西安支通大学《电力系统暂态分析》10XIANJIAOTONGUNIVERSITY第六章电力系统稳定性问题概述和各元件机电特性
1 《电力系统暂态分析》 第六章 电力系统稳定性问题概述和各元件机电特性
西安交通大学第六章电力系统稳定性问题我1801概述和各元件机电特性XIANJIAOTONGUNIVERSITY本章主要内容：√第一节 概述√第二节同步发电机组的机电特性√第三节自动调节励磁系统的作用原理和数学模型√第四节负荷特性√第五节柔性输电装置特性2
2 第一节 概述 第二节 同步发电机组的机电特性 第三节 自动调节励磁系统的作用原理和数学模型 第四节 负荷特性 第五节 柔性输电装置特性 本章主要内容： 第六章 电力系统稳定性问题 概述和各元件机电特性
西安支通大学第六章电力系统稳定性问题1801概述和各元件机电特性XIANJIAOTONGUNIVERSITY第一节概述3
3 第一节 概述 第六章 电力系统稳定性问题 概述和各元件机电特性
西安交通大学第六章电力系统稳定性问题1801概述和各元件机电特性XIANJIAOTONGUNIVERSITY本节主要内容：√1.功角稳定性的定义与概念V2.功角稳定性的分类
4 1. 功角稳定性的定义与概念 2. 功角稳定性的分类 本节主要内容： 第六章 电力系统稳定性问题 概述和各元件机电特性
西安支通大学第六章电力系统稳定性问题TR概述和各元件机电特性XIANJIAOTONGUNIVERSIT第一节 概述·本章分析电力系统的机电暂态过程·该分析中忽略发电机定子绕组的电磁暂态过程·该过程的工程技术问题主要是电力系统的稳定性问题电力系统的稳定性问题就是分析系统在某稳态运行方式下受到某种扰动后，能否经过一段时间回到原来的运行状态或者过渡到一个新的稳态运行状态的问题。一、功角稳定性（同步稳定性）的定义电力系统正常运行的重要标志即系统中的所有同步发电机均同步运行（电气角速度相同）。如果机组间失去同步，系统的电压、电流和功率等状态变量就会大幅度地、周期性地振荡变化，以致系统不能向负荷正常供电5
5 第一节 概述 • 本章分析电力系统的机电暂态过程 • 该分析中忽略发电机定子绕组的电磁暂态过程 • 该过程的工程技术问题主要是电力系统的稳定性问题 • 电力系统的稳定性问题就是分析系统在某稳态运行方式下受到 某种扰动后，能否经过一段时间回到原来的运行状态或者过渡 到一个新的稳态运行状态的问题。 一、功角稳定性（同步稳定性）的定义 电力系统正常运行的重要标志即系统中的所有同步发电机均 同步运行（电气角速度相同）。如果机组间失去同步，系统 的电压、电流和功率等状态变量就会大幅度地、周期性地振 荡变化，以致系统不能向负荷正常供电 第六章 电力系统稳定性问题 概述和各元件机电特性
西安支道大溪第六章日电力系统稳定性问题TR概述和各元件机电特性XIANJIAOTONGUNIVERSITq轴/q轴j/xsEjixs0U=常数jixi00+A0DULJxIXGXd轴d轴(a)(b)表示一台发电机经变压器、线路和无限大容量系统（相当于一个电压和频率为常数的无限大容量等值机）相连的简单系统。（b）中实线部分画出了正常运行时的相量图。正常运行时，在相量图中E和U以同一角速度（の）旋转，即各相量之间的相对空间位置维持不变。这时，系统任一点的电压，例如相量图中画出的线路始端电压U，，是恒定的；发电机送出的电流和功率也是恒定的，它们都是的函数。显然，功角是这个系统的状态变量。6
