文档介绍：《《电力系统分析电力系统分析》》( II ) ( II ) Huazhong University of Science and Technology 石东源石东源 ******@. ******@. 2011-2012 2011-2012 学年度第二学期学年度第二学期 —— ?暂态稳定分析计算的基本假设?简单电力系统暂态稳定的分析计算?各种运行情况下的功率特性?大扰动后的转子的相对运动?等面积定则,极限切除角,暂态稳定性极值比较法?发电机转子运动方程的数值解法?复杂电力系统暂态稳定的分析计算?暂态稳定实际计算中系统各元件的数学模型?电力系统异步运行的概念 Huazhong University of Science and Technology CH17 电力系统暂态稳定性?大扰动形式(扰动性质已知,可定量) ?大容量负荷投切?发电机、线路、变压器等投切?短路故障?机电暂态过程特点?电磁暂态过程: 运行变量快速变化,电压电流磁链的非周期分量, ms 级; ?机械暂态过程: 运行变量慢速变化,功角转速等,转子运动方程, 秒级; ?暂态稳定分析: 考虑发电机转子运动的机电相互作用,关注功角随时间变化 暂态稳定分析计算的基本假设?引言及基本假设是否同步运行→转子机械运动→发电机的惯性时间常数为 5~10 秒,扰动后转矩失去平衡→电力系统的动态过程非常复杂: 包括电磁暂态、机械暂态以及原动机调速器、发电机励磁调节器等调节设备的暂态过程。→只需计及对转子机械暂态影响大的动态因素→快得多的过程:忽略动态过程,只考虑静态结果→慢得多的过程:恒定 1 ( ) NN T e Jddtd P P dt T ?? ?????? ???? ???????? ??? 暂态稳定分析计算的基本假设?引言及基本假设假设 1:忽略发电机定子及电网中的电磁暂态过程(忽略非周期分量) ,忽略转子电流的周期分量理由: (1) 定子及电网的电磁暂态过程很快,百分之几秒(2) 非周期分量产生空间静止磁场,作用于转子上的电磁力的空间方向是快速突变的,对转子运动影响不大结果: I f, I a, I n, V, P e可以突变 0GV 0P 0?( ) G V t t ( )t?( ) P t 0qE 0fit ( ) f i t ( ) q E t 0t? 0t? 暂态稳定分析计算的基本假设?引言及基本假设假设 2:不计零序和负序电流对转子运动的影响(发生不对称故障时) ,只考虑基波正序分量,电力网可以用正序增广网络表示零序理由: (1) 主变?/Y接线→零序不过发电机(2) 如果有 I 0,三相绕组空间对称分布,零序合成气隙磁场为 0负序理由: (1) 合成电枢反应磁场反向旋转→倍频交变力矩→平均值接近于 0,对转子运动总趋势影响小(2) 转子机械惯性大→I 2对转子运动的瞬时速度影响也很小 T-1 V G T-2 V G LP V+ jQ VVP E &V & qEP GZZ ? 1TZ 12 LZ 2TZ 2Z ? 0Z ?(1)f 2Z ?(2)f0Z ??(3)f (1,1) f 0Z ?2Z ? 暂态稳定分析计算的基本假设?引言及基本假设假设 3:忽略暂态过程中发电机的附加损耗。附加损耗对转子的加速运行有一定的制动作应,但数值不大。忽略之使计算结果略偏保守。假设 4:不考虑频率变化对系统参数的影响。一般暂态过程中,发电机转速偏离同步转速不多。 暂态稳定分析计算的基本假设?近似计算中的简化 E ' q恒定: ―大扰动后的暂态过程中, E ' q会随着励磁绕组自由电流的衰减而减小,但 T ' d为秒数量级―强行励磁的作用 E ' q 和 E ' 差别不大→ E ' 恒定→发电机采用 E ' + X d模型→δ ' ?δ不考虑原动机调速器的作用→P T恒定 2 sin sin 2 2 q q d q E d d q E V X X VP X X X ? ?? ??? ??? ??? ?? ? sin qEdVEPX ??????? 暂态稳定分析计算的基本假设?近似计算中的