第六章電力系統(tǒng)穩(wěn)定概述學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1第六章電力系統(tǒng)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)穩(wěn)定(wndng)概述概述第一頁，共81頁。原動機(jī)提供(tgng)的機(jī)械轉(zhuǎn)矩發(fā)電機(jī)提供(tgng)的電磁轉(zhuǎn)矩平衡(pnghng)？轉(zhuǎn)子維持同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子加速或減速原動機(jī)的機(jī)械轉(zhuǎn)矩是由發(fā)電廠動力部分的運(yùn)行狀態(tài)決定的發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是由發(fā)電機(jī)及其聯(lián)接的電力系統(tǒng)中的運(yùn)行狀態(tài)決定的第1頁/共81頁第二頁，共81頁。干擾(gnro)運(yùn)行(ynxng)狀態(tài)改變轉(zhuǎn)子(zhun z)上的轉(zhuǎn)矩不平衡轉(zhuǎn)速變化實(shí)際系統(tǒng)中的小擾動和大擾動都很常見要求系統(tǒng)受到各種擾動后，發(fā)電機(jī)組經(jīng)過一段過程的運(yùn)動變化仍能恢復(fù)同步運(yùn)行，則系統(tǒng)仍是穩(wěn)定的。第2頁/共81頁第三頁，共81頁。第3頁/共8

2、1頁第四頁，共81頁。第4頁/共81頁第五頁，共81頁。第5頁/共81頁第六頁，共81頁。第6頁/共81頁第七頁，共81頁。第7頁/共81頁第八頁，共81頁。第8頁/共81頁第九頁，共81頁。高一級電壓電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。第9頁/共81頁第十頁，共81頁。電力系統(tǒng)(din l x tn)穩(wěn)定靜態(tài)(jngti)穩(wěn)定暫態(tài)穩(wěn)定(wndng)電力系統(tǒng)在某個運(yùn)行狀態(tài)下，突然受到任意的小干擾后，能恢復(fù)到原來運(yùn)行狀態(tài)的能力。電力系統(tǒng)在某個運(yùn)行狀態(tài)下，突然受到大干擾后能夠過渡到新的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)的能力。第10頁/共81頁第十一頁，共81頁。了解系統(tǒng)中各類旋轉(zhuǎn)電機(jī)及其調(diào)節(jié)(tioji)系統(tǒng)的機(jī)電動態(tài)特性電力系統(tǒng)(di

3、n l x tn)的機(jī)電暫態(tài)過程同步(tngb)發(fā) 電 機(jī)組 的 機(jī)電特性自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的作用原理和數(shù)學(xué)模型異 步 電動 機(jī) 的機(jī) 電 特性綜合負(fù)荷特性第11頁/共81頁第十二頁，共81頁。假設(shè)受端系統(tǒng)容量相對(xingdu)于發(fā)電機(jī)來說很大，則發(fā)電機(jī)輸送任何功率時，受端母線電壓的幅值和頻率均不變（即無限大容量母線）。12ddTLTXXXXX根據(jù)等值電路畫出正常運(yùn)行(ynxng)情況下的相量圖第12頁/共81頁第十三頁，共81頁。UqEIdjIXcosdjIXdqcossinIXEqedsinE UPX便得兩端同時乘以 ，計及發(fā)電機(jī)輸出功率ecosPPUIdU X當(dāng)發(fā)電機(jī)電勢Eq和受端電壓V均為

4、恒定時，傳輸功率Pe是角度 的正弦函數(shù)。由相量圖知第13頁/共81頁第十四頁，共81頁。qEdsinE UPX 為 和 之間的相位角。因?yàn)閭鬏敼β实拇笮∨c相位角 密切相關(guān)，因此又稱 為“功角”或“功率角”。傳輸功率與功角的關(guān)系 稱為“功角特性”或“功率特性”e( )PfqEUEP( )EPf第14頁/共81頁第十五頁，共81頁。功角在電力系統(tǒng)穩(wěn)定問題的研究中占有特別重要的地位。它除了(ch le)表示電勢 和電壓 之間的相位差（即系統(tǒng)的電磁關(guān)系）外，還表明了各發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子之間的相對空間位置（稱為“位置角”）。qEU功角隨時間的變化描述了各發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子(zhun z)間的相對運(yùn)動，而發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子(zh

