第五章 電力系統(tǒng)運(yùn)行分析

第五章電力系統(tǒng)運(yùn)行分析第一節(jié)電力系統(tǒng)有功功率的平衡和頻率的調(diào)整一、頻率變化對用戶和發(fā)電廠及系統(tǒng)本身的影響頻率變化的原因：由有功負(fù)荷變化引起的我國頻率范圍：500.2Hz發(fā)達(dá)國家（如澳大利亞）：500.1Hz華東電網(wǎng)已達(dá)到：500.1Hz

頻率變化電動機(jī)轉(zhuǎn)速的變化產(chǎn)品質(zhì)量電動機(jī)停轉(zhuǎn)電廠的給水泵停運(yùn)，鍋爐停爐等等電力系統(tǒng)頻率變化所造成的影響對用戶的影響（1）異步電機(jī)轉(zhuǎn)速：紡織工業(yè)、造紙工業(yè)（2）異步電機(jī)功率下降（3）電子設(shè)備的準(zhǔn)確度對發(fā)電廠和電力系統(tǒng)的影響（1）對發(fā)電廠廠用機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的影響（2）對汽輪機(jī)葉片的影響（3）對異步電機(jī)及變壓器勵磁的影響，增加無功消耗。功率平衡和轉(zhuǎn)矩平衡異步電動機(jī)的功率和損耗有：一、功率平衡輸入功率定子鐵損電磁功率機(jī)械功率輸出功率定子銅損轉(zhuǎn)子銅損有功功率和頻率調(diào)整頻率與有功平衡的關(guān)系轉(zhuǎn)矩平衡與功率平衡轉(zhuǎn)矩不平衡時(shí),轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速變化,引起頻率變化保持頻率恒定不變是十分困難的

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二、電力系統(tǒng)中有功功率的平衡電力系統(tǒng)的有功負(fù)荷的變化是由不同變化規(guī)律的負(fù)荷組成的一、變化幅度很小、變化周期較短，負(fù)荷變動有很大的偶然性。二、變化幅度較大、變化周期較長，如電爐、電氣機(jī)床。三、變化緩慢的持續(xù)變動負(fù)荷，如由生產(chǎn)、生活、氣象變化引起的負(fù)荷變動。根據(jù)負(fù)荷變化，電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調(diào)整大體上也可分為：一次調(diào)頻：由發(fā)電機(jī)調(diào)速器進(jìn)行；二次調(diào)頻：由發(fā)電機(jī)調(diào)頻器進(jìn)行；三次調(diào)頻：由調(diào)度部門根據(jù)負(fù)荷曲線進(jìn)行最優(yōu)分配。前兩種是事后的，第三種是事前的。一次調(diào)頻是所有運(yùn)行中的發(fā)電機(jī)組都可參加的，取決于發(fā)電機(jī)組是否已經(jīng)滿負(fù)荷發(fā)電。這類發(fā)電廠稱為負(fù)荷監(jiān)視廠。二次調(diào)頻是由平衡節(jié)點(diǎn)來承擔(dān)。

