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1、电力系统功角稳定性分析,姓名：柳欢欢学号：1267130213,电力系统稳定性问题就是当系统在某一正常运行状态下受到某种干扰后，能否经过一定的时间后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。如果能，则认为系统在该正常运行状态下是稳定的。不能，则系统是不稳定的。电力系统稳定的破坏，将造成大量用户供电中断，甚至导致整个系统的瓦解，后果极为严重。,1.电力系统稳定性概念,两电源电势的相角差，发电机q轴电势与无穷大系统电源电势之间的相角差。电磁功率的大小与密切相关，故称为“功角”或“功率角”。电磁功率与功角的关系式被称为“功角特性”或“功率特性”。功角除了表征系统的电磁关系之外，还表明了
2、各发电机转子之间的相对空间位置,2.功角的含义,电力系统稳态运行时，系统中所有同步发电机均同步运行，即功角 是稳定值。系统在受到干扰后，如果发电机转子经过一段时间的运动变化后仍能恢复同步运行，即功角 能达到一个稳定值，则系统就是功角稳定的，否则就是功角不稳定。电力系统稳定性问题就是当系统在某一正常运行状态下受到某种干扰后，能否经过一定的时间后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。如果能，则认为系统在该正常运行状态下是稳定的。不能，则系统是不稳定的。,3.功角稳定的概念,不考虑发电机的励磁调节器作用空载电势Eq恒定不考虑原动机调速器的作用发电机的机械功率PT恒定,根据功角失稳的
3、原因和发展过程，功角稳定可分为如下三类：静态稳定（小干扰）暂态稳定（大干扰）动态稳定（长过程）,4.功角稳定的分类,定义：指电力系统在某一正常运行状态下受到小干扰后，不发生自发振荡或非周期性失步，自动恢复到原始运行状态的能力。如果能，则认为系统在该正常运行状态下是静态稳定的。不能，则系统是静态失稳的。功角稳定：系统在受到干扰后，如果发电机转子经过一段时间的运动变化后仍能恢复同步运行，即功角 能达到一个稳定值，则系统就是功角稳定的，否则就是功角不稳定。特点：静态稳定研究的是电力系统在某一运行状态下受到微小干扰时的稳定性问题。系统是否能够维持静态稳定主要与系统在扰动发生前的原始运行状态有关，而与小
4、干扰的大小、类型和地点无关。,静态稳定,三、提高系统静态稳定性的措施1、利用自动调节励磁装置2、减小元件的电抗3、改善系统的结构和采用中间补偿设备,2、减小元件的电抗（1）采用分裂导线（2）提高线路额定电压输电线路电抗的标么值与电压的平方成反比（3）采用串联电容补偿一般，串联电容补偿度 愈大，线路等值电抗愈小，对提高稳定性愈有利。但补偿度过大，可能造成很大的短路电流，还可能出现负阻尼效应。,定义：指电力系统在某一正常运行状态下受到大干扰后，各同步发电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来的稳态运行状态的能力。通常指第一或第二振荡周期不失步。如果能，则认为系统在该正常运行状态下该扰动下是暂态稳定
5、的。不能，则系统是暂态失稳的。功角稳定：系统在受到干扰后，如果发电机转子经过一段时间的运动变化后仍能恢复同步运行，即功角 能达到一个稳定值，则系统就是功角稳定的，否则就是功角不稳定。特点：研究的是电力系统在某一运行状态下受到较大干扰时的稳定性问题。系统的暂态稳定性不仅与系统在扰动前的运行状态有关，而且与扰动的类型、地点及持续时间均有关。,暂态稳定,提高暂态稳定性的措施主要原理：减少加速面积，增加减速面积。1、快速切除故障和自动重合闸2、提高发电机输出的电磁功率（强励、电气制动）,3、减小原动机输出的机械功率4、系统失去稳定后的措施（1）设置解列点 系统失去稳定后快速将系统分解成几个独立子系统，
6、子系统内电源和负荷基本平衡，可保证解列后各子系统的电压和频率接近正常值，有利于子系统内的供电可靠性。,（2）短期异步运行和再同步的可能性 异步运行时，对系统可能带来严重危害。若系统能够承受短期的异步运行，则可以缩短系统恢复正常运行所需要的时间。,定义：指电力系统在某一正常运行状态下受到小的或大的干扰后，在自动调节和控制装置的作用下，保持长过程运行稳定性的能力。如果能，则认为系统在该正常运行状态下是动态稳定的。不能，则系统是动态失稳的。特点：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。,动态稳定,1.时域仿真法2.直接法,功角稳定性分析方法,1.时域仿真法暂态稳定时域仿真法是用数量计算方法求出受扰动微分方程组的时间解，通过个发电机转子之间相对角度的变化判断系统的稳定性，将系统中任意两台发电机转子角度的绝对值超过某一极限角度作为暂态失稳的判据。,直接法从能量的角度来判断稳定，其原理是根据一个函数（即李雅普诺夫函数)的性质来判断稳定性与否，所以对于一个实际的系统，首先构造一个合理的李雅普诺夫函数，这个函数必须能反应系统稳定的特性，在确定和函数临界稳定所对应的李雅普诺夫值，从而可以比较扰动结果时的李雅普诺夫值与临界值的大小判别系统的稳定性。,