5、un z)間的相對運(yùn)動性質(zhì)，恰好是判斷各發(fā)電機(jī)之間是否同步運(yùn)行的依據(jù)。功角因此具有電氣量電氣量和機(jī)械量機(jī)械量的雙重身份第15頁/共81頁第十六頁，共81頁。TPPqE正常運(yùn)行時，發(fā)電機(jī)輸出的電磁功率為PE=P0.此時，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上作用著兩個轉(zhuǎn)矩：一個是原動機(jī)的轉(zhuǎn)矩（PT），它推動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)；一個是與發(fā)電機(jī)輸出的電磁功率對應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩，它制止轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。在正常情況下，兩者相互平衡，即PT= PE=P0,因而發(fā)電機(jī)以恒定速度(sd)旋轉(zhuǎn)，且與受端系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速相同（指電角度），即兩者同步運(yùn)行，功角保持不變。第16頁/共81頁第十七頁，共81頁。TPPqE設(shè)想把送端發(fā)電機(jī)和受端系統(tǒng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子移到一

6、處，則功角就是兩個轉(zhuǎn)子軸線間用電角度表示的相對空間位置角。因?yàn)閮蓚€發(fā)電機(jī)電角度相同(xin tn)，所以相對位置保持不變。第17頁/共81頁第十八頁，共81頁。第18頁/共81頁第十九頁，共81頁。EP( )EPfaae0aPPP在 a 點(diǎn)運(yùn)行時，假定受微小擾動(rodng)，運(yùn)行點(diǎn)變動到 點(diǎn)a產(chǎn)生(chnshng)正的電磁功率增量原動機(jī)功率(gngl)保持T0PP轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生制動性的不平衡轉(zhuǎn)矩，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速開始下降，功角減小。經(jīng)衰減振蕩后，發(fā)電機(jī)恢復(fù)到原來運(yùn)行點(diǎn)a。aa0TPPaPaa如果擾動后，產(chǎn)生負(fù)的電磁功率增量，是否穩(wěn)定？第19頁/共81頁第二十頁，共81頁。EP( )EPfaa0TPPa

7、Paaaae0aPPP若受擾動產(chǎn)生一個負(fù)的角度(jiod)增量則電磁(dinc)功率增量也為負(fù)發(fā)電機(jī)將受加速性的不平衡轉(zhuǎn)矩作用而恢復(fù)(huf)到點(diǎn)a運(yùn)行。所以在點(diǎn)a的運(yùn)行是穩(wěn)定的。aaaP第20頁/共81頁第二十一頁，共81頁。第21頁/共81頁第二十二頁，共81頁。EP( )EPfbbbbbb在b點(diǎn)運(yùn)行(ynxng)，正的角度(jiod)增量bbebbPPP電磁功率減小而產(chǎn)生(chnshng)負(fù)的電磁功率增量于是，轉(zhuǎn)子在加速性不平衡轉(zhuǎn)矩作用下開始升速，使功角增大。隨著功角 增大，電磁功率繼續(xù)減小，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速繼續(xù)增加。這樣送端和受端的發(fā)電機(jī)便不能繼續(xù)保持同步運(yùn)行，即失去了穩(wěn)定。在b點(diǎn)運(yùn)行是否穩(wěn)

8、定？第22頁/共81頁第二十三頁，共81頁。EP( )EPfbbbbbb在b點(diǎn)運(yùn)行(ynxng)，bbebbPPP若受擾而獲得(hud)負(fù)的角度增量則將產(chǎn)生(chnshng)正的電磁功率發(fā)電機(jī)將由b點(diǎn)過渡到a點(diǎn)所以，點(diǎn)b運(yùn)行是不穩(wěn)定的。第23頁/共81頁第二十四頁，共81頁。第24頁/共81頁第二十五頁，共81頁。EP( )EPfaa0TPPaPaaaaaP對于(duy)簡單電力系統(tǒng)，要具有運(yùn)行的靜態(tài)穩(wěn)定性，必須運(yùn)行到功率特性的上升部分。在這部分，電磁功率增量和角度增量總是具有相同的符號。而在功率特性下降部分，兩者總具有相反的符號。第25頁/共81頁第二十六頁，共81頁。EP( )EPfaa0

