文档介绍：第八章电力系统稳定性基本概念作业:8-1,8-:是指电力系统在运行过程中受到扰动后,能否凭借自身的调整或控制设备的作用,恢复到原有稳定运行状态,或过渡到一个新的可接受的稳定状态并继续运行的能力。、无功补偿不足或发生严重故障,造成一些关键节点的电压出现不可逆转地持续下降,或者电压长期滞留在安全运行所不能容许的低水平上难以恢复,而此时系统中的发电机仍保持同步,则称系统发生了电压失稳。电压失稳和由之引发的大面积停电事故(电压崩溃),是电力系统在发展到一定阶段后出现的一种有别于功角失稳的现象,引出了电力系统另一种重要的稳定性概念——电压稳定性。揭示电力系统电压失稳机理、预防电力系统电压崩溃事故的发生,是电力系统电压稳定性研究的重要内容。系统稳定运行的前提是所有发电发电机保持同步运行。发电机是否保持同步,可通过发电机之间的功角差,来加以判断,因此这类稳定性常被称为功角稳定性。功角失稳常伴随发电机转子间的振荡,并导致它们之间功角差的持续拉大。,至今还没有一种被普遍接受的分类方法,这里只简单介绍几种常见的分类方式。1)按照失稳场景划分,可分为电力系统功角稳定性和电压稳定性,前者主要关注发电机能否保持同步运行,后者则主要关注扰动发生后系统关键节点电压幅值能否保持合理水平。2)按照受扰大小划分,可分为潮流稳定性,小扰动稳定性和大扰动后的暂态稳定性。潮流稳定性:指电力系统在运行工况(网络连接方式,负荷分布和发电计划)已知情况下,具有合理潮流解的能力。潮流稳定也时常被称为潮流热稳定。小扰动稳定性:指系统的正常运行情况下,受到微小扰动后能否独立地恢复到原有运行状态的能力。暂态稳定性:指在受到较大扰动之后,电力系统中的所有发电机在不失同步的情况下过渡到新的合理的运行状态(也可以是原有运行状态),并在新的运行状态下稳定运行的能力。需要指出,1)电力系统稳定性是一个“统一”的概念,出于研究的方便,才将稳定性进行了划分,欲保证电力系统正常运行,需考虑各种稳定性问题;2)上述两种分类方式是互补的,可进一步细分为小扰动电压稳定性,小扰动功角稳定性,暂态电压稳定性和暂态功角稳定性等3暂态稳定性的初步概念与基本假设电力系统受大扰动后各发电机能否保持同步运行的问题,乃是暂态稳定研究的内容。一般大扰动包括:1)负荷突然变化,投入切除大容量用户;2)切除投入电力系统主要元件(发电机,线路,变压器);3)发生短路故障如果不考虑发电机的电磁暂态过程和励磁调节作用,假定Eq保持不变,则切除一条线路后线路电抗增大,,因而PII的幅值比PI的幅值要小4线路切除前,发电机运行PI曲线上a点确定,输出的电磁功率为P0,原动机的功率,在正常运行时与电磁功率相平衡即:PT=Pe=P0。突然切除线路瞬间情况:转子具有惯性,转速不能突变,功角δ保持原值不变。发电机输出的电磁功率b点确定。(不平衡转矩)ΔPa=PT-Pe>0加速转矩,发电机转子加速,功角δ开始增大,发电机转子在到达点c以前,虽然加速性的不平衡转矩逐渐减小,但它一直是加速性的,因此相对速度Δω不断增大。在点c处,ΔPa=PT-Pe=0,但Δω>0,由于转子的惯性,功角继续增大越过c点,ΔPa=PT-Pe<0,发电机开始减速,Δω也开始减小并在d点达到零值。5在d点,Δω=0,功角δ抵达最大值δmax,但ΔPa=PT-Pe<0。转子开始反方向减速到c点。而且由于惯性作用它将越过点c而在b点Δω再次等于零,功角抵达它的最小值δmin,以后转子运动重复上述同样过程。由于各种损耗,功角变化将是一种减幅振荡[见图]。最后在点c处,同时达到Δω<0,ΔPa=0,建立了新的稳定运行状态。6可是运动过程也可能有另外一种结局。从点c开始,转子减速,经过c点,功角δ已达到c’点(临界角δcr)因为Δω>0,故功角将越过点c’,转子不平衡转矩又变成加速性,Δω又开始增加,功角将继续增大,使发电机与受端系统失去同步,破坏了电力系统的稳定运行。由以上分析可以得到暂态稳定的初步概念:电力系统具有暂态稳定性,一般是指电力系统在正常运行时,受到一个大的扰动后,能从原来的运行状态(平衡点)不失去同步地过渡到新的运行状态,并在新运行状态下稳定地运行(也可能经多个大扰动后回到原来的运行状态)7以上论表明,电力系统受大扰动后,若功角经过振荡后能稳定在某一个数值,系统具有暂态稳定性。若功角δ不断增大,系统失去了暂态稳定。因此,可以用大扰动后功角随时间变化的特性作为暂态稳定的判据。8图8-