電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性概述

1、2021-10-311電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性概論電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性概論講述電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本概念、基本講述電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本概念、基本分析方法及基本的提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析方法及基本的提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的方法的方法2021-10-3121 1 穩(wěn)定性的基本概念穩(wěn)定性的基本概念n同步運(yùn)行狀態(tài)：同步運(yùn)行狀態(tài)：所有并聯(lián)運(yùn)行的同步電機(jī)都有相所有并聯(lián)運(yùn)行的同步電機(jī)都有相同的電角速度。是電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的一個(gè)重要同的電角速度。是電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的一個(gè)重要標(biāo)志。在這種運(yùn)行狀態(tài)下，表征運(yùn)行狀態(tài)的參數(shù)標(biāo)志。在這種運(yùn)行狀態(tài)下，表征運(yùn)行狀態(tài)的參數(shù)具有接近于不變的數(shù)值，通常稱為具有接近于不變的數(shù)值，通常稱為穩(wěn)定運(yùn)行狀

2、態(tài)。穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。n電力系統(tǒng)穩(wěn)定性問題：電力系統(tǒng)穩(wěn)定性問題：系統(tǒng)在某一正常運(yùn)行狀態(tài)系統(tǒng)在某一正常運(yùn)行狀態(tài)下受到擾動(dòng)后能否恢復(fù)到原來的運(yùn)行狀態(tài)或過渡下受到擾動(dòng)后能否恢復(fù)到原來的運(yùn)行狀態(tài)或過渡到新的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的問題。到新的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的問題。2021-10-3131 1 穩(wěn)定性的基本概念穩(wěn)定性的基本概念n同步穩(wěn)定性問題：同步穩(wěn)定性問題：電力系統(tǒng)在運(yùn)行中受到電力系統(tǒng)在運(yùn)行中受到微小的微小的或或大的大的擾動(dòng)之后能否繼續(xù)保持系統(tǒng)中同步電機(jī)間擾動(dòng)之后能否繼續(xù)保持系統(tǒng)中同步電機(jī)間同步運(yùn)行的問題。這種穩(wěn)定性是根據(jù)同步運(yùn)行的問題。這種穩(wěn)定性是根據(jù)功角功角的變化的變化規(guī)律來判斷的，因而又稱規(guī)律來判斷的，因而又稱

3、功角穩(wěn)定性。功角穩(wěn)定性。n電壓穩(wěn)定性：電壓穩(wěn)定性：電力系統(tǒng)在某些情況下會(huì)出現(xiàn)不可電力系統(tǒng)在某些情況下會(huì)出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的電壓持續(xù)下降或電壓長期滯留在安全運(yùn)行逆轉(zhuǎn)的電壓持續(xù)下降或電壓長期滯留在安全運(yùn)行所不能容許的低水平上而不能恢復(fù)。所不能容許的低水平上而不能恢復(fù)。2021-10-3141 1 穩(wěn)定性的基本概念穩(wěn)定性的基本概念n轉(zhuǎn)矩平衡與穩(wěn)定性：轉(zhuǎn)矩平衡與穩(wěn)定性：轉(zhuǎn)子上轉(zhuǎn)子上轉(zhuǎn)矩必須平衡轉(zhuǎn)矩必須平衡，發(fā)電，發(fā)電機(jī)才能穩(wěn)定地與系統(tǒng)同步運(yùn)行；但轉(zhuǎn)矩平衡并不機(jī)才能穩(wěn)定地與系統(tǒng)同步運(yùn)行；但轉(zhuǎn)矩平衡并不一定能穩(wěn)定運(yùn)行。一定能穩(wěn)定運(yùn)行。n靜態(tài)穩(wěn)定性靜態(tài)穩(wěn)定性: :電力系統(tǒng)在運(yùn)行中受到微小擾動(dòng)后獨(dú)電力系統(tǒng)在運(yùn)行中受

