文档介绍：电力系统暂态分析
电力系统机电暂态过程
电力系统暂态稳定性
定义:电力系统在某个运行方式下,突然受到大干扰后,能否经过暂态过程达到新的稳态运行状态或者恢复到原来的运行状态。
暂态过程的三个阶段
起始阶段:故障后约1s的时间段,系统的保护和自动装置有一系列动作,如切除故障、重合闸等;
中间阶段:起始阶段后约5s左右的时间段,发电机组的调节系统发挥作用;
后期阶段:中间阶段以后的时间段,发电机组的动力设备中的过程开始影响到电力系统;
电力系统机电暂态过程
暂态稳定性分析的基本假设
忽略发电机定子电流的非周期分量,以及它对应的转子电流周期分量;
不计零序和负序电流对转子运动的影响;
忽略暂态过程中发电机的附加损耗;
不考虑频率变化对系统参数的影响;
暂态稳定性分析的近似简化
不计阻尼绕组的作用,认为励磁绕组磁链不变,发电机用暂态电势和暂态电抗表示;
不计调速系统的作用,负荷模型采用恒阻抗。
电力系统机电暂态过程
功率特性的变化
简单系统的暂态稳定性
电力系统机电暂态过程
发电机转子运动分析
简单系统的暂态稳定性
正常运行,在a点机械功率与电磁功率相等;
发生短路,在b点机械功率大于电磁功率,转子加速,功角增大;
故障切除,在e点机械功率小于电磁功率,转子减速,但由于转速高于同步速,功角继续增大,直到转速恢复同步速。
电力系统机电暂态过程
发电机转子运动分析
简单系统的暂态稳定性
如果故障切除的比较晚,转子在加速过程中积聚的动能较大,在减速过程中转速始终大于同步速;
一旦越过h点,机械功率大于电磁功率,转子又开始加速,转速不断升高,功角一直增大,最终失稳。
电力系统机电暂态过程
发电机转子运动分析
简单系统的暂态稳定性
故障切除比较晚时,转子转速始终大于同步转速,功角一直增大,不能建立新的稳态运行状态,系统失去暂态稳定;
可见,系统要保持暂态稳定,在h点及以前必须恢复同步速,即在过剩转速作用下增加的动能必须在制动转矩作用下减小为零。
电力系统机电暂态过程
等面积定则
简单系统的暂态稳定性
加速面积
减速面积
加速面积等于减速面积,暂态稳定。