电子科技大学：《高等电力系统分析》课程教学资源（课件讲稿）11 电力系统暂态稳定概述

电力系统暂态稳定概述 一、暂态稳定 ■定义：电力系统受到大的干扰后，经过暂 态过程，达到新的（或恢复到原来的）稳 态运行状态

电力系统暂态稳定概述 一、暂态稳定 定义：电力系统受到大的干扰后，经过暂 态过程，达到新的（或恢复到原来的）稳 态运行状态

分析： ●①大干扰：一般指短路故障、突然断开线 路或发电机 。②不能保持暂态稳定：受到大干扰后，各 发电机组转子间一直有相对运动，相对角 不断变化，因而系统的功率、电流和电压 都不断振荡

分析： ① 大干扰：一般指短路故障、突然断开线 路或发电机 ② 不能保持暂态稳定：受到大干扰后，各 发电机组转子间一直有相对运动，相对角 不断变化，因而系统的功率、电流和电压 都不断振荡

●③影响因素： >a、系统原来的运行情况； >b、干扰的方式 。同一个系统，在某个运行方式和某种干扰 下是暂态稳定的，而在另一个运行方式或 另一个干扰下可能是暂态不稳定的

③ 影响因素： a、系统原来的运行情况； b、干扰的方式 同一个系统，在某个运行方式和某种干扰 下是暂态稳定的，而在另一个运行方式或 另一个干扰下可能是暂态不稳定的

例如，对某个特定系统，如图所示： 运行方式A 干扰1 稳定 不稳定 运行方式B 不稳定干扰2 稳定

在分析一个系统的暂态稳定问题时： 首先，必须结合系统的实际情况定出系统的初始运行方式： 其次，要确定系统受到的干扰的方式。 经过一段时间 稳态运行 某个系统一受到大扰动 趋向 失去同步 时间长短与系统本身状况有关 由于最严重的干扰出现的概率较小，一般并不要求 以最严重的干扰来检验系统的暂态稳定性，我国 《电力系统稳定导则》对220kV以上电压等级系统， 规定了系统必须承受的扰动方式

由于最严重的干扰出现的概率较小，一般并不要求 以最严重的干扰来检验系统的暂态稳定性，我国 《电力系统稳定导则》对 220kV以上电压等级系统， 规定了系统必须承受的扰动方式

二、三个阶段 ■因此， 将系统的暂态过程按下面3种不同的时间 段分类： （1)起始阶段：指故障后约1s内的时间段。 >A、保护和自动装置有一系列的动作（如切除故障线路、 重合闸、切机等) >B、发电机的调节系统还来不及起到明显的作用。 （2)中间阶段：在起始阶段后，大约持续5s左 右的时间段。 >发电机组的调节系统已发挥作用

二、三个阶段  因此，将系统的暂态过程按下面 3 种不同的时间 段分类：  （1） 起始阶段：指故障后约1s 内的时间段。 A、保护和自动装置有一系列的动作（如切除故障线路、 重合闸、切机等） B、发电机的调节系统还来不及起到明显的作用。  （2） 中间阶段：在起始阶段后，大约持续5s 左 右的时间段。 发电机组的调节系统已发挥作用

(3)后期阶段：故障后几分钟时间内。 >A、热力设备（如锅炉等）中的过程将影 响到电力系统的暂态过程； >B、将发生永久性切除线路； >C、由于频率和电压的下降，自动装置将 切除部分负荷； >D、其他操作。 本章介绍的电力系统暂态稳定性只涉及前面两个阶段中电力系统的动态行为

（3） 后期阶段：故障后几分钟时间内。 A、热力设备（如锅炉等）中的过程将影 响到电力系统的暂态过程； B、将发生永久性切除线路； C、由于频率和电压的下降，自动装置将 切除部分负荷； D、其他操作。 本章介绍的电力系统暂态稳定性只涉及前面两个阶段中电力系统的动态行为

三、基本假设 分析电力系统暂态稳定时要采用一些假设，几个最基本的假设： (1)在故障后的暂态过程中，认为网络中的频率为50Hz不变，即 认为ωω0。 ●分析合理性：由于发电机组惯性较大，在暂态稳定所研究的短暂时间 内，各机组的电角速度相对于同步角速度的偏离一般不大，可忽略不 计。 采用本假设的目的： >①便于在稳定分析过程中将xL,xT等与频率有关的参数作为常数 处理； >②网络各处的电压和电流仍可采用相量形式描述

三、基本假设  分析电力系统暂态稳定时要采用一些假设，几个最基本的假设：  （1） 在故障后的暂态过程中，认为网络中的频率为50Hz 不变，即 认为ω≈ω0。  分析合理性：由于发电机组惯性较大，在暂态稳定所研究的短暂时间 内，各机组的电角速度相对于同步角速度的偏离一般不大，可忽略不 计。  采用本假设的目的：  ①便于在稳定分析过程中将 xL,xT等与频率有关的参数作为常数 处理；  ②网络各处的电压和电流仍可采用相量形式描述

■ (2)忽略突然发生故障后网络中的非周期分量 (即故障电流的直流分量)、 分析合理性：非周期分量衰减较快，而且非周期 分量电流产生的磁场在空间静止不动，它与转子 电流产生的磁场相互作用后形成以同步频率交变、 平均值接近0的制动转矩，该转矩对发电机的机 电暂态过程影响不大，可忽略不计。 。采用本假设的目的：网络中的电流、电压只有频 率为50Hz的，网络方程可以用代数方程

 （2）忽略突然发生故障后网络中的非周期分量 （即故障电流的直流分量）。  分析合理性：非周期分量衰减较快，而且非周期 分量电流产生的磁场在空间静止不动，它与转子 电流产生的磁场相互作用后形成以同步频率交变、 平均值接近0 的制动转矩，该转矩对发电机的机 电暂态过程影响不大，可忽略不计。  采用本假设的目的：网络中的电流、电压只有频 率为50Hz 的，网络方程可以用代数方程

■（3)忽略不对称故障产生的负序电流和零序电流。 。分析合理性：负序电流产生的磁场和转子绕组的 磁场形成的转矩，主要以两倍同步频率交变的、 平均值接近于0的制动转矩，它对发电机也没有 明显的影响，可忽略不计。零序电流在转子空间 合成磁场为零，不产生转矩，完全可以略去。 。采用本假设的目的：只计及正序分量的电磁功率 公式都可以继续应用

 （3）忽略不对称故障产生的负序电流和零序电流。  分析合理性：负序电流产生的磁场和转子绕组的 磁场形成的转矩，主要以两倍同步频率交变的、 平均值接近于0 的制动转矩，它对发电机也没有 明显的影响，可忽略不计。零序电流在转子空间 合成磁场为零，不产生转矩，完全可以略去。  采用本假设的目的：只计及正序分量的电磁功率 公式都可以继续应用