4、到微小擾動(dòng)后獨(dú)立地恢復(fù)到它原來的運(yùn)行狀態(tài)的能力立地恢復(fù)到它原來的運(yùn)行狀態(tài)的能力. .n暫態(tài)穩(wěn)定性問題暫態(tài)穩(wěn)定性問題: :電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)受到一個(gè)電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)受到一個(gè)大的擾動(dòng)大的擾動(dòng), ,能否從原來的運(yùn)行狀態(tài)不失去同步的過能否從原來的運(yùn)行狀態(tài)不失去同步的過渡到新的運(yùn)行狀態(tài)渡到新的運(yùn)行狀態(tài), ,并在新的狀態(tài)下穩(wěn)定運(yùn)行并在新的狀態(tài)下穩(wěn)定運(yùn)行. .2021-10-3152 2 電力系統(tǒng)的機(jī)電特性電力系統(tǒng)的機(jī)電特性一、同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程一、同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程(15-7)(15-7)1.轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程MJeTMMMdtddtdMdtdJdtdJJ22以機(jī)械量表示的轉(zhuǎn)以機(jī)械

5、量表示的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程子運(yùn)動(dòng)方程2021-10-3162 2 電力系統(tǒng)的機(jī)電特性電力系統(tǒng)的機(jī)電特性把用把用機(jī)械量機(jī)械量表示的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方表示的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程用程用電氣量電氣量來表示來表示n發(fā)電機(jī)功角：發(fā)電機(jī)功角：（1 1）表示發(fā)電機(jī)電勢之間的）表示發(fā)電機(jī)電勢之間的相位差，即表征系統(tǒng)的電磁相位差，即表征系統(tǒng)的電磁關(guān)系。關(guān)系。（2 2）表征各發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子之間）表征各發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子之間相對空間位置（位置角）相對空間位置（位置角）發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)i i的的q q軸軸發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)j j的的q q軸軸2021-10-317把用機(jī)械量表示的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程用電氣量來表示把用機(jī)械量表示的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程用電氣量來表示n機(jī)械量與電氣量

6、之間的關(guān)系機(jī)械量與電氣量之間的關(guān)系pptttNdtddtddtd 22Ndtddtddtd222222dtddtd 發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)i i的的q q軸軸發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)j j的的q q軸軸2021-10-318把用機(jī)械量表示的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程用電氣量來表示把用機(jī)械量表示的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程用電氣量來表示pp2222dtddtdMdtdJdtdJJ22MdtdJdtdpJdtdJNN222222MdtdJNN22MdtdSJNBN222選基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩選基準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩NBBSM2021-10-319把用機(jī)械量表示的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程用電氣量來表示把用機(jī)械量表示的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程用電氣量來表示MdtdSJNBN222BNJSJT2Mdt

7、dTNJ22 發(fā)電機(jī)組的慣發(fā)電機(jī)組的慣性時(shí)間常數(shù)性時(shí)間常數(shù)eTBBBNNBPPSPSMSMSMM/在機(jī)械角速度在機(jī)械角速度變化不大時(shí)變化不大時(shí)PPPdtdTeTNJ22)(eTJNNPPTdtddtd2021-10-31102.2.慣性時(shí)間常數(shù)慣性時(shí)間常數(shù)T TJ J的物理意義的物理意義BNJSJT2NNNBNNJNSMMSJT/2N基基準(zhǔn)準(zhǔn)的的慣慣性性時(shí)時(shí)間間常常數(shù)數(shù)；為為以以發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)額額定定容容量量為為MdtdJMdtdTJNdtMdTJN2021-10-31112.2.慣性時(shí)間常數(shù)慣性時(shí)間常數(shù)T TJ J的物理意義的物理意義dtMdTJN1TM0eM1MttJNdtdtMdT0010

8、tTJNT TJNJN=t=t表明：發(fā)電機(jī)空載時(shí)（表明：發(fā)電機(jī)空載時(shí)（M Me e* *=0),=0),原動(dòng)機(jī)原動(dòng)機(jī)加額定轉(zhuǎn)矩（加額定轉(zhuǎn)矩（M MT T* *=1),=1),轉(zhuǎn)子從靜止?fàn)顟B(tài)（轉(zhuǎn)子從靜止?fàn)顟B(tài)（0 0）啟動(dòng)到轉(zhuǎn)速為額定值（）啟動(dòng)到轉(zhuǎn)速為額定值（ 1 1）所需的時(shí)間為額定慣性時(shí)間常數(shù)。所需的時(shí)間為額定慣性時(shí)間常數(shù)。2021-10-3112二、電力系統(tǒng)的功率特性二、電力系統(tǒng)的功率特性(15-2)n簡單電力系統(tǒng)簡單電力系統(tǒng)(16-1)：發(fā)電機(jī)通過變壓器、輸電發(fā)電機(jī)通過變壓器、輸電線路與無窮大容量母線相連，且不計(jì)元件電阻和線路與無窮大容量母線相連，且不計(jì)元件電阻和導(dǎo)納的電力系統(tǒng)。導(dǎo)納的電力

