C稳定性基本概念.ppt

第十五章 电力系统运行稳定性的基本概念 15-1 概述 15-2 功角的概念 15-3　静态稳定的初步概念　 15-4　暂态稳定的初步概念 15-5　负荷稳定的概念 15-6　电压稳定性的概念 15-7　发电机转子运动方程 15-1 概述 15-1 概述 15-2 发电机转子相对位置和电势相位——功角的概念 15-2 发电机转子相对位置和电势相位——功角的概念 15-2 发电机转子相对位置和电势相位——功角的概念 15-3 静态稳定的初步概念 15-4 暂态稳定的初步概念 15-5 负荷稳定的概念 15-5 负荷稳定的概念 15-6 电压稳定性的概念 15-6 电压稳定性的概念 15-7 发电机转子运动方程 一、转子运动方程 15-7 发电机转子运动方程—— 一、转子运动方程 二、用标么值表示的转子运动方程 二、用标么值表示的转子运动方程 二、用标么值表示的转子运动方程 三、TJ 的物理意义 四、多机系统 TJ ——①不同基准容量 TJ 的换算 四、多机系统 TJ ——②系统等值机组的 TJ 五、稳定性分析面临的基本问题 * 1、正常稳定运行状态： 任何G均具有相同的电角速度——同步速度ωi =ωN——同步运转； 运行状态参数(V、I、P、Q、f 等)基本保持不变， 且 V≈VN， f≈fN ； I ≤ IN 负荷（用电设备）处于正常运行状态。 2、电力系统暂态过程 正常稳态 3、稳定破坏的原因、危害： 稳定破坏：G失去同步 / f or V 不可控地急剧下降 / 负荷失去正常运行 原因：扰动——大扰动：大容量元件投、切； 系统故障（短路 / 断线 ） ——小扰动：负荷随机变化(波动)；元件投、切； 负荷快速大幅度增加 危害：运行状态参数剧烈变化或振荡，供电质量下降； 系统瓦解，大面积供电中断！ 暂态过程 15-1 概述 4、稳定问题的分类——①一般分类原则： (1) 按失稳特征分类： 功角稳定（同步运行稳定性） 频率稳定 电压稳定 (2) 按扰动大小 小扰动稳定——静态稳定(不计调节装置和元件动态特性) 动态稳定(计及调节装置和元件动态特性) 大扰动稳定——暂态稳定 (3) 按过渡过程时间框架 暂态稳定——单摆稳定、多摆稳定 短期稳定性、中期稳定性、长过程动态稳定性 (4) 稳定问题的分析方法 小扰动静态稳定——基于潮流的分析方法 小扰动动态稳定——线性化——基于空间线性状态方程的分析方法 暂态稳定——非线性微分-代数方程组的分析方法 中长期动态稳定——综合分析方法 4、稳定问题的分类——②IEEE的稳定分类： 1、发电机电势间的时间相位角 ——功角 2、发电机转子相对空间位置角——δ 3、δ与(同步/功角)稳定性的关系 1、静态稳定性的定义： 受到瞬时出现、立即消失的微小扰动后，系统具有抑制扰动、独立地恢复到原始运行状态(或近似的原始运行状态)的能力 2、转子净加速功率(转矩)与转子运动行为的关系： 决定G转子运行行为的关键——△Ma =MT －Me △Ma0，ω↑ (ωN) → δ↑ ( δ0) △Ma0，ω↓ (ωN) → δ↓ ( δ0) 平衡点——△Ma=0，ω=ωN δ= δ0 =const 3、静态稳定性的机理分析： 15-3 静态稳定的初步概念 假设条件：G具有正阻尼(如摩擦转矩) 15-3 静态稳定的初步概念 4、结论—— 静态稳定性的实用判据： (1) 静态稳定条件： —— 静态稳定实用判据 (2) 电力系统维持正常运行的必要、但非充分条件： (3) 隐极机 单机—无穷大 系统，不计AVR——Eq =const： 1、暂态稳定性的定义： 正常运行的系统受到(给定的)一定大小的扰动后，恢复到原始运行状态、或不失去同步地过渡到新的稳定运行状态的能力 正常运行 切除线路 系统条件：正常双回输电线路运行条件下突然切除一回线路；隐极 Eq=const 功率特性： 15-4 暂态稳定的初步概念 2、暂态稳定过程分析 (1) 稳定情形： 设：原动机机械输出功率（转矩）不变 原始运行点：a(SEP)， ωG=ωN 、△ω=0