电力系统稳态分析基础复习
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电力系统稳态分析复习题一、单项选择题1. 丰水季节,宜作为调频电厂的是( D)。
A. 热电厂B. 核电厂 C。
有调节性能的水电厂 D。
中温中压火电厂2. 下列不属于电力系统的设备是( B)。
A. 发电机 B。
反应堆 C。
电力线路 D. 变压器3. 电力线路的波阻抗是( B)。
A。
阻抗 B。
纯电阻 C. 纯电抗 D. 纯电纳4. 利用制造厂家提供的三个绕组两两作短路试验测得的短路电压百分值计算容量比为100/50/100的三绕组变压器第一绕组的短路电压百分值的计算公式为( B)。
A。
B.C。
D。
5. 若网络中共有n个节点,其中有1个平衡节点,有m个PV节点,其余为PQ节点,则极坐标形式牛顿-拉夫逊潮流算法的修正方程组中待求状态变量的个数为(C ).A. n-m—1个电压相角和m个电压幅值 B。
n-1个电压相角和m个电压幅值C. n-1个电压相角和n—m-1个电压幅值 D。
n-1个电压相角和n—m个电压幅值6。
隐极式发电机组运行极限的定子绕组温升约束取决于(C ).A。
定子绕组的电阻 B。
定子绕组的电抗C。
定子绕组的电流 D。
定子绕组的电压);低谷负荷时,允许7. 高峰负荷时,允许中枢点电压略低(不低于102.5%UN)的中枢点电压调整方式是(B )。
中枢点电压略高(不高于107。
5%UNA。
逆调压 B. 顺调压 C。
常调压 D。
故障时的调压要求8. 节点电压幅值和角度称为( C).A。
扰动变量 B. 控制变量 C。
状态变量 D。
电源变量9. 在原网络的两个节点切除一条支路,节点导纳矩阵的阶数(D )。
A. 增加一阶B. 减少一阶 C。
减少二阶 D。
不变答案C二、多项选择题答案ABD2。
电力线路的中长线路的等值电路需计及(AD)A.分布参数特性B.线路电阻C.线路电抗 D。
线路电纳3。
隐极式发电机组以超前功率因数运行时的约束有( BCD)。
A。
转子绕组电压约束 B。
定子端部温升约束C。
并列运行稳定性约束 D. 原动机功率约束4. 发电负荷包括( ABCD)。
三相短路 )3(f 对称短路 两相相短路 )2(f 单相接地短路 )1(f 不对称短路 两相接地短路 )1,1(f 短路故障也称为横向故障 1.产生短路故障的主要原因是:电力设备绝缘损坏 引起绝缘损坏的原因:• 1).各种形式的过电压(如雷击过电压或操作过电压)引起 的绝缘子、绝缘套管表面闪络; • 2).绝缘材料恶化等原因引起绝缘介质击穿;• 3).恶劣的自然条件及鸟兽跨接裸露导体造成短路; • 4).运行人员的误操作等。
3.故障分类:一相断线和两相断线 短路故障也称为横向故障 注:1.单相接地短路发生的几率达65%左右。
2.短路故障大多数发生在架空输电线路。
3.电力系统中在不同地点发生短路,称为多重短路。
4.标幺制的优点:(1)线电压和相电压的标幺值相等; (2)三相功率和单相功率的标幺值相等; (3)能在一定程度上简化计算工作;(4)计算结果清晰,易于比较电力系统各元件的特性和参数等。
5.暂态分量:(又称自由分量或非周期分量)是按指数规律不断衰减的电流,衰减的速度与时间常数成正比。
结论:① 三相短路电流的周期分量是一组对称正弦量,其幅值Im 由电源电压幅值及短路回路总阻抗决定,相位彼此互差 1200;② 各相短路电流的非周期分量具有不同的初始值,并按照指数规律衰减,衰减的时间常数为Ta ③ 非周期分量衰减趋于零,表明暂态过程结束,电路进入新的稳定状态。
6.最大的短路电流瞬时值称为短路冲击电流 7.短路冲击电流出现的条件a 、短路前电路为空载状态b 、短路回路的感抗X 远大于电阻R ,即c 、短路冲击电流,在短路发生后约半个周期, 即 0.01s (设频率为50Hz )出现。
