第十三章 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性問(wèn)題概述和發(fā)電機(jī)的機(jī)電特性--第四

1、電力系統(tǒng)分析與應(yīng)用電力系統(tǒng)分析與應(yīng)用廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院廣東水利電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電力工程電力工程系系供用電技術(shù)專(zhuān)業(yè)供用電技術(shù)專(zhuān)業(yè)第十三章 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性問(wèn)題概述和 發(fā)電機(jī)的機(jī)電特性電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的基本概念電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的基本概念同步發(fā)電機(jī)的機(jī)電特性同步發(fā)電機(jī)的機(jī)電特性用各種電勢(shì)表示的功率特性用各種電勢(shì)表示的功率特性穩(wěn)定性穩(wěn)定性(按運(yùn)行參數(shù)按運(yùn)行參數(shù) 劃分）劃分）電壓穩(wěn)定電壓穩(wěn)定頻率穩(wěn)定頻率穩(wěn)定功角穩(wěn)定功角穩(wěn)定靜態(tài)穩(wěn)定（小擾動(dòng)） 暫態(tài)穩(wěn)定（大擾動(dòng)） 動(dòng)態(tài)穩(wěn)定（時(shí)間長(zhǎng)）動(dòng)態(tài)穩(wěn)定：動(dòng)態(tài)穩(wěn)定：電力系統(tǒng)受的小的或大的擾動(dòng)后，在自動(dòng)電力系統(tǒng)受的小的或大的擾動(dòng)后，在自動(dòng) 調(diào)節(jié)和控制裝置的作用下

2、，保持調(diào)節(jié)和控制裝置的作用下，保持長(zhǎng)過(guò)程長(zhǎng)過(guò)程運(yùn)行穩(wěn)定性的運(yùn)行穩(wěn)定性的 能力。能力。按時(shí)間長(zhǎng)短按時(shí)間長(zhǎng)短 劃分劃分第四節(jié)第四節(jié)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器對(duì)功率特性的影自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器對(duì)功率特性的影1響響用 q 軸電勢(shì) E 、Usin 2P q sin U 22 d q d x q xx d E UEq xxqGq表示的功率特性 xq sin 2xq 2sin U 2xTL xTLU GqUxTLPUGqTL U cosq 1 U E 1 d U cosq Eq q d TLQ xGqxxQ xE qxxxx2 U Q x/U arctgUq P xUq 2EU Uq PU xq /UUUQ xQ2用發(fā)電機(jī)某

3、一電抗后的電勢(shì) E 、UG表示功率特性E Usin x d EPTLTLUGP UGU sin xQU0 xTL j PU0 xTL U U j U0 d U0 d UU 0U 00G 000 xx0E 0UUPQxq sin E U d 1 1 sinx U G xq sin U TL 1 1 TL sinxEq 、 、qEE和和U G 不變時(shí)的功率特性。不變時(shí)的功率特性。【例【例13-1】 如圖如圖13-20所示電力系統(tǒng)，試分別計(jì)算發(fā)電機(jī)保持所示電力系統(tǒng)，試分別計(jì)算發(fā)電機(jī)保持各元件參數(shù)如下：發(fā)電機(jī)：各元件參數(shù)如下：發(fā)電機(jī)： 0.25 1.0, X 0.6, X qdSGN 352.5MVA

4、, UGN 10.5kV, XdN變壓器：T1 10.5 242 220 121 360MVA,UkT1 0.14, kT1 360MVA, UkT2 0.14, kT2STN1STN2變壓器：T2線路： l 250km, U N 220kV, X L 0.41 / km運(yùn)行條件：U 0 115kV, P0 250MW, cos0 0.95解解（1）網(wǎng)絡(luò)參數(shù)計(jì)算取SB=250MVA, UB(3)=115kV, 各段基準(zhǔn)電壓為U U k 115 220 209.1 （kV）121T2B(3)B(2) 9.07 （kV）242U U k 209.1 10.5T1B(2)B(1)各元件參數(shù)標(biāo)幺值為各

5、元件參數(shù)標(biāo)幺值為 1.0 250 10.5 0.95 352.59.0722U 2B(1)2GNGN SBUddx xS 0.238x 0.57, x qd 0.14 250 242 0.13209.123602U 2B(2)2TN1TN1SBUkT1T1x US 0.14 250 220 0.108209.123602U 2TN2B(2)2TN2SBUkT2T2x US 0.41 250 250 0.586209.12U 2B(2)SBLLx x l x 0.13 1 0.586 0.108 0.53122x x 1 xT2LTLT1 xd xTL 0.95 0.531 1.481 xq x

6、TL 0.57 0.531 1.101xd xq x x 0.238 0.531 0.769d dTLx也可以采用平均額定電壓作為各段的基準(zhǔn)電壓計(jì)算各元件的參數(shù)。也可以采用平均額定電壓作為各段的基準(zhǔn)電壓計(jì)算各元件的參數(shù)。（2）計(jì)算正常運(yùn)行時(shí)的計(jì)算正常運(yùn)行時(shí)的、 、q0q0 及EEE0G 0U運(yùn)行參數(shù)為運(yùn)行參數(shù)為 cos1 0.95 18.19 115 1.0;1150B(3)U 0U 0 U 1 tg18.19 0.329P P0 250 1.0; Q2500000B P tgS1 0.329 1.1012 11.1012 1.7522U 0 0 q 2U 0 0 q 0Q0 P xUEQ x

7、38.951 0.329 1.101 tg 1 1 1.101 01 cos 38.95 2.0881.1011.481 1 1.4811.101cos 1.752 d 1 d U00q q Q0 xq0E Exxx1 cos 38.95 1.4581.101 0.769 1 0.7691.101 1.752 U cos 1 00q d xq d xQ0q0E Exx1 0.329 0.7692 1 0.7692 1.472U 0Q x P x 0 d 0 d 2U 00E 0U31.541 0.329 0.7691 0.769 0 tg1 0.329 0.5312 1 0.5312 1.29

8、2U 0 0 TL 2U 0 0 TL 0G0 P xUUQ x（3）功率特性）功率特性P 2.088 1 sin 1 1.481 1.101sin 2 1.41sin 0.117 sin 22 1.4811.101 1.481EqP 1.458 1 sin 1 0.769 1.101sin 2 1.896sin 0.196sin 22 0.769 1.101 0.769Eq sin0.205 sin 1.912 sin 1 0.7691 sin sin sin1.47 1.101 1.47 10.76911EP sin0.402 sin sin 2.427 sinsin sin1.101 0.5311 1.29 1 1.29 10.53111UGP勵(lì)磁調(diào)節(jié)能力越強(qiáng)，功率極限越高，功率極限角越大。勵(lì)磁調(diào)節(jié)能力越強(qiáng)，功率極限越高，功率極限角越大。簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的功率特性（包括勵(lì)磁調(diào)節(jié)的作用） ，可概括為兩種表達(dá)形式： 一種是對(duì)于用某一電抗后電勢(shì)表示的功率特性，可以寫(xiě)成通式sin XxX EXUPX 其中電勢(shì)、電抗及角度是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，即 E x xTL UGd G ;U另一種是對(duì)于用 q 軸電勢(shì)表示的功率特性及電勢(shì)之間的關(guān)系，可以寫(xiě)成U cossin 2P