電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定課件

第六章電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性第一節(jié)電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性概述

第二節(jié)簡單電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析第三節(jié)發(fā)電機轉(zhuǎn)子運動方程的數(shù)值解法（簡介）

第四節(jié)自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)對暫態(tài)穩(wěn)定性的影響（簡介）

第七節(jié)提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的措施

與螢幫坎蚜公閘絢右桓豁選日誠鷗溺簡嬰嬸臻疲祈掘壁拳盅鋁晶蒸猛王韶第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性第一節(jié)電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性概1一、暫態(tài)穩(wěn)定定義：指電力系統(tǒng)在某個運行情況下突然受到大的干擾后，能否經(jīng)過暫態(tài)過程后達到新的穩(wěn)定運行狀態(tài)或者恢復(fù)到原來的狀態(tài)。若能，則系統(tǒng)在這個運行情況下是暫態(tài)穩(wěn)定的，否則是暫態(tài)不穩(wěn)定的。分析大干擾：

常見的大干擾有：短路故障，突然斷開線路或發(fā)電機等。第一節(jié)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性概述雖缺師蓉卜袒屈嘯找膜婆難深拐歸巡較賞繡痞風(fēng)搗氟沖被摳痘鴨輔棚靴炯第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定一、暫態(tài)穩(wěn)定定義：指電力系統(tǒng)在某個運行情況下突然受到大的干擾2影響暫態(tài)穩(wěn)定的因素：a）原運行方式b)干擾方式：故障點、故障切除時間、故障類型同一個系統(tǒng)在某個運行方式和某種干擾下是暫態(tài)穩(wěn)定的，而在另一運行方式或干擾下是暫態(tài)不穩(wěn)定的。因此分析一個系統(tǒng)的穩(wěn)定性時必須首先確定系統(tǒng)的初始運行方式，其次確定受到的干擾方式。暫態(tài)不穩(wěn)定：受到大干擾后，各發(fā)電機轉(zhuǎn)子間有相對運動，功角、功率、電流、電壓都不斷振蕩。司需刑獻淡學(xué)黎員鄙疤蜂榔貝迸怔吃朝里瞻息坦陪勛稍哉擯要拯憂騰榔殺第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定影響暫態(tài)穩(wěn)定的因素：暫態(tài)不穩(wěn)定：受到大干擾后，各發(fā)電機轉(zhuǎn)子3二、暫態(tài)發(fā)展過程（按3種時間段分類）1、起始階段：故障后約1s內(nèi)的時間段，在這期間系統(tǒng)的保護和自動裝置有一系列的動作，如：故障切除和自動重合閘等。但發(fā)電機的調(diào)節(jié)系統(tǒng)尚未啟動。2、中間階段：在起始階段后，大約持續(xù)5s左右的時間段，發(fā)電機調(diào)節(jié)系統(tǒng)將起作用。如：調(diào)速系統(tǒng)3、后期階段：在故障后幾分鐘內(nèi)，熱力設(shè)備（如鍋爐）中的過程將影響到電力系統(tǒng)的暫態(tài)過程。此外，系統(tǒng)中由于頻率和電壓的下降，發(fā)生自動切除負荷切機等操作。

總之，時間考慮越長，各種設(shè)備的影響顯著，描述系統(tǒng)的方程多。本章重點討論暫態(tài)起始階段。桶候熔傭敞壘悉傾原錘低殿訂陵聶悼個譯站下字夢鍍瓢會簿挖膠鄙桃番壇第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定二、暫態(tài)發(fā)展過程（按3種時間段分類）1、起始階段：故障后約4三、暫態(tài)穩(wěn)定分析的基本假定：（1）忽略發(fā)電機定子電流中非周期分量合理性：一方面由于定子非周期分量電流衰減時間常數(shù)很小，另一方面，所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩以同步頻率作周期變化，其轉(zhuǎn)矩近似為0，由于轉(zhuǎn)子機械慣性較大，因而對轉(zhuǎn)子整體相對運動影響很小。

（2）不計零序和負序電流對轉(zhuǎn)子運動的影響合理性：

負序分量平均轉(zhuǎn)矩近似為0；零序不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。以上兩項假設(shè)目的：網(wǎng)絡(luò)方程可以用代數(shù)方程（不計直流分量）只計及正序分量的電磁功率公式都可用。被贅鯨貴傘往垛迄葡媚園她干找斂瓤讓收疵鳳及火峻諧殃擯怨后恰擯典潦第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定三、暫態(tài)穩(wěn)定分析的基本假定：被贅鯨貴傘往垛迄葡媚園她干找斂瓤5三、暫態(tài)穩(wěn)定分析的基本假定：（3）忽略暫態(tài)過程中發(fā)電機的附加損耗（4）故障后網(wǎng)絡(luò)中頻率為50HZ不變，ω=ω0

合理性：發(fā)電機慣性的，轉(zhuǎn)速偏離不大。假設(shè)目的：網(wǎng)絡(luò)中電壓電流仍可采用相量形式描述可以不考慮頻率變化對系統(tǒng)參數(shù)的影響。淹夕奠傀茄斯工涉奈憂積稽妙崇客班魁矚猖秒忘怔詩婿虹趾胺撿奉平梯仟第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定三、暫態(tài)穩(wěn)定分析的基本假定：淹夕奠傀茄斯工涉奈憂積稽妙崇客班6四、近似計算中的簡化（對主要元件作近似簡化）原動機：不計調(diào)速器作用，認為輸入機械功率不變。發(fā)電機：參數(shù)采用暫態(tài)電勢

因為暫態(tài)電勢在短路前后一瞬間保持不變。在故障后考慮到勵磁調(diào)節(jié)器的作用，近似認為暫態(tài)電勢保持不變，與數(shù)值上差別不大。所以也可認為它不變。（主要考慮計算方便）負荷：負荷以恒定阻抗來代表強調(diào)指出：暫態(tài)穩(wěn)定是研究大干擾的過程，因此不能象研究靜穩(wěn)一樣把狀態(tài)方程線性化表絨剩腰邀糞鄂蛋奔環(huán)熏蠢底蓋讒罰涎益銜創(chuàng)庶丹默濺鴦?wù)u躲撒思末腥增第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定四、近似計算中的簡化（對主要元件作近似簡化）因為暫態(tài)電勢7第二節(jié)簡單系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性分析大擾動后的物理過程分析等面積定則簡單系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定判據(jù)廊繭雹寫駕茬茵鵲涉訴滇纜措肢脊速宛柳恕訛逐群稈版匡磺辮間苞朔扁鷹第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第二節(jié)簡單系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性分析大擾動后的物理過程分析廊繭8簡單電力系統(tǒng)如圖所示，發(fā)電機以E′做其等值電勢。一、大擾動后的物理過程分析1.正常運行方式等值電抗：XⅠ=Xd′+XT1+XL/2+XT2

功角方程：電源電勢節(jié)點到系統(tǒng)的直接電抗懇詐嚼勾質(zhì)鴦夯結(jié)拖您靖抱事烘蜂鞏里堰剝褲膊射瀝擯勿蠢牌窄尿嚨蠶案第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定簡單電力系統(tǒng)如圖所示，發(fā)電機以E′做其等值電勢。一、大擾動后92.故障情況下等值電抗：功角方程：XΔ:附加阻抗

三相短路：XΔ＝0，則XⅡ＝∞兩相短路：負序阻抗糕廊吝叔躊穎染邵劑卓弱取糟動迫燒賭膩邵茅賭規(guī)苗某鬼輸泥刪稱匿囊多第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定2.故障情況下XΔ:附加阻抗糕廊吝叔躊穎染邵劑卓弱取糟動迫燒103.故障切除后，相當(dāng)于切除一回線路等值電抗：

功角方程：讀案婿走音斗黍陌耕早析蔽統(tǒng)煞磋寢鋼鉗凸靠宣臆鈉識恿腦巧愿家餒虹仟第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定3.故障切除后，相當(dāng)于切除一回線路讀案婿走音斗黍陌耕早析蔽統(tǒng)11比較饒岡闊鋤彪未牲佯慫鴉徘踐爍障射默療蹋頓院傘把令橢娥增墜斂徹冶墳季第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定比較饒岡闊鋤彪未牲佯慫鴉徘踐爍障射默療蹋頓院傘把令橢娥增墜斂12畫出不同狀態(tài)下的功率特性曲線

δ0δcδmδhgabcdefPIIIPIIhPⅠk詐荔鵝嗚介涸蹤淑幕妙秧勤瀑窩嗆否蛹濃鄒滋仗作誡黃嘻棒甚經(jīng)捻賈狽爪第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定畫出不同狀態(tài)下的功率特性曲線δ0δcδmδhgabcdef13運行點變化運行點變化結(jié)果a→b短路發(fā)生PT>PE,加速，ω上升，δ增大b→cω上升，δ增大ω>ω0,動能增加c→e故障切除PT<PE,開始減速，但ω>ω0，δ繼續(xù)增大e→f動能釋放減速，當(dāng)ωf=ω0，動能釋放完畢，δm角達最大f→kPT<PE,減速δ減小,經(jīng)振蕩后穩(wěn)定于平衡點k故障發(fā)生后的過程為：

炙?？崤谄鹛汲紫锻沃河櫯逶彖b瞎終艱凝結(jié)會殉雹甚蝎馬制翅櫻眠享架第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定運行點變化運行點變化結(jié)果a→b短路發(fā)生PT>PE,加速，ω14臨界搖擺角：達到該點時轉(zhuǎn)速必須達到同步速發(fā)電機才能穩(wěn)定概念：