系統(tǒng)負(fù)荷可以看作由以下三種具有不同變化規(guī)律的變動負(fù)荷組成：（3）變動周期最大，變化幅度最大：氣象、生產(chǎn)、生活規(guī)律（2）變動周期在（10s，180s），變化幅度較大：大電機(jī)、電爐啟停。調(diào)速器頻率的一次調(diào)整調(diào)頻器頻率的二次調(diào)整根據(jù)預(yù)測負(fù)荷，在各機(jī)組間進(jìn)行最優(yōu)負(fù)荷分配電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行調(diào)度（發(fā)電計(jì)劃）（1）變動周期小于10s，變化幅度小:小操作、線路搖擺等負(fù)荷的有功功率與頻率的關(guān)系－頻率靜態(tài)特性電力系統(tǒng)的頻率特性發(fā)電機(jī)的有功功率－頻率靜態(tài)特性調(diào)速器的工作原理1、為轉(zhuǎn)速測量元件—離心飛擺及其附件；2、為放大元件—錯油門(或稱配壓閥)；3、為執(zhí)行機(jī)構(gòu)—油動機(jī)(或稱接力器)；4、為轉(zhuǎn)速控制機(jī)構(gòu)或稱同步器(調(diào)頻器)當(dāng)系統(tǒng)的有功率遭到破壞時(shí)，會引起系統(tǒng)頻率的變化，為了減小或者消除這種不利的變化，采取以下措施進(jìn)行調(diào)整。調(diào)頻器的工作原理發(fā)電機(jī)組的有功功率－頻率靜態(tài)特性（1）靜態(tài)調(diào)差系數(shù):某臺機(jī)組負(fù)荷改變時(shí)相應(yīng)的頻率偏移若2為額定運(yùn)行點(diǎn)，1為空載運(yùn)行點(diǎn)：單位調(diào)節(jié)功率:調(diào)差系數(shù)的倒數(shù)，表示頻率變化時(shí)發(fā)電機(jī)組輸出功率的變化量。小結(jié)：調(diào)差系數(shù)越小，單位調(diào)節(jié)功率越大，頻率偏移越小。調(diào)差系數(shù)是可以整定的。3電力系統(tǒng)的有功功率－頻率靜態(tài)特性PfP1f1ACBP2f2負(fù)荷功率的實(shí)際增量：它同發(fā)電機(jī)功率增量平衡：系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率：計(jì)及發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的調(diào)節(jié)效應(yīng)時(shí)，引起頻率單位變化時(shí)的負(fù)荷變化量。PfP1f1ACBP2f2標(biāo)幺值表示系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率kr=PGN/PDN為備用系數(shù)

等式兩端同除以PDN/fN小結(jié)：系統(tǒng)中有功功率電源的出力不僅應(yīng)滿足在額定頻率下系統(tǒng)對有功功率的需求，而且應(yīng)有一定的備用。頻率的二次調(diào)整：通過操作調(diào)頻器，使發(fā)電機(jī)組的頻率特性平行的移動，從而使負(fù)荷變化引起的頻率偏移在允許的波動范圍內(nèi)。1.主調(diào)頻廠的選擇調(diào)頻廠：負(fù)有二次調(diào)頻任務(wù)的電廠，分為主調(diào)頻廠和輔助調(diào)頻廠。調(diào)頻廠應(yīng)滿足的條件：1）足夠的調(diào)整容量2）較快的調(diào)整速度3）調(diào)整范圍內(nèi)的經(jīng)濟(jì)性較好頻率的二次調(diào)整2.頻率二次調(diào)整的過程pf0f1ABf2CEF頻率的二次調(diào)整結(jié)論：（1）由于二次調(diào)頻增加了發(fā)電機(jī)的出力，在同樣的頻率偏移下，系統(tǒng)能承受的負(fù)荷變化量增加了。（2）可以做到無差調(diào)節(jié)。AEEFFC頻率調(diào)整和電壓調(diào)整的相同和不同之處調(diào)頻頻率唯一集中調(diào)整只能調(diào)原動機(jī)功率調(diào)壓電壓水平各點(diǎn)不同調(diào)整分散手段多樣（有多種無功電源）第二節(jié)電力系統(tǒng)無功功率平衡和電壓的調(diào)整一、電壓偏移對用電設(shè)備的影響電力系統(tǒng)的負(fù)荷：電動機(jī)、照明設(shè)備、電熱器具、家用電器、沖擊性負(fù)荷（電弧爐、軋鋼機(jī)等）。除相對很小的白熾燈只消耗有功功率，為數(shù)不多的同步電動機(jī)可發(fā)出一部分無功功率外，大多數(shù)都要消耗無功功率。

所有的用電設(shè)備都是以額定電壓為條件制造的，最理想的工作電壓是額定電壓。實(shí)際運(yùn)行電壓高于或低于它的額定電壓，運(yùn)行性能和效率將有所下降，并可能影響到使用壽命甚至使設(shè)備損壞。對用電設(shè)備的影響

a、白織燈

b.異步電動機(jī)

c.電熱器具

d.精密儀器加工業(yè)

