电力系统暂态分析参考资料

电力系统分析电力系统暂态实验报告备注：序号（一）、（二）、（三）为实验预习填写项v+-voutv +-vin Continuous pow erguii +-iline Vin1PI Section LineCurrentBreakerclose at 0.02 sec.2.572e5 v60 Hz10 ohms图6-14 Powergui模块参数设置（2）Ac Voltage Source模块：电源电压2.57kV，60Hz，参考实验一，参数设置如图6-15所示。

图6-15 AC Voltage Source模块参数设置（3）电阻：参考实验一，参数设置10欧姆。

（4）Breaker模块：断路器，设置内阻0.001欧姆，0.02秒闭合。

（a）（b）图6-16 Breaker模块参数设置（5）输电线П模型模块（Pi Section Line）：100公里，60Hz,串联电阻0.2568Ω串联感抗2mH ，并联容抗8.6nF 。

（a）(b)图6-17 Pi Section Line（输电线П模型）模块参数设置（6）其余量测元件参考实验一【参考波形】U1与U2电压：图6-18 U1与U2电压波形图输电线电流I line电流响应与局部放大响应：（a）（b）图6-19 输电线电流I line电流响应与局部放大响应五、程序调试及实验总结程序调试：在实验过程中，电阻模块没有注意看实验二电阻值的设定值，把设置成了实验一的电阻值，导致输出波形图跟实验指导给出参考的波形图相差甚大。

后面问了同学更改过来后能输出正确的波形了。

实验总结：通过这一次的实验，让我加深对于电力系统暂态稳定内容的理解，使得我能把课堂理论教学的知识与实践相结合起来，进而提高我对电力系统暂态表现的认识。

也让我通过进行实际操作的过程中，从实验中观察到系统暂态响应发生时的现象和掌握正确处理的措施，并使用用MATLAB/Simulink来观测输出的波形图，并进行分析。

电力系统暂态分析参考答案电力系统暂态分析参考答案电力系统暂态分析是电力工程中重要的一部分，它主要研究电力系统在突发故障或者其他异常情况下的动态响应过程。

通过对电力系统暂态分析的研究，可以有效地评估电力系统的稳定性和可靠性，并为系统的设计和运行提供参考。

暂态分析的基本原理是基于电力系统的动态方程和电力设备的特性方程，通过求解这些方程来分析电力系统的暂态响应。

在暂态分析中，常见的故障包括短路故障、断路器故障等。

这些故障会导致电力系统中的电流、电压等参数发生突变，进而影响系统的稳定性和可靠性。

在进行暂态分析时，首先需要建立电力系统的数学模型。

这个模型包括电力系统的拓扑结构、电力设备的参数、负荷特性等。

通过建立准确的数学模型，可以更准确地预测电力系统的暂态响应。

接下来，需要对电力系统的故障进行模拟。

通过模拟故障，可以得到故障时刻电力系统中各个节点的电流、电压等参数。

这些参数是进行暂态分析的基础。

在得到故障时刻的参数后，可以利用数值计算方法求解电力系统的动态方程和设备的特性方程。

常见的数值计算方法包括龙格-库塔法、改进的欧拉法等。

这些方法可以有效地求解电力系统的动态响应。

通过求解动态方程和特性方程，可以得到电力系统的暂态响应。

这个响应包括电流、电压的变化曲线等。

通过观察暂态响应，可以评估电力系统的稳定性和可靠性，并进行相应的优化设计。

除了数值计算方法，还可以利用仿真软件进行暂态分析。

常见的仿真软件包括PSCAD、EMTP等。

这些软件可以通过建立电力系统的模型，模拟电力系统的暂态响应。

通过仿真软件，可以更直观地观察电力系统的暂态响应，并进行相应的优化设计。

电力系统暂态分析在电力工程中具有重要的应用价值。

它可以帮助工程师评估电力系统的稳定性和可靠性，指导电力系统的设计和运行。

同时，电力系统暂态分析也是电力系统保护和控制的基础，可以帮助工程师设计和优化电力系统的保护装置和控制策略。

总之，电力系统暂态分析是电力工程中重要的一部分。

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（新控制方式）、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：0~1s ，保护、自动装置动作，但调节系统作用不明显，发电机采用qE '、PT 恒定模型；中间：1~5s ，AVR 、PT 的变化明显，须计及励磁、调速系统各环节； 后期：5s~mins ，各种设备的影响显著，描述系统的方程多。

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第二节 简单系统的暂态稳定分析一．物理过程分析发电机采用E ’模型。

故障前：221T LT dI x x x x x +++'= 电源电势节点到系统的直接电抗 δsin II x UE P '= 故障中，∆++'++++'=x xx x x x x x x T LT dT LT dII )2)(()2()(2122δsin IIII x UE P '=故障切除后：功角特性曲线为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 →c ω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 →k PT<PE, 减速δ，减小 经振荡后稳定于平衡点k 结论： 若最大摇摆角h m δδ<，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。

