[教育]第十二章 电力系统静态稳定.ppt

第十二章 电力系统静态稳定性 1、电力系统电压的静态稳定性 在某一电压中枢点，电源的静态电压特性QG—U曲线与负荷的静态电压特性QL—U曲线有两个交点a、b，在这两点都是无功功率平衡点。 b点 （1）干扰使U↗→QL↘→QLQG ，中枢点出现无功过剩→迫使电源减少向中枢点输送无功→电压损耗↘→中枢点电压↗→直到a点 （2）干扰使U↘→QL↗→QL QG，中枢点出现无功缺额→迫使电源增加向中枢点输送无功→电压损耗↗→中枢点电压↘→恶性循环→系统电压崩溃。 2、电压静态稳定判据 做曲线DQ=QG-QL 观察a点与b点的区别： 在a点，电压处于较高水平，电压增量DU与DQ之间有相反的符号： DU↗、 D Q↘， D U↘、 D Q↗ 在b点，电压处于较低水平，电压增量DU与DQ之间有相同的符号： DU↗、 DQ↗， DU↘、 DQ↘ 什么叫低频振荡？产生的主要原因是什么？后果？ 答:并列运行的发电机间在小干扰下发生的频率为0.2～2.5赫兹范围内的持续振荡现象叫低频振荡。 低频振荡产生的原因：由于电力系统的负阻尼效应,常出现在弱联系、远距离、重负荷输电线路上,在采用快速、在采用快速响应高放大倍数励磁系统的条件下更容易出现，电力系统低频振荡在国内外均有发生。 后果：低频振荡会引起联络线过流跳闸或系统与系统或机组与系统之间的失步而解列，严重威胁电力系统的稳定。解决低频振荡问题成为电网安全稳定运行的重要课题之一。 请同学看书，回答以下问题： 1、提高系统静态稳定性的措施有哪些？ 2、采用分裂导线的作用有哪些？ 3、采用串联电容补偿除了减小系统电抗适用于什么情况？还有其他的作用吗？ 4、如何提高发电机电动势？ 从电力系统静态稳定的分析可知，电力系统 的功率极限越高，即静态稳定储备系数越大， 则电力系统运行的稳定程度越高。 自动调节励磁装置不起作用时， Eq为常数； 自动调节励磁装置工作时，可近似保持发电机暂态电势Eq′为常数 自动调节励磁装置的作用极强时，认为发电机端电压 UG 保持不变 1、比例式励磁调节装置 按发电机端电压偏移DUG的大小调节励磁电流。改变由励磁电压决定的强制空载电动势Eq0，可维持Eq′恒定，对应的发电机电抗为X/dXd。 则XdS↘→PM↗； 且在d90°的某个范围内（一般能达到1100左右）仍然静态稳定，出现人工静态稳定区。 2、微分式励磁调节装置 按变量（U、d等）对时间的导数调节励磁电流。能维持UG恒定，对应的发电机电抗为零。 则XdΣ↘→PM↗； 在d 90°的某个范围内仍然静态稳定，且人工静态稳定区扩大。 3、PSS电力系统稳定器 是将发电机转速变化的信号作为输入信号，也可以将系统频率的变化或转速与功率的变化的组合作为输入信号，可在发电机的励磁系统中产生一个与发电机的转速变化同相位的正阻尼转矩，使系统终止出现低频振荡现象。 由于电力系统稳定器的阻尼作用，可以使励磁调节系统的放大系数值增大，减小负荷变化对发电机端电压的影响，使发电机端或发电厂的高压母线的电压维持常数， ２）基本原理： 为了既能利用高放大倍数的励磁调节器又能避免其负阻尼效应，人们对传统励磁系统进行了改进。对一个可能引起负阻尼的励磁调节器，向其中注入某些附加控制信号，使之可以提供正的阻尼，平息振荡，这就是PSS最基本的原理 它是将发电机转速变化的信号作为输入信号，也可以将系统频率的变化或转速与功率的变化的组合作为输入信号，可在发电机的励磁系统中产生一个与发电机的转速变化同相位的正阻尼转矩，使系统中不致出现低频振荡现象。 结论： 自动调节励磁系统可以等效地减小发电机的电抗，提高功率极限，扩大静态稳定区域，增大静态稳定储备系数。在提高系统静态稳定性的各种措施中是即经济又行之有效的方法。 复习： １、根据（　　　）的大小，稳定分为（　　　）和（　　　）。　　 ２．对电力系统的扰动最为严重的是（　　　）。 ３、静态稳定是指（　　　）。 ４、当发电机采用电压比例式自动调节励磁装置时，可认为（　　　）不变。　　 5、当发电机采微分式励磁装置时，可认为（　　　　）不变。　　　　　　　 ６、简单电力系统隐极机功角特性方程为（　　　　）。 ７、转子运动方程为（　　）。 ８、惯性时间常数的意义是（　　　）。 ９、电力系统具有静态稳定性的实用判据为（　　）。 １０、静态稳定储备系数KP%=（　　） 　　 输入信号 传感元件 相位补偿 信号复归 放大限幅 励磁系统 电力系统稳定器PSS框图 尽管PSS已是成熟的普遍技术，但它仍是消除互联电网负阻尼低频振荡最经济有效的方法。当系统规模较小、互联程度较低时，系统振荡不明显，PSS整定不为人们所关注。但在当今大电网互联迅速发展的情况下，PSS的作用已经引起人们的高度重视。1994年我国南