2025年電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析與實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告

1.理解和掌握對(duì)稱(chēng)穩(wěn)定狀況下，輸電系統(tǒng)的多種運(yùn)行狀態(tài)與運(yùn)行參數(shù)的數(shù)值變化范圍；2.通過(guò)試驗(yàn)加深對(duì)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定內(nèi)容的理解3.通過(guò)實(shí)際操作，從試驗(yàn)中觀測(cè)到系統(tǒng)失步現(xiàn)象和掌握對(duì)的處理的措施試驗(yàn)用一次系統(tǒng)接線(xiàn)圖如圖1所示：榴A相-?圖1.一次系統(tǒng)接線(xiàn)圖為了進(jìn)行測(cè)量，試驗(yàn)臺(tái)設(shè)置了測(cè)量系統(tǒng)，以測(cè)量多種電量(電流、電壓、功率、頻率)。為了測(cè)量發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與系統(tǒng)的相對(duì)位置角(功率角),在發(fā)電機(jī)軸上裝設(shè)了閃光測(cè)角裝置。此外，臺(tái)上還設(shè)穩(wěn)定條件是切除故障角δc不不小于δmax,δmax同步，在故障發(fā)生時(shí)及故障切除通過(guò)強(qiáng)勵(lì)磁增長(zhǎng)發(fā)電機(jī)的電勢(shì)，使發(fā)電機(jī)功率特性中Eo增長(zhǎng)，觀測(cè)記錄線(xiàn)路首、末端的測(cè)量表計(jì)值及線(xiàn)路開(kāi)關(guān)站的電壓值，計(jì)算、分析、比較1表1.雙回路與單回路運(yùn)行試驗(yàn)成果本試驗(yàn)臺(tái)通過(guò)對(duì)操作臺(tái)上的短路選擇按鈕的組合可進(jìn)行單相接地短路，時(shí)間在微機(jī)保護(hù)裝置中設(shè)定，同步要設(shè)定重疊在手動(dòng)勵(lì)磁方式下通過(guò)調(diào)速器的增(減)速按鈕調(diào)整發(fā)電機(jī)向電網(wǎng)的出力，測(cè)定不一樣短路運(yùn)影響。將試驗(yàn)成果與理論分析成果進(jìn)行分析比較。Pmax為系統(tǒng)可以穩(wěn)定輸出的極限，注意觀測(cè)有功表的讀數(shù)，當(dāng)系統(tǒng)出于振蕩臨界狀態(tài)時(shí)，記錄有功表讀數(shù)，最大電流讀數(shù)可以從YHB-Ⅲ型微機(jī)保護(hù)最大短路電流(A)1111010101011101110111111表2.單相接地短路短路切除時(shí)間t=0.5s短路類(lèi)型：兩相相間短路最大短路電流(A)111101010101××110111××0111111表3.兩相相間短路最大短路電流(A)111101010101××110111××011111表4.兩相短路接地四、試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析1.雙回路對(duì)稱(chēng)運(yùn)行與單回路對(duì)稱(chēng)運(yùn)行比較試驗(yàn)通過(guò)表1中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以看出如下的變化規(guī)律：(1)在勵(lì)磁保持不變的狀況下，對(duì)同一回路，回路中的三相電流伴隨發(fā)電機(jī)輸出功率的增長(zhǎng)而增長(zhǎng)。這是由于輸出功率的公式為P=UIcosφ,發(fā)電機(jī)增長(zhǎng)出力時(shí)會(huì)有電流增長(zhǎng)的現(xiàn)象。(2)勵(lì)磁保持不變，對(duì)同一回路，當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出功率增大時(shí)機(jī)端電壓和開(kāi)關(guān)站處的電壓都會(huì)有(3)兩種回路運(yùn)行方式進(jìn)行比較，可以發(fā)現(xiàn)送出相似的無(wú)功功率時(shí)，雙回路系統(tǒng)比單回路系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性更強(qiáng)。