電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性

§16電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的基本概述§16.1概述1、基本概念電力系統(tǒng)穩(wěn)定：電力系統(tǒng)受到大的或小的干擾以后能否繼續(xù)保持發(fā)電機(jī)間同步運(yùn)行的問(wèn)題。同步運(yùn)行：所有并聯(lián)運(yùn)行的同步電機(jī)具有相同的功角速度。2、主要意義：同步運(yùn)行是電力發(fā)電機(jī)安全可靠造電的先決條件一展開(kāi)討論一下：①展開(kāi)穩(wěn)定概念；②形象討論；③關(guān)鍵方面°~backtoback3、穩(wěn)定的分類(lèi)：靜、動(dòng)。§16.2發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子間的相對(duì)位置（發(fā)電機(jī)功角）1、引出本節(jié)目標(biāo)：什么是功角？它如何把發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)與電力系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)？其含如何？2、什么是功角？P=R(Vl)eeE-/?§-V=R[V一 ]e-/xd￡EV二一sin5xd￡當(dāng)不計(jì)勵(lì)磁作用時(shí)，E恒定，V恒定，P僅僅是5的及數(shù)，如圖：qeP=f(5)e發(fā)電機(jī)送往系統(tǒng)的功率與相位角5密切相關(guān)，在發(fā)電機(jī)送往系統(tǒng)的功率與相位角，所以5稱(chēng)為功角，功率角，轉(zhuǎn)輸功率與功角的關(guān)系P二f(5)，稱(chēng)為功角e特性或功率特性。3、功角5與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)的關(guān)系單機(jī)接無(wú)窮大母線的相量圖一E與轉(zhuǎn)子q軸同相位一5反映發(fā)電機(jī)q軸，g軸線與同步旋轉(zhuǎn)V之間f相角差當(dāng)有兩臺(tái)機(jī)時(shí)接無(wú)窮大母線的相量圖。5-5，表征兩發(fā)電機(jī)軸子與q軸，軸線電氣夾角f表征發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子之間的21相對(duì)空間位置f0二P9①-①=—(5-5)表征轉(zhuǎn)子間的相助運(yùn)動(dòng)，電氣速度。2 1dt2 1反過(guò)來(lái)回答i中引出的問(wèn)題：1)什么關(guān)系含義：①?zèng)Q定P；②相對(duì)位置和相對(duì)運(yùn)動(dòng)；3)4、電力系統(tǒng)運(yùn)行f5P恒定f5恒定e發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)fP-P決定轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)5(5)Te如何描述5的運(yùn)動(dòng) P-P；Te如何計(jì)算p，P-5，5變化以后。Te§16.3靜態(tài)穩(wěn)定的初步概念1、分析：簡(jiǎn)單系統(tǒng)fP-5f運(yùn)動(dòng)點(diǎn)；

a點(diǎn)一5變化曲線;b點(diǎn)一5變化曲線。2、靜態(tài)穩(wěn)定性：受到任意微小的擾動(dòng)以后，恢復(fù)到同步運(yùn)行狀態(tài)的能力?獨(dú)立、原來(lái)、任意。?平衡點(diǎn)的性質(zhì)一數(shù)字上。3、簡(jiǎn)單系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性判據(jù)dP155極限狀態(tài)：dP極限狀態(tài)：dP-5=0=靜態(tài)穩(wěn)定極限功率§16.4暫態(tài)穩(wěn)定的初步概念系統(tǒng)支持;兩條P-5穩(wěn)定情況：P-5，5，?曲線不穩(wěn)定情況：P-5，5，?曲線暫態(tài)和穩(wěn)定的初步概念：同步運(yùn)行的電力系統(tǒng)在受到擾動(dòng)以后，能否繼續(xù)保持同步運(yùn)行（能否從原來(lái)的運(yùn)行狀態(tài)，過(guò)渡到新的同步運(yùn)行狀態(tài)。）判握：5EVP二一sin5IxdIPI=EV—PI=EV—q—xsin5§16.6發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程1、剛體旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)方程d2Jdt2=叫Mo二d機(jī)械角速度，調(diào)度/sdta=- =機(jī)械角加速度，rad/S2dtdt2機(jī)械角 radJ 剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量kg.m2MT機(jī)械矩 N.MM電矩 N.ME注：①剛體運(yùn)動(dòng)基本概念，J的求解。2、電氣角的表示的轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)方程（電氣角運(yùn)動(dòng)方程）無(wú)二P 電氣角 電機(jī)學(xué)<6=PO 電氣角速度 u概念。二PQ 電氣角加速度P為極數(shù)JdJd20Pdt2=MT-ME3、功角運(yùn)動(dòng)方程在電力系統(tǒng)電氣計(jì)算中轉(zhuǎn)子就表現(xiàn)為功角的 ，其他特征消失了。引入證由：①電氣相類(lèi)為8角；②絕對(duì)角取值上的單調(diào)。所以我們要求描述8運(yùn)動(dòng)的方程。8的含義一相對(duì)于無(wú)窮大一引出同步旋轉(zhuǎn)軸0=ft?dt+00=6+0NNtNo8=0-0ftft(6-6)dt+0-0NoNod20dt2_d2ddt2d6二①一①dt NJd26Pdt2Jde=——=M-MPdtTE6：功角4、標(biāo)么值下的功角運(yùn)動(dòng)方程S SPMq=—B= B—BG eBNrd6——=e-edt NVTde-j =M-MeTedtNP2P2二M -MT. e*Jed26NSdt2

BTd26Jdt2二M -MT* ￡*慣性時(shí)間常數(shù)秒）慣性時(shí)間常數(shù)秒）Je2TAn

JP2SB時(shí)間米用標(biāo)么值：t=1/eNg/TJ*TJ*dt2*=M-Mt* e*rd6rd6=e

dtdt*Nd26= e2<dt2dt*2<dt2=T①JNMMT*MG_ BSB

MGS-GBGBTd28

Td28

j-?dt2NTd3—j-3dtN=M-MT* E*=(P-P)3 T* E**5、相對(duì)角與絕對(duì)角3i8=8-8yij3=3-3ijij注：①同步元素大不存在；實(shí)際系統(tǒng)中要8(功率方程)ij6、幾個(gè)問(wèn)題TJ的物理含義及計(jì)算T1dt=I°Nj d3o3AMN=TjAM=1.0-0.0,從o?的時(shí)間=T'NJt=2.74GD2n2*io-3秒jN SNTjN：GD2：發(fā)電機(jī)和原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的飛輪轉(zhuǎn)矩，噸m2(T?m2)SN：額定容量 KVAn：額定轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)數(shù)/min不同基準(zhǔn)值的歸算及等值S NjNSTS+TSN+???T= _N1 JN2 2 =