式中:① KM 称为冲击系数,即冲击电流值相对于故障后周期电流幅值的倍数。
②其值与时间常数Ta 有关,通常取为1.8~1.9。
8. 短路全电流有效值用来校验设备的热稳定。
9.短路功率主要用于校验开关的切断能力 10. 各绕组的磁链方程由此可见,绕组的自感系数以及绕组间的互感系数,大部分是随角度的变化而周期性变化,求解发电机的运行状态十分不便。
电力系统稳态分析复习重点电力网络:电力系统中,由变压器、电力线路等变换、输电、分配电能设备所组成的部分电力系统结线图:地理、电气接线图。
总装机机容量:指该系统中实际安装的发电机组额定有功功率的总和。
年发电量:系统中搜有发电机组全年实际发出电能的总和。
最大负荷:指规定时间电力系统总有功功率负荷的最大值。
额定功率:按国家标准规定,我国所有交流电力系统的额定频率均为50Hz。
最高电压等级:该系统中最高电压等级电力线路的电压。
地理接线图:主要显示该系统中发电厂,变电所的地理位置,电力线路,以及他们相互间的联接。
电气接线图:只要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电机、电器。
线路之间的电气接线。
电能生产、运输、消费的特点:1电能与国民经济各个部门之间的关系都很密切2电能不能大量储存3生产、输送、消费电能各环节所组成的统一整体不可分割4电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速。
5对电能质量的要求颇为严格对电力系统运行的基本要求:1保证可靠地持续供电(第一、二、三级负荷)2保证良好的电能质量(电压、频率、波形质量)3保证系统运行的经济性结线方式:无备用(包括单回路放射式、干线式和链式网络)和有备用(双回路放射式、干线式、链式以及环式和两端供电网络)为什么电力系统要规定标准电压等级:从技术和经济的角度考虑,对应一定的输送功率和输送距离有一最合理的线路电压。
但是,为保证制造电力设备的系列性,又不能任意确定线路电压,所以电力系统要规定标准电压等级。
中性点分类:直接接地和不接地两类。
一般采用中性点不接地方式以提高供电可靠性。
隶属于中性点不接地的还有中性点经消弧线圈接地,所谓消弧线圈。
电力线路按结构可分架空线路(由导线、避雷线、绝缘子和金具等构成)和电缆线(导线、绝缘子、包护层等构成)路两大类。
导线:1普通钢芯铝线LGJ。
2加强型钢芯铝线LGJQ。
3轻型钢芯路线LGJQ扩径导线:是人为地扩大导线直径,但又不最大载流部分截面积的导线分裂导线作用:减少电晕和线路点坑,但与此同时,线路电容也将增大。
《电力系统稳态分析》复习题一、填空题1、负荷的静态电压特性是指 。
2、耗量特性曲线上某一点切线的斜率为 。
3、潮流计算中,PV 节点待求的物理量是该节点的无功功率Q 和 。
4、在潮流计算的三类节点中,数量最多的是 。
5、潮流计算中,电压约束条件min i U ≤U i ≤max i U 是由 决定的。
6、电力网是由变压器和 组成。
7、某系统电压基准值取U B ,功率基准值为S B ,则其阻抗基准值Z B (用U B 和S B 表示)可表示为:: 。
8、电力系统中,备用容量按存在形式可分为两种:即热备用和 。
9、.在任何负荷下,中枢点的电压保持为大约恒定的数值(102%—105%U N ),这种调压方式为 。
10、电晕是 。
11、功率分点是指 。
12、系统电压的调整主要是调整 。
13、系统频率的调整主要是调节 。
14、在电磁环网中,由于变压器变比不匹配而产生的功率称为 。
15、对电力系统运行的基本要求是 、 和 。
16、电力网络主要由电力线路和 组成。
17、电能生产最基本首要的要求是 。
18、在电磁环网中,由于变压器变比不匹配而产生的功率称为 。
19、电力系统的一次调频由 完成,二次调频由 完成。
20、电能质量包括 、 和 三个方面。