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。

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i δ的变化情况（即δ–ｔ曲线），然后根据i δ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。

第2章一、简答题1.电力系统暂态过程的分类(1)波过程：与操作和雷击的过电压有关，涉及电流、电压波的传播，过程最短暂。

(2)电磁暂态过程：与短路（断线）等故障有关，涉及工频电流、电压幅值随时间的变化，持续时间较波过程长（毫秒~秒）(3)机电暂态过程：与系统振荡、稳定性破坏、异步运行等有关,涉及发电机组功率角、转速、系统频率、电压等随时间的变化，过程持续时间较长（秒~分钟）2.为什么说电力系统的稳定运行状态是一种相对稳定的运行状态？由于实际电力系统的参数时时刻刻都在变化，所以电力系统总是处在暂态过程之中，如果系统参数在某组数值附近作微小的持续变化，我们就认为其运行参量保持平均值不变，即系统处于稳定工作状态。

由此可见系统的稳定运行状态实际是一种相对稳定的工作状态。

3.同步发电机突然三相短路时，定子绕组电流中包含哪些电流分量？转子励磁绕组中包含哪些电流分量？阻尼绕组中包含哪些电流分量？它们的对应关系和变化规律是什么？定子电流中包含基频周期分量、非周期分量和倍频分量。

转子励磁绕组中包含强制直流分量、自由非周期分量和基频交流自由分量。

d轴阻尼绕组中包含非周期自由分量和基频交流自由分量；q轴阻尼绕组中仅包含基频交流分量。

定子绕组中基频周期分量电流与d轴阻尼绕组、励磁绕组中的非周期分量相对应，并随着转子励磁绕组中非周期自由分量和d轴阻尼绕组中非周期分量的衰减而最终达到稳态值（与转子励磁绕组中强制直流分量相对应）；定子绕组中非周期分量和倍频分量与转子励磁绕组、阻尼绕组中的基频交流分量相对应，并随着定子绕组非周期分量和倍频分量衰减到零而衰减到零。

4.同步发电机原始磁链方程中哪些电感系数为常数？哪些电感系数是变化的？变化的原因是什么？凸极式同步发电机原始磁链方程中，转子各绕组的自感系数、转子各绕组之间的互感系数为常数；定子绕组的自感系数、定子绕组间的互感系数、定子各绕组与转子各绕组之间的互感系数是变化，变化的原因有二，一是凸极式同步发电机转子在d轴和q轴方向磁路不对称，二是定子绕组和转子绕组之间存在相对运动。

电力系统暂态分析复习提纲电力系统暂态分析复习思考题及参考答案绪论：1、电力系统运行状态的分类答：电力系统的运行状态分为稳态运行和暂态过程两种，其中暂态过程又分为波过程、电磁暂态过程和机电暂态过程。

波过程主要研究与大气过电压和操作过电压有关的电压波和电流波的传递过程；电磁过渡过程主要研究与各种短路故障和断线故障有关的电压、电流的变化，有时也涉及功率的变化；机电暂态过程主要研究电力系统受到干扰时，发电机转速、功角、功率的变化。

2、电力系统的干扰指什么？答：电力系统的干扰指任何可以引起系统参数变化的事件。

例如短路故障、电力元件的投入和退出等。

3、为什么说电力系统的稳定运行状态是一种相对稳定的运行状态？答：由于实际电力系统的参数时时刻刻都在变化，所以电力系统总是处在暂态过程之中，如果其运行参量变化持续在某一平均值附近做微小的变化，我们就认为其运行参量是常数（平均值），系统处于稳定工作状态。

由此可见系统的稳定运行状态实际是一种相对稳定的工作状态。

4、为简化计算在电力系统电磁暂态过程分析和机电暂态过程分析中都采用了那些基本假设？答：电磁暂态分析过程中假设系统频率不变，即认为系统机电暂态过程还没有开始；机电暂态过程中假设发电机内部的机电暂态过程已经结束。

第一章：1、电力系统的故障类型答：电力系统的故障主要包括短路故障和断线故障。

短路故障（又称横向故障）指相与相或相与地之间的不正常连接，短路故障又分为三相短路、两相短路、单相接地短路和两相短路接地，各种短路又有金属性短路和经过渡阻抗短路两种形式。

三相短路又称为对称短路，其他三种短路称为不对称短路；在继电保护中又把三相短路、两相短路称为相间短路，单相接地短路和两相短路接地称为接地短路。

断线故障（又称纵向故障）指三相一相断开（一相断线）或两相断开（两相断线）的运行状态。

2、短路的危害答：短路的主要危害主要体现在以下方面：1）短路电流大幅度增大引起的导体发热和电动力增大的危害；2）短路时电压大幅度下降引起的危害；3）不对称短路时出现的负序电流对旋转电机的影响和零序电流对通讯的干扰。