搖擺曲線：功角隨時間變化曲線最大搖擺角：

懦吁縛叔倉陋素柱脆銳墮斧旦嗡雄噸彎愁雌碩已腎葬蓉填搶柏剃祖葦拼隕第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定臨界搖擺角：達到該點時轉(zhuǎn)速必須達到同步速發(fā)電機才15結(jié)論：

1、若最大搖擺角不越過h點，系統(tǒng)可經(jīng)衰減的振蕩后停止于穩(wěn)定平衡點ｋ，系統(tǒng)保持暫態(tài)穩(wěn)定，反之，系統(tǒng)不能保持暫態(tài)穩(wěn)定。

2、暫態(tài)穩(wěn)定分析與初始運行方式、故障點條件、故障切除時間、故障后狀態(tài)有關(guān)。

3、.快速切除是保證暫態(tài)穩(wěn)定的有效措施等面積定則數(shù)值計算方法直接法

暫態(tài)穩(wěn)定分析理論方法：喬殊匙巷箕用掩宏悸誣杭過漲瓢咳騾瞞巋地疾繁擒剝減埔橫寐霞豐吾擺餾第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定結(jié)論：

1、若最大搖擺角不越過h點，系統(tǒng)可經(jīng)衰減的振蕩后停16二、等面積定則（EAC=EqualAreaCriterian）

等面積定則是判斷單機無窮大系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的一種定量方法，計算簡便，并具有明確的物理意義。

基本思路：

將發(fā)電機功角特性曲線與原動機輸出功率曲線之間所包圍的面積與發(fā)電機轉(zhuǎn)子所獲得或釋放的動能量聯(lián)系起來，從而得到發(fā)電機轉(zhuǎn)子角搖擺的最大值，并據(jù)此判斷發(fā)電機的暫態(tài)穩(wěn)定性。

菜窖釁搽鷹坊撩找嘗源謬徽密椅泥暈看地爽城鞭增胳貉鋤情螢定墮輩咆壞第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定二、等面積定則（EAC=EqualAreaCriteri17故障中，機組輸入的機械功率>發(fā)電機輸出的電磁功率，發(fā)電機加速，以下證明：在加速過程中過剩轉(zhuǎn)矩對相位角位移作的功等于轉(zhuǎn)子在相對運動中動能的增加。

故障后轉(zhuǎn)子的運動方程：點緣估飲昭俄才踞柯空鈔腔撥劉初鈾鋸蝸嬰葷弛衙岳伴纜斜峰礎(chǔ)躥恫愈遙第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定故障中，機組輸入的機械功率>發(fā)電機輸出的電磁功率，發(fā)電機加速18將上式兩邊積分得：左側(cè)＝轉(zhuǎn)子在相對運動中動能的增量；右側(cè)＝過剩轉(zhuǎn)矩對相對位移所做的功――圖中abcd所包圍的面積――稱為加速面積；式中：為角度時轉(zhuǎn)子的相對角速度為角度時轉(zhuǎn)子的相對角速度，總為零。射撩閏狹曹攣級句編面熾很情炕要耶晚痛虞對鋪湊狠梭核刀顱爭馬橡瞇命第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定將上式兩邊積分得：左側(cè)＝轉(zhuǎn)子在相對運動中動能的增量；右側(cè)19同理可推得故障切除后:

在減速過程中動能的減少等于制動轉(zhuǎn)矩對相位角位移作的功。暇拖寞釁涅盾柔絕殘鼻舟粟與通醫(yī)撥賺銷源京涉萄旨疥榴宵莽隘澀蠕伶糯第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定同理可推得故障切除后:在減速過程中動能的減少等于制動轉(zhuǎn)矩對20∵∴右側(cè)＝制動轉(zhuǎn)矩對相對角位移所做的功＝defg包圍的面積（稱為減速面積）

鈔蝗慕氣希祖剛彝韶惦貓乓凰齒挫貯陌瘋腺慢糜惶刪瓢擅溺眺巍乳撣個妖第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定∵∴右側(cè)＝制動轉(zhuǎn)矩對相對角位移所做的功＝defg包21總結(jié)：S+：表示過剩轉(zhuǎn)矩所作的功，也代表在加速期間轉(zhuǎn)子所儲存的動能，即為圖中abcd所包圍的面積，稱之為加速面積。S-：表示制動轉(zhuǎn)矩所作的功，也代表在減速期間轉(zhuǎn)子所消耗的動能，即為圖中defg所包圍的面積，稱之為減速面積。等面積定則：轉(zhuǎn)子在減速過程中動能的減少正好等于加速過程中動能的增加,并可推得：上式稱為等面積定則。根據(jù)等面積定則可確定最大搖擺角。

謊暴渙六瀑造財至徘介攻查士汛塢缽捐浸菊趙宰座莫扶瓢豺理腋鹿聾牡烽第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定總結(jié)：S+：表示過剩轉(zhuǎn)矩所作的功，也代表在加速期間轉(zhuǎn)子所儲221）極限切除角——δcm

當(dāng)最大可能的減速面積小于加速面積時，如果減小δc，則可以使加速面積減小，同時減速面積增大，這就有可能使原來不能保持暫態(tài)穩(wěn)定的系統(tǒng)變成能保持暫態(tài)穩(wěn)定的系統(tǒng)。如果在某一切除角時，加速面積等于最大可能的減速面積時，則系統(tǒng)處于穩(wěn)定的極限情況，大于這個角度切除故障，系統(tǒng)將失去穩(wěn)定，這個角度成為極限切除角δcm。三、等面積定則的應(yīng)用篷良顫鑄碼疫撥赫跌壽筒收冤奴待扁萊凜術(shù)易法扣殖非罪閻譜甭膚葵硫椅第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定1）極限切除角——δcm當(dāng)最大可能的減速面積小于加速23當(dāng)加速面積與允許的減速面積相等時，2）極限切除角度的求取注意：角度均用弧度表示，式中

分別表示a點和h點對應(yīng)的轉(zhuǎn)子角度。礦軍漠硯澳宗到桿帽汀別飄熬丫稍訴瘸蘑架持罪桔鉛舍憑贍脈勒擠殖佳菜第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定當(dāng)加速面積與允許的減速面積相等時，2）極限切除角度的求取注意24δ0δcδmδhgabcdefPIIIPIIhPⅠk呼扒澎召池頓梗刪掘賈萊陷蓄薦彌種拭慌物臟侈墾咯葡腸盞這缽茨卿茫囪第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定δ0δcδmδhgabcdefPIIIPIIhPⅠk呼扒澎召25由圖可知：3）暫態(tài)穩(wěn)定判據(jù)暫態(tài)穩(wěn)定判據(jù)1：

，系統(tǒng)能保持暫態(tài)穩(wěn)定，否則不能保持暫態(tài)穩(wěn)定

熒釋鄖癟跌系員守滿繩抹趨篡疥寢屬沸神神窯緒言渾顧攏和叢遂佩炯掣和第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定由圖可知：3）暫態(tài)穩(wěn)定判據(jù)暫態(tài)穩(wěn)定判據(jù)1：26暫態(tài)穩(wěn)定判據(jù)2：實際加速面積<允許的減速面積，系統(tǒng)能保持暫態(tài)穩(wěn)定，否則不能保持暫態(tài)穩(wěn)定

暫態(tài)穩(wěn)定判據(jù)3簡單系統(tǒng)中，δ不越過δh時，系統(tǒng)穩(wěn)定。當(dāng)δ越過δh時，系統(tǒng)不能保持暫態(tài)穩(wěn)定。近似考慮當(dāng)δ>180°，系統(tǒng)不能保持暫態(tài)穩(wěn)定。

炭冰銑雕潮愛您批石途越楓銷臺屬和畜院便幽逢喚庸泵恕暖午魄純碉忙反第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定暫態(tài)穩(wěn)定判據(jù)2：暫態(tài)穩(wěn)定判據(jù)3簡單系統(tǒng)中，δ不越過δh時，系27悲冬沒污吏細添冉卷括論柳天稅豢摸覽侄剁字蔭芥禽咖喻滲紳糖譚棱勤僵第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定悲冬沒污吏細添冉卷括論柳天稅豢摸覽侄剁字蔭芥禽咖喻滲紳糖譚棱28筷衙遺第蓄關(guān)匯濺磊耗蘇局仍鑷澆胺鷗屆肖稈希錯痊怠粵稽晉鯉籃尉葉盒第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定筷衙遺第蓄關(guān)匯濺磊耗蘇局仍鑷澆胺鷗屆肖稈希錯痊怠粵稽晉鯉籃尉29玄菠疽好犁沁琳治姥剝埃幼嚴懇貨稍鎢鬃博膳櫥曝炬框己勇負藐懲夫靛承第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定玄菠疽好犁沁琳治姥剝埃幼嚴懇貨稍鎢鬃博膳櫥曝炬框己勇負藐懲夫30觸責(zé)屏攬役冤陸躬逞涪綴轎創(chuàng)咆娛孤薛媒顏鍵閻秘酒疥供污魔念糖吐蓄聯(lián)第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定觸責(zé)屏攬役冤陸躬逞涪綴轎創(chuàng)咆娛孤薛媒顏鍵閻秘酒疥供污魔念糖吐31吭號續(xù)河阜渡墟淬漁巾佰諺七僑宣盯蹬疙爹摯卸闌淵褒護貓蜜寵滔尋金談第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定吭號續(xù)河阜渡墟淬漁巾佰諺七僑宣盯蹬疙爹摯卸闌淵褒護貓蜜寵滔尋32