在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組通入額定勵(lì)磁電流時(shí)，雙回路運(yùn)行最大傳播有功功率為Xs+(X21lx2)+(XL3llXL4)。其中Xs是發(fā)電機(jī)同步電抗，顯然單回路的運(yùn)行阻抗要不小于雙(4)同樣是由于線(xiàn)路阻抗的不一樣，輸出相似的功率時(shí)，單回路運(yùn)行首末端的電壓降落比雙回2.短路類(lèi)型對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定的影響試驗(yàn)表2、3、4中的數(shù)據(jù)分別對(duì)應(yīng)單相接地短路、兩相相間短路、兩相短路接地時(shí)故障率高達(dá)70%。此類(lèi)事故一般是由于線(xiàn)路與大地之間的空氣絕緣被某些導(dǎo)體破壞。由于連接線(xiàn)路與路器QF3分閘時(shí)，一旦發(fā)生短路故障斷路器QF6和QF4會(huì)立即跳開(kāi)，發(fā)電機(jī)與無(wú)窮大系統(tǒng)間的聯(lián)絡(luò)斷開(kāi)，系統(tǒng)解裂。只有在QF3處在合閘狀態(tài)，才有也許在短路故障發(fā)生并且QF6和QF4跳開(kāi)后，發(fā)電機(jī)通過(guò)第3段線(xiàn)路與無(wú)窮大系統(tǒng)相連，系統(tǒng)不會(huì)瓦解，此時(shí)存在暫穩(wěn)功率極限。態(tài)穩(wěn)定有良好的效果。不過(guò)強(qiáng)勵(lì)運(yùn)行的發(fā)電機(jī)為了防止轉(zhuǎn)子過(guò)熱，工作時(shí)間不得超過(guò)30s-40s,超靜態(tài)穩(wěn)定思索題答：由靜穩(wěn)系可以看出，影響系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定答：(1)減少系統(tǒng)各元件的電抗：減小發(fā)電機(jī)和變壓器的電抗，減少線(xiàn)路電抗(2)提高運(yùn)行電壓水平；(3)改善電力系統(tǒng)的構(gòu)造；(4)采用串聯(lián)電容器賠償；(5)采用自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)整裝置；(6)采用直流輸電。3.何為電壓損耗、電壓降落?4.“兩表法”測(cè)量三相功率的原理是什么?它有什么前提條件?答：兩表法測(cè)量三相功率的示意圖如下(圖2):**AO-A三三相負(fù)載BO-BCC**圖2.兩表法測(cè)量三相功率P=(UA-UB)A+(Uc-Up)Ic=UAA+0clc-UB(A+Ic)P=UA+0cc-Ug(A+/c)=UAIA+Uclc+UgIB暫態(tài)穩(wěn)定思索題1.不一樣短路狀態(tài)下對(duì)系統(tǒng)阻抗產(chǎn)生影響的機(jī)理是什么?(1)單相接地短路：以A相短路為例，由邊界條件Ua=0、Ib=0、Ic=0,將它們用對(duì)稱(chēng)分量法分解，(2)兩相相間短路：以BC兩相間短路為例，其邊界條件為Ub=Uc、Ib+Ic=0、Ia=0,得到其附加電(3)兩相短路接地：以BC兩相接地短路為例，其邊界條件為Ia=0、Ub=0、Uc=0,得到其附加電抗2.提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的措施有哪些?(1)迅速切除故障；(2)采用自動(dòng)重疊閘；(3)發(fā)電機(jī)迅速?gòu)?qiáng)勵(lì)磁；(4)發(fā)電機(jī)電氣制動(dòng)；(5)變壓器中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地；(6)迅速關(guān)閉汽門(mén)；(7)切發(fā)電機(jī)和切負(fù)荷；(8)設(shè)置中間開(kāi)關(guān)站；(9)輸電線(xiàn)路強(qiáng)行串聯(lián)賠償3.對(duì)失步處理的措施(注意事項(xiàng)3中提到)的理論根據(jù)是什么?(1)可以通過(guò)勵(lì)磁調(diào)整器增磁按鈕，使發(fā)電機(jī)的電壓增大，在于：系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，發(fā)電機(jī)(2)如系統(tǒng)沒(méi)處在短