第二篇电力系统机电暂态过程分析（电力系统稳定性分析）第六章电力系统稳定性问题概述和各元件机电特性第一节概述本篇将分析电力系统受到扰动后的另一种暂态过程——电力系统机电暂态过程。
上一篇在分析电力系统受到扰动后的电磁暂态过程时，曾假设旋转电机转速保持不变，重点研究暂态过程中电流、电压的变化。
机电暂态过程分析的重点恰恰是旋转电机的机械运动，因此不能再假设旋转电机的转速不变。
电力系统机电暂态过程的工程技术问题主要是电力系统稳定性问题。
一、运动系统稳定性的概念运动系统在数学上一般可以用一组微分—代数方程来描述⎪⎭⎪⎬⎫==0)(),(d d y x,g y x f x t 式中：x 为描述系统动态特性的状态变量向量，y 为系统的非状态变量（或运行变量）向量。
所谓系统平衡状态是指存在0x 和0y ，使式⎪⎭⎪⎬⎫===0),(0),(d d 0000y x g y x f x t 成立，意味着系统在状态的状态变量和运行变量均不随时间变化。
与平衡状态相对应的坐标称为平衡点。
运动系统都存在稳定性问题。
一个运动系统处于平衡状态，若遭受某种扰动，经过一定时间的变化后，能恢复到原有的平衡状态或新的平衡状态下运行，则称该运动系统是稳定的，否则是不稳定的。
应该注意，系统的稳定与不稳定是相对于某一种平衡状态而言的，系统可能在某些平衡点下运行是稳定的，而在另一些平衡点下运行是不稳定。
在不稳定平衡点下运行的系统是不能保证正常工作的。
下面通过滚球系统来说明运动系统的稳定性。
考察图6-1（a ），图中a 、b 和c 是平衡点，若将小球置于这些点上，在未受到任何外力作用时小球能够停留在这些点上。
其中a 、c 是稳定平衡点，而b 是不稳定平衡点。
先看a 点，a 点上小球在受到一个瞬时的微小的外力作用后，将以a 点为中心沿器壁往返滚动，若忽略器壁摩擦和风阻等，即不计系统固有（正）阻尼的作用，小球往返滚动的幅度不变，即作等幅振荡。
实际上，器壁摩擦和风阻等总是存在的，即考虑系统固有阻尼时，小球往返滚动的幅度逐渐减小，即作减幅振荡，最后回到a 点。
第六章电力系统暂态稳定分析6.1概述在正常的稳态运行情况下，电力系统中各发电机组输出的电磁转矩和原动机输入的机械转矩平衡，因此所有发电机转子速度保持恒定。
但是电力系统经常遭受到一些大干扰的冲击，例如发生各种短路故障，大容量发电机、大的负荷、重要输电设备的投入或切除等等。
在遭受大的干扰后，系统中除了经历电磁暂态过程以外，也将经历机电暂态过程。
事实上，由于系统的结构或参数发生了较大的变化，使得系统的潮流及各发电机的输出功率也随之发生变化，从而破坏了原动机和发电机之间的功率平衡，在发电机转轴上产生不平衡转矩，导致转子加速或减速。
一般情况下，干扰后各发电机组的功率不平衡状况并不相同，加之各发电机转子的转动惯量也有所不同、使得各机组转速变化的情况各不相同。
这样，发电机转子之间将产生相对运动，使得转子之间的相对角度发生变化，而转子之间相对角度的变化又反过来影响各发电机的输出功率，从而使各个发电机的功率、转速和转子之间的相对角度继续发生变化。
与此同时，由于发电机端电压和定子电流的变化，将引起励磁调节系统的调节过程；由于机组转速的变化，将引起调速系统的调节过程；由于电力网络中母线电压的变化，将引起负荷功率的变化；网络潮流的变化也将引起一些其他控制装置(如SVC、TCSC、直流系统中的换流器)的调节过程，等等。
所有这些变化都将直接或间接地影响发电机转抽上的功率平衡状况。
以上各种变化过程相互影响，形成了一个以各发电机转子机械运动和电磁功率变化为主体的机电暂态过程。
电力系统遭受大干扰后所发生的机电暂态过程可能有两种不同的结局。
—种是各发电机转子之间的相对角度随时间的变化呈摇摆(或振荡)状态，且振荡幅值逐渐衰减，各发电机之间的相对运动将逐渐消失，从而系统过渡到一个新的稳态运行情况，各发电机仍然保持同步运行。
这时，我们就称电力系统是暂态稳定的。
另—种结局是在暂态过程中某些发电机转子之间始终存在着相对运动，使得转子间的相对角度随时间不断增大、最终导致这些发电机失去同步。