9、TPPaPaaaaaP靜穩(wěn)判據(jù)靜穩(wěn)判據(jù)(pn j)：0ePe0dPd寫成極限形式第26頁/共81頁第二十七頁，共81頁。電力系統(tǒng)具有靜態(tài)穩(wěn)定性是穩(wěn)定運(yùn)行的必要條件。但是當(dāng)電力系統(tǒng)受到大的擾動(rodng)（短路、切除輸電線路等）時，是否能夠保持穩(wěn)定性的問題是暫態(tài)穩(wěn)定研究的內(nèi)容。討論簡單電力系統(tǒng)突然切除(qich)一回輸電線路的情況第27頁/共81頁第二十八頁，共81頁。d IdT1LT212XXXXXqId IsinE VPX正常運(yùn)行(ynxng)時，系統(tǒng)的總電抗功率(gngl)特性為d IIdT1LT2XXXXXqIId IIsinE VPX切除一回線路后，系統(tǒng)(xtng)總電抗相應(yīng)的功率特

10、性為顯然d IId IXX第28頁/共81頁第二十九頁，共81頁。 不考慮(kol)發(fā)電機(jī)的電磁暫態(tài)過程和勵磁調(diào)節(jié)作用，假定 保持不變，可得功率特性曲線如圖qE達(dá)到c點(diǎn)處，轉(zhuǎn)矩平衡，由于轉(zhuǎn)子的慣性，功角將繼續(xù)增大而越過點(diǎn)c。之后 ， 當(dāng) 功 角 繼 續(xù) 增 大時， ，發(fā)電機(jī)開始減速， 開始減小并在d點(diǎn)達(dá)到零值。TePP正常運(yùn)行狀態(tài)點(diǎn)a，0eTPPP切除線路瞬間(shn jin)運(yùn)行于點(diǎn)b原動機(jī)保持 ，則 ，發(fā)電機(jī)加速 。于是送、受端出現(xiàn)正的相對速度 功角開始(kish)增大。發(fā)電機(jī)工作點(diǎn)由b向c點(diǎn)變動。T0PP0TePPEP( )EPfabcd第29頁/共81頁第三十頁，共81頁。 不考慮發(fā)電

11、機(jī)的電磁暫態(tài)過程和勵磁(l c)調(diào)節(jié)作用，假定 保持不變，可得功率特性曲線如圖qEEP( )EPfabcd 于是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速(zhun s)開始小于受端發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速(zhun s)，在d點(diǎn)， ，送、受端恢復(fù)同步，功角不再增大并抵達(dá)它的最大值 。此刻電磁功率仍大于原動機(jī)功率，發(fā)電機(jī)繼續(xù)減速。0max0功角開始減小，工作點(diǎn)向c點(diǎn)移動。由于慣性將越過c點(diǎn)而在b點(diǎn)附近 再次為零，功角不再減小而達(dá)到最小值 。以后功角又開始增大。由于各種損耗，功角變化將是一種減幅振蕩。min 最后在點(diǎn)c處，同時達(dá)到 和 ，建立了新的穩(wěn)定運(yùn)行0a0Pemax第30頁/共81頁第三十一頁，共81頁。 也可能是另外一種過程(guc

