文档介绍：现代电力系统分析(下册) 任课教师:葛少云研究生学位课: 稳定破坏是电网中最为严重的事故之一,大电力系统的稳定破坏事故,往往引起大面积停电,给国民经济造成重大损失。 1965 年11月美国东北部与加拿大电力系统大停电事故为例,该事故由于一条线路过负荷而引起相邻线路相继跳闸/以致发展成为全系统的稳定破坏事故,停电区域波及美国东北部 6个州及加拿大的一部分,停电功率达 2500 万 kW ,停电时间达 13小时 32分,损失是巨大的。去年美国的大停电。在西欧和日本,也都发生过由于失稳而造成的大面积停电事故。?在我国,由于电网结构相对薄弱,重负荷长距离线路较多,因而稳定事故的发生较为频繁。据统计, 1988 —1990 年全国电网稳定事故,平均每年有 次稳定事故,总损失电量为 万 kwh ,社会上由于停电造成的损失就更大了。?为了防止稳定事故,各电网采取了各种措施,如快速保护、单相重合闸、远方切机切负荷、投人制动电阻等,其中最常用的措施是对可能发生的各种运行方式进行大量计算,从而避开可能破坏稳定的运行方式。可见电力系统暂态过程分析很有必要。?在电力系统发生故障或操作后,将产生复杂的电磁暂态过程和机电暂态过程,前者主要指各元件中电场和磁场以及相应的电压和电流的变化过程,后者则指由于发电机和电动机电磁转矩的变化所引起电机转子机械运动的变化过程。?电磁暂态过程分析的主要目的在于分析和计算故障或操作后可能出现的暂态过电压和过电流,以便对电力设备进行合理设计,确定已有设备能否安全运行,并研究相应的限制和保护措施。?机电暂态过程的主要目的:主要涉及系统的静态和暂态稳定性等问题。(有时又分为功角稳定性和电压稳定性) ?要进行这些电磁和机电暂态过程分析,必须首先研究元件的动态特性,建立电力系统元件的数学模型。第一章电力系统元件的动态特性和数学模型第一节概述电力系统暂态分析的一般方法因为电力系统由各种不同的元件所组成,元件的动态特性对于系统的暂态过程有直接的影响。电力系统暂态分析的一般方法是: 首先需要研究各元件的动态特性,建立它们的数学模型。在此基础上,根据系统的具体结构,即各元件之间的相互关系,组成全系统的数学模型。然后采用适当的数学方法进行求解。?由于各元件的动态响应有所不同,系统各种暂态过程的性质也不相同。因此,在不同类型的暂态过程分析中,所考虑的元件种类和对它们数学模型的要求并不相同。?实际情况举例: ?电磁暂态过程分析: 所研究的暂态过程持续时间通常较短( 持续时间毫秒级以内的电压电流变化) ,在此情况下,一些动态响应比较缓慢的元件,如原动机及调速系统等的影响往往可以忽略不计,而发电机定子回路和电力网中的电磁暂态过程则需加以考虑。?电力系统稳定性分析: 则通常忽略发电机定子回路和电力网中的电磁暂态过程,而将线路和变压器等元件用它们的等值阻抗来描述。?就同一种系统暂态过程来说,对于不同的分析精度和速度要求,元件所用数学模型的精确程度也不相同。?一般地说,在进行系统规划和设计时,暂态分析的精度要求可以适当降低,这时各元件可以采用较粗略的数学模型,以便提高分析速度。?因此,在建立元件数学模型时,不但需要研究它们的精确模型,而且需要考虑各种简化模型,以适应不同的需要。