《电力系统暂态分析》课程教学大纲(第七章).pdfVIP

第七章电力系统暂态稳定

第一节概述

暂态稳定是指电力系统在某个正常运行方式下，突然受到某种大的干扰后，经

过一段暂态过程，所有发电机能否恢复到相同速度下运行，能恢复则称系统在这种

运行方式下是暂态稳定的。

暂态稳定与运行方式和扰动量有关。因此不能够泛泛地说电力系统是暂态稳定

或不稳定的，只能说在某种运行方式和某种干扰下系统是暂态稳定或不稳定的。在

某种运行方式下和某种扰动下是稳定的，在另一种运行方式和另一种扰动下可能就

是不稳定的。

所谓的运行方式，对系统而言，就是系统的负荷功率的大小，或发电功率的大

小；对输电线路而言，就是输送功率的大小。功率越大，暂态稳定性问题越严重。

所谓大干扰一般指短路故障、切除大容量发电机、切除输变电设备、切除或投

入大负荷。一般短路最为严重，多数情况研究短路故障干扰。短路故障扰动量的大

小与短路地点、短路类型、短路切除时间有关。短路可能发生在输电线路上，也可

能发生在母线或变压器上。一般发生在母线上较为严重。短路发生在输电线路上，

一般靠近电源侧的较为严重。短路分为单相接地短路、两相短路、两相接地短路、

三相短路。一般三相短路较为严重，次之两相接地短路，单相接地短路最轻。这里

所说的短路是单重故障，如果有多种故障，一般多重故障较为严重。发生短路后，

借助断路器断开，将故障的线路、或母线或变压器隔离，保证非故障部分继续运行。

短路切除时间越短，对暂态稳定越有利。短路切除时间包括继电保护装置和断路器

动作的时间。装有自动重合闸的输电线路，被隔离的输电线路会重新投入运行，如

果是瞬时性故障，重合就成功，电网恢复原有状态；如果是永久性故障，重合不成

功，故障线路再次被隔离。重合成功对暂态稳定有利，重合不成功对暂态稳定更不

利。

一般用短路故障来检验系统是否暂态稳定。我国颁布的《电力系统安全稳定导

则》规定：①发生单相接地故障时，要保证电力系统安全稳定运行，不允许失负荷；

②发生三相短路故障时，要保证电力系统稳定运行，允许损失少量负荷；③发生严

重故障时，系统可能失稳，允许损失负荷，但不允许系统瓦解和大面积停电，应尽

快恢复正常运行。

大扰动后的暂态过程大致分为三阶段：（1）起始阶段：故障后1秒钟内，调节

装置还来不及起作用。（2）中间阶段：大约5秒钟，调节装置起作用。（3）后期阶

段：几十秒～几分钟，热力设备动作过程也起作用。本课程主要介绍前两个阶段。

暂态稳定分析的基本假设：（1）不计定子绕阻电磁暂态过程中的非周期分量电

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流。因为①衰减快；②非同期分量电流产生的磁场在空间不动，在转子绕组产生同

步频率电流，其产生的平均功率接近于零。（2）不计零、负序电流产生的功率。因

为负序电流产生的转矩很小，而零序电流不产生转矩。（3）不计网络电磁暂态过程，

即网络方程用代数方程描述。（4）根据计算的不同要求，负荷、发电机可以采用不

同模型。

第二节简单电力系统的暂态稳定

以一典型实例引出简单电力系统暂态稳定的概念。

GT1LT2

Uconst.

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图7-1典型实例的简单电力系统接线图



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发电机采用E、X模型。

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一、物理过程分析

1.正常运行方式

X

L



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