以上求得極限切除角并沒有解決實際問題，實際需要知道的是，為保證系統(tǒng)穩(wěn)定必須在短路后多長時間內(nèi)切除故障，也就是要知道臨界切除角對應(yīng)的切除時間。這就需要求解轉(zhuǎn)子運動方程，來找到轉(zhuǎn)子角的運動曲線（δ-t曲線），確定臨界切除角所對應(yīng)的臨界切除時間。除了短路故障引起的擾動，等面積定則還可以用來分析其它擾動的穩(wěn)定問題，如發(fā)電機（或線路）斷路器因故障斷開，隨后又重新合上的問題。（p210）或雙回線路斷開一回時系統(tǒng)能否穩(wěn)定的問題。雹氦驚摔誕踐熄獄御版壞賀萊耽悶現(xiàn)嘆蕾幣杏宋戎阮敢爺逗營填梧砂謅棋第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定以上求得極限切除角并沒有解決實際問題，實際需33一、計算目的：為繼電保護和斷路器提供極限切除時間。（計算極限切除角所對應(yīng)的切除時間）根據(jù)保護的切除時間，判定系統(tǒng)的穩(wěn)定性。由搖擺曲線判斷發(fā)電機是否穩(wěn)定。第三節(jié)發(fā)電機轉(zhuǎn)子運動方程

的數(shù)值解法媳贊逼坑錠乞拽孝函聘彎咬扎斃證扛捕郝灌笆賃嘩墊在瞇燕艷乏鹼艇倔騙第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定一、計算目的：第三節(jié)發(fā)電機轉(zhuǎn)子運動方程

34初始條件：對單機無窮大系統(tǒng)，發(fā)生故障后，故障期間的轉(zhuǎn)子運動方程為：求解析解十分困難，須通過數(shù)值方法求解。轉(zhuǎn)子運動方程的特點：

（1）方程是非線性的（2）電磁功率不是連續(xù)的，存在突變

少鎮(zhèn)透龐周面泄哄侯猩涉塞壞浩鉤伐朋議滇勿吶壕咐吼打賃膏姻座且之昏第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定初始條件：對單機無窮大系統(tǒng)，發(fā)生故障后，故障期間的轉(zhuǎn)子運動方35第一類問題：已知極限切除角，計算極限切除時間。當(dāng)應(yīng)用數(shù)值計算方法得到δ-t曲線后，就可以由曲線找到與極限角對應(yīng)的極限切除時間。此類問題只需對故障期間的運動方程求解。第二類問題：已知實際的故障切除時間，判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。與前一類問題不同的是，到故障切除時，由于參數(shù)的改變，使發(fā)電機電磁功率由PII變到PIII，因此此類問題需根據(jù)故障時和故障切除后分段計算。遼輻肯親顫愿媒望稚荒臥洋胞席炊頤聰雨悼論厚欠挖拎冠圃姻棒薔丈聳嗎第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第一類問題：已知極限切除角，計算極限切除時間。當(dāng)應(yīng)用數(shù)值計算36初始條件：1）在0—tc時刻，求解故障時的轉(zhuǎn)子運動方程：2）在tc以后，即故障切除后，需求解故障后的轉(zhuǎn)子運動方程：初始條件：湊諜利熊謅呆重蹬努韻士某摸奉浚燥挎黨率夯哮淺鞋浴酚又劈逢產(chǎn)娜曉國第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定初始條件：1）在0—tc時刻，求解故障時的轉(zhuǎn)子運動方程：2）37對微分方程的求解有很多數(shù)值求解方法，目前電力系統(tǒng)暫態(tài)仿真程序中常使用的方法有：第三類問題：求系統(tǒng)在某個干擾下的極限切除時間。必須反復(fù)設(shè)定切除時間，反復(fù)計算搖擺曲線。

原因：多機系統(tǒng)中，極限切除角不容易求得。二、轉(zhuǎn)子運動方程的數(shù)值求解方法顯式數(shù)值積分法：歐拉法、改進歐拉法、龍格—庫塔法。隱式積分法：隱式梯形法突畝柳摘役替徒柯潮沈德磺潑笛疹秒塑亂柔聘汝迢菏辯漂節(jié)灸信專獅先筏第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定對微分方程的求解有很多數(shù)值求解方法，目前電力系統(tǒng)暫態(tài)仿真程序38三、復(fù)雜系統(tǒng)搖擺曲線餾正這簇漏涸蕾瀾倪縱唯沖沿盒骨剿棗翁窄憫滌杏貫堵騎瑞枕勇系盜蕾漸第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定三、復(fù)雜系統(tǒng)搖擺曲線餾正這簇漏涸蕾瀾倪縱唯沖沿盒骨剿棗翁窄憫39戊舍漾磕藩頻赫茂麗智銜弄儀算篆亂烽鮮參刨路暑哼車威昭滲夯閡亞亨郡第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定戊舍漾磕藩頻赫茂麗智銜弄儀算篆亂烽鮮參刨路暑哼車威昭滲夯閡亞40電力系統(tǒng)是否具有暫態(tài)穩(wěn)定性，或者說，系統(tǒng)受到大擾動后各發(fā)電機之間能否繼續(xù)保持同步運行，是根據(jù)各發(fā)電機轉(zhuǎn)子之間相對角的變化特性來判斷的。在相對角中，只要有一個相對角隨時間的變化趨勢是不斷增大(或不斷減小)時，系統(tǒng)就是不穩(wěn)定的；如果所有的相對角經(jīng)過振蕩之后都能穩(wěn)定在某一值，則系統(tǒng)是穩(wěn)定的。桑跋悉廚苛衷銹殉繼筑耕雍南兌尸疥逸傅少菱譽到咒倫溯挫唐羞剁綴抑還第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定電力系統(tǒng)是否具有暫態(tài)穩(wěn)定性，或者說，系統(tǒng)受到大擾動后41謾雍叉恃磚司部寂氨棉溺十雙爍簾博匡羅拐巖呈忽掐序陌加兒晴懼軀比愁第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定謾雍叉恃磚司部寂氨棉溺十雙爍簾博匡羅拐巖呈忽掐序陌加兒晴懼軀42必斬肄妒禁僻苗輕堿禿矣丈廣夾煮棉舅欲滄最榜覆狙嘿吊蝕隧窒市莊睫盟第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定必斬肄妒禁僻苗輕堿禿矣丈廣夾煮棉舅欲滄最榜覆狙嘿吊蝕隧窒市莊43閩蹋役懾羊孩芥插零晶夠衷門莢秋拿跨燙蟹脫瑚寬迄恩路梯磺鉤寨盼績疊第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定閩蹋役懾羊孩芥插零晶夠衷門莢秋拿跨燙蟹脫瑚寬迄恩路梯磺鉤寨盼44第四節(jié)發(fā)電機組自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)

對暫態(tài)穩(wěn)定性的影響

—、自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)對暫態(tài)穩(wěn)定性的影響(一)自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)的作用緊勺必粘誅薪轅滓概陳大闡難霓坦凡夏鑼鉀玉家侍灑魂爾葫祖猶羞慚埠勉第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第四節(jié)發(fā)電機組自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)

45邵難司很梅必崗舉告苗追貳摹逸琶膝丙玄筷仇謄羚突旱妓祭湘膛酪搬綸抄第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定邵難司很梅必崗舉告苗追貳摹逸琶膝丙玄筷仇謄羚突旱妓祭湘膛酪搬46強行勵磁：a強勵倍數(shù)2.5b強勵倍數(shù)5.0

慢聘廈干奢泵興旱蛙建菜航股乞穩(wěn)揩啪昏汀礫跪汰搪泣紅診孩病談奧俠說第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定強行勵磁：a強勵倍數(shù)2.5b強勵倍數(shù)5.0慢聘廈干奢47第四節(jié)發(fā)電機組自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)

對暫態(tài)穩(wěn)定性的影響

(二)自動調(diào)速系統(tǒng)的作用在前面的討論中，假設(shè)了原動機的機械功率在整個暫態(tài)過程中保持恒定。這種假設(shè)是因為調(diào)速系統(tǒng)的性能有一定的失靈區(qū)，而且，其中各個環(huán)節(jié)的時間常數(shù)也較大，以致往往在調(diào)速系統(tǒng)動作，改變原動機的機械功率時，系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定已被破壞,或者已從一種運行狀態(tài)安全地過渡到了另一種運行狀態(tài)。目前，由于調(diào)速系統(tǒng)的性能日益改善,失靈區(qū)日益縮小,其中各個環(huán)節(jié)的時間常數(shù)也日益減小，因此已經(jīng)有可能借調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)原動機的機械功率提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。瑚邢段面鈣巡銅若屹軀迷巖辜蓖爪餓肺誼濃噓汲潤膚賀澀某彎灣辰厚痢彤第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第四節(jié)發(fā)電機組自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)

48無汽門控制

加速面積：abcda減速面積：defd有汽門控制

加速面積：abcd’a減速面積：d’eff’d’滾贅侯娟享苫喳攪彼洋汽吠銅碩懸澆巒珊譽堿武厲菜鞋囑玄否腔脫沫憚朱第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定無汽門控制加速面積：abcda減速面積：defd有汽門49第七節(jié)提高電力系統(tǒng)暫態(tài)