12、hng)和結(jié)局EPabccc0cr 從點(diǎn)c開始，轉(zhuǎn)子減速，相對速度 減小。因?yàn)?，所以功角仍增大。如果 還未降到零時，功角已達(dá)到臨界角 （對應(yīng) 點(diǎn)），則因?yàn)?，故功角將繼續(xù)增大而越過點(diǎn) ，因而轉(zhuǎn)子上的不平衡轉(zhuǎn)矩又變成加速性了。于是 又開始增加，功角將繼續(xù)增大，使發(fā)電機(jī)與受端系統(tǒng)失去同步，破壞了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。0crcc0第31頁/共81頁第三十二頁，共81頁。暫態(tài)穩(wěn)定的初步暫態(tài)穩(wěn)定的初步(chb)概念：概念： 電力系統(tǒng)具有暫態(tài)穩(wěn)定性，一般(ybn)是指電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行時，受到一個大的擾動后，能從原來的運(yùn)行狀態(tài)（平衡點(diǎn)），不失去同步地過渡到新的運(yùn)行狀態(tài)，并在新的運(yùn)行狀態(tài)下穩(wěn)定地運(yùn)行。第32

13、頁/共81頁第三十三頁，共81頁。負(fù)荷(fh)穩(wěn)定的概念電力系統(tǒng)的負(fù)荷中，電動機(jī)負(fù)荷又占主要成分。其中，除一部分同步電動機(jī)之外，大部分為異步電動機(jī)。對于同步電動機(jī)負(fù)荷，與同步發(fā)電機(jī)一樣存在受擾動后能否繼續(xù)保持同步運(yùn)行的穩(wěn)定性問題(wnt)。對于異步電動機(jī)負(fù)荷，由于異步電動機(jī)也是一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)，同樣存在與轉(zhuǎn)矩平衡有關(guān)的運(yùn)行穩(wěn)定性問題(wnt)。有這樣一些情況：當(dāng)負(fù)荷點(diǎn)的運(yùn)行電壓過低或異步電動機(jī)的機(jī)械負(fù)荷過重時，異步電動機(jī)會迅速減速以致停轉(zhuǎn)，從而破壞了負(fù)荷的正常運(yùn)行。停轉(zhuǎn)時，異步電動機(jī)吸收的有功功率變得很小，使系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)輸出功率變化從而引起發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子間的相對運(yùn)動，有時可能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)之間失去同步。第

14、33頁/共81頁第三十四頁，共81頁。以負(fù)荷(fh)為異步電動機(jī)為例由圖可見(kjin)，有兩個平衡點(diǎn)a、b。在a點(diǎn)，受擾動后，轉(zhuǎn)差產(chǎn)生增量s轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生加速性不平衡轉(zhuǎn)矩eMMMM（或用功率表示為 ）eMPPP 使電動機(jī)轉(zhuǎn)速(zhun s)增大，轉(zhuǎn)差減小，最終恢復(fù)到點(diǎn)a運(yùn)行。如擾動產(chǎn)生負(fù)的 ，運(yùn)行點(diǎn)也將回到點(diǎn)a。s所以在點(diǎn)a的運(yùn)行是穩(wěn)定的，在點(diǎn)b的運(yùn)行是不穩(wěn)定的。負(fù)荷穩(wěn)定性：負(fù)荷穩(wěn)定性：負(fù)荷在正常運(yùn)行中受到擾動后能保持在某以恒定轉(zhuǎn)差下繼續(xù)運(yùn)行的能力。負(fù)荷靜態(tài)穩(wěn)定判據(jù)：負(fù)荷靜態(tài)穩(wěn)定判據(jù)：0Ms 用功率形式表示e0dP ds 在b點(diǎn)，受擾產(chǎn)生正的 后，由圖可見， ，電動機(jī)轉(zhuǎn)速將下降，轉(zhuǎn)差繼續(xù)增大，直

15、至電動機(jī)停轉(zhuǎn)。eMMMsssssMMcrcremaxe2第34頁/共81頁第三十五頁，共81頁。返 發(fā)電廠經(jīng)過一定距離(jl)的輸電線向負(fù)荷中心供電的系統(tǒng)中，當(dāng)電源電壓和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不變時，負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的電壓會隨著負(fù)荷功率的增加而緩慢下降，當(dāng)負(fù)荷功率增加到一定限值時，節(jié)點(diǎn)電壓將發(fā)生不可控制的急劇下降，這就是所謂的“電壓崩潰”現(xiàn)象。電壓失穩(wěn)主要(zhyo)同負(fù)荷的動態(tài)特性有關(guān)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)靜態(tài)電壓穩(wěn)定判據(jù)：負(fù)荷節(jié)點(diǎn)靜態(tài)電壓穩(wěn)定判據(jù)：0dVdP負(fù)荷節(jié)點(diǎn)電壓的下降總可以換取網(wǎng)絡(luò)送達(dá)功率的增加系統(tǒng)穩(wěn)定電壓的降低將導(dǎo)致功率的減少系統(tǒng)不穩(wěn)定第35頁/共81頁第三十六頁，共81頁。TEdJJMMMdt 轉(zhuǎn)子(zhun z