對電力系統(tǒng)本身而言電壓降低，使網(wǎng)絡(luò)中功率損耗和電能損耗加大，可能危及電力系統(tǒng)穩(wěn)定性；電壓過高，電氣設(shè)備絕緣易受損。

電壓偏移過大的危害電壓偏低對系統(tǒng)和用戶的影響電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩降低或定子電流增大，失速甚至停轉(zhuǎn)；電熱設(shè)備生產(chǎn)效率降低照明光線不足，影響人的視力網(wǎng)絡(luò)功率和能量損耗增加降低系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性電壓偏高對系統(tǒng)和用戶的影響電氣設(shè)備絕緣受損，壽命縮短超高壓網(wǎng)絡(luò)電暈損耗允許電壓偏移35kV及以上供電電壓：正、負(fù)偏移的絕對值之和不超過10%VN；上下偏移同號時(shí)，按較大偏移絕對值衡量10kV及以下三相供電電壓：±7%VN220V單相供電電壓：+7%~-10%VN正常情況允許偏移小：

35Kv及以上

10Kv及以下和380V電力用戶低壓照明和220V用戶+5％～－10％農(nóng)網(wǎng)（正常情況）+7.5％～－10％（事故情況）+10％～－15％事故情況下，電壓偏移允許值比正常值多5%，但電壓的正偏移不大于10％。

各電壓等級用戶的允許電壓偏移

二、系統(tǒng)綜合負(fù)荷電壓靜態(tài)特性取決于負(fù)荷性質(zhì)及各類負(fù)荷所占的比重。

1.電動機(jī)

同步電動機(jī)的有功功率與電壓無關(guān)。

異步電動機(jī)的有功功率基本上與電壓無關(guān)。

2.白熾燈

其電阻值隨溫度而變化，P＝KtU1.6

3.阻抗不隨電壓變化的負(fù)荷

如電熱、電爐、整流負(fù)荷，P＝

由電動機(jī)、變壓器、電抗器、電熱器和白熾燈等多種負(fù)荷組成的系統(tǒng)，稱為綜合負(fù)荷系統(tǒng)。系統(tǒng)綜合負(fù)荷電壓的靜態(tài)特性無功負(fù)荷三、電力系統(tǒng)無功功率平衡要使各用戶和各母線的電壓在允許的電壓偏移范圍內(nèi)，首先必須滿足系統(tǒng)的無功功率平衡，在此基礎(chǔ)上，再采取適當(dāng)?shù)碾妷赫{(diào)整措施。Qres>0表示系統(tǒng)中無功功率可以平衡且有適量的備用；Qres<0表示系統(tǒng)中無功功率不足，應(yīng)考慮加設(shè)無功補(bǔ)償裝置。電力系統(tǒng)無功功率平衡的基本要求：系統(tǒng)中的無功電源可以發(fā)出的無功功率應(yīng)該大于或至少等于負(fù)荷所需的無功功率和網(wǎng)絡(luò)中的無功損耗。四、電力系統(tǒng)的無功電源在電力系統(tǒng)中，同步發(fā)電機(jī)、同步電動機(jī)和高壓輸電線路都是重要的無功功率的電源，它們所發(fā)出的無功功率可以很方便的進(jìn)行調(diào)整。1、同步發(fā)電機(jī)2、同步調(diào)相機(jī)同步調(diào)相機(jī)其本質(zhì)上是一臺空載運(yùn)行的同步電動機(jī)。它的主要作用是：(1)、在激磁狀態(tài)下，從系統(tǒng)中吸取無功功率，減低系統(tǒng)電壓(2)、當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障以后，可以迅速及時(shí)地調(diào)整系統(tǒng)的電壓，有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定性；(3)、同步調(diào)相機(jī)安裝在樞紐變電站中，減少無功功率的損耗，平滑的調(diào)節(jié)電壓，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。3、并聯(lián)電容器與靜電補(bǔ)償器并聯(lián)電容器安裝在變電所或者用戶變電所中。它的主要作用是：(1)、消耗無功功率，有效調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓(2)、根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷的變化，對電壓進(jìn)行階梯式調(diào)整；靜電補(bǔ)償器是一種動態(tài)無功功率補(bǔ)償設(shè)備，由電容器和可調(diào)電抗器組成，即可補(bǔ)償無功功率，又可以消耗無功功率，這樣就可以補(bǔ)償電壓的偏移，又可以調(diào)節(jié)電壓的波動。這樣有利于提供系統(tǒng)穩(wěn)定性，提高電能質(zhì)量。五、電力系統(tǒng)電壓管理1)中樞點(diǎn)：電力系統(tǒng)中重要的供電點(diǎn)（電壓支撐點(diǎn)）。電力系統(tǒng)中負(fù)荷點(diǎn)數(shù)目眾多又很分散，有必要選擇一些有代表性的節(jié)點(diǎn)，這些點(diǎn)的電壓質(zhì)量符合要求，其它各點(diǎn)的電壓質(zhì)量也能基本滿足要求。如： ①區(qū)域性水、火電廠高壓母線 ②有大量地方負(fù)荷的發(fā)電機(jī)電壓母線 ③樞紐變電所的二次母線2.中樞點(diǎn)電壓管理2)中樞點(diǎn)電壓允許變化范圍確定中樞點(diǎn)向兩個負(fù)荷點(diǎn)供電中樞點(diǎn)向多個負(fù)荷點(diǎn)供電如果中樞點(diǎn)是發(fā)電機(jī)母線在任何時(shí)候，各個負(fù)荷點(diǎn)所要求的中樞點(diǎn)允許變化范圍應(yīng)有公共部分中樞點(diǎn)向兩個負(fù)荷點(diǎn)供電SBmaxt/h

