电力系统暂态分析课件赵书强
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电力系统暂态分析第五章 不对称故障的分析计算第一节 不对称短路时故障处的短路电流和 电压 第二节 非故障处电流、电压的计算 第三节 非全相运行的分析计算Exit第1页电力系统暂态分析第一节 不对称短路时故障处的短路电流和电压Exit第2页电力系统暂态分析U f |0| − U f (1) = I f (1) zΣ (1)0 − U f ( 2 ) = I f ( 2 ) zΣ ( 2 )第3页Exit电力系统暂态分析0 − U f ( 0 ) = I f ( 0 ) zΣ ( 0 )三序电压平衡方程U f |0| − U f (1) = I f (1) zΣ (1) ⎫ ⎪ ⎪ 0 − U f ( 2 ) = I f ( 2 ) zΣ ( 2 ) ⎬ ⎪ 0 − U f ( 0 ) = I f ( 0 ) zΣ ( 0 ) ⎪ ⎭Exit第4页电力系统暂态分析一、单相接地短路f(1)(1)基本相选择 选择特殊相a相作为分析计算的基本相。
(2)建立故障边界条件方程I fb = I fc = 0Ufa= 0序量表示的故障边界条件:U f (1) + U f ( 2 ) + U f ( 0 ) = 0I f (1) = I f ( 2 ) = I f ( 0 )Exit第5页电力系统暂态分析(3)构建复合序网(4)计算故障处各序电流、电压I f (1) = I f ( 2 ) = I f ( 0 ) = U f |0| zΣ (1) + zΣ ( 2 ) + zΣ ( 0 ) 3U f |0| zΣ (1) + zΣ ( 2 ) + zΣ ( 0 )Exit故障相短路电流I f = I f (1) + I f ( 2 ) + I f ( 0 ) =第6页电力系统暂态分析U f (1) = U f |0| − I f (1) zΣ (1) ⎫ ⎪ ⎪ U f ( 2 ) = 0 − I f ( 2 ) zΣ ( 2 ) ⎬ ⎪ U f ( 0 ) = 0 − I f ( 0 ) zΣ ( 0 ) ⎪ ⎭忽略电阻,则U fb = a 2 (U fa|0| − I f (1) jxΣ (1) ) + a( − I fa ( 2 ) jxΣ ( 2 ) ) + ( − I f ( 0 ) jxΣ ( 0 ) )= a 2U fa|0| − (a 2 + a ) I f (1) jxΣ (1) − I f (1) jxΣ ( 0 ) = U fb|0| − I f (1) j( xΣ ( 0 ) − xΣ (1) )= U fb|0| − U fa|0| j ( 2 xΣ (1) + xΣ ( 0 ) ) j ( xΣ ( 0 ) − xΣ (1) )x∑(1)=x∑(2)k0 − 1 = U fb|0| − U fa|0| 2 + k0k0=x∑(0)/x∑(1)Exit第7页电力系统暂态分析同理• 讨论:低 k0=0k0 − 1 U fc = U fc|0| − U fa|0| 2 + k0k0=x∑(0)/x∑(1)▪ (1) k0<1,即x∑(0)<x∑(1)时,非故障相电压较正常时▪ (2) k0=1,即x∑(0)=x∑(1)时,非故障相电压等于正常 时电压第8页Exit电力系统暂态分析▪ (3) k0>1,即x∑(0) > x∑(1)时,非故障相电压较正 常时高U fc = U fc|0| − U fa|0| k0 − 1 2 + k0▪ (4) k0=∞,即x∑(0) = ∞时,非故障相电压最高U fb = U fb|0| − U fa|0| = 3U fb|0|∠ − 30° U fc = U fc|0| − U fa|0| = 3U fc|0|∠ 30°即:对于中性点不接地系统,发生单相接地短路时,中 性点电位升至相电压,非故障相电压升高为线电压。
电力系统暂态分析讲义第八章电力系统暂态稳定第一节暂态稳定概述暂态稳定分析:不宜作线性化的干扰分析,例如短路、断线、机组切除(负荷突增)、甩负荷(负荷突减)等。
能保持暂态稳定:扰动后,系统能达到稳态运行。
分析暂态稳定的时间段:起始:0~1,保护、自动装置动作,但调节系统作用不明显,发电机采用、PT恒定模型;中间:1~5,AVR、PT的变化明显,须计及励磁、调速系统各环节;后期:5~min,各种设备的影响显著,描述系统的方程多。
本书中重点讨论起始阶段。
基本假定:⑴网络中,ω=ω0(网络等值电路同稳态分析)⑵只计及正序基波分量,短路故障用正序增广网络表示一.物理过程分析~发电机采用E’模型。
故障前:电源电势节点到系统的直接电抗故障中,j某Δ故障切除后:PPIPⅢfeaPT=P0kdacbPⅡ功角特性曲线为:δhδmδ0δcδ●故障发生后的过程为:运行点变化原因结果a→b短路发生PT>PE,加速,ω上升,δ增大b→cω上升,δ增大ω>ω0,动能增加c→e故障切除PT<PE,开始减速,但ω>ω0,δ继续增大e→f动能释放减速,当ωf=ω0,动能释放完毕,δm角达最大f→kPT<PE,减速δ,减小经振荡后稳定于平衡点k结论:①若最大摇摆角,系统可经衰减的振荡后停止于稳定平衡点k,系统保持暂态稳定,反之,系统不能保持暂态稳定。
②暂态稳定分析与初始运行方式、故障点条件、故障切除时间、故障后状态有关。
③电力系统暂态稳定分析是计算电力系统故障及恢复期间内各发电机组的功率角的变化情况(即δ–t曲线),然后根据角有无趋向恒定(稳定)数值,来判断系统能否保持稳定,求解方法是非线性微分方程的数值求解。
P二.等面积定则daPT=P0PI●故障中,机组输入的机械功率>发电机输出的电磁功率,发电机加速,cbPⅡδδ0δcP积分得:左侧=转子在相对运动中动能的增量;右侧=过剩转矩对相对位移所做的功――线下方的阴影面积――称为加速面积;●故障切除后PⅢfdaPT=P0PⅡδcδcδm∵时,,∴右侧=制动转矩对相对角位移所做的功=线上方的阴影面积(称为减速面积)●因减速过程中,转速恢复同步转速(即加速过程中的动能释放完毕)时δ角达最大,所以加速面积=减速面积――等面积定则。