16、)機(jī)械角加速度轉(zhuǎn)子機(jī)械角速度第36頁/共81頁第三十七頁，共81頁。TEdJJMMMdt 轉(zhuǎn)子(zhun z)的轉(zhuǎn)動慣量作用在轉(zhuǎn)子軸上的不平衡轉(zhuǎn)矩第37頁/共81頁第三十八頁，共81頁。當(dāng)轉(zhuǎn)子(zhun z)以額定轉(zhuǎn)速（同步轉(zhuǎn)速）旋轉(zhuǎn)時，其動能為：2012KWJ轉(zhuǎn)子在額定轉(zhuǎn)速(zhun s)時的動能第38頁/共81頁第三十九頁，共81頁。當(dāng)轉(zhuǎn)子(zhun z)以額定轉(zhuǎn)速（同步轉(zhuǎn)速）旋轉(zhuǎn)時，其動能為：2012KWJ202KWJ 代入TEdJJMMMdt 202KWdMd t 第39頁/共81頁第四十頁，共81頁。202KWdMd t 采用(ciyng)標(biāo)幺值，兩端同時除以基準(zhǔn)值MB（ ）,則得：

17、0BS02KBWdMSdt 由于機(jī)械角速度和電角速度存在下列(xili)關(guān)系：00pp p為同步(tngb)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的極對數(shù)同步電角速度第40頁/共81頁第四十一頁，共81頁。02KBWdMSdt 改寫(gixi)002JKBTWddMSdtdt 2KJBWTS發(fā)電機(jī)組的慣性(gunxng)時間常數(shù)02ddtdddtdt代入002JKBTWddMSdtdt 可得：第41頁/共81頁第四十二頁，共81頁。220JTdMdt 考慮到發(fā)電機(jī)組的慣性較大，一般機(jī)械角速度的變化(binhu)不是很大，所以可近似認(rèn)為轉(zhuǎn)矩的標(biāo)幺值等于功率的標(biāo)幺值，即：TEMPP220JTETdPPdt00()TEJddt

18、dPPdtT第42頁/共81頁第四十三頁，共81頁。0(1)1()TEJddtdPPdtT表明了電的機(jī)械的角加速度和轉(zhuǎn)子上不平衡轉(zhuǎn)矩或功率的關(guān)系。在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時機(jī)械轉(zhuǎn)矩或功率和發(fā)電機(jī)的電磁(dinc)轉(zhuǎn)矩或輸出的電磁(dinc)功率相等。第43頁/共81頁第四十四頁，共81頁。發(fā)電機(jī)電磁(dinc)轉(zhuǎn)矩的公式：EqddqMii可表示發(fā)電機(jī)處于任意(rny)暫態(tài)過程時的電磁轉(zhuǎn)矩如何分析同步發(fā)電機(jī)受到干擾后的機(jī)電暫態(tài)過程呢？分析同步發(fā)電機(jī)受到干擾后的機(jī)電暫態(tài)過程轉(zhuǎn)子運(yùn)動方程式同步電機(jī)回路基本方程分析計算短路電流分析穩(wěn)定問題時忽略忽略第44頁/共81頁第四十五頁，共81頁。簡化(jinhu)包括兩個方