SSBminSAmax

SAmint/h

△Vt/h

VSABASBO電力系統(tǒng)調(diào)壓的目的是保證系統(tǒng)各負(fù)荷的電壓在允許的電壓偏移范圍之內(nèi)。六、電力系統(tǒng)的調(diào)壓措施利用發(fā)電機(jī)勵磁調(diào)壓利用變壓器的分接頭調(diào)壓利用有載變壓器調(diào)壓利用改變電力系統(tǒng)無功功率分布調(diào)壓利用改變線路參數(shù)調(diào)壓在系統(tǒng)中，改變系統(tǒng)的阻抗值，可以達(dá)到調(diào)壓的目的。有一下措施（1）改變電力系統(tǒng)的導(dǎo)線截面；改變電力系統(tǒng)的接線方式；(3)串聯(lián)電容器進(jìn)行電壓補(bǔ)償。改變變壓器變比調(diào)壓降壓變壓器分接頭選擇V1RT+jXTP+jQV2升壓變壓器分接頭選擇k:1V2RT+jXTP+jQV11:kG根據(jù)計(jì)算得到的分接頭電壓選擇最接近的變壓器分接頭額定電壓；六、電力系統(tǒng)的調(diào)壓措施電壓調(diào)整的原理和措施改變變壓器變比調(diào)壓采用固定分接頭的變壓器調(diào)壓，電壓損耗不會改變，負(fù)荷變化時(shí)次級電壓變化幅度也不會改變；如果電壓損耗超過分接頭可調(diào)整范圍（±5%），或者調(diào)壓要求與實(shí)際的相反（如逆調(diào)壓），采用普通變壓器的分接頭調(diào)整將無法滿足調(diào)壓要求；采用有載調(diào)壓方式，可根據(jù)負(fù)荷狀態(tài)確定合適分接頭，從而縮小次級電壓變化幅度，甚至改變電壓變化趨勢；可用于有載調(diào)壓的有：載調(diào)壓變壓器和加壓調(diào)壓變壓器；有載調(diào)壓變壓器：可帶負(fù)載調(diào)節(jié)分接頭，分接頭調(diào)節(jié)范圍比較大；加壓調(diào)壓器：與主變壓器配合使用，相當(dāng)于有載調(diào)壓變壓器；電壓調(diào)整的原理和措施利用無功補(bǔ)償調(diào)壓V1V2R+jXP+jQjQCV1k:1V2=V2cR+jXP+jQjQC補(bǔ)償容量與調(diào)壓要求和變壓器變比選擇均有關(guān)變比k選取原則：滿足調(diào)壓要求的前提下，使得無功補(bǔ)償容量最小低壓配電線路和電纜線路，R>X，PR/V占電壓損耗較大，無功補(bǔ)償調(diào)壓效果一般；電壓調(diào)整的原理和措施各種調(diào)壓措施的簡要述評多機(jī)系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)任一臺發(fā)電機(jī)勵磁電流，會引起發(fā)電機(jī)間無功功率重新分配，應(yīng)根據(jù)發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)連接方式和承擔(dān)有功功率情況，合理確定調(diào)壓整定值；系統(tǒng)無功電源充足時(shí)，可通過改變變壓器變比進(jìn)行調(diào)壓，電壓變化幅度較大或要求逆調(diào)壓時(shí)，宜采用變壓器有載調(diào)壓方式；系統(tǒng)無功不足時(shí)，不宜采用改變變壓器變比的方式調(diào)壓；并聯(lián)電容器和串聯(lián)電容器補(bǔ)償?shù)淖饔迷谟跍p少電壓損耗的QX/V分量；只有該分量占比重較大時(shí)，調(diào)壓效果才明顯；并聯(lián)電容補(bǔ)償和串聯(lián)電容補(bǔ)償需要增加設(shè)備費(fèi)用，并聯(lián)補(bǔ)償可以減小網(wǎng)損；七、電壓調(diào)整與頻率調(diào)整的關(guān)系電力系統(tǒng)的有功功率和無功功率即和電壓有關(guān)，也和頻率有關(guān)。頻率和電壓的變化都將通過系統(tǒng)的負(fù)荷特性的變化而影響到有功功率和無功功率的變化。系統(tǒng)頻率下降時(shí)，無功功率減少；電力系統(tǒng)的電壓提高，有功功率增加，對應(yīng)的無功功率將有所減少；電力系統(tǒng)的電壓降低時(shí)，系統(tǒng)的有功功率較少；當(dāng)電壓水平提高時(shí)，會導(dǎo)致系統(tǒng)的頻率的升高電力系統(tǒng)的無功功率平衡和電壓調(diào)整—無功功率負(fù)荷異步電動機(jī)等值電路因?yàn)楫惒诫妱訖C(jī)在電力系統(tǒng)負(fù)荷（特別是無功負(fù)荷）中占比重很大，系統(tǒng)無功負(fù)荷的電壓特性主要由異步電動機(jī)決定異步電動機(jī)的無功功率和有功功率異步電動機(jī)的無功電壓特性受載系數(shù)負(fù)載不變電壓降低無功損耗反而升高受飽和影響，勵磁功率稍高于二次曲線電力系統(tǒng)的無功功率平衡和電壓調(diào)整—無功功率負(fù)荷變壓器的無功損耗變壓器的無功損耗變壓器等值電路輸電線路的無功損耗輸電線路的無功消耗輸電線路等值電路35kV線路充電功率很小；110kV及以上線路輕載時(shí)為無功電源，重載時(shí)消耗無功功率。