電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性匯總課件

1、運動穩(wěn)定性的基本概念和小擾動法原理Lyapunov運動穩(wěn)定性的定義非線性系統(tǒng)的線性近似穩(wěn)定判斷法簡單電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性自動勵磁調(diào)節(jié)器對靜態(tài)穩(wěn)定的影響考慮自動勵磁調(diào)節(jié)器的系統(tǒng)線性化狀態(tài)方程自動勵磁調(diào)節(jié)器對靜態(tài)穩(wěn)定性的影響電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性與簡化計算中的發(fā)電機模型處理電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定實際分析計算的概念CH18 電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性運動穩(wěn)定性的基本概念和小擾動法原理未受擾運動與受擾運動動力學(xué)系統(tǒng)常用一組微分方程表示給定不同初值，求解微分方程，可得到不同的運動形式平衡點穩(wěn)定性問題未受擾運動受擾運動未受擾運動受擾運動平衡點2平衡點1未受擾運動的穩(wěn)定性，必須通過受擾運動的性質(zhì)來判斷電力系

2、統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性運動穩(wěn)定性的基本概念和小擾動法原理Lyapunov運動穩(wěn)定性定義設(shè)有動力學(xué)系統(tǒng)及其平衡點定義以平衡點為圓心的球域Lyapunov平衡點穩(wěn)定性：任意給定球域S()，一定存在域S(,t0)，從S()域中任一點X0出發(fā)，X(t)不會超出S()，平衡點穩(wěn)定；否則，平衡點不穩(wěn)定；如果平衡點穩(wěn)定，且(,t0)與初始時刻t0無關(guān)，稱平衡點具有一致穩(wěn)定性；Lyapunov漸近穩(wěn)定性：平衡點具有Lyapunov穩(wěn)定性，且X(t)最終收斂于平衡點；電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性運動穩(wěn)定性的基本概念和小擾動法原理非線性系統(tǒng)的線性近似穩(wěn)定性判斷法Lyapunov穩(wěn)定性判斷原則若線性化方程A矩陣的所有特征值的實部均為負

3、值，線性化方程的解是穩(wěn)定的，非線性系統(tǒng)也是穩(wěn)定的；若線性化方程A矩陣至少有一個實部為正的特征值，線性化方程的解是不穩(wěn)定的，非線性系統(tǒng)也是不穩(wěn)定的；若線性化方程A矩陣有實部為零的特征根，則非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性要計及非線性部分R(X)非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性，擾動很小時，可轉(zhuǎn)化為線性系統(tǒng)來研究；稱小擾動法或小干擾法電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性運動穩(wěn)定性的基本概念和小擾動法原理小擾動法分析電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的步驟列寫電力系統(tǒng)各元件的微分方程以及聯(lián)系各元件間關(guān)系的代數(shù)方程（網(wǎng)絡(luò)方程）；分別對微分方程和代數(shù)方程線性化；消去方程中的非狀態(tài)變量，求出線性化小擾動狀態(tài)方程及矩陣A；計算給定運行狀態(tài)的初始值，確定A矩陣各元素的值；

4、確定A矩陣的特征值實部符號，計算特征值，或者采用間接判別法如勞斯法、胡爾維茨法小擾動法，不需求解擾動方程，因此靜態(tài)穩(wěn)定分析不需注意隨機擾動的形式和初值；性質(zhì)上區(qū)別于暫態(tài)穩(wěn)定。電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性簡單電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性不計發(fā)電機阻尼的情況T-1T-2VGL電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性簡單電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性不計發(fā)電機阻尼的情況T-1T-2VGL若00，具有純虛數(shù)特征根，系統(tǒng)受擾后功角在初始功角附近作等幅振蕩；若090，SEq0運行點阻尼大小特征值功角變化Case 1SEq0非周期單調(diào)衰減Case 2SEq0周期性振蕩衰減電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性簡單電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性計及發(fā)電機阻尼的情況D0非周期單調(diào)發(fā)散Cas

5、e 4SEq0周期性振蕩發(fā)散電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性自動勵磁調(diào)節(jié)器對靜態(tài)穩(wěn)定的影響按電壓偏差調(diào)節(jié)的比例式勵磁調(diào)節(jié)器G=T-1系統(tǒng)K+VGVref-功率單元+VGVref-VRVf電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性自動勵磁調(diào)節(jié)器對靜態(tài)穩(wěn)定的影響計及比例式勵磁調(diào)節(jié)器的系統(tǒng)線性化狀態(tài)方程電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性自動勵磁調(diào)節(jié)器對靜態(tài)穩(wěn)定的影響穩(wěn)定判據(jù)及分析胡爾維茨判別法：系數(shù)矩陣A所有特征值實部為負的條件特征方程式所有系數(shù)大于零；胡爾維茨行列式及其主子式的值均大于零電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性自動勵磁調(diào)節(jié)器對靜態(tài)穩(wěn)定的影響穩(wěn)定判據(jù)及分析采用比例勵磁調(diào)節(jié)器，綜合放大系數(shù)必須大于某一最小值，否則系統(tǒng)非周期單調(diào)失穩(wěn)，a40，有正實數(shù)特征根；發(fā)電

6、機功角可超過90運行，但是穩(wěn)定極限功角 略小于 ；發(fā)電機可近似采用 模型；較易滿足！電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性自動勵磁調(diào)節(jié)器對靜態(tài)穩(wěn)定的影響穩(wěn)定判據(jù)及分析采用比例勵磁調(diào)節(jié)器，綜合放大系數(shù)必須小于某一最大值，即KV KVmax ，否則系統(tǒng)周期性振蕩失穩(wěn)，3=(1520)%事故后及特殊運行方式：=10%靜態(tài)穩(wěn)定極限的計算根據(jù)發(fā)電機勵磁特性，確定發(fā)電機計算條件，即選用何種電勢為恒定的模型；根據(jù)給定運行方式，進行潮流計算，求發(fā)電機電勢及功率PG0計算發(fā)電機功率特性和功率極限用功率極限代替穩(wěn)定極限計算Ksm(p)多機系統(tǒng)靜穩(wěn)儲備系數(shù)的計算多機系統(tǒng)發(fā)電機功率特性為多變量函數(shù)，理論上無法求出功率極限；簡化為兩機系統(tǒng)

7、，計算功率極限；角度恒定法：除被研究發(fā)電機外，其他機組功角相同視為等值發(fā)電機；中間發(fā)電機有功功率恒定法：除被研究發(fā)電機和另一個指定發(fā)電機外，假定其余發(fā)電機輸出有功功率恒定；連續(xù)潮流法本章小結(jié)Huazhong University of Science and Technology理解靜態(tài)穩(wěn)定分析與暫態(tài)穩(wěn)定分析在方法上的區(qū)別；小干擾法的基本原理和步驟；簡單電力系統(tǒng)的小擾動方程推導(dǎo)過程，包括考慮自動勵磁調(diào)節(jié)的簡單系統(tǒng)線性化方程；勵磁調(diào)節(jié)控制特性與發(fā)電機電磁功率計算模型的關(guān)系；穩(wěn)定功率極限與功率極限的概念及其差異；自動勵磁調(diào)節(jié)器對系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的影響；比例式調(diào)節(jié)器綜合放大系數(shù)的取值及其影響；靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù)的計算方法習(xí)題Huazhong Un