21、架空电力线路的电晕现象是 ,在电力线路的等值电路中用 表示,它消耗 功率,晴天不计。
22、 指等值负荷功率LiLi Q P 、和等值电源功率GiGi Q P 、是给定的,即注入功率P i 、Q i 给定,待求的则是节点电压的大小Ui和相位角δi; 指等值负荷和等值电源的有功功率PLi 、PGi给定,即注入有功功率Pi给定,等值负荷的无功功率QLi和节点电压的大小Ui也给定,待求的则是等值电源的无功功率QGi ,注入无功功率Qi和节点电压的相位角δi。
23、系统备用容量可分和或、、和等。
24、挂接在kV10电网上的发电机的额定电压应为kV,该电压等级的平均标称电压为kV。
第一部分电力系统稳态分析第一章电力系统的基本概念一、基本要求掌握电力系统的组成和生产过程、电力系统运行的特点和基本要求;了解电力系统负荷的构成;掌握电力系统结线方式、电力系统的电压等级、电力系统中性点运行方式。
二、重点内容1、电力系统运行的特点电能具有易于转换、输送,便于实现自动化控制的优点;电能传输速度非常快;电能在电网中不能大量储存,只能转化成其它能量达到储存的目的(如蓄电池)。
2、电力系统运行的基本要求是:可靠、优质、经济。
3、电力系统结线方式电力系统结线方式分为无备用和有备用结线两类。
无备用结线包括单回路放射式、干线式和链式网络,有备用结线包括双回路放射式、干线式、链式以及环式和两端供电网络。
4、电力系统的电压等级国家标准规定的标准电压等级主要有:3kV 、6kV 、10kV 、35kV 、110kV 、220kV 、330kV 、500kV、750kV ……。
5、电力系统中性点运行方式中性点运行方式主要分为两类:中性点直接接地和不接地,其中中性点不接地还包含中性点经消弧线圈接地。
中性点直接接地系统称为大电流接地系统;中性点不接地系统称为小电流接地系统。
综合考虑系统供电的可靠性以及设备绝缘费用的因素,在我国110kV及以上电压等级的系统采用中性点直接接地,35kV及以下电压等级的系统采用中性点不接地或经消弧线圈接地(35kV及以下电压等级的系统当单相接地的容性电流较大时,中性点应装设消弧线圈)。
三、例题分析例1-1: 举例说明无备用结线和有备用结线的优缺点。
解: (1) 无备用结线:每一个负荷只能由一回线供电,因此供电可靠性差;其优点在于简单、经济、运行方便。
G图1-1 无备用结线图1.1中,发电机额定容量为30MVA,输出电压等级为10kV。
经过升压变压器T-1,将电压等级升高到110kV。
L-1为110kV电压等级的高压输电线路,长度为80km。
T-2是降压变压器,将电压等级由110kV降为6kV。
电力系统稳态分析复习思考题答案附后课件可编辑HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】设节点1电压为1U ,节点2的电压2U ,节电1电压超前节点2电压的相角为δ,Q P 、分别为从节点1向节点2传输的有功功率和无功功率。
由于高压电力网络中R X >>,NN U QX U QX PR U U U ≈+≈-=∆21,22111112221NN N N U PX U QR PX U U U U tg U U U tg U U U tg ≈-=≈≈∆-=∆+=---δδδδδ, 所以XU U U Q N )(21-=,X U P N 2δ=,当21U U >时,0>Q ;当21U U <时,0<Q 。
即无功功率总是从电压高的节点向电压低的节点传输。
当0>δ时,0>P ;当0<δ时,0<P ,即有功功率总是从电压相位超前的节点向电压相位滞后的节点传输。
8、求图示网络的有功分点、无功分点。
线路单位长度参数+Ω/km 。
解:将电网在电源点1拆开得到以下的两端电压相等的两端供电网。