電力系統(tǒng)的無功功率平衡和電壓調(diào)整—電力系統(tǒng)無功電源發(fā)電機(jī)—P-Q極限受額定勵磁電流限制，發(fā)電機(jī)電抗壓降限值，以O(shè)點(diǎn)為圓心，OC為半徑進(jìn)相運(yùn)行的穩(wěn)定約束和定子繞組端部溫升受定子額定電流限制，發(fā)電機(jī)電抗壓降限值，以A點(diǎn)為圓心，AC為半徑OC—空載電勢OA—機(jī)端電壓AC—發(fā)電機(jī)電抗壓降，正比于視在功率；AD—正比于機(jī)端有功功率AB—正比于機(jī)端無功功率DC—原動機(jī)輸入功率（額定有功功率）約束電力系統(tǒng)的無功功率平衡和電壓調(diào)整—無功功率電源旋轉(zhuǎn)元件，運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜；有功損耗較大，滿負(fù)荷時(shí)約為額定容量的1.5%~5%，容量越小，比例越大；小容量機(jī)組投資費(fèi)用高（每kVA），僅利于集中大容量使用；響應(yīng)速度較慢，難以適應(yīng)動態(tài)無功控制的要求20世紀(jì)70年代后，逐漸為靜止無功補(bǔ)償器取代；同步調(diào)相機(jī)過勵磁運(yùn)行，向電網(wǎng)輸出感性無功功率；欠勵磁運(yùn)行，從電網(wǎng)吸收感性無功功率；欠勵磁最大容量為過勵磁容量的50%~65%；可實(shí)現(xiàn)無功電壓連續(xù)調(diào)節(jié)；具有強(qiáng)勵功能，有利于提高穩(wěn)定性電力系統(tǒng)的無功功率平衡和電壓調(diào)整—無功功率電源靜止無功補(bǔ)償器—飽和電抗器型靜止補(bǔ)償器電力系統(tǒng)的無功功率平衡和電壓調(diào)整—無功功率電源靜止無功補(bǔ)償器—晶閘管控制電抗器型靜止補(bǔ)償器TCR支路正負(fù)半周內(nèi)部分導(dǎo)通等值電感可連續(xù)調(diào)節(jié)有諧波電力系統(tǒng)的無功功率平衡和電壓調(diào)整—無功功率電源靜止無功補(bǔ)償器—晶閘管投切電容器型靜止補(bǔ)償器TSC：整周波投切，不產(chǎn)生諧波分級調(diào)節(jié)快速響應(yīng)第三節(jié)電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性靜態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)在某一正常運(yùn)行狀態(tài)下受到小干擾后，不發(fā)生自發(fā)振蕩或非周期性失步，自動恢復(fù)到原始運(yùn)行狀態(tài)的能力。靜態(tài)穩(wěn)定問題實(shí)際上就是確定小擾動下系統(tǒng)的某個運(yùn)行穩(wěn)態(tài)點(diǎn)能否保持的特性。0自發(fā)振蕩，靜態(tài)失穩(wěn)非周期性失步，靜態(tài)失穩(wěn)靜態(tài)穩(wěn)定常見的小干擾有以下三種：(a)、架空線纜因風(fēng)吹擺動引起的導(dǎo)線距離的變化引起線路阻抗的變化；(b)、個別小的負(fù)荷的接入或者切除；(c)、發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速的不均勻；一、發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性與實(shí)用判據(jù)簡單系統(tǒng)的分析：不考慮發(fā)電機(jī)的勵磁調(diào)節(jié)器作用——空載電勢Eq恒定不考慮原動機(jī)調(diào)速器的作用——發(fā)電機(jī)的機(jī)械功率PT恒定無限大系統(tǒng)隱極機(jī)～GTL——小擾動下運(yùn)行點(diǎn)變化的物理過程分析a點(diǎn)：小擾動后能自行恢復(fù)到原先的平衡狀態(tài)，靜態(tài)穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)。b點(diǎn)：小擾動后，轉(zhuǎn)移到a點(diǎn)或失去同步，靜態(tài)不穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)。