电力系统暂态稳定性分析文献综述前言电力系统是现代社会不可或缺的能源支撑系统，而暂态稳定性则是保障电力系统供电可靠性的重要保证。

在电力系统运行中，由于各种原因可能导致暂时性的电压和功率波动，而电力系统暂态稳定性的强弱直接影响到系统对这些波动的响应程度。

因此，对电力系统暂态稳定性的分析研究成为了电力工程中的重点方向之一，本文就电力系统暂态稳定性分析的相关文献进行了综述。

电力系统暂态稳定性分析的基本理论电力系统的暂态稳定性可以定义为系统在外部干扰下出现暂时性变化后恢复正常工作的能力。

电力系统暂态稳定性分析的基本理论主要包括：暂态稳定性问题的提出与定义、电力系统暂态稳定性分析的基本思路、暂态稳定性分析的一般方法以及电力系统暂态稳定界限的确定。

暂态稳定性问题的提出和定义是电力系统暂态稳定性分析的基础，在这个基础之上，电力系统暂态稳定性分析的基本思路包括了电力系统的暂态问题的分析和电力系统的暂态稳定性问题的分析。

这两个问题的分析方法不同，但需要基本知识和基本概念的支持。

暂态稳定性分析的一般方法包括电力系统分析的方法和稳定性分析的方法。

电力系统的分析方法主要是分析电力系统的基本参数和电路的结构，找出系统中的故障和问题，以及寻找改进和优化方案。

电力系统的稳定性分析方法包括了对系统进行抽象化、数学建模、稳定性指标的选取等一系列的分析工作。

最后是确定电力系统暂态稳定界限，这是一个非常重要的工作。

电力系统暂态稳定性分析的研究方法在电力系统暂态稳定性分析的研究方法方面，主要包括：基于机器学习的电力系统暂态稳定性预测方法、基于大数据技术的暂态稳定性分析方法和基于系统分析的暂态稳定性评估方法。

首先，基于机器学习的电力系统暂态稳定性预测方法通过对历史数据进行训练，建立模型对未来的暂态稳定性进行预测，既可以较快地得出结果，提高工作效率，也可以较为准确地预测电力系统的暂态稳定性。

其次，基于大数据技术的暂态稳定性分析方法通过记录和处理大量的电力系统状态数据，建立高维度的模型，来解决传统方法中不可避免的维度灾难问题，从而分析电力系统的暂态稳定性。

电力系统暂态分析电力系统暂态分析是指对电力系统在暂态过程中的电压、电流、功率等参数进行研究和分析的过程。

暂态过程是指系统发生突变、故障等原因引起的瞬时变化过程，一般持续时间很短，但对电力系统的稳定运行和设备安全具有重要影响。

本文将介绍电力系统暂态分析的基本原理、方法和应用。

一、电力系统暂态分析的基本原理在电力系统中，暂态过程主要包括大电流暂态和大电压暂态。

大电流暂态一般是由于系统突发故障引起的，如短路故障；大电压暂态则是由于系统发生突变，如开关切换等。

暂态过程中，电力系统的电压、电流和功率等参数会发生瞬时的变化，因此需要进行暂态分析来研究这些变化对系统和设备的影响。

暂态分析的基本原理是根据电力系统的物理特性和传输线路的数学模型，通过求解微分方程组或差分方程组，获得系统在暂态过程中各个时刻的电压、电流和功率等参数。

在电力系统暂态分析中，常用的数学模型包括传输线模型、发电机模型、变压器模型等，这些模型可以描述不同设备在暂态过程中的响应特性。

二、电力系统暂态分析的方法电力系统暂态分析的方法主要包括数值计算方法和仿真计算方法。

数值计算方法是通过数学公式和数值计算技术，求解电力系统暂态过程的物理方程。

常用的数值计算方法包括龙格-库塔法和差分法等。

仿真计算方法是通过建立电力系统的数学模型，利用计算机软件进行模拟计算，得到系统在暂态过程中各个时刻的参数。

常用的仿真计算软件包括PSCAD、EMTP-RV等。

在进行电力系统暂态分析时，需要先确定系统的故障类型、故障位置和故障参数等。

然后，根据故障类型选择适当的暂态分析方法，并进行故障电流和故障电压等参数的计算。

最后，根据计算结果进行参数比较和评估，确定系统在暂态过程中的稳定性和设备的安全性。

三、电力系统暂态分析的应用电力系统暂态分析在电力系统的设计、运行和维护中起着重要的作用。

具体应用包括：1. 设备选择和配置：通过对电力系统暂态过程的分析，可以评估不同设备的暂态稳定性，选择合适的设备并进行合理配置，确保系统在暂态过程中能够正常运行。