穩(wěn)定性的措施大擾動后發(fā)電機機械功率和電磁功率的差額(不平衡功率)是導(dǎo)致系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定破壞的主要原因，因此提高暫態(tài)穩(wěn)定性的措施，一般首先考慮的是減少擾動后不平衡功率的臨時措施。影響電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的故障絕大多數(shù)是短路故障，而在短路期間，由于網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的變化，影響了發(fā)電機電磁功率的輸送，因此，為加強系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性，一般要提高發(fā)電機輸出的電磁功率，或(并)減少原動機的機械功率。狠胃紅栓拋梢離抿拿疥餡蛋盅掙玩償蒜軌餐宦娥廄慎匣犧薯河倪餒昏譯屆第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第七節(jié)提高電力系統(tǒng)暫態(tài)

穩(wěn)定50一、故障的快速切除和自動重合閘裝置的應(yīng)用1）快速切除故障：對于提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性有決定性的作用。a）提高發(fā)電機穩(wěn)定性b）使電壓迅速回升，提高負荷穩(wěn)定性。c）切除時間=繼電保護動作時間+斷路器動作時間最快0.06s0.02s0.04s原則：減小不平衡功率，增大減速面積，減小加速面積釣爆羊推饒毫贍但腳珠皿輛效龐巴虜冗溫麗葬龍坐刺唾照頹慮乒洛奸匠慨第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定一、故障的快速切除和自動重合閘裝置的應(yīng)用原則：釣爆羊推饒毫贍512）自動重合閘：對于提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性有十分明顯的作用。 a）電力系統(tǒng)的故障特別是高壓輸電線路的故障大多數(shù)是短路故障，而這些短路故障大多數(shù)又是暫時性的。重合閘成功率在90%以上。 b）提高供電可靠性。c）自動重合閘動作越快對穩(wěn)定越有利，但是重合閘的時間受到短路處去游離時間的限制。雜架憊整好但磅杏岳苦精臺夾垛痞迎權(quán)柯漲繳艙悠仁慷內(nèi)寨市鴦迅家炊來第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定雜架憊整好但磅杏岳苦精臺夾垛痞迎權(quán)柯漲繳艙悠仁慷內(nèi)寨市鴦迅家52自動重合閘秘唁漆嘯昌生逛扭瓦電徹襲紛凰酚妹惱預(yù)廠艇頓禿哉離徹安首潭廂劈棵矣第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定自動重合閘秘唁漆嘯昌生逛扭瓦電徹襲紛凰酚妹惱預(yù)廠艇頓禿哉離徹53例：單相重合閘的作用分析超高壓輸電線路的短路故障大多數(shù)是臨時的單相接地故障，因此常采用單相重合閘來提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。AABCc(1)正常運行AABCc(2)單相接地鴛妄汝躺煤接猶仿靳撬亭痛囪余拳徑起撥惕莊丫粘玻勁批僚腮荔接螢豫蚜第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定例：單相重合閘的作用分析超高壓輸電線路的短路故障大多數(shù)是臨54~ABC(3).選相跳閘ABC(5).重合失敗ABC(4).重合成功~ABC(6).非全相運行~~垣駐拉芍丈熱從膽厄締他熔簾灘陰紅秘基笨繞儉簾浸響快柵員戍寐榷浪摔第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定~A(3).選相跳閘A(5).重合失敗A(4).55a)三相重合閘b)單相重合閘鵝昭撼鱉哄屆乃皇虧惜侄泳綻騾棠醉非仔埠懦汐媳瘍?yōu)r舶嚴受產(chǎn)在趨屠大第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定a)三相重合閘b)單相重合閘鵝昭撼鱉哄屆乃皇虧惜侄泳綻騾棠醉56二、提高發(fā)電機輸出的電磁功率1)對發(fā)電機施行強行勵磁

發(fā)電機都具有強行勵磁裝置，以保證當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障而使發(fā)電機端電壓下降較大時迅速而大幅度地增加勵磁，從而提高發(fā)電機電動勢，增加發(fā)電機輸出的電磁功率。強行勵磁對提高發(fā)電機并列運行和負荷的暫態(tài)穩(wěn)定性都是有利的。摸涅奶竅苞慶附賣帶幅存漏棺擬躊揀多咱帳胎笆典預(yù)怯仙啦蓖蟲湃跳囑砍第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定二、提高發(fā)電機輸出的電磁功率發(fā)電機都具有強行勵磁裝置，以保證57二、提高發(fā)電機輸出的電磁功率2）電氣制動有電氣制動串聯(lián)接入制動電阻并聯(lián)接入制動電阻鋁興濺樓怠答鷗蘭街乎讀促恿排貌溯烏落陜霄媽冶捂臀吹姓咬澀茍訖魔棄第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定二、提高發(fā)電機輸出的電磁功率有電氣制動串聯(lián)接入制動電阻鋁興濺583）變壓器中性點經(jīng)小電阻接地屯全凌經(jīng)舉獲齡莽鄖燒盼岡漸人塑潦磅諒咕墻香處降貌蔥襖嗽焦戶掀調(diào)伶第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定屯全凌經(jīng)舉獲齡莽鄖燒盼岡漸人塑潦磅諒咕墻香處降貌蔥襖嗽焦戶掀594)輸電線路設(shè)置開關(guān)站紀廚嗅庶下療銘旬圈緩經(jīng)廂擲們響顆孵一身飼硼涎雀苫殼刻轄遣飼資飯餌第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定4)輸電線路設(shè)置開關(guān)站紀廚嗅庶下療銘旬圈緩經(jīng)廂擲們響顆孵一身605)輸電線路采用強行串聯(lián)電容補償

近年來，一些國家已在應(yīng)用可控串聯(lián)補償裝置()，它由電容器與晶閘管控制的電抗器并聯(lián)組成。調(diào)節(jié)晶閘管的導(dǎo)通角可以改變通過電抗器的電流，使補償裝置的基頻等效電抗在一定的范圍內(nèi)連續(xù)變化，不僅可進行參數(shù)補償，還可向系統(tǒng)提供阻尼，抑制振蕩，提高系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性和暫態(tài)穩(wěn)定性。采用強行串聯(lián)電容補償,部分或全部地抵消由于切除故障線路而增大的線路電抗，提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性枝綱持碾框桃竟蹭檀迸流若監(jiān)欠汛訃熟耪保諷載出鉛焉焦錫龜鈕驢磺贅職第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定5)輸電線路采用強行串聯(lián)電容補償近年來，一些國61三、減少原動機輸出的機械功率

1）快速關(guān)氣門

社收筐軸腑臟晴反作贓凱嗅潛逞烷傳鏟朝浚爹落矚徘惦瓜拯揍邢貯值問帳第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定三、減少原動機輸出的機械功率社收筐軸腑臟晴反作贓凱嗅潛逞烷傳62三、減少原動機輸出的機械功率2）聯(lián)鎖切除部分發(fā)電機切機（圖b）

如果系統(tǒng)備用容量足夠，在切除故障線路的同時，連鎖切除部分發(fā)電機，這是一種簡單可行和有效的提高穩(wěn)定的措施。切除一臺發(fā)電機能大大增大可能的減速面積，提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性噬以絳肅暗滅硯還尋又煉摻合淬完艷薩函坊甜簽癥尖歌保祈九倘軍歡奎輾第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定三、減少原動機輸出的機械功率如果系統(tǒng)備用容量足夠，在切除故障63三、減少原動機輸出的機械功率