周期衰減振蕩a點(diǎn)是靜態(tài)穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)非周期失穩(wěn)轉(zhuǎn)移到a點(diǎn)b點(diǎn)是靜態(tài)不穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)小擾動后功角變化曲線靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù)靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù)正常運(yùn)行方式的靜態(tài)穩(wěn)定儲備要求事故后運(yùn)行方式的靜態(tài)穩(wěn)定儲備要求根據(jù)我國現(xiàn)行的《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》：穩(wěn)定極限點(diǎn)對應(yīng)的功率某一運(yùn)行情況下的輸送功率簡單系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定判據(jù)a點(diǎn)穩(wěn)定，處于功角特性的上升沿，該點(diǎn)的斜率大于0；b點(diǎn)不穩(wěn)定，處于功角特性的下降沿，該點(diǎn)的斜率小于0。簡單系統(tǒng)的穩(wěn)定判據(jù)：運(yùn)行點(diǎn)處功角特性的斜率（導(dǎo)數(shù)）大于0，即：整步功率系數(shù)整步功率系數(shù)大小可以說明系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的程度。整步功率系數(shù)值越小，靜態(tài)穩(wěn)定的程度越低。整步功率系數(shù)等于0，則是穩(wěn)定與不穩(wěn)定的分界點(diǎn)，即靜態(tài)穩(wěn)定極限點(diǎn)。在簡單系統(tǒng)中靜態(tài)穩(wěn)定極限點(diǎn)所對應(yīng)的功角就是功角特性的最大功率所對應(yīng)的功角。簡單系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)為凸極式時(shí)的靜態(tài)穩(wěn)定分析b點(diǎn)：靜態(tài)不穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)a點(diǎn)：靜態(tài)穩(wěn)定運(yùn)行點(diǎn)穩(wěn)定判據(jù)：(6-25)整步功率系數(shù)二、提高系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的措施1、采用自動勵磁裝置發(fā)電機(jī)的無功功率與系統(tǒng)的電壓和電抗值有關(guān)系。而發(fā)電機(jī)裝設(shè)有自動勵磁裝置時(shí)，可以明顯減小發(fā)電機(jī)的阻抗值，必然使得它的無功功率靜態(tài)特性曲線變化的緩慢。2、減小系統(tǒng)電抗系統(tǒng)的電抗值直接影響的系統(tǒng)的功率變化，可以通過減小電抗值來提高系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性?？梢圆扇∫幌麓胧篈、采用分裂導(dǎo)線B、采用“串聯(lián)電容補(bǔ)償”設(shè)備C、提高線路的額定電壓等級3、提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行電壓電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)受到大干擾后，各同步發(fā)電機(jī)保持同步運(yùn)行并過渡到新的或恢復(fù)到原來穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)的能力。暫態(tài)穩(wěn)定研究的是電力系統(tǒng)在某一運(yùn)行狀態(tài)下受到較大干擾時(shí)的穩(wěn)定性問題。大干擾：短路故障，突然斷開線路、變壓器或發(fā)電機(jī)，大量負(fù)荷的切除或投入等。系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性不僅與系統(tǒng)在擾動前的運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)，而且與擾動的類型、地點(diǎn)及持續(xù)時(shí)間均有關(guān)。第四節(jié)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性1)起始階段：故障后約1s內(nèi)考慮保護(hù)動作：切除故障線路、重合閘、切機(jī)