19、面：（1）只計及發(fā)電機(jī)定子電流中的正序基頻交流分量產(chǎn)生(chnshng)的電磁轉(zhuǎn)矩或功率，忽略暫態(tài)過程中定子電流的其它分量產(chǎn)生(chnshng)的轉(zhuǎn)矩或功率。也就是忽略定子的暫態(tài)過程。（2）對于發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)暫態(tài)過程的不同簡化(jinhu)，將影響發(fā)電機(jī)等值電動勢的取值。第45頁/共81頁第四十六頁，共81頁。簡單系統(tǒng)(xtng)中發(fā)電機(jī)的功率多機(jī)系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)的功率第46頁/共81頁第四十七頁，共81頁。隱極同步(tngb)發(fā)電機(jī)的功角特性凸極式發(fā)電機(jī)的功角特性(txng)以空載電動勢和同步電抗表示發(fā)電機(jī)以暫態(tài)電動勢和暫態(tài)電抗表示發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)端電壓為常數(shù)第47頁/共81頁第四十八頁，共81頁。

20、隱極同步(tngb)發(fā)電機(jī)的功角特性凸極式發(fā)電機(jī)的功角特性(txng)以空載電動勢和同步電抗表示發(fā)電機(jī)以暫態(tài)電動勢和暫態(tài)電抗表示發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)端電壓為常數(shù)第48頁/共81頁第四十九頁，共81頁。隱極同步(tngb)發(fā)電機(jī)的功角特性凸極式發(fā)電機(jī)的功角特性(txng)以空載電動勢和同步電抗表示發(fā)電機(jī)以暫態(tài)電動勢和暫態(tài)電抗表示發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)端電壓為常數(shù)第49頁/共81頁第五十頁，共81頁。0qqdddqdEUI xUI x代 入 有 功 ( y u n)功率的表達(dá)式：Re()Re ()()Edqdqd dq qPUIUjUIjIU IU I0U|0|I0qU0qE0E0qEqd0ddjIx0djI x第

21、50頁/共81頁第五十一頁，共81頁。()sinqqdEqdqddqdqddEUUPUUxxE UE Uxx得到以空載(kn zi)電動勢時表示的功率表達(dá)式為：Eq為常數(shù)(chngsh)時隱極機(jī)的功角關(guān)系式第51頁/共81頁第五十二頁，共81頁。Eq為常數(shù)(chngsh)時隱極機(jī)的功角圖EqPqdE Ux09012015060300180該圖為簡單系統(tǒng)中的隱極發(fā)電機(jī)，在Eq為常數(shù)情況下的有功功率和功角的關(guān)系(gun x)曲線，此曲線為一正弦曲線，最大值為頂點(diǎn)值，也是該種情況下的功率極限。第52頁/共81頁第五十三頁，共81頁。隱極同步(tngb)發(fā)電機(jī)的功角特性凸極式發(fā)電機(jī)的功角特性(txng

22、)以空載電動勢和同步電抗表示發(fā)電機(jī)以暫態(tài)電動勢和暫態(tài)電抗表示發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)端電壓為常數(shù)第53頁/共81頁第五十四頁，共81頁。由圖6-3可得：0qqdddqdEUI xUI x代入有功(yu n)功率的表達(dá)式：2()sinsin 22qqdEqdqddqdddddEUUPUUxxE UxxUxxx 第54頁/共81頁第五十五頁，共81頁。EqP09012015060300180發(fā)電機(jī)的電磁(dinc)功率也僅是功角的函數(shù)。由于暫態(tài)電抗和同步電抗不相等，出現(xiàn)一個按兩倍功角正弦變化的功率分量，稱為暫態(tài)磁阻功率。由于它的存在，功角特性曲線發(fā)生(fshng)畸變，使功率極限略有增加，并且極限值出現(xiàn)在功角

23、大于九十度處。第55頁/共81頁第五十六頁，共81頁。2()sinsin 22qqdEqdqddqddddEUUPUUxxE UxxUxx 近似工程計算(j sun)中對上式作進(jìn)一步簡化：1、用電動勢 代替 ；EqEsinEdE UPx2、用角度 代替 ；1sin(1)sinddxUEx討論(toln)第56頁/共81頁第五十七頁，共81頁。隱極同步(tngb)發(fā)電機(jī)的功角特性凸極式發(fā)電機(jī)的功角特性(txng)以空載電動勢和同步電抗表示發(fā)電機(jī)以暫態(tài)電動勢和暫態(tài)電抗表示發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)端電壓為常數(shù)第57頁/共81頁第五十八頁，共81頁。由隱極機(jī)相量圖可直接(zhji)寫出發(fā)電機(jī)的功率為：sinGGU