9、系統(tǒng)。2021-10-31131.1.隱極式發(fā)電機(jī)的功率特性隱極式發(fā)電機(jī)的功率特性TLdTLTddXXXXXXX2121 dIIqIVqVIjXdqEIjXVEdq2021-10-31141.1.隱極式發(fā)電機(jī)的功率特性隱極式發(fā)電機(jī)的功率特性n發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)E Eq q處的功率處的功率 dIIqIVqVIjXdqEsinsincoscos)cos()Re()(Re)Re(IEIEIEIEIEIjEjIIjEIEPqqqqqqqdqqdqqEqdqdqXVEIXEIcossinsincossindqEXVEPqVEIXEIXqdqdcossinsincos2021-10-31151.1.隱極式發(fā)電機(jī)

10、的功率特性隱極式發(fā)電機(jī)的功率特性dqdqXVEIXEIcossinsincossincosdqVXVEVIP發(fā)電機(jī)送到系統(tǒng)的功率發(fā)電機(jī)送到系統(tǒng)的功率2021-10-31161.1.隱極式發(fā)電機(jī)的功率特性隱極式發(fā)電機(jī)的功率特性sindqEXVEPq功率極限功率極限: :功率曲線上的最大值功率曲線上的最大值dqdqEdqEXVEXVEXVEPqmqm90sinsin2021-10-31172.2.凸極式發(fā)電機(jī)的功率特性凸極式發(fā)電機(jī)的功率特性)cos(cosVIVIPPVEqsincossinsincoscosdqVIVIVIVIdqdqqXVEIXVIcossincossinVEXIVXIqddq

11、q2sin2sin2qdqddqEqXXXXVXVEP2021-10-31182.2.凸極式發(fā)電機(jī)的功率特性凸極式發(fā)電機(jī)的功率特性2sin2sin2qdqddqEqXXXXVXVEP090mdqEXVEPqm2021-10-31193.3.自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器對功率特性的影響自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器對功率特性的影響(16-3)(16-3)n不調(diào)節(jié)勵(lì)磁時(shí)不調(diào)節(jié)勵(lì)磁時(shí)E Eq q不變不變, ,隨著發(fā)電機(jī)輸出功率的增大隨著發(fā)電機(jī)輸出功率的增大, ,功角增功角增大大, ,發(fā)電機(jī)端電壓要下降發(fā)電機(jī)端電壓要下降. .GV2021-10-31203.3.自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器對功率特性的影響自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器對功率特性的影響n 自動(dòng)勵(lì)

12、磁調(diào)節(jié)器自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器: :根據(jù)發(fā)電機(jī)端電壓的變化來調(diào)節(jié)勵(lì)磁電根據(jù)發(fā)電機(jī)端電壓的變化來調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流的大小流的大小, ,從而調(diào)節(jié)從而調(diào)節(jié)E Eq q的大小，保持發(fā)電機(jī)端電壓在正常的大小，保持發(fā)電機(jī)端電壓在正常值范圍內(nèi)。值范圍內(nèi)。n調(diào)節(jié)勵(lì)磁時(shí)發(fā)電機(jī)功率調(diào)節(jié)勵(lì)磁時(shí)發(fā)電機(jī)功率 特性的變化特性的變化1q0=100%； 2q=120%；3q=140%； 4q=160%； 5q=180%； 6q=200%=常數(shù) 結(jié)論結(jié)論:穩(wěn)定區(qū)域擴(kuò)大穩(wěn)定區(qū)域擴(kuò)大2021-10-31213 3 電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性(15-3)(15-3)n靜態(tài)穩(wěn)定性靜態(tài)穩(wěn)定性：電力系統(tǒng)在某一運(yùn)行方式下受到一：電力系統(tǒng)在某一運(yùn)

