電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性

1、9 電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性9. 1 習(xí)題1）什么是電力系統(tǒng)穩(wěn)定性？如何分類？2）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子d軸之間的相對(duì)空間角度與發(fā)電機(jī)電勢(shì)之間的相對(duì)角度是什么關(guān)系？這角度的名稱是什么？3）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程表示的是什么量與什么量的關(guān)系？該方程有幾種表示形式？寫出時(shí)間用秒、角度用弧、速度用弧/秒、功率偏差用標(biāo)幺值表示，及時(shí)間、角度用弧，速度、功率偏差用標(biāo)幺值表示的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方程。4）發(fā)電機(jī)慣性時(shí)間常數(shù)的的物理意義是什么？如何計(jì)算？5）什么是發(fā)電機(jī)的功角特性？以表示的凸極機(jī)和隱極機(jī)功角特性是否相同？以表示的凸極機(jī)和隱極機(jī)功角特性是否相同？如何用簡(jiǎn)化方法表示功角特性？6）多機(jī)系統(tǒng)功角特性是否可表示兩機(jī)系統(tǒng)的功角特性？是

2、否能表示成單機(jī)對(duì)無限大系統(tǒng)的功角特性？7）什么是異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差？異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)差有何關(guān)系？什么是異步電動(dòng)機(jī)的臨界轉(zhuǎn)差？8）什么是電力系統(tǒng)的負(fù)荷電壓靜特性？9）具有副勵(lì)磁機(jī)的直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)各部分的功用是什么？勵(lì)磁系統(tǒng)的方程由幾部分方程組成？10）正常運(yùn)行時(shí)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子受什么轉(zhuǎn)矩作用？轉(zhuǎn)速是多少？功率偏差是多少？出現(xiàn)正功率偏差轉(zhuǎn)子如何轉(zhuǎn)？出現(xiàn)負(fù)功率偏差轉(zhuǎn)子如何轉(zhuǎn)？11）為什么穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)一定是功角特性曲線和機(jī)械功率直線相交點(diǎn)？12）發(fā)電機(jī)額定功率，輸入機(jī)械功率，功率極限是什么關(guān)系？13）什么是電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性？電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的實(shí)用判據(jù)是什么？14）為什么要有統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備？靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備

3、的多少如何衡量？正常運(yùn)行時(shí)應(yīng)當(dāng)留多少儲(chǔ)備？15）已知單機(jī)無限大供電系統(tǒng)的系統(tǒng)母線電壓、發(fā)電機(jī)送到系統(tǒng)的功率P+jQ、發(fā)電機(jī)到系統(tǒng)的總電抗。試說明如何計(jì)算空載發(fā)電機(jī)電勢(shì)、功率極限、靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系？16）試說明小干擾法的實(shí)質(zhì)是什么？小干擾法分析靜態(tài)穩(wěn)定的步驟是什么？17）特征方程的根含有只是正實(shí)部、正實(shí)部的復(fù)數(shù)各發(fā)生什么性質(zhì)的失步？18）勞斯準(zhǔn)則判定系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的充分、必要條件是什么？19）勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)為什么能提高系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性？20）提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的措施有那些？為什么這些措施能提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性？21）按恒定和按發(fā)電機(jī)電壓恒定調(diào)節(jié)勵(lì)磁哪一種對(duì)提高靜態(tài)穩(wěn)定更有利。為什么？22）簡(jiǎn)單電力

4、系統(tǒng)如下圖9-1所示， P 0 G S T1 L T2 U 0 圖9-1 習(xí)題9-22系統(tǒng)各元件參數(shù)是：發(fā)電機(jī)G為PN=300MW，UN=10.5kV，Xd=1.0，Xq=0.6，Xd=0.25,X2=0.2，TJN=8s；變壓器參數(shù)：T1， SN=360MVA，Uk（%）=14，額定電壓10.5/242kV；T2，SN=360MVA，Uk（%）=14，額定電壓10.5/242kV；線路長(zhǎng)L=250km，X1=，系統(tǒng)輸送功率P0=250MW，=0.95，末端電壓U0=115kV。分別計(jì)算U不變時(shí)的有功功角特性和功率極限。23）如上題圖的系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)為隱極機(jī)Xd=Xq=1.7,試比較下列四種情況

5、下的功角特性和功率極限。僅考慮電力系統(tǒng)的電抗，計(jì)及電力線路的電阻，；不計(jì)電力線路的電阻，但在T1變壓器高壓母線并聯(lián)接入1000電阻；不計(jì)電力線路的電阻，但在T1變壓器高壓母線并聯(lián)接入500電阻。24）隱極機(jī)單機(jī)無限大供電系統(tǒng)，系統(tǒng)母線電壓，運(yùn)行在額定情況，元件參數(shù)，求功率極限，處始運(yùn)行功角和靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備。25）一臺(tái)隱極機(jī)經(jīng)變壓器和線路向系統(tǒng)送電，隱極機(jī)Xd=Xq=1.1，試求； ，發(fā)電機(jī)運(yùn)行在額定功率，額定電壓，額定時(shí)初始功角； 若保持不變，求在的條件下功率極限； 若保持不變，求在的條件下功率極限； 如的條件，求靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)； 如的條件，求靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)。26）簡(jiǎn)單系統(tǒng)如下圖9-2以知參

6、數(shù)為=1.5，US =1.0，TJ=15s不計(jì)阻尼功率影響，用小干擾法分析系統(tǒng)在為0º，60º，90º，100º時(shí)的靜態(tài)穩(wěn)定性，求上述下系統(tǒng)的振蕩頻率和周期。當(dāng)阻尼系數(shù)D=60時(shí)，分析系統(tǒng)在為0º，60º，90º，100º時(shí)的靜態(tài)穩(wěn)定性，求上述下系統(tǒng)的振蕩頻率和周期。 P cos Xd US 圖9-2 習(xí)題9-26圖9. 2 習(xí)題解答 22）基準(zhǔn)值：MVA，KV 電壓及電勢(shì)： UG=1.2889, EQ=1.6461, Eq=2.1055, Eg=1.457, E =1.4693 功角特性： 功率極限： 提示：令 并利用，求得功率極限對(duì)應(yīng)角度： ， 同理可求： 23）基準(zhǔn)值：MVA，KV ， ， ， 。 24）功率極限 ， 初始運(yùn)行角：=33.1892º, 靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)K%=82.9838%。25） 初始運(yùn)行角：（，）=52.24º 功率極限： 功率極限：（，） 靜態(tài)儲(chǔ)備系數(shù)K%=6.6% 靜態(tài)儲(chǔ)備系數(shù)K%=43.4%26） 不計(jì)阻尼 時(shí)， 不穩(wěn)定，f=0.0815 Hz/s，T=12.27 s 時(shí)， 不穩(wěn)定，f=0.0575 Hz/s，T=17.4 s 時(shí)， 不穩(wěn)定，f=0 Hz/s，T= s 時(shí)， 不穩(wěn)定，f=0