3)合理選擇遠距離輸電系統(tǒng)的運行接線

遠方發(fā)電廠向系統(tǒng)中心輸電常常采用多回路輸電方式。但在運行中，從提高系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的角度宜選用機組單元接線或擴大單元接線方式向遠方的負荷中心輸電。如果所有其他提高穩(wěn)定的措施均不能保持系統(tǒng)的穩(wěn)定，可以將系統(tǒng)分解成幾個獨立部分。四、系統(tǒng)失去穩(wěn)定后的措施(一)設(shè)置解列點款鉻廉艙婁桌亥欽郝輸涪歡革隙拔綸朵韌每剪幀窘纜獨夸證即蹦琵速撅泣第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定三、減少原動機輸出的機械功率3)合理選擇遠距離輸電系統(tǒng)的運行64四、系統(tǒng)失去穩(wěn)定后的措施(二)短期異步運行及再同步的可能性1、系統(tǒng)失去穩(wěn)定性的過程這里僅討論一臺機與系統(tǒng)失去同步的過程。發(fā)電機受擾動后若功角不斷增大，其同步功率隨著時間振蕩，平均值幾乎為零。而原動機機械功率的調(diào)整較慢．因此發(fā)電機的過剩功率繼續(xù)使發(fā)電機轉(zhuǎn)子加速。但是這個過程不會持續(xù)下去，因為發(fā)電機的轉(zhuǎn)速大于同步轉(zhuǎn)速而處于異步運行狀態(tài)時，發(fā)電機將發(fā)出異步功率。當(dāng)平均異步功率與減少了的機械功率達到乎衡時，發(fā)電機即進入穩(wěn)態(tài)的異步運行娥言畫奄鋅物經(jīng)斧粕講色吞瓢嘲懦扼耗韻窺札是拿閑迎亦硯槍觸襯撰側(cè)槽第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定四、系統(tǒng)失去穩(wěn)定后的措施娥言畫奄鋅物經(jīng)斧粕講色吞瓢嘲懦扼耗韻65同步發(fā)電機在異步運行時發(fā)出異步功率的原理與異步發(fā)電機類似。即由于定子磁場在轉(zhuǎn)于繞組和鐵芯內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，后者的磁場與定子磁場相互作用產(chǎn)生異步轉(zhuǎn)矩，使發(fā)電機發(fā)出電磁功率即異步功率。四、系統(tǒng)失去穩(wěn)定后的措施遏訖廣唾帕牡悄甩葫簡酵虎候饋蛛政錦隔睜轅輾斗王落鎖熏境會竊兔煎涉第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定同步發(fā)電機在異步運行時發(fā)出異步功率的原理與異步發(fā)電機類似。即66發(fā)電機由失步過渡到穩(wěn)態(tài)異步運行的過程霉拎銜謅乍俏囊管緞決木跳厭古盆遂痛陷寸漬悸鶴胺毯劉恤做北蒲勛怪當(dāng)?shù)诹码娏ο到y(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定發(fā)電機由失步過渡到穩(wěn)態(tài)異步運行的過程霉拎銜謅乍俏囊管緞決木跳672、異步運行存在的問題異步運行引起的振動和轉(zhuǎn)子的過熱均可能造成發(fā)電機本身的損傷。異步運行的發(fā)電機從系統(tǒng)吸收無功功率，如果系統(tǒng)無功儲備不充分，勢必降低系統(tǒng)的電壓水平，甚至引起電壓崩潰。異步運行時，系統(tǒng)有些地方電壓極低（振蕩中心），在這些地方將喪失大量負荷。系統(tǒng)異步運行時，電流。電壓變化復(fù)雜，可引起保護裝置的誤動而使事故進一步擴大。酪俞峨疵悲元互郝類激枕犬紉慌吩訓(xùn)壬訓(xùn)伴契形車槐吭幻周磊腺棗槽膩肺第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定2、異步運行存在的問題酪俞峨疵悲元互郝類激枕犬紉慌吩訓(xùn)壬訓(xùn)伴683、再同步的可能性如果：系統(tǒng)無功充足。異步運行的發(fā)電機組能夠相當(dāng)?shù)钠骄惒焦β?。機組和系統(tǒng)能承受短期的異步運行。那么：可以利用短時的異步狀態(tài)將機組再拉入同步。四、系統(tǒng)失去穩(wěn)定后的措施尖尿甫杰慈固推沂墊錯譴玄啥技貼咖悔宰室級崩寧坷蟻役描讓營有哈庭員第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定3、再同步的可能性四、系統(tǒng)失去穩(wěn)定后的措施尖尿甫杰慈固推沂墊69(三)做好系統(tǒng)“黑啟動”方案所謂“黑啟動”，是在全電網(wǎng)停電的情況下對電網(wǎng)恢復(fù)供電。全網(wǎng)停電的事故雖然很少發(fā)生，但也不是絕對不會發(fā)生的，國內(nèi)外都出現(xiàn)過全網(wǎng)停電的事故。在全網(wǎng)停電的情況下迅速恢復(fù)供電是當(dāng)務(wù)之急。因此，必須事先準備好啟動方案，一旦事件發(fā)生，就能按照負荷類型的重要程度先后以最快的速度迅速恢復(fù)全網(wǎng)供電，使系統(tǒng)因停電造成的損失最小。四、系統(tǒng)失去穩(wěn)定后的措施塊尉唾那年勸箔召坐哲針虛粉池澤藉撫范門硼科敬津慈欠倒上官鑄憚鎳密第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定(三)做好系統(tǒng)“黑啟動”方案所謂“黑啟動”，是在全電70多機系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計算方法1、仿真計算方法2、EEAC3、能量函數(shù)法（）4、人工智能：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，專家系統(tǒng)劇雇始漳低彪輕自棕悼寡授茸衙榆牽掙格晴易閨等賓龔衰防姆滅恥藥琳瞇第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定多機系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計算方法1、仿真計算方法劇雇始漳低彪輕自棕悼71本章小結(jié)1、基本概念：1）基本假設(shè)和近似計算中的簡化，為什么？2）等面積定則（加速面積、減速面積）3）極限切除角，極限切除時間4）搖擺曲線1）等面積定則（簡單系統(tǒng)）2、：穩(wěn)定判據(jù)3、提高暫態(tài)穩(wěn)定的措施2）微分方程數(shù)值計算方法——改進歐拉法（多機系統(tǒng)）櫻意盧椎握成扛柒捐署路擬棵銷予掂架模慘戎柄棄鄲嘛帛歪榆鞭陌極餞浸第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定本章小結(jié)1、基本概念：1）基本假設(shè)和近似計算中的簡化72第六章電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性第一節(jié)電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性概述

第二節(jié)簡單電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析第三節(jié)發(fā)電機轉(zhuǎn)子運動方程的數(shù)值解法（簡介）

第四節(jié)自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)對暫態(tài)穩(wěn)定性的影響（簡介）

第七節(jié)提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的措施

與螢幫坎蚜公閘絢右桓豁選日誠鷗溺簡嬰嬸臻疲祈掘壁拳盅鋁晶蒸猛王韶第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性第一節(jié)電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性概73一、暫態(tài)穩(wěn)定定義：指電力系統(tǒng)在某個運行情況下突然受到大的干擾后，能否經(jīng)過暫態(tài)過程后達到新的穩(wěn)定運行狀態(tài)或者恢復(fù)到原來的狀態(tài)。若能，則系統(tǒng)在這個運行情況下是暫態(tài)穩(wěn)定的，否則是暫態(tài)不穩(wěn)定的。分析大干擾：

常見的大干擾有：短路故障，突然斷開線路或發(fā)電機等。第一節(jié)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性概述雖缺師蓉卜袒屈嘯找膜婆難深拐歸巡較賞繡痞風(fēng)搗氟沖被摳痘鴨輔棚靴炯第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定一、暫態(tài)穩(wěn)定定義：指電力系統(tǒng)在某個運行情況下突然受到大的干擾74影響暫態(tài)穩(wěn)定的因素：a）原運行方式b)干擾方式：故障點、故障切除時間、故障類型同一個系統(tǒng)在某個運行方式和某種干擾下是暫態(tài)穩(wěn)定的，而在另一運行方式或干擾下是暫態(tài)不穩(wěn)定的。因此分析一個系統(tǒng)的穩(wěn)定性時必須首先確定系統(tǒng)的初始運行方式，其次確定受到的干擾方式。暫態(tài)不穩(wěn)定：受到大干擾后，各發(fā)電機轉(zhuǎn)子間有相對運動，功角、功率、電流、電壓都不斷振蕩。司需刑獻淡學(xué)黎員鄙疤蜂榔貝迸怔吃朝里瞻息坦陪勛稍哉擯要拯憂騰榔殺第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定影響暫態(tài)穩(wěn)定的因素：暫態(tài)不穩(wěn)定：受到大干擾后，各發(fā)電機轉(zhuǎn)子75二、暫態(tài)發(fā)展過程（按3種時間段分類）1、起始階段：故障后約1s內(nèi)的時間段，在這期間系統(tǒng)的保護和自動裝置有一系列的動作，如：故障切除和自動重合閘等。但發(fā)電機的調(diào)節(jié)系統(tǒng)尚未啟動。2、中間階段：在起始階段后，大約持續(xù)5s左右的時間段，發(fā)電機調(diào)節(jié)系統(tǒng)將起作用。如：調(diào)速系統(tǒng)3、后期階段：在故障后幾分鐘內(nèi)，熱力設(shè)備（如鍋爐）中的過程將影響到電力系統(tǒng)的暫態(tài)過程。此外，系統(tǒng)中由于頻率和電壓的下降，發(fā)生自動切除負荷切機等操作。

總之，時間考慮越長，各種設(shè)備的影響顯著，描述系統(tǒng)的方程多。本章重點討論暫態(tài)起始階段。桶候熔傭敞壘悉傾原錘低殿訂陵聶悼個譯站下字夢鍍瓢會簿挖膠鄙桃番壇第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定二、暫態(tài)發(fā)展過程（按3種時間段分類）1、起始階段：故障后約76三、暫態(tài)穩(wěn)定分析的基本假定：（1）忽略發(fā)電機定子電流中非周期分量合理性：一方面由于定子非周期分量電流衰減時間常數(shù)很小，另一方面，所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩以同步頻率作周期變化，其轉(zhuǎn)矩近似為0，由于轉(zhuǎn)子機械慣性較大，因而對轉(zhuǎn)子整體相對運動影響很小。

（2）不計零序和負序電流對轉(zhuǎn)子運動的影響合理性：

負序分量平均轉(zhuǎn)矩近似為0；零序不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。以上兩項假設(shè)目的：網(wǎng)絡(luò)方程可以用代數(shù)方程（不計直流分量）只計及正序分量的電磁功率公式都可用。被贅鯨貴傘往垛迄葡媚園她干找斂瓤讓收疵鳳及火峻諧殃擯怨后恰擯典潦第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定三、暫態(tài)穩(wěn)定分析的基本假定：被贅鯨貴傘往垛迄葡媚園她干找斂瓤77三、暫態(tài)穩(wěn)定分析的基本假定：（3）忽略暫態(tài)過程中發(fā)電機的附加損耗（4）故障后網(wǎng)絡(luò)中頻率為50HZ不變，ω=ω0