13、行方式下受到一個(gè)小擾動(dòng)，系統(tǒng)個(gè)小擾動(dòng)，系統(tǒng)恢復(fù)到原始運(yùn)行狀態(tài)恢復(fù)到原始運(yùn)行狀態(tài)的能力。的能力。n小擾動(dòng)：小擾動(dòng)：正常的負(fù)荷波動(dòng)、系統(tǒng)操作、少量負(fù)荷正常的負(fù)荷波動(dòng)、系統(tǒng)操作、少量負(fù)荷的投切和系統(tǒng)接線的切換等。的投切和系統(tǒng)接線的切換等。2021-10-3122一、電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的基本概念一、電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的基本概念1.1.簡單電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性分析簡單電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性分析sindqEXVEPq有兩個(gè)功率平衡點(diǎn)有兩個(gè)功率平衡點(diǎn)a a和和b:b:a a為穩(wěn)定平衡點(diǎn)為穩(wěn)定平衡點(diǎn)2021-10-31231.1.簡單電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性分析簡單電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性分析nb b為不穩(wěn)定平衡點(diǎn)為不穩(wěn)定平衡

14、點(diǎn)2021-10-31242.2.簡單電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的實(shí)用判據(jù)簡單電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的實(shí)用判據(jù)n結(jié)論：結(jié)論：工作在功率曲線的上升部分，系統(tǒng)是靜態(tài)工作在功率曲線的上升部分，系統(tǒng)是靜態(tài)穩(wěn)定的；而工作在下降部分，則不穩(wěn)定。穩(wěn)定的；而工作在下降部分，則不穩(wěn)定。n實(shí)用判據(jù)實(shí)用判據(jù)：0ddPe0eP2021-10-31252.2.簡單電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的實(shí)用判據(jù)簡單電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的實(shí)用判據(jù)n整步功率系數(shù)：整步功率系數(shù)：表明發(fā)電機(jī)維持同步運(yùn)行的能力，表明發(fā)電機(jī)維持同步運(yùn)行的能力，即靜態(tài)穩(wěn)定的程度。即靜態(tài)穩(wěn)定的程度。cosdqeEqXVEddPS2021-10-31263.3.靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)

15、n以有功功率表示的靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)以有功功率表示的靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)%10000GGslPPPPK%10000GGmPPPPK簡單簡單系統(tǒng)系統(tǒng)2021-10-3127五、提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的措施五、提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的措施n主要是提高輸送功率的極限主要是提高輸送功率的極限 （1）提高發(fā)電機(jī)電勢）提高發(fā)電機(jī)電勢Eq （2）提高系統(tǒng)電壓）提高系統(tǒng)電壓V （3）減小電抗）減小電抗X XVEPqm2021-10-3128五、提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的措施五、提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的措施1.1.采用自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置采用自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置2.2.提高運(yùn)行電壓水平提高運(yùn)行電壓水平: :中間同步補(bǔ)償、靜止無功補(bǔ)償、

16、中間同步補(bǔ)償、靜止無功補(bǔ)償、合理選擇變壓器分接頭等。合理選擇變壓器分接頭等。)/(21XXVEPm)/min(21XVVXVEaa2021-10-3129五、提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的措施五、提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的措施3.3.減小輸電線路的電抗減小輸電線路的電抗（1 1）采用串聯(lián)電容補(bǔ)償）采用串聯(lián)電容補(bǔ)償（2 2）采用分裂導(dǎo)線）采用分裂導(dǎo)線（3 3）提高輸電線路的電壓等級）提高輸電線路的電壓等級4.4.減小發(fā)電機(jī)和變壓器電抗減小發(fā)電機(jī)和變壓器電抗5.5.改善系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：使電氣聯(lián)系更加緊密，減小系改善系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：使電氣聯(lián)系更加緊密，減小系統(tǒng)電抗。統(tǒng)電抗。2021-10-31304 4 電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定