由于各线路的单位长度的参数相等,所以该电网为均一网,根据均一网供载功率的计算公式得:)(6.0533.0)58()6.5533.8(~~~)(4.6467.9)161217()1217()710(17)58(~)(6.5533.8)161217(16)710()1612()58(~212231312MVA j j j S S S MVA j j j S MVA j j j S +=+-+=-=+=+++⨯++⨯+=+=++⨯+++⨯+= 电力网的初步功率分布如图,由图可知负荷点③既是有功功率分点,也是无功功率分点。
9、图示环网中变压器的变比均为实际变比,请指出是否存在循环功率如存在循环功率,请指出循环功率的方向若忽略电网各元件的电阻,请指出循环功率的性质。
第二章:1、关于电力系统分析计算的规定答:电力系统稳态分析时,电力系统可以视为三相对称系统,只需要对其中一项进行分析计算,所以电力系统的等值电路(数学模型)为单相等值电路。
等值电路中电路参数为相参数;但习惯上所标电压为线电压、功率为三相总功率。
功率采用复功率jQ P UI S +== *3~表示,实部为三相总有功功率,虚部为三相总无功功率。
2、同步发电机的运行原图及稳态计算数学模型 答:隐极式同步发电机的运行原图如下图所示:降低功率因数运行时:其运行范围受额定励磁电流限制;提高功率因数运行时:其运行范围受原动机最大出力限制;进相运行时:其运行范围受系统并列运行稳定性限制;其最小出力受机组运行稳定限制(主要是锅炉燃烧稳定性限制)。
稳态分析时同步发电机的数学模型有以下几种: 发电机定出力运行(发电机母线为PQ 节点):用恒定功率表示,约束条件为max min U U U <<;发电机恒压运行(平衡节点):用恒定电压U 表示,约束条件为ma xmi n P P P ≤≤、max min Q Q Q ≤≤;发电机恒有功、恒电压大小运行(PV 节点):约束条件为max min Q Q Q ≤≤。
3、变压器等值电路(数学模型)及参数计算(1)已知某110KV 双绕组变压器铭牌数据为:006300121/10.59.7652% 1.1%10.5N K K S KVA KV P KW P KW I U =∆=∆===、、、、、 ① 计算变压器的参数(归算到110KV ); ② 画出变压器的τ形等值电路。
解:① 计算变压器参数(归算到110KV ))(2.193.612110005210002222Ω=⨯=⨯∆=n n K T S U P R )(2443.61211005.10100%22Ω=⨯=⨯=n n K T S U U x)(1067.01211100076.9100062220S U S P G n n T -⨯=⨯=⨯∆= )(107.41213.61001.1100%6220S U S I B n n T -⨯=⨯=⨯= ② 变压器τ形等值电路(2)已知三绕组变压器型号为SFSL 1-15000/110,容量比为100/100/100,短路电压为17(%)31=k U 、6(%)23=k U 、5.10(%)12=k U ,短路损耗为KW P K 12031=∆、KW P K 12012=∆、KW P K 9523=∆,空载损耗为KW P 7.220=∆,短路电流3.1(%)0=I 。
电力系统稳态分析复习资料一填空题1.电力系统运行的三个基本要求是:保证可靠的持续供电,保证良好的电能质量,保证系统运行的经济性。
2.架空电力线路的电晕现象是架空线路带有高电压的情况下,当导线表面的电场强度超过空气的击穿强度时,导体附近的空气游离而产生局部放电的现象O在电力线路的等值电路中用_APs 表示,它消耗的有功功率,晴天不计3.电力系统标幺值中选择基准值的要求是在标幺值中各物理量都用标幺值表示,首先选择基准值。
4.电力系统的一次调频由调速器完成,二次调频由调频器完成。
5.电力系统是有生产,变换,传送,分配和消耗电能的电气设备(如发电机,变压器,电力线路以及各种用电设备)联系在一起组成的有机整体。