2)中間階段：起始階段后5s

3)后期：中間階段以后的時(shí)間大干擾后，不同的時(shí)間里電力系統(tǒng)各部分的反應(yīng)不同，分3個不同階段來分析大擾動后的暫態(tài)穩(wěn)定性：調(diào)速器、自動切負(fù)荷裝置動作暫態(tài)過程的幾個階段：暫態(tài)穩(wěn)定分析的基本假設(shè)——采用正序穩(wěn)態(tài)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算功率特性

3）不計(jì)發(fā)電機(jī)定子繞組及電網(wǎng)中的電磁暫態(tài)過程。只計(jì)及發(fā)電機(jī)定子電流中的正序基頻交流分量產(chǎn)生的電磁功率。理由：a、定子及電網(wǎng)的電磁暫態(tài)過程很快，百分之幾秒。

b、非周期分量在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生的功率平均值接近于零，又由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量大，因此對轉(zhuǎn)子運(yùn)動影響很小。

c、不計(jì)零序和負(fù)序電流的影響，只考慮基波正序分量。零序電流所產(chǎn)生的磁場對轉(zhuǎn)子運(yùn)動沒有影響。負(fù)序電流在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生的功率平均值接近于零，因此對轉(zhuǎn)子運(yùn)動影響很小。2）假設(shè)機(jī)組轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速

1）略去發(fā)電機(jī)定子繞組電阻

——暫態(tài)穩(wěn)定分析的簡化模型2)不計(jì)調(diào)速器的作用：1)發(fā)電機(jī)模型3)負(fù)荷為恒定阻抗進(jìn)一步假定恒定。發(fā)電機(jī)的等值模型：安裝AER：正常運(yùn)行狀態(tài)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功率特性正常運(yùn)行

(a)正常運(yùn)行方式及其等值電路故障時(shí)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)