17、性電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性(15-4)(15-4)（1717章）章）n暫態(tài)穩(wěn)定性：暫態(tài)穩(wěn)定性：指系統(tǒng)受到大擾動(dòng)后，各同步發(fā)指系統(tǒng)受到大擾動(dòng)后，各同步發(fā)電機(jī)保持同步運(yùn)行并過渡到新的穩(wěn)定運(yùn)行方式電機(jī)保持同步運(yùn)行并過渡到新的穩(wěn)定運(yùn)行方式或恢復(fù)到原來穩(wěn)定運(yùn)行方式的能力?；蚧謴?fù)到原來穩(wěn)定運(yùn)行方式的能力。n大擾動(dòng)：大擾動(dòng)：短路故障、切除輸電線路或發(fā)電機(jī)組短路故障、切除輸電線路或發(fā)電機(jī)組或切除大容量負(fù)荷。或切除大容量負(fù)荷。2021-10-3131一、暫態(tài)穩(wěn)定分析計(jì)算的基本假設(shè)（一、暫態(tài)穩(wěn)定分析計(jì)算的基本假設(shè)（17-1）1.1.電力系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)過程特點(diǎn)電力系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)過程特點(diǎn)2.基本假設(shè)基本假設(shè)(1)(1)忽略發(fā)

18、電機(jī)定子電流的非周期分量和與之對應(yīng)的轉(zhuǎn)子電流的周期分量忽略發(fā)電機(jī)定子電流的非周期分量和與之對應(yīng)的轉(zhuǎn)子電流的周期分量. .(2)(2)發(fā)生不對稱故障時(shí)發(fā)生不對稱故障時(shí), ,不計(jì)零序和負(fù)序電流對轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)的影響不計(jì)零序和負(fù)序電流對轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)的影響. .(3)(3)忽略暫態(tài)過程中發(fā)電機(jī)的附加損耗忽略暫態(tài)過程中發(fā)電機(jī)的附加損耗(4)(4)不考慮頻率變化對系統(tǒng)參數(shù)的影響不考慮頻率變化對系統(tǒng)參數(shù)的影響(5)(5)發(fā)電機(jī)采用發(fā)電機(jī)采用E E恒定的簡化模型恒定的簡化模型( (不考慮發(fā)電機(jī)調(diào)速器的作用）不考慮發(fā)電機(jī)調(diào)速器的作用）發(fā)電機(jī)電磁功發(fā)電機(jī)電磁功率急劇變化率急劇變化大擾動(dòng)大擾動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化速變化轉(zhuǎn)子

19、上出現(xiàn)轉(zhuǎn)子上出現(xiàn)不平很轉(zhuǎn)矩不平很轉(zhuǎn)矩功角功角變化變化2021-10-3132二、簡單電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析（二、簡單電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析（17-2）1.1.三種運(yùn)行情況下的功率特性三種運(yùn)行情況下的功率特性2021-10-31331.1.三種運(yùn)行情況下的功率特性三種運(yùn)行情況下的功率特性1 1）正常運(yùn)行情況）正常運(yùn)行情況2121TLTdIXXXXXsinsinmII00IPXVEP2021-10-31341.1.三種運(yùn)行情況下的功率特性三種運(yùn)行情況下的功率特性2 2）短路情況）短路情況XXXXXXXTLTdIII2121sinsin00mIIIIIIPXVEP2021-10-31351.1.三種

20、運(yùn)行情況下的功率特性三種運(yùn)行情況下的功率特性3 3）短路切除后情況）短路切除后情況21TLTdIIIXXXXXsinsin00mIIIIIIIIIPXVEP2021-10-31361.1.三種運(yùn)行情況下的功率特性三種運(yùn)行情況下的功率特性2121TLTdIXXXXXsinsinmII00IPXVEPXXXXXXXTLTdIII2121sinsin00mIIIIIIPXVEP21TLTdIIIXXXXXsinsin00mIIIIIIIIIPXVEP一般一般:X:XI IXXIIIIIIXXIIII2021-10-31372.2.大擾動(dòng)后轉(zhuǎn)子的相對運(yùn)動(dòng)大擾動(dòng)后轉(zhuǎn)子的相對運(yùn)動(dòng)n穩(wěn)定情況穩(wěn)定情況2021

