文档介绍：《电力系统分析》( II )
Huazhong University of
Science and Technology
石东源 ******@.
2011-2012学年度第二学期
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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
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:
If, Ia, In, V, Pe 可以突变
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I0,三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→I2对转子运动的瞬时速度影响也很小
T-1
VG
T-2
V
G
L
PV+jQV
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 '+ Xd 模型
→δ' ↔δ
不考虑原动机调速器的作用
→ PT 恒定
暂态稳定分析计算的基本假设
近似计算中的简化
E 'q 和 E ' 差别不大
→E ' 恒定
→发电机采用E ’+ Xd 模型
→δ' ↔δ
失稳
稳定
临界情况
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
发电机采用暂态电抗的暂态电势表示;
不考虑原动机调速器的作用
正常运行:
发生短路故障:
切除故障线路:
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
发电机采用暂态电抗的暂态电势表示;
不考虑原动机调速器的作用
稳定条件:1)存在新的平衡点;
2)摇摆不超过不稳定平衡点,
临界角δcr