6.按照频率调整的要求,主调频厂应该具备以下条件:机组要有足够的调整容量及范围,调频机具有能适应负荷变换需要的调整速度。
调整输出功率时符合安全及经济原则,此外,调整频率时,还要考虑引起的联络线上功率的波动和某些中枢点的电压波动是否超出允许的范围。
7.所谓电压中枢点指某些可反映系统电压水平的主要发电厂或枢纽变电所母线。
8.这种高峰负荷时升高电压,低谷负荷时降低电压的中枢点电压调整方面称逆调压。
9.高峰负荷时,允许中枢点略低,低谷负荷时,允许中枢点电压略高,称为顺调压。
10•在任何负荷下都保持中枢点电压为基本不变的数值,称为恒调压。
□•电压调整的措施有发电机调压,线路串联补偿器调压,改变变压器变比调压,利用无功功率补偿调压。
12•调压方式:逆调压,顺调压,恒调压。
13•电力系统中性点的运行方式主要分两类:直接接地,不接地。
14•调整控制潮流的手段:串联电容,串联电抗,附加串联加压器。
15•发电机组的运行受:定子绕组温升,励磁绕组温升,原动机功率等条件的约束。
16•三绕组变压器升压变压器的高中压绕组的短路电压最大,降压变压器的高低压绕组的短路电压最大。
17•电力系统中有功功率的最优分配包括:有功功率电源的最优组合和有功功率负荷的最优分配。
三相短路 )3(f 对称短路两相相短路 )2(f 单相接地短路 )1(f 不对称短路 两相接地短路 )1,1(f 短路故障也称为横向故障 1.产生短路故障的主要原因是:电力设备绝缘损坏 引起绝缘损坏的原因:• 1).各种形式的过电压(如雷击过电压或操作过电压)引起 的绝缘子、绝缘套管表面闪络; • 2)。
绝缘材料恶化等原因引起绝缘介质击穿;• 3).恶劣的自然条件及鸟兽跨接裸露导体造成短路; • 4)。
运行人员的误操作等。
3.故障分类:一相断线和两相断线 短路故障也称为横向故障 注:1.单相接地短路发生的几率达65%左右。
2.短路故障大多数发生在架空输电线路。
3。
电力系统中在不同地点发生短路,称为多重短路。
4。
标幺制的优点:(1)线电压和相电压的标幺值相等;(2)三相功率和单相功率的标幺值相等; (3)能在一定程度上简化计算工作;(4)计算结果清晰,易于比较电力系统各元件的特性和参数等.5.暂态分量:(又称自由分量或非周期分量)是按指数规律不断衰减的电流,衰减的速度与时间常数成正比。
结论:① 三相短路电流的周期分量是一组对称正弦量,其幅值Im 由电源电压幅值及短路回路总阻抗决定,相位彼此互差 1200;② 各相短路电流的非周期分量具有不同的初始值,并按照指数规律衰减,衰减的时间常数为Ta ③ 非周期分量衰减趋于零,表明暂态过程结束,电路进入新的稳定状态。
6。
最大的短路电流瞬时值称为短路冲击电流 7。
短路冲击电流出现的条件a 、短路前电路为空载状态b 、短路回路的感抗X 远大于电阻R ,即c 、短路冲击电流,在短路发生后约半个周期, 即 0.01s (设频率为50Hz )出现.式中:① KM 称为冲击系数,即冲击电流值相对于故障后周期电流幅值的倍数。
②其值与时间常数Ta 有关,通常取为1.8~1。
9。
8。
短路全电流有效值用来校验设备的热稳定。
9。
短路功率主要用于校验开关的切断能力 10. 各绕组的磁链方程由此可见,绕组的自感系数以及绕组间的互感系数,大部分是随角度的变化而周期性变化,求解发电机的运行状态十分不便.11.派克变换就是将a 、b 、c 三相电流、电压及磁链经过某种变换(变换的方法不唯一)转换成另外三组量,即d 轴、q 轴、零轴分量,完成了从a 、b 、c 坐标系到d 、q 、o 坐标系的变换。
