电力系统暂态稳定.ppt

1第八章电力系统暂态稳定? 电力系统暂态稳定概述? 简单系统的暂态稳定性? 发电机组自动调节系统对暂态稳定的影响? 复杂电力系统的暂态稳定计算? 提高暂态稳定性的措施 2 电力系统暂态稳定概述——暂态稳定的概念电力系统暂态稳定是指电力系统受到大干扰后,各同步发电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来稳态运行状态的能力。暂态稳定研究的是电力系统在某一运行状态下受到较大干扰时的稳定性问题。大干扰: 短路故障,突然断开线路、变压器或发电机, 大量负荷的切除或投入等。系统的暂态稳定性不仅与系统在扰动前的运行状态有关,而且与扰动的类型、地点及持续时间均有关。 3 电力系统暂态稳定概述——暂态过程的几个阶段 1 ) 起始阶段:故障后约 1s内考虑保护动作:切除故障线路、重合闸、切机 2) 中间阶段:起始阶段后 5s 内 3) 后期:中间阶段以后的时间大干扰后,不同的时间里电力系统各部分的反应不同,分 3个不同阶段来分析大扰动后的暂态稳定性: 锅炉、电容器、电抗器、变压器、自动切负荷装置动作调速器来不及动作发电机组的调节系统已经发挥作用 4 电力系统暂态稳定概述——暂态稳定分析的简化模型 2) 不计调速器的作用: T P c ? 1) 发电机模型 3) 负荷为恒定阻抗 q E E ? ????进一步假定恒定。 E ?发电机的等值模型: dx ? E ?? GI ? GU ?? ???安装 AER : q E c ??5 简单系统的暂态稳定性? 物理过程分析? 等面积定则? 发电机转子运动方程的求解 6 物理过程分析——正常运行状态的系统结构与功率特性正常运行 I 1 2 2 L d d T T X X X X X X ?? ?? ???? II sin E U PX ???图 8-1 (a) 正常运行方式及其等值电路 U ?U ?(8-1) (8-2) Imax P 7 物理过程分析——故障时的系统结构与功率特性图 8-1 (b) 故障情况及其等值电路星三角变换 E ??U ? 10X 20X II II sin E U PX ??? 12X ???? II 12 1 2 1 2 112 2 d T T L d T T L X X X X X X X X X X X ?? ?? ?? ?? ???????? ?? ?? ?? ? U ?短路附加电抗 Page 129 U ? II II 0 0 X X P ?? ???三相短路时: (8-3) (8-4) IImax P 8 物理过程分析——故障切除后的系统结构与功率特性 III 1 2 d T L T X X X X X ?? ??? III III sin E U PX ???图 8-1 (c) 故障切除后及其等值电路 U ? U ?(8-5) (8-6) IIImax P 9各时段电磁功率曲线 I III II X X X ? ? IImax IIImax Imax P P P ? ? P TP0δ P IP IIP III一般 0 180 III III sin E U PX ???(8-6) IIImax P II II sin E U PX ???(8-4) IImax P II sin E U PX ???(8-2) Imax P 扰动前稳态短路阶段故障切除后 0 90 10 物理过程分析——暂态过程中系统的功率特性与运动轨迹(及时切除故障) a- b-c-d-e-f -e-k -振荡 I II P P a b ? ?? 0 1 0, a b ? ????? ????, : a正常运行中突然故障: :b II III max max : 1, 0, , c c c e c c P P c e ? ? ??? ??