21、-10-31382.2.大擾動(dòng)后轉(zhuǎn)子的相對運(yùn)動(dòng)大擾動(dòng)后轉(zhuǎn)子的相對運(yùn)動(dòng)n不穩(wěn)定情況不穩(wěn)定情況2021-10-3139三、等面積定則和極限切除角（三、等面積定則和極限切除角（17-2）n轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子由0 0到到c c運(yùn)動(dòng)時(shí)過剩轉(zhuǎn)矩所作的功為運(yùn)動(dòng)時(shí)過剩轉(zhuǎn)矩所作的功為cc adPMdW00用標(biāo)么值計(jì)算時(shí)，因發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速偏離用標(biāo)么值計(jì)算時(shí)，因發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速偏離同步轉(zhuǎn)速不大，同步轉(zhuǎn)速不大，11，于是，于是abcea)(00面積 ccdPPPdWIITa此面積稱為加速面積，為轉(zhuǎn)子動(dòng)能此面積稱為加速面積，為轉(zhuǎn)子動(dòng)能的增量。的增量。2021-10-3140三、等面積定則和極限切除角三、等面積定則和極限切除角n轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子

22、由c c到到maxmax運(yùn)動(dòng)時(shí)過剩轉(zhuǎn)矩所作的功為運(yùn)動(dòng)時(shí)過剩轉(zhuǎn)矩所作的功為edfge)(maxmax面積 ccdPPMdWIIITb此面積稱為減速面積，為動(dòng)此面積稱為減速面積，為動(dòng)能增量的負(fù)值，轉(zhuǎn)子動(dòng)能減能增量的負(fù)值，轉(zhuǎn)子動(dòng)能減少，轉(zhuǎn)速下降。少，轉(zhuǎn)速下降。2021-10-3141三、等面積定則和極限切除角三、等面積定則和極限切除角n等面積定則：等面積定則：功角達(dá)到功角達(dá)到maxmax時(shí)，加速過程中轉(zhuǎn)子動(dòng)能的增時(shí)，加速過程中轉(zhuǎn)子動(dòng)能的增量在加速過程中全部耗盡，轉(zhuǎn)速恢復(fù)到同步轉(zhuǎn)速，即加速量在加速過程中全部耗盡，轉(zhuǎn)速恢復(fù)到同步轉(zhuǎn)速，即加速面積等于減速面積，系統(tǒng)能面積等于減速面積，系統(tǒng)能 夠穩(wěn)定。夠穩(wěn)定

23、。max00)()( ccdPPdPPWWIIITIITba面積面積abceaabcea= =面積面積edfgeedfge 根據(jù)等面積定則可求得轉(zhuǎn)子根據(jù)等面積定則可求得轉(zhuǎn)子的的最大搖擺角最大搖擺角maxmax2021-10-3142三、等面積定則和極限切除角三、等面積定則和極限切除角n最小搖擺角最小搖擺角minminminmax0)()( SSdPPdPPIIITIIIT2021-10-3143三、等面積定則和極限切除角三、等面積定則和極限切除角n穩(wěn)定條件：穩(wěn)定條件：當(dāng)切除角當(dāng)切除角c c一定時(shí)，有一個(gè)最大可能的減速一定時(shí)，有一個(gè)最大可能的減速面積面積dfsdfse e，若此面積大于加速面積，

24、則系統(tǒng)能夠保持暫態(tài)，若此面積大于加速面積，則系統(tǒng)能夠保持暫態(tài)穩(wěn)定，否則系統(tǒng)暫態(tài)不穩(wěn)定。穩(wěn)定，否則系統(tǒng)暫態(tài)不穩(wěn)定。SccdPPdPPIIITIIT 0)()(02021-10-3144三、等面積定則和極限切除角三、等面積定則和極限切除角n極限切除角極限切除角：加速面積等于最大可能的減速面積時(shí)的切除角。：加速面積等于最大可能的減速面積時(shí)的切除角。crcc mIII mIIdPPdPPlimlim00)sin()sin(00mIImIIImIIcrmIIIcrcPPPPP0001limcoscos)(cosmIIIcrPP01sin2021-10-3145三、等面積定則和極限切除角三、等面積定則和極限切除角n極限切除時(shí)間：與極限切除角對應(yīng)的切除時(shí)間。極限切除時(shí)間：與極限切除角對應(yīng)