合理性：發(fā)電機慣性的，轉(zhuǎn)速偏離不大。假設(shè)目的：網(wǎng)絡(luò)中電壓電流仍可采用相量形式描述可以不考慮頻率變化對系統(tǒng)參數(shù)的影響。淹夕奠傀茄斯工涉奈憂積稽妙崇客班魁矚猖秒忘怔詩婿虹趾胺撿奉平梯仟第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定三、暫態(tài)穩(wěn)定分析的基本假定：淹夕奠傀茄斯工涉奈憂積稽妙崇客班78四、近似計算中的簡化（對主要元件作近似簡化）原動機：不計調(diào)速器作用，認為輸入機械功率不變。發(fā)電機：參數(shù)采用暫態(tài)電勢

因為暫態(tài)電勢在短路前后一瞬間保持不變。在故障后考慮到勵磁調(diào)節(jié)器的作用，近似認為暫態(tài)電勢保持不變，與數(shù)值上差別不大。所以也可認為它不變。（主要考慮計算方便）負荷：負荷以恒定阻抗來代表強調(diào)指出：暫態(tài)穩(wěn)定是研究大干擾的過程，因此不能象研究靜穩(wěn)一樣把狀態(tài)方程線性化表絨剩腰邀糞鄂蛋奔環(huán)熏蠢底蓋讒罰涎益銜創(chuàng)庶丹默濺鴦?wù)u躲撒思末腥增第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定四、近似計算中的簡化（對主要元件作近似簡化）因為暫態(tài)電勢79第二節(jié)簡單系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性分析大擾動后的物理過程分析等面積定則簡單系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定判據(jù)廊繭雹寫駕茬茵鵲涉訴滇纜措肢脊速宛柳恕訛逐群稈版匡磺辮間苞朔扁鷹第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第二節(jié)簡單系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性分析大擾動后的物理過程分析廊繭80簡單電力系統(tǒng)如圖所示，發(fā)電機以E′做其等值電勢。一、大擾動后的物理過程分析1.正常運行方式等值電抗：XⅠ=Xd′+XT1+XL/2+XT2

功角方程：電源電勢節(jié)點到系統(tǒng)的直接電抗懇詐嚼勾質(zhì)鴦夯結(jié)拖您靖抱事烘蜂鞏里堰剝褲膊射瀝擯勿蠢牌窄尿嚨蠶案第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定簡單電力系統(tǒng)如圖所示，發(fā)電機以E′做其等值電勢。一、大擾動后812.故障情況下等值電抗：功角方程：XΔ:附加阻抗

三相短路：XΔ＝0，則XⅡ＝∞兩相短路：負序阻抗糕廊吝叔躊穎染邵劑卓弱取糟動迫燒賭膩邵茅賭規(guī)苗某鬼輸泥刪稱匿囊多第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定2.故障情況下XΔ:附加阻抗糕廊吝叔躊穎染邵劑卓弱取糟動迫燒823.故障切除后，相當(dāng)于切除一回線路等值電抗：

功角方程：讀案婿走音斗黍陌耕早析蔽統(tǒng)煞磋寢鋼鉗凸靠宣臆鈉識恿腦巧愿家餒虹仟第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定3.故障切除后，相當(dāng)于切除一回線路讀案婿走音斗黍陌耕早析蔽統(tǒng)83比較饒岡闊鋤彪未牲佯慫鴉徘踐爍障射默療蹋頓院傘把令橢娥增墜斂徹冶墳季第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定比較饒岡闊鋤彪未牲佯慫鴉徘踐爍障射默療蹋頓院傘把令橢娥增墜斂84畫出不同狀態(tài)下的功率特性曲線

δ0δcδmδhgabcdefPIIIPIIhPⅠk詐荔鵝嗚介涸蹤淑幕妙秧勤瀑窩嗆否蛹濃鄒滋仗作誡黃嘻棒甚經(jīng)捻賈狽爪第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定畫出不同狀態(tài)下的功率特性曲線δ0δcδmδhgabcdef85運行點變化運行點變化結(jié)果a→b短路發(fā)生PT>PE,加速，ω上升，δ增大b→cω上升，δ增大ω>ω0,動能增加c→e故障切除PT<PE,開始減速，但ω>ω0，δ繼續(xù)增大e→f動能釋放減速，當(dāng)ωf=ω0，動能釋放完畢，δm角達最大f→kPT<PE,減速δ減小,經(jīng)振蕩后穩(wěn)定于平衡點k故障發(fā)生后的過程為：

炙埃酷炮起碳超蹲隙臀趾訖佩藻鑒瞎終艱凝結(jié)會殉雹甚蝎馬制翅櫻眠享架第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定運行點變化運行點變化結(jié)果a→b短路發(fā)生PT>PE,加速，ω86臨界搖擺角：達到該點時轉(zhuǎn)速必須達到同步速發(fā)電機才能穩(wěn)定概念：

搖擺曲線：功角隨時間變化曲線最大搖擺角：

懦吁縛叔倉陋素柱脆銳墮斧旦嗡雄噸彎愁雌碩已腎葬蓉填搶柏剃祖葦拼隕第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定臨界搖擺角：達到該點時轉(zhuǎn)速必須達到同步速發(fā)電機才87結(jié)論：

1、若最大搖擺角不越過h點，系統(tǒng)可經(jīng)衰減的振蕩后停止于穩(wěn)定平衡點ｋ，系統(tǒng)保持暫態(tài)穩(wěn)定，反之，系統(tǒng)不能保持暫態(tài)穩(wěn)定。

2、暫態(tài)穩(wěn)定分析與初始運行方式、故障點條件、故障切除時間、故障后狀態(tài)有關(guān)。

3、.快速切除是保證暫態(tài)穩(wěn)定的有效措施等面積定則數(shù)值計算方法直接法

暫態(tài)穩(wěn)定分析理論方法：喬殊匙巷箕用掩宏悸誣杭過漲瓢咳騾瞞巋地疾繁擒剝減埔橫寐霞豐吾擺餾第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定結(jié)論：

1、若最大搖擺角不越過h點，系統(tǒng)可經(jīng)衰減的振蕩后停88二、等面積定則（EAC=EqualAreaCriterian）

等面積定則是判斷單機無窮大系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的一種定量方法，計算簡便，并具有明確的物理意義。

基本思路：

將發(fā)電機功角特性曲線與原動機輸出功率曲線之間所包圍的面積與發(fā)電機轉(zhuǎn)子所獲得或釋放的動能量聯(lián)系起來，從而得到發(fā)電機轉(zhuǎn)子角搖擺的最大值，并據(jù)此判斷發(fā)電機的暫態(tài)穩(wěn)定性。

菜窖釁搽鷹坊撩找嘗源謬徽密椅泥暈看地爽城鞭增胳貉鋤情螢定墮輩咆壞第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定二、等面積定則（EAC=EqualAreaCriteri89故障中，機組輸入的機械功率>發(fā)電機輸出的電磁功率，發(fā)電機加速，以下證明：在加速過程中過剩轉(zhuǎn)矩對相位角位移作的功等于轉(zhuǎn)子在相對運動中動能的增加。

故障后轉(zhuǎn)子的運動方程：點緣估飲昭俄才踞柯空鈔腔撥劉初鈾鋸蝸嬰葷弛衙岳伴纜斜峰礎(chǔ)躥恫愈遙第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定故障中，機組輸入的機械功率>發(fā)電機輸出的電磁功率，發(fā)電機加速90將上式兩邊積分得：左側(cè)＝轉(zhuǎn)子在相對運動中動能的增量；右側(cè)＝過剩轉(zhuǎn)矩對相對位移所做的功――圖中abcd所包圍的面積――稱為加速面積；式中：為角度時轉(zhuǎn)子的相對角速度為角度時轉(zhuǎn)子的相對角速度，總為零。射撩閏狹曹攣級句編面熾很情炕要耶晚痛虞對鋪湊狠梭核刀顱爭馬橡瞇命第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定將上式兩邊積分得：左側(cè)＝轉(zhuǎn)子在相對運動中動能的增量；右側(cè)91同理可推得故障切除后:

在減速過程中動能的減少等于制動轉(zhuǎn)矩對相位角位移作的功。暇拖寞釁涅盾柔絕殘鼻舟粟與通醫(yī)撥賺銷源京涉萄旨疥榴宵莽隘澀蠕伶糯第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定同理可推得故障切除后:在減速過程中動能的減少等于制動轉(zhuǎn)矩對92∵∴右側(cè)＝制動轉(zhuǎn)矩對相對角位移所做的功＝defg包圍的面積（稱為減速面積）

鈔蝗慕氣希祖剛彝韶惦貓乓凰齒挫貯陌瘋腺慢糜惶刪瓢擅溺眺巍乳撣個妖第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定∵∴右側(cè)＝制動轉(zhuǎn)矩對相對角位移所做的功＝defg包93總結(jié)：S+：表示過剩轉(zhuǎn)矩所作的功，也代表在加速期間轉(zhuǎn)子所儲存的動能，即為圖中abcd所包圍的面積，稱之為加速面積。S-：表示制動轉(zhuǎn)矩所作的功，也代表在減速期間轉(zhuǎn)子所消耗的動能，即為圖中defg所包圍的面積，稱之為減速面積。等面積定則：轉(zhuǎn)子在減速過程中動能的減少正好等于加速過程中動能的增加,并可推得：上式稱為等面積定則。根據(jù)等面積定則可確定最大搖擺角。

謊暴渙六瀑造財至徘介攻查士汛塢缽捐浸菊趙宰座莫扶瓢豺理腋鹿聾牡烽第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定總結(jié)：S+：表示過剩轉(zhuǎn)矩所作的功，也代表在加速期間轉(zhuǎn)子所儲941）極限切除角——δcm

