系统分析第16章.ppt

第十六章 电力系统的电磁功率特性 讨论： §16.1 简单电力系统的功率特性 讨论： 讨论： 讨论： §16.2 网络接线及参数对功率特性的影响 §16.3 自动励磁调节器对功率特性的影响 §16.4 复杂电力系统的功率特性 * 第十六章 电力系统的电磁功率特性 * 第十六章 电力系统的电磁功率特性 发电机转子的运动方程： 右函数中的电磁功率的描述和计算，是电力系统分析计算中最为复杂的困难和任务。 Pe与哪些因素相关等基本概念 简单系统中Pe的计算 同步运行 求解方程 右函数 PT 、Pe 本节目的： 指发电机通过变压器、输电线路与无穷大容 量母线联接而且不计各元件的电阻和导纳的 输电系统。 提示：以后简单系统即只用一个电抗表示即可。 定义 V 鍈 L jX g V T-2 T-1 V L 简单系统特征 1、简单电力系统的基本概念 2、同步电机稳态运行相量图 (简单系统) 1) 引入到简单系统相量图 引出 参数 凸极机向量图 隐极机向量图 空载电势，正比于励磁电流 暂态电势，同励磁绕组的总磁链 成正比 发电机端电压在 q 轴的分量 为了能用一个等值电路代表凸极同步电机， 或者仅用定子全电流列写电势方程 虚拟的计算用电势分量 电抗后电势 暂态电抗后电势，虚构的计算用电势 定子端电压 见 q 轴电势中注解 发电机端电压 q 轴电势 2) 电势间的相互关系 3) 讨论 4) 隐极机 ① 意义 ② 初始化计算EQ 2、同步电机稳态运行相量图 先画发电机部分然后加上发电机端到无穷大母线部分 由此强调解系统中参数的得来: 即为上册学 习的同步电机相量图 为变压器、线路等输电网的总电抗 3、隐极发电机的功率特性 两电势源之间的功率传输公式 如何推导→作业 ① 任何两电势源之间的功率特性均可以用此公 式推导。注意对应侧电压电流相乘。 ② 忽略了电阻，且 ③ 、 、 曲线。 1) 功率极限 2) 越大 3) 送线路 线路 隐极机功率特性 4、凸极式发电机的功率特性 代入 4、凸极式发电机的功率特性 凸极机的功率特性与隐极机的不同，多了一项与励磁无关的两倍功角的正弦项。该项是由于发电机纵、横轴磁阻不同而引起的。 磁阻功率 ① 不管用什么电势表示的功率特性，对于给定的运行状态来说均是等价的，即均要相等，在忽略电阻的情况下。 ② 对于某一动态过程来说，则采用不同的方程，繁易程度不同 。下文将讲述。 ③ 关于公式的记忆。 ⑥ ④ 与 某些情况下近似用 建立运动方程，某些情况下转化为功率问题，采用 也可以讨论稳定。反映性质，但量上关系，运动方程不成立。 ⑤ 公式均无应用意义。 背诵 推导，可以有各种方法，以下方法比较简单。 两电势源功率传输 q 轴电势关系 功率方程 发电机的功率特性为： 发电机送到系统中的功率为： 1、串联电阻的影响 等值电路可知： 发电机的功率特性： 送电系统中的功率： 串联电阻 1、串联电阻的影响 1) 曲线讨论 由于串联电阻的存在，发电机的 功率特性 ,与无电阻时相 比，向上移动了 ，向右移 动了 角。系统的功率特性正 好相反。 2) 串联电阻上的有功功率损耗： R I 2 串联电阻对功率特性的影响 - V Eq P P d I 1、串联电阻的影响 3) 功率极限值为： 比不计电阻时的功率极限 大 由于， 也略为扩大了稳定区域 串联电阻对功率特性的影响 2、并联电阻的影响 接入并联电阻后： 并联电阻 2、并联电阻的影响 系统的功率特性为： 并联电阻 1) 曲线讨论 2、并联电阻的影响 由于 ，发电机的功率特 性 向上移动了 ,但 向左移动了一个 的角度； 而 则向下移动了 ， 向右移动了 的角度。 2) - V Eq P P Rk V k Rk R V / 2 d 并联电阻对功率特性的影响 4) 固有项与功角项比较 2、并联电阻的影响 3) 接入并联电阻后的发电机功率特性为： 对应的角度 因 ，故 缩小了稳定区域。 固有功率 的值，与Rk的大小及接入点与发电机的电气距离等密切相关。有时，固有功率项可以远大于 项。 并联电阻对功率特性的影响 3、并联电抗的影响 接入并联电抗后： 发电机的功率特性为： 并联电