电力系统分析第十六章 电力系统的电磁功率特性n.pptVIP

第十六章 电力系统的电磁功率特性 16-1 简单电力系统的功率特性 16-1 简单电力系统的功率特性 图16-1 简单电力系统的等值电路及相量图 一、隐极式发电机的功率特性 一、隐极式发电机的功率特性 图16-2 隐极式发电机的功率特性 一、隐极式发电机的功率特性 二、凸极式发电机的功率特性 图16-3 凸极式发电机的相量图 二、凸极式发电机的功率特性 二、凸极式发电机的功率特性 二、凸极式发电机的功率特性 图16-4 凸极发电机的功率特性 16-2 网络接线及参数对功率特性的影响 一、串联电阻的影响 图16-5 串联电阻对功率特性的影响 一、串联电阻的影响 一、串联电阻的影响 一、串联电阻的影响 二、并联电阻的影响 二、并联电阻的影响 图16-6 并联电阻对功率特性的影响 二、并联电阻的影响 二、并联电阻的影响 三、并联电抗的影响 图16-7 并联电抗对功率特性的影响 三、并联电抗的影响 例16-1 例16-1 例16-1 例16-1 例16-1 例16-1 例16-1 例16-1 例16-1 例16-1 解 网络参数及运行参数计算 取 ， 。为使变压器不出现非基准变比，各段基准电压为 各元件参数归算后的标幺值为 运行参数计算 (一)仅考虑输电系统电抗时 (二)计及线路电阻时 * * 本章的主要内容： 16-1 简单电力系统的功率特性； 16-2 网络接线及参数对功率特性的影响； 16-3 自动励磁调节器对功率特性的影响； 16-4 复杂电力系统的功率特性； 本节的主要内容： 一、隐极式发电机的功率特性； 二、凸极式发电机的功率特性。 简单电力系统: 一般是指发电机通过变压器、输电线路与无限大容量母线联接的输电系统，亦称单机-无限大系统，为了方便分析，有时还略去各元件的电阻和导纳(见图16-1)。 在分析计算电力系统稳定性时，通常是从某一运行状态出发，即必须给定运行条件。例如，对于上述简单电力系统，可以给定系统电压V，以及发电机输送到系统的功率PV、QV (或I、 )等。 图16-1 简单电力系统的等值电路及相量图 对于隐极式发电机有 。系统的等值电路如图16-1所示。系统总电抗为 (16-1) 式中， 为变压器、线路等输电网的总电抗。 给定运行条件下的相量图如图16-1所示。单机-无限大系统是两机系统的特例，利用公式(10-25)和(10-26)，用 代替 、用V代替 ，并注意到 ，且 ，便可得到发电机电势 点的功率为： 发电机输送到系统的功率为 当电势Eq及电压V恒定时，可以作出包含隐极式发电机的简单电力系统的功率特性曲线(见后图)。 (16-2) (16-3) 发电机无励磁调节时，电势 ＝常数。从功率公式可见，功率极限为 与此对应的功角 。 在一般情况下，当δ为功率表达式中的惟一变量时，可按 的条件确定功率极限所对应的功角，并由此算出功率极限值。 由于凸极式发电机转子的纵轴与横轴不对称，其电抗 。含凸极式发电机的简单系统在给定运行方式下的相量图如图16-3所示。图中 ； 。 如果采用等值隐极机法，引用一个计算用的电势 和 表示凸极发电机的等值电路，利用公式(16-2)和(16-3)，将 换成 ， 换成 ，便可得到含凸极机的简单系统的功率公式 (16-4) 给定系统的运行初态时，可由已知的 和 ，按下式算出 和δ。 (16-5) 在相量图中 和 同相位，但 的数值将随运行状态而变化，用它计算功率并不方便。从相量图16-3可知 (16-6) 据此可得 (16-7) 将式(16-7)代入式(16-4)，整理后可得 (16-8) 当电势恒定时，可以作出包含凸极发电机的简单电力系统的功率特性示于图16-4。 我们看到，凸极发电机的功率特性，与隐极发电机的不同，它多了一项与发电机电势 ，即与励磁无关的两倍功角的正弦项，该项是由于发电机纵、横轴磁阻不同而引起的，故又称为磁阻功率。磁阻功率的出现，使功率与功角δ成非正弦的关系。由 的条件求出功率极限对应的角度 δEqm 。将δEq