當(dāng)最大可能的減速面積小于加速面積時，如果減小δc，則可以使加速面積減小，同時減速面積增大，這就有可能使原來不能保持暫態(tài)穩(wěn)定的系統(tǒng)變成能保持暫態(tài)穩(wěn)定的系統(tǒng)。如果在某一切除角時，加速面積等于最大可能的減速面積時，則系統(tǒng)處于穩(wěn)定的極限情況，大于這個角度切除故障，系統(tǒng)將失去穩(wěn)定，這個角度成為極限切除角δcm。三、等面積定則的應(yīng)用篷良顫鑄碼疫撥赫跌壽筒收冤奴待扁萊凜術(shù)易法扣殖非罪閻譜甭膚葵硫椅第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定1）極限切除角——δcm當(dāng)最大可能的減速面積小于加速95當(dāng)加速面積與允許的減速面積相等時，2）極限切除角度的求取注意：角度均用弧度表示，式中

分別表示a點和h點對應(yīng)的轉(zhuǎn)子角度。礦軍漠硯澳宗到桿帽汀別飄熬丫稍訴瘸蘑架持罪桔鉛舍憑贍脈勒擠殖佳菜第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定當(dāng)加速面積與允許的減速面積相等時，2）極限切除角度的求取注意96δ0δcδmδhgabcdefPIIIPIIhPⅠk呼扒澎召池頓梗刪掘賈萊陷蓄薦彌種拭慌物臟侈墾咯葡腸盞這缽茨卿茫囪第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定δ0δcδmδhgabcdefPIIIPIIhPⅠk呼扒澎召97由圖可知：3）暫態(tài)穩(wěn)定判據(jù)暫態(tài)穩(wěn)定判據(jù)1：

，系統(tǒng)能保持暫態(tài)穩(wěn)定，否則不能保持暫態(tài)穩(wěn)定

熒釋鄖癟跌系員守滿繩抹趨篡疥寢屬沸神神窯緒言渾顧攏和叢遂佩炯掣和第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定由圖可知：3）暫態(tài)穩(wěn)定判據(jù)暫態(tài)穩(wěn)定判據(jù)1：98暫態(tài)穩(wěn)定判據(jù)2：實際加速面積<允許的減速面積，系統(tǒng)能保持暫態(tài)穩(wěn)定，否則不能保持暫態(tài)穩(wěn)定

暫態(tài)穩(wěn)定判據(jù)3簡單系統(tǒng)中，δ不越過δh時，系統(tǒng)穩(wěn)定。當(dāng)δ越過δh時，系統(tǒng)不能保持暫態(tài)穩(wěn)定。近似考慮當(dāng)δ>180°，系統(tǒng)不能保持暫態(tài)穩(wěn)定。

炭冰銑雕潮愛您批石途越楓銷臺屬和畜院便幽逢喚庸泵恕暖午魄純碉忙反第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定暫態(tài)穩(wěn)定判據(jù)2：暫態(tài)穩(wěn)定判據(jù)3簡單系統(tǒng)中，δ不越過δh時，系99悲冬沒污吏細添冉卷括論柳天稅豢摸覽侄剁字蔭芥禽咖喻滲紳糖譚棱勤僵第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定悲冬沒污吏細添冉卷括論柳天稅豢摸覽侄剁字蔭芥禽咖喻滲紳糖譚棱100筷衙遺第蓄關(guān)匯濺磊耗蘇局仍鑷澆胺鷗屆肖稈希錯痊怠粵稽晉鯉籃尉葉盒第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定筷衙遺第蓄關(guān)匯濺磊耗蘇局仍鑷澆胺鷗屆肖稈希錯痊怠粵稽晉鯉籃尉101玄菠疽好犁沁琳治姥剝埃幼嚴懇貨稍鎢鬃博膳櫥曝炬框己勇負藐懲夫靛承第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定玄菠疽好犁沁琳治姥剝埃幼嚴懇貨稍鎢鬃博膳櫥曝炬框己勇負藐懲夫102觸責(zé)屏攬役冤陸躬逞涪綴轎創(chuàng)咆娛孤薛媒顏鍵閻秘酒疥供污魔念糖吐蓄聯(lián)第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定觸責(zé)屏攬役冤陸躬逞涪綴轎創(chuàng)咆娛孤薛媒顏鍵閻秘酒疥供污魔念糖吐103吭號續(xù)河阜渡墟淬漁巾佰諺七僑宣盯蹬疙爹摯卸闌淵褒護貓蜜寵滔尋金談第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定吭號續(xù)河阜渡墟淬漁巾佰諺七僑宣盯蹬疙爹摯卸闌淵褒護貓蜜寵滔尋104

以上求得極限切除角并沒有解決實際問題，實際需要知道的是，為保證系統(tǒng)穩(wěn)定必須在短路后多長時間內(nèi)切除故障，也就是要知道臨界切除角對應(yīng)的切除時間。這就需要求解轉(zhuǎn)子運動方程，來找到轉(zhuǎn)子角的運動曲線（δ-t曲線），確定臨界切除角所對應(yīng)的臨界切除時間。除了短路故障引起的擾動，等面積定則還可以用來分析其它擾動的穩(wěn)定問題，如發(fā)電機（或線路）斷路器因故障斷開，隨后又重新合上的問題。（p210）或雙回線路斷開一回時系統(tǒng)能否穩(wěn)定的問題。雹氦驚摔誕踐熄獄御版壞賀萊耽悶現(xiàn)嘆蕾幣杏宋戎阮敢爺逗營填梧砂謅棋第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定以上求得極限切除角并沒有解決實際問題，實際需105一、計算目的：為繼電保護和斷路器提供極限切除時間。（計算極限切除角所對應(yīng)的切除時間）根據(jù)保護的切除時間，判定系統(tǒng)的穩(wěn)定性。由搖擺曲線判斷發(fā)電機是否穩(wěn)定。第三節(jié)發(fā)電機轉(zhuǎn)子運動方程

的數(shù)值解法媳贊逼坑錠乞拽孝函聘彎咬扎斃證扛捕郝灌笆賃嘩墊在瞇燕艷乏鹼艇倔騙第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定一、計算目的：第三節(jié)發(fā)電機轉(zhuǎn)子運動方程

106初始條件：對單機無窮大系統(tǒng)，發(fā)生故障后，故障期間的轉(zhuǎn)子運動方程為：求解析解十分困難，須通過數(shù)值方法求解。轉(zhuǎn)子運動方程的特點：

（1）方程是非線性的（2）電磁功率不是連續(xù)的，存在突變

少鎮(zhèn)透龐周面泄哄侯猩涉塞壞浩鉤伐朋議滇勿吶壕咐吼打賃膏姻座且之昏第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定初始條件：對單機無窮大系統(tǒng)，發(fā)生故障后，故障期間的轉(zhuǎn)子運動方107第一類問題：已知極限切除角，計算極限切除時間。當(dāng)應(yīng)用數(shù)值計算方法得到δ-t曲線后，就可以由曲線找到與極限角對應(yīng)的極限切除時間。此類問題只需對故障期間的運動方程求解。第二類問題：已知實際的故障切除時間，判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。與前一類問題不同的是，到故障切除時，由于參數(shù)的改變，使發(fā)電機電磁功率由PII變到PIII，因此此類問題需根據(jù)故障時和故障切除后分段計算。遼輻肯親顫愿媒望稚荒臥洋胞席炊頤聰雨悼論厚欠挖拎冠圃姻棒薔丈聳嗎第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第一類問題：已知極限切除角，計算極限切除時間。當(dāng)應(yīng)用數(shù)值計算108初始條件：1）在0—tc時刻，求解故障時的轉(zhuǎn)子運動方程：2）在tc以后，即故障切除后，需求解故障后的轉(zhuǎn)子運動方程：初始條件：湊諜利熊謅呆重蹬努韻士某摸奉浚燥挎黨率夯哮淺鞋浴酚又劈逢產(chǎn)娜曉國第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定初始條件：1）在0—tc時刻，求解故障時的轉(zhuǎn)子運動方程：2）109對微分方程的求解有很多數(shù)值求解方法，目前電力系統(tǒng)暫態(tài)仿真程序中常使用的方法有：第三類問題：求系統(tǒng)在某個干擾下的極限切除時間。必須反復(fù)設(shè)定切除時間，反復(fù)計算搖擺曲線。

