第七章电力系统运行的稳定性分析.pptVIP

功角稳定问题的原因——转矩不平衡 正常运行时： Me=Mm 受到干扰时： Me≠Mm 机械转矩Mm由发电厂动力部分的运行状态决定 电磁转矩Me由发电机及其相连的电力系统中的运行状态决定 PE=P0与功率特性曲线有两个交点a和b， 即电机的两个运行点。 下面就对a点和b点进行分析 故障发生后的过程为： 运行点变化 原因 结果 a→b 短路发生 PTPE, 加速，ω上升， δ增大 b→c ω上升，δ增大 ωω0 ,动能增加 c→e 故障切除 PTPE, 开始减速，但 ωω0 ，δ继续增大 e→f 动能释放 减速，当ωf =ω0，动能释放完 毕，δm角达最大 f→k PTPE, 减速 δ减小 ,经振荡后稳定于平衡点k 结论：1 、若最大摇摆角不越过h点，系统可经衰减的振荡后停止于稳定平衡点ｋ，系统保持暂态稳定，反之，系统不能保持暂态稳定。2、 暂态稳定分析与初始运行方式、故障点条件、故障切除时间、故障后状态有关。3、.快速切除是保证暂态稳定的有效措施 当加速面积与允许的减速面积相等时， 简单系统中，当δ达δm后开始减小，则系统能保持暂态稳定；δ180°，系统不能保持暂态稳定。 六 提高暂态稳定性的措施 1、故障的快速切除和自动重合闸装置的应用 这是两种常常配合在一起使用的借减少功率差额来提高暂态稳定性的措施，经济而有效。 快速切除故障对于提高系统的暂态稳定性有决定性的作用。电力系统的故障特别是高压输电线路的故障大多数是短路故障，而这些短路故障大多数又是暂时性的。 2、提高发电机输出的电磁功率 1) 对发电机施行强行励 2）电气制动 3）变压器中性点经小电阻接地 静态稳定极限：指发电机运行角的极限值。 输送功率极限：发电机允许输出的最大功率，亦即功角特性曲线的最大值。 在简单系统情况下，静态稳定极限所对应的功角正好和功率极限的功角一致，但二者并不是同一概念。 静态稳定储备系数： 正常运行时，Kp≥15—20%；事故运行方式下：Kp≥10% 2、几个概念： 以上是从物理概念分析，更一般的方法是从数学推倒出静稳判据。 静稳分析方法：（小干扰法） 小干扰法的步骤： 列出系统的运动方程（非线形微分方程） 线形化系统的运动方程 求特征根 根据特征根判断系统的稳定性 电力系统静态稳定性的基本性质说明，发电机可能输送的功率极限越高，则静态稳定性越高。以一机对无限大系统的情形来看，减少发电机与系统之间的联系电抗就可以增加发电机的功率极限。从物理意义上讲，这就是加强发电机与无穷大系统的电气联系。联系紧密的系统显然是不容易失去静态稳定的。 加强电气联系，即缩短“电气距离”，也就是减少各元件的阻抗，主要是电抗，以下介绍的几种提高静态稳定性的措施，都是直接或间接减小电抗的措施。 三、 提高系统静态稳定性的措施 调节励磁则可以维持发电机端电压为常数，这就相当于将发电机的电抗减小为零。因此，发电机装设先进的调节器就相当于缩短了发电机与系统间的电气距离，从而提高了静态稳定性。. 1 采用自动调节励磁装置 发电机之间的联系电抗总是由发电机、变压器和线路的电抗所组成的，有实际意义的是减少线路电抗，具体做法有以下几种： 采用分裂导线 2. 提高线路额定电压等级 3. 采用串联电容补偿 2 减少元件的电抗 1）. 改善系统的结构：增加输电线路的回路数；当输电线通过的地区就有电力系统时，将这些中间电力系统与输电线路连接起来也是有利的。 2）. 采用中间补偿设备：如果在线路中间的降压变电所内装设同期调相机，而且同相调相机配有先进的自动励磁调节器，则可以维持同期调相机端点电压甚至高压母线电压恒定。这样，输电线路也就等值地分为两端，系统的静态稳定性得到提高。 3 改善系统的结构和采用中间补偿设备 在正常运行中提高电网的运行电压也可以提高功率极限。为使电网具有较高的电压水平，必须在系统中设置足够的无功电源。. 4 提高系统的运行电压 第四节 电力系统运行