24、GeU UPxeTLxxx發(fā)電機(jī)端與無限大母線(mxin)間電抗類似可得：1sin(1)sineGGdxUUx第58頁/共81頁第五十九頁，共81頁。隱極同步(tngb)發(fā)電機(jī)的功角特性凸極式發(fā)電機(jī)的功角特性(txng)以空載電動勢和同步電抗表示發(fā)電機(jī)以暫態(tài)電動勢和暫態(tài)電抗表示發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)端電壓為常數(shù)第59頁/共81頁第六十頁，共81頁。(1) 以空載電動勢和同步(tngb)電抗表示發(fā)電機(jī)0qqdddqqEUI xUI xEddqqPU IU I代入2()sinsin22qqdEqdqdqqdqddqEUUPUUxxE UxxUxx x0U|0|I0qU0qE0E0qEq0ddjIx0djI

25、xQE第60頁/共81頁第六十一頁，共81頁。0qqdddqqEUI xUI x2sinsin22qqdE qdqdE UxxUPxx x第61頁/共81頁第六十二頁，共81頁。EqP090120150603001802sinsin22qqdE qdqdE UxxUPxx x第62頁/共81頁第六十三頁，共81頁。sinGGUGeU UPxeTLxxx1sin(1)sineGGqxUUx第63頁/共81頁第六十四頁，共81頁。sinqEqdE UPx空載(kn zi)電動勢為常數(shù)時的功率表達(dá)式為：暫態(tài)電動勢為常數(shù)(chngsh)時的功率表達(dá)式為：2sinsin 22qddEqddE UxxUP

26、xx sinEdE UPx1sin(1)sinddxUEx近似計算第64頁/共81頁第六十五頁，共81頁。發(fā)電機(jī)端電壓為常數(shù)(chngsh)時的功率表達(dá)式：sinGGUGeU UPx第65頁/共81頁第六十六頁，共81頁。以空載電動勢和同步電抗(dinkng)表示發(fā)電機(jī)2sinsin22qdqEqddqE UxxUPxx x以暫態(tài)電動勢和暫態(tài)電抗(dinkng)表示發(fā)電機(jī)2sinsin22qqdE qdqdE UxxUPxx x發(fā)電機(jī)端電壓為常數(shù)(chngsh)的功率表達(dá)式sinGGUGeU UPx1sin(1)sineGGqxUUx第66頁/共81頁第六十七頁，共81頁。第67頁/共81頁第

27、六十八頁，共81頁。21()DDDDyPjQUUD潮流計算(j sun)所得該負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的電壓模值PD、QD潮流計算所得該負(fù)荷節(jié)點(diǎn) 所吸收的有功、無功功率第68頁/共81頁第六十九頁，共81頁。接入發(fā)電機(jī)和負(fù)荷(fh)等值電路后的網(wǎng)絡(luò)模型發(fā)電機(jī)發(fā)出(fch)的功率是什么？第69頁/共81頁第七十頁，共81頁。1Re()Re()GEiiiijijjPE IEEY1(cossin)GijijijijijjEE GB21(cossin)Giiiijijijijijjj iEGEE GB21sin()Giiiijijijijjj iEGEE Y1ijijijtgGB第70頁/共81頁第七十一頁，共81頁。21sin()GEiiiiijijijijjj iPEGEE Y為 和 之間的夾角；ijiEjE1ijijijtgGB任一發(fā)電機(jī)發(fā)出功率是該發(fā)電機(jī)電動勢相對(xingdu)于其他發(fā)電機(jī)電動勢相量的相角差的函數(shù)。在系統(tǒng)含有兩臺以上(yshng)發(fā)電機(jī)時，就無法作出發(fā)電機(jī)的功角特性曲線。第71頁/共81頁第七十二頁，共81頁。21sin()GEiiiiijijijijjj iPEGEE Y211111212121212211112121212(c