12. 定子各相电流中包含有三种分量:基频电流分量、非周期电流分量和倍频电流分量,与无阻尼绕组电机相似,同样满足前面的理论分析.13.三相短路时,在强励装置的作用下,电势Eq 增加,发电机的端电压将逐渐恢复.若机端电压恢复到额定值,)0(900=-=ϕθ,m I 00090≈≈θϕm M m T T m m M I K I e e I I i a a =+=+=--)1(01.001.0I U S av ''=322)01.0(2)1(212)2/(-+=+==M m s t at m M K I i I I注意:⑴ 必要时应作修正计算;⑵ 为化简计算,可将短路电流变化规律大致相同的发动机合并成等值机以减少计算工作量;⑶ 无限大功率母线,由∑=x I f 1直接求取。
20.转移阻抗:如果除电动势Ei 以外,其它电动势皆为零,则Ei 与此时f 点的电流 的比值即为该电源与短路点间的转移阻抗 zif 对于一个含有任意多有限功率电源的线性网络,在某点 f 短路后,短路点电流为: 式中,iE ——为某电源i 的电动势;if z ——为某电源与短路点间的转移阻抗 21(概念)对称分量法——-—-就是将一组不对称的三相相量分解为三组对称的三相相量,或者将三组对称的三相相量合成为一组不对称的三相相量的方法21.注意:⑴ 对称分量法的实质是叠加原理在电力系统中的应用;⑵ 只适用于线性系统的分析.22.故障网络分解为三个独立的序网:⑴ 正序网 ⑵ 负序网 ⑶ 零序网正序网:包含发电机的正序电源电势和故障点正序电压分量,网络中通过正序电流,对应的各元件阻抗皆为正序阻抗;负序网:只有故障点电压的负序电势,网络中通过负序电流,对应的各元件阻抗为负序阻抗. 零序网:只有故障点电压的零序电势,网络中通过零序电流,对应的各元件阻抗为零序阻抗。
注意:中性线电流为三倍零序电流,故在单相零序网中接入3Zn 的接地阻抗 建立系统的电路模型时,一般可以:⑴ 忽略线路对地电容和变压器的励磁回路; ⑵ 高压电网可以忽略线路电阻;⑶ 标幺值计算不考虑变压器的实际变比,认为变压器的变比 均为平均额定电压之比。
23.同步发电机各序磁场:1、正序:与三相对称短路情形相同;2、零序:在三相绕组中产生大小相同的脉动磁场,不能在转子空间形成旋转磁场,而只形成各相绕组的漏磁场,从而对转子没有影响;3、负序:在气隙中产生以同步速与转子旋转方向相反的旋转磁场,它与转子的相对速度为两倍同步频速,并在转子绕组中感生两倍频交流电流,进而产生两倍基频脉动磁场,可以分解为两个按不同方向旋转的旋转磁场.24。
正序等效定则-—-是指在简单不对称短路的情况下,短路点电流的正序分量与在短路点 f 各相中接入附加电抗)(n x ∆而发生三相短路时的电流相等。
故障相电流可以写为:∑∑=∑=+=m j jn i fif xt I t I 111)()(∑=ifi f zE I (0)()1()1()fa n fa n U I j x x ∑∆=+1)(fa n f I M I =25。
表5—1 简单短路的1fa I 及)()(n n M x 、∆简单不对称短路电流的计算步骤,可以总结为:⑴ 根据故障类型,做出相应的序网;⑵ 计算系统对短路点的正序、负序、零序等效电抗;⑶ 计算附加电抗;⑷ 计算短路点的正序电流;⑸ 计算短路点的故障相电流; ⑹ 进一步求得其他待求量。
26.2。
Y,d11接线变压器 ⑴ Y 侧施加正序电压,d 侧电压超前Y 侧电压300 ⑵ 若在Y 侧施加负序电压,d 侧电压滞后于Y 侧电压300 ⑶ d 侧的正序线电流超前Y 侧正序线电流300; ⑷ d 侧的负序线电流落后于Y 侧负序线电流300。
Y,d 联接的变压器,在三角形侧的外电路中不含零序分量.若负序分量由三角形侧传变到星形侧: ⑴ 正序分量顺时针方向转过300;⑵ 负序分量逆时针方向转过300 。
27.小结:(表5-1)(25)1、电力系统的简单不对称故障,可以分为系统一点的短路故障及断线故障.其中,短路称为横向故障,断线称为纵向故障。
2、不对称故障的基本分析方法,是针对不同故障类型,根据故障点处的边界条件,绘制复合序网,寻找某相正、负、零序分量的关系,进一步求得故障点处的电压与电流.3、正序等效定则: 发生不对称短路时,短路点正序电流与在短路点每相加入附加电抗而发生三相短路时的电流相等。