6 第六章 电力系统稳定性问题 概述和各元件机电特性 表示一台发电机经变压器、线路和无限大容量系统（相当于一个电压和频 率为常数的无限大容量等值机）相连的简单系统。（b)中实线部分画出了 正常运行时的相量图。正常运行时，在相量图中 E 和U 以同一角速度（0 ） 旋转，即各相量之间的相对空间位置维持不变。这时，系统任一点的电压， 例如相量图中画出的线路始端电压UL ，是恒定的；发电机送出的电流和 功率也是恒定的，它们都是 δ 的函数。显然，功角 δ 是这个系统的状态 变量
西安交通大学第六章电力系统稳定性问题TR概述和各元件机电特性XIANJIAOTONGUNIVERSITq轴q轴jixzEjixsU1jixL00+AaTd轴d轴(b)如果由于某种干扰使发电机的转速不再保持同步转速，例如比同步转速快了，则相量E的旋转速度比相量U的快，则E和U间的相角差将随时间变化而不再是常数。（b）中虚线表示了E对U的相对运动。显然，如果E和U一直不同步，则 将不断变化。由相量图可见，系统中任一点的电压幅值将不断地振荡，从而输送功率也不断地振荡，以致系统不能正常工作。这种情况即为系统功角不稳定
7 第六章 电力系统稳定性问题 概述和各元件机电特性 如果由于某种干扰使发电机的转速不再保持同步转速，例如比同 步转速快了，则相量 E 的旋转速度比相量U 的快，则 E 和U 间 的相角差 δ 将随时间变化而不再是常数。（b）中虚线表示了 E 对U 的相对运动。显然，如果 E 和U 一直不同步，则 δ 将不断 变化。由相量图可见，系统中任一点的电压幅值将不断地振荡， 从而输送功率也不断地振荡，以致系统不能正常工作。这种情况 即为系统功角不稳定
西安支通大学第六章电力系统稳定性问题DTRT概述和各元件机电特性XIANJIAOTONGUNIVERSIT二、功角稳定性的分类功角稳定性主要分为下面三类：静态稳定：是指电力系统受到小干扰后，不发生非周期性失步，自动恢复到初始运行状态的能力。暂态稳定：是指电力系统受到大扰动后，各同步电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来稳态运行方式的能力。通常指保持第一或第二个振荡周期不失步的功角稳定。动态稳定：是指电力系统受到小的或大的干扰后，在自动调节和控制装置的作用下，保持长过程的运行稳定性的能力。由于动态稳定的过程较长，参与动作的元件和控制系统更多、更复杂，而且电压失稳问题也可能与长过程动态有关。本课程仅介绍静态稳定和暂态稳定的分析方法。8
8 二、功角稳定性的分类 功角稳定性主要分为下面三类： 静态稳定：是指电力系统受到小干扰后，不发生非周期性失 步，自动恢复到初始运行状态的能力。 暂态稳定：是指电力系统受到大扰动后，各同步电机保持同 步运行并过渡到新的或恢复到原来稳态运行方式的能力。通 常指保持第一或第二个振荡周期不失步的功角稳定。 动态稳定：是指电力系统受到小的或大的干扰后，在自动调 节和控制装置的作用下，保持长过程的运行稳定性的能力。 由于动态稳定的过程较长，参与动作的元件和控制系统更 多、更复杂，而且电压失稳问题也可能与长过程动态有关。本 课程仅介绍静态稳定和暂态稳定的分析方法。 第六章 电力系统稳定性问题 概述和各元件机电特性
西安支通大学第六章电力系统稳定性问题1801概述和各元件机电特性XIANJIAOTONGUNIVERSITY第二节同步发电机组的机电特性9
9 第二节 同步发电机组的机电特性 第六章 电力系统稳定性问题 概述和各元件机电特性
西安交通大学第六章电力系统稳定性问题R1801概述和各元件机电特性XIANJIAOTONGUNIVERSITY本节主要内容：V1.同步发电机组转子运动方程V2.发电机的电磁转矩和电磁功率V3.电动势变化过程的方程式10
10 1.同步发电机组转子运动方程 2.发电机的电磁转矩和电磁功率 3.电动势变化过程的方程式 本节主要内容： 第六章 电力系统稳定性问题 概述和各元件机电特性