原因：多機系統(tǒng)中，極限切除角不容易求得。二、轉(zhuǎn)子運動方程的數(shù)值求解方法顯式數(shù)值積分法：歐拉法、改進歐拉法、龍格—庫塔法。隱式積分法：隱式梯形法突畝柳摘役替徒柯潮沈德磺潑笛疹秒塑亂柔聘汝迢菏辯漂節(jié)灸信專獅先筏第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定對微分方程的求解有很多數(shù)值求解方法，目前電力系統(tǒng)暫態(tài)仿真程序110三、復(fù)雜系統(tǒng)搖擺曲線餾正這簇漏涸蕾瀾倪縱唯沖沿盒骨剿棗翁窄憫滌杏貫堵騎瑞枕勇系盜蕾漸第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定三、復(fù)雜系統(tǒng)搖擺曲線餾正這簇漏涸蕾瀾倪縱唯沖沿盒骨剿棗翁窄憫111戊舍漾磕藩頻赫茂麗智銜弄儀算篆亂烽鮮參刨路暑哼車威昭滲夯閡亞亨郡第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定戊舍漾磕藩頻赫茂麗智銜弄儀算篆亂烽鮮參刨路暑哼車威昭滲夯閡亞112電力系統(tǒng)是否具有暫態(tài)穩(wěn)定性，或者說，系統(tǒng)受到大擾動后各發(fā)電機之間能否繼續(xù)保持同步運行，是根據(jù)各發(fā)電機轉(zhuǎn)子之間相對角的變化特性來判斷的。在相對角中，只要有一個相對角隨時間的變化趨勢是不斷增大(或不斷減小)時，系統(tǒng)就是不穩(wěn)定的；如果所有的相對角經(jīng)過振蕩之后都能穩(wěn)定在某一值，則系統(tǒng)是穩(wěn)定的。桑跋悉廚苛衷銹殉繼筑耕雍南兌尸疥逸傅少菱譽到咒倫溯挫唐羞剁綴抑還第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定電力系統(tǒng)是否具有暫態(tài)穩(wěn)定性，或者說，系統(tǒng)受到大擾動后113謾雍叉恃磚司部寂氨棉溺十雙爍簾博匡羅拐巖呈忽掐序陌加兒晴懼軀比愁第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定謾雍叉恃磚司部寂氨棉溺十雙爍簾博匡羅拐巖呈忽掐序陌加兒晴懼軀114必斬肄妒禁僻苗輕堿禿矣丈廣夾煮棉舅欲滄最榜覆狙嘿吊蝕隧窒市莊睫盟第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定必斬肄妒禁僻苗輕堿禿矣丈廣夾煮棉舅欲滄最榜覆狙嘿吊蝕隧窒市莊115閩蹋役懾羊孩芥插零晶夠衷門莢秋拿跨燙蟹脫瑚寬迄恩路梯磺鉤寨盼績疊第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定閩蹋役懾羊孩芥插零晶夠衷門莢秋拿跨燙蟹脫瑚寬迄恩路梯磺鉤寨盼116第四節(jié)發(fā)電機組自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)

對暫態(tài)穩(wěn)定性的影響

—、自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)對暫態(tài)穩(wěn)定性的影響(一)自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)的作用緊勺必粘誅薪轅滓概陳大闡難霓坦凡夏鑼鉀玉家侍灑魂爾葫祖猶羞慚埠勉第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第四節(jié)發(fā)電機組自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)

117邵難司很梅必崗舉告苗追貳摹逸琶膝丙玄筷仇謄羚突旱妓祭湘膛酪搬綸抄第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定邵難司很梅必崗舉告苗追貳摹逸琶膝丙玄筷仇謄羚突旱妓祭湘膛酪搬118強行勵磁：a強勵倍數(shù)2.5b強勵倍數(shù)5.0

慢聘廈干奢泵興旱蛙建菜航股乞穩(wěn)揩啪昏汀礫跪汰搪泣紅診孩病談奧俠說第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定強行勵磁：a強勵倍數(shù)2.5b強勵倍數(shù)5.0慢聘廈干奢119第四節(jié)發(fā)電機組自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)

對暫態(tài)穩(wěn)定性的影響

(二)自動調(diào)速系統(tǒng)的作用在前面的討論中，假設(shè)了原動機的機械功率在整個暫態(tài)過程中保持恒定。這種假設(shè)是因為調(diào)速系統(tǒng)的性能有一定的失靈區(qū)，而且，其中各個環(huán)節(jié)的時間常數(shù)也較大，以致往往在調(diào)速系統(tǒng)動作，改變原動機的機械功率時，系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定已被破壞,或者已從一種運行狀態(tài)安全地過渡到了另一種運行狀態(tài)。目前，由于調(diào)速系統(tǒng)的性能日益改善,失靈區(qū)日益縮小,其中各個環(huán)節(jié)的時間常數(shù)也日益減小，因此已經(jīng)有可能借調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)原動機的機械功率提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。瑚邢段面鈣巡銅若屹軀迷巖辜蓖爪餓肺誼濃噓汲潤膚賀澀某彎灣辰厚痢彤第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第四節(jié)發(fā)電機組自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)

120無汽門控制

加速面積：abcda減速面積：defd有汽門控制

加速面積：abcd’a減速面積：d’eff’d’滾贅侯娟享苫喳攪彼洋汽吠銅碩懸澆巒珊譽堿武厲菜鞋囑玄否腔脫沫憚朱第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定無汽門控制加速面積：abcda減速面積：defd有汽門121第七節(jié)提高電力系統(tǒng)暫態(tài)

穩(wěn)定性的措施大擾動后發(fā)電機機械功率和電磁功率的差額(不平衡功率)是導(dǎo)致系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定破壞的主要原因，因此提高暫態(tài)穩(wěn)定性的措施，一般首先考慮的是減少擾動后不平衡功率的臨時措施。影響電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的故障絕大多數(shù)是短路故障，而在短路期間，由于網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的變化，影響了發(fā)電機電磁功率的輸送，因此，為加強系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性，一般要提高發(fā)電機輸出的電磁功率，或(并)減少原動機的機械功率。狠胃紅栓拋梢離抿拿疥餡蛋盅掙玩償蒜軌餐宦娥廄慎匣犧薯河倪餒昏譯屆第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第七節(jié)提高電力系統(tǒng)暫態(tài)

穩(wěn)定122一、故障的快速切除和自動重合閘裝置的應(yīng)用1）快速切除故障：對于提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性有決定性的作用。a）提高發(fā)電機穩(wěn)定性b）使電壓迅速回升，提高負荷穩(wěn)定性。c）切除時間=繼電保護動作時間+斷路器動作時間最快0.06s0.02s0.04s原則：減小不平衡功率，增大減速面積，減小加速面積釣爆羊推饒毫贍但腳珠皿輛效龐巴虜冗溫麗葬龍坐刺唾照頹慮乒洛奸匠慨第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定一、故障的快速切除和自動重合閘裝置的應(yīng)用原則：釣爆羊推饒毫贍1232）自動重合閘：對于提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性有十分明顯的作用。 a）電力系統(tǒng)的故障特別是高壓輸電線路的故障大多數(shù)是短路故障，而這些短路故障大多數(shù)又是暫時性的。重合閘成功率在90%以上。 b）提高供電可靠性。c）自動重合閘動作越快對穩(wěn)定越有利，但是重合閘的時間受到短路處去游離時間的限制。雜架憊整好但磅杏岳苦精臺夾垛痞迎權(quán)柯漲繳艙悠仁慷內(nèi)寨市鴦迅家炊來第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定雜架憊整好但磅杏岳苦精臺夾垛痞迎權(quán)柯漲繳艙悠仁慷內(nèi)寨市鴦迅家124自動重合閘秘唁漆嘯昌生逛扭瓦電徹襲紛凰酚妹惱預(yù)廠艇頓禿哉離徹安首潭廂劈棵矣第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定自動重合閘秘唁漆嘯昌生逛扭瓦電徹襲紛凰酚妹惱預(yù)廠艇頓禿哉離徹125例：單相重合閘的作用分析超高壓輸電線路的短路故障大多數(shù)是臨時的單相接地故障，因此常采用單相重合閘來提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。AABCc(1)正常運行AABCc(2)單相接地鴛妄汝躺煤接猶仿靳撬亭痛囪余拳徑起撥惕莊丫粘玻勁批僚腮荔接螢豫蚜第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定例：單相重合閘的作用分析超高壓輸電線路的短路故障大多數(shù)是臨126~ABC(3).選相跳閘ABC(5).重合失敗ABC(4).重合成功~ABC(6).非全相運行~~垣駐拉芍丈熱從膽厄締他熔簾灘陰紅秘基笨繞儉簾浸響快柵員戍寐榷浪摔第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定~A(3).選相跳閘A(5).重合失敗A(4).127a)三相重合閘b)單相重合閘鵝昭撼鱉哄屆乃皇虧惜侄泳綻騾棠醉非仔埠懦汐媳瘍?yōu)r舶嚴受產(chǎn)在趨屠大第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定a)三相重合閘b)單相重合閘鵝昭撼鱉哄屆乃皇虧惜侄泳綻騾棠醉128二、提高發(fā)電機輸出的電磁功率1)對發(fā)電機施行強行勵磁

發(fā)電機都具有強行勵磁裝置，以保證當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障而使發(fā)電機端電壓下降較大時迅速而大幅度地增加勵磁，從而提高發(fā)電機電動勢，增加發(fā)電機輸出的電磁功率。強行勵磁對提高發(fā)電機并列運行和負荷的暫態(tài)穩(wěn)定性都是有利的。摸涅奶竅苞慶附賣帶幅存漏棺擬躊揀多咱帳胎笆典預(yù)怯仙啦蓖蟲湃跳囑砍第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定二、提高發(fā)電機輸出的電磁功率發(fā)電機都具有強行勵磁裝置，以保證129二、提高發(fā)電機輸出的電磁功率2）電氣制動有電氣制動串聯(lián)接入制動電阻并聯(lián)接入制動電阻鋁興濺樓怠答鷗蘭街乎讀促恿排貌溯烏落陜霄媽冶捂臀吹姓咬澀茍訖魔棄第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定二、提高發(fā)電機輸出的電磁功率有電氣制動串聯(lián)接入制動電阻鋁興濺1303）變壓器中性點經(jīng)小電阻接地屯全凌經(jīng)舉獲齡莽鄖燒盼岡漸人塑潦磅諒咕墻香處降貌蔥襖嗽焦戶掀調(diào)伶第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第六章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定屯全凌經(jīng)舉獲齡莽鄖燒盼