电力系统的运行状态.ppt

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第二章 电力系统的运行状态及稳定性分析
不等式约束条件：
等式约束条件：
1
2
有功电源：发电机
无功电源：并联电容器 同步调相机
同步电动机 静止补偿器
2-1 电力系统的运行状态
电力系统运行的正常和非正常状态
1、正常状态遵守的约束条件
二、电力系统运行状态分类
A
正常运行状态：满足等式和不等式约束条件，是经济运行调度的基础。
B
警戒状态：满足等式和不等式约束条件，但不等式约束已经接近上下限，以安全调度为主。
C
紧急状态：不等式约束遭到破坏，等式约束仍能满足，系统仍能同步运行。
D
系统崩溃：不等式、等式约束同时不满足，系统将解列成几个独立的小系统。
E
恢复状态：使崩溃后的若干个小系统向并列的大系统运行状态过渡。
2
电力系统运行状态示意图
正常状态
（满足负荷需求，进行经济运行）
恢复状态
（重新并列，
恢复对用户供电）
系统崩溃
（切机、切负荷、
断开线路）
警戒状态
（预防性控制）
紧急状态
（紧急控制）
安全
不安全
超越不等式约束条件
危险
重新带负荷
预防性
控制
储备系数减小
或干扰概率增大
并列
紧急控制
系统不完整(解列)
系统保持原状
切负荷
解列
超越等式约束条件
3
2-2 电力系统稳定性的基本概念
电力系统稳定性分类：
20世纪60年代前：前苏联、我国：静态稳定，动态稳定。
西方：静态稳定，暂态稳定。
20世纪70年代起，国际通用：静态稳定，暂态稳定
定义：
静态稳定：在一个特定的稳定运行的条件下，电力系统受到任何一个小的扰动，经过一段时间，它能够自动恢复到或者靠近小扰动前的运行条件。
暂态稳定：在一个特定的稳态运行条件下，电力系统受到一个特定的大干扰后，能够从原来的运行状态不失去同步地过渡到另一个允许的稳态运行条件。
4
G
Eq
T
L
U
0
功角在时间上表示励磁电势和受电端电压之间的相角差；
X
发电机输出的电磁功率方程：
根据同步发电机相量图，推导同步发电机输出电磁功率方程
因为：
所以：
I
5
二、电力系统静态稳定分析
电力系统静态稳定分析
01
Eq
G
02
T
X
03
L
功角特性曲线
04
U
单击此处添加正文。
0
发电机输出的电磁功率方程：
6
同步发电机的功率流程：
电力系统静态稳定分析
7
遭受微小扰动后a、b两个运行点的过渡过程分析：
a点：
大于 0 时，转子转速上升，转子制动， 趋于0。
小于 0 时，转子转速下降，转子加速， 趋于0。

b点：
大于 0 时，转子转速上升，转子加速， 趋于无穷大。
小于 0 时，转子转速下降，转子制动， 趋于无穷大。
功角特性曲线
(静态稳定工作点)：
(静态不稳定工作点)
8
G
Eq
T
L
U
0
功角在空间上表现为发电机转子磁场轴线与定子合成磁场轴线之间夹角。
X
发电机输出的电磁功率方程：
9
二、电力系统静态稳定分析
用图示功角的双重物理意义
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