[工学]8 电力系统静态稳定分析.ppt

作业 例7-2-1，（1） 利用功角特性曲线，如何判断运行点的静态稳定性？ 功角特性曲线，是静态稳定和暂态稳定分析的基础。 功角特性曲线，是静态稳定和暂态稳定分析的基础。 功角特性曲线，是静态稳定和暂态稳定分析的基础。 功角特性曲线，是静态稳定和暂态稳定分析的基础。 上节课内容 稳定性分析的概念 功角、功角稳定 同步和失步的概念 功角不稳定的后果 功角特性曲线 转子力矩分析 分析稳定性前提假设 静态稳定和暂态稳定概念 电力系统静态稳定 电气工程学院 吕泉 lvquan@dlut.edu.cn 静态稳定 概念： 受小干扰后，不发生非周期性失步，自动恢复原态的能力。 分析方法： 定性分析——图解法 定量分析——小扰动法 空载电动势恒定的隐极机—无穷大系统功角特性曲线 E为常数的隐极机功角特性曲线 b a ? a点和b点哪个是稳定运行点？ 空载电动势恒定的隐极机—无穷大系统静态稳定分析 E为常数的隐极机功角特性曲线 b a a’ a’’ 分析： a点： 1）假设突然某个微小扰动，使功角增加 △δ，则输出功率为a’所对应的值; 2）此时，PTPE,转子减速，攻角δ减小； 运行点从a’向a移动； 3）当运行点达到a点时， PT=PE，但由于转子 转速此时低于同步转速，攻角δ继续减小；运行点从a向a’’移动； 4）当运行点越过到a点时， PTPE，转子加速，在达到同步转速之 前，攻角δ继续减小；运行点继续从a向a’’移动； 5）当转子达到同步转速之后，设此时运行点在a’’ ，由于此时PTPE ，转子转速将超 过同步转速，攻角加大，即运行点转而从a’’ 向a移动； 结论：如无阻尼，运行点将在a’与a’’之间振荡；如有，则在振荡之后，稳定于a点 空载电动势恒定的隐极机—无穷大系统静态稳定分析 E为常数的隐极机功角特性曲线 ? a点和b点哪个是稳定运行点？ b a a’’ a’ 分析： a点： 1）假设突然某个微小扰动，使功角减少 △δ 结论：如无阻尼，运行点将在a’与a’’之间振荡；如有，则在振荡之后，稳定于a点 a点受小扰动之后的攻角变化特性 空载电动势恒定的隐极机—无穷大系统静态稳定分析 E为常数的隐极机功角特性曲线 ? a点和b点哪个是稳定运行点？ b a b’ a’’ 分析： b点： 1）假设突然某个微小扰动，使功角减少 △δ，则输出功率为b’所对应的值; 2）此时，PTPE,转子减速，攻角δ减小； 运行点从b’向a移动； 3）当运行点达到a点时， PT=PE，但由于转子 转速此时低于同步转速，攻角δ继续减小；运行点从a向a’’移动； 4）当运行点越过到a点时， PTPE，转子加速，在达到同步转速之 前，攻角δ继续减小；运行点继续从a向a’’移动； 5）当转子达到同步转速之后，设此时运行点在a’’ ，由于此时PTPE ，转子转速将超 过同步转速，攻角加大，即运行点转而从a’’ 向a移动； 结论：如无阻尼，运行点将在b’与a’’之间振荡；如有，则在振荡之后，稳定于a点 空载电动势恒定的隐极机—无穷大系统静态稳定分析 E为常数的隐极机功角特性曲线 ? a点和b点哪个是稳定运行点？ b a b’ 分析： b点： 1）假设突然某个微小扰动，使功角增加 △δ，则输出功率为b’所对应的值; 2）此时，PTPE,转子加速，攻角δ增大； 运行点从b’向横轴移动； 3）上述过程中， PTPE总成立，因此，攻角δ继续增大； 运行点无法回到b点，发电机非周期性失步。 结论：发点机非周期行失步 总结： a点是稳定运行点，b点无法稳定。 系统只能运行在攻角特性曲线上单调上升部分。 a点受小扰动之后的攻角变化特性 简单电力系统静态稳定性实用判据 E为常数的隐极机功角特性曲线 a b c E为常数的凸极机功角特性曲线 结论：工作在功率曲线的上升部分， 系统是静态稳定的；而工作在下降部分，则不稳定。 即满足： 简单电力系统静态稳定性实用判据 E为常数的隐极机功角特性曲线 称为整步系数，表征发电机维持同步运行的能力，即静态稳定的程度。 a b c E为常数的凸极机功角特性曲线 功率极限 所对应的运行点的功率称为静态稳定极限，即保持静态稳定时发电机所能输送的最大功率； 称为功率极限；功率极限越大，系统越稳定 静态稳定储备系数 E为常数的隐极机功角特性曲线 观点：电力系统不应运行在稳定极限，而应该保持一定的储备。 静态稳定储备系数： b a 要求： 正常运行方式，不小于15%~20%