4、单相断线与非断线相两相短路接地的边界条件相似;而两相断线则与非断线相单相故障的边界条件相似,同样采用复合序网进行分析.5、电力系统中发生不对称故障,除了求取短路点处的电流和电压外,还要计算非故障处的电流和电压.为此,可以先⎪⎩⎪⎨⎧==-00302230112j A a j A a e U U e U U )(⎪⎩⎪⎨⎧==-0302230114j A a j A a e I I e I I )(图5-7 Y ,d11变压器两侧电压相量求得短路点处的各序电流、电压分量,然后将各序分量分别在各序网中进行分配,求得待求电量的各序分量,然后进行合成。
需要特别注意正序、负序分量经过Y,d 接线的变压器时相位的变化.28. ① 对简单电力系统,当0º〈δ〈90º,时,电力系统可保持静态稳定运行,在此范围内,δd dP e/ >0;而900<δ<180º时,电力系统不能保持静态稳定运行,在此范围内,δd dP e /〈0,由此得到电力系统静态稳定的实用判据为:0/>δd dP e②发电机在一定的运行条件下可发出最大的功率,称为稳定功率极限:d q M x U E P /=③c 点是发电机运行稳定与不稳定的临界点,实际运行时,要求发电机运行点与功率极限要有一定的距离,即保持有一定的稳定储备系数,以便系统有能力应付经常出现的一些干扰而不致丧失静态稳定。
29.静态稳定储备系数定义为%100/⨯-=e e M pP P P k )(30. (概念)电力系统暂态稳定是研究电力系统受到大的扰动后经过一个暂态过程能否达到新的稳定运行状态或恢复到原来的运行状态的能力.由大扰动引起的电力系统暂态过程是一个由电磁暂态过程和发电组转子机械运动暂态过程交织在一起的复杂过程。
31.(概念)负荷稳定性是电力系统中电压或频率微小变化时,负荷和电源的无功功率和有功功率能否保持平衡或恢复平衡。
负荷稳定性和发电机组并列运行的稳定性密切相关,负荷稳定性的破坏会引起系统“电压崩溃”或“频率崩溃”,从而引起电力系统的瓦解。
32。
(概念)静态频率特性是指频率缓慢变化或变化后进入稳态时,系统中有功功率随频率而变化的规律。
⑴ 电源的静态频率特性电源的静态频率特性实际上也是原动机的静态频率特性,当不计频率二次调整时,电源静态频率特性如图7-8中1—2—3所示。
当计及发电厂中一些重要厂用机械,如水泵、风机等的输出时,在较低频率范围内,电源有功功率随频率下降得更加迅速,如右图所示。
33。
频率稳定的判据是0)(<-=∆∆dfP P d f P L G 34。
TJ 的物理意义在电力系统稳定计算时,TJ 不易从手册中直接查到,当全系统的功率基准值选为SB ,发电机自身额定功率为SN 时, TJ 的归算值B N J J S S T T /•=',一般汽轮发电机组的TJ 为8~16s ,水轮发电机组的TJ 为4~8s ,同步调相机的TJ 为2~4s 。
TJ 的物理意义:当给发电机转子施加额定转矩后,其转子从静止状态达到额定转速所需的时间。
35。
(概念)小扰动法原理是根据李雅普诺夫稳定性理论,以线性化分析为基础的分析方法。
当受扰动系统的线性化微分方程组的特征方程式根的实部皆为负值时,该系统是稳定的;当受扰动系统的线性化微分方程特征方程式的根实部有正值时,该系统是不稳定的。
36。
(简答)应用小扰动法分析简单电力系统静态稳定的步骤 1、列出系统中描述各元件运动状态的微分方程组;2、将以上非线性方程线性化处理,得到近似的线性微分方程组3、根据近似方程式根的性质(根实部的正、负性或者零值)判断系统的稳定性. 37.根据状态方程系数矩阵的特征值判断系统的稳定性⑴ 当00<==δδδd dP S qqE E 时,p 1,2为一个正实根和一个负实根,发电机相对于无限大系统非周期性失去同步,故系统是不稳定的。