银川能源学院（银川大学）：《电力系统分析》课程教学资源（课件讲稿）第9章 电力系统稳定性分析

第9章电力系统稳定性分析 电力系统稳定性分析是研究电力系统在受到 扰动后，凭借系统本身因有的能力和控制设 备的作用，是否可能回复到原始稳态运行方 式，或者达到新的稳态运行方式。 频率稳定 电力系统稳定性 电压稳定 功角稳定 本章讨论

第9章 电力系统稳定性分析 • 电力系统稳定性分析是研究电力系统在受到 扰动后，凭借系统本身因有的能力和控制设 备的作用，是否可能回复到原始稳态运行方 式，或者达到新的稳态运行方式。 电力系统稳定性 频率稳定 电压稳定 功角稳定 { 本章讨论

9.1电力系统稳定性概述 ·1.功角稳定性 2001年我国电网运行与控制标准化技 术委员会提出的《电力系统安全稳定 导则》把同步发电机转子的功角稳定 性分为三类： 1)静态稳定-电力系统受到小的干扰（这里 的小干扰是指一般指正常的负荷和参数变 动，不发生非周期的失步，自动恢复到起 始运行状态的能力

9.1 电力系统稳定性概述 • 1.功角稳定性 • 2001年我国电网运行与控制标准化技 术委员会提出的《电力系统安全稳定 导则》把同步发电机转子的功角稳定 性分为三类： 1）静态稳定-电力系统受到小的干扰（这里 的小干扰是指一般指正常的负荷和参数变 动，不发生非周期的失步，自动恢复到起 始运行状态的能力

9.1电力系统稳定性概述 暂态稳定-电力系统受到的竿扰这里时 大扰动后，各同步发电机保持同步运行， 并过渡到新的稳态运行方式或恢复到原来 稳态运行方式的能力。 动态稳定-电力系统受到小的或大的干扰后 ,在自动调节和控制装置作用下，保持长 过程运行稳定性的能力。（即不发生因振 幅不断增大的的振荡而失步)

9.1 电力系统稳定性概述 • 暂态稳定-电力系统受到大的干扰（这里的 大扰动后，各同步发电机保持同步运行， 并过渡到新的稳态运行方式或恢复到原来 稳态运行方式的能力。 • 动态稳定-电力系统受到小的或大的干扰后 ，在自动调节和控制装置作用下，保持长 过程运行稳定性的能力。（即不发生因振 幅不断增大的的振荡而失步）

9.2电力系统的静态稳定 电力系统静态稳定分析的任务是： 校验电力系统在某一运行方式下是不 是静态稳定的， 求出静态稳定性的判据，并判断电力 系统在哪些可能的运行方式下是静态 稳定的， 分析当电力系统出现小干扰后对电力 系统静态稳定性有什么影响

9.2 电力系统的静态稳定 • 电力系统静态稳定分析的任务是： • 校验电力系统在某一运行方式下是不 是静态稳定的， • 求出静态稳定性的判据，并判断电力 系统在哪些可能的运行方式下是静态 稳定的， • 分析当电力系统出现小干扰后对电力 系统静态稳定性有什么影响

9.2.1静态稳定的基本概念 M 7777777777 mg (a) mg (b) 不稳定 稳定

9.2.1 静态稳定的基本概念 不稳定 稳定

9.2.1静态稳定的基本概念 ·简单的电力系统 一台发电机G通过 ++ 12 升压变压器T1,输 无穷大功率电源 电线路L,再经过变 (a) 压器T2,接入到相 XL XT2 当于电力系统的无 X 心理想电压源 限大容量电源的母 (b) 线上

9.2.1 静态稳定的基本概念 • 简单的电力系统 一台发电机G通过 升压变压器T1，输 电线路L，再经过变 压器T2，接入到相 当于电力系统的无 限大容量电源的母 线上

9.2.1静态稳定的基本概念 功率角（功角） 对发电机而言，在 不考虑自动调速系 统时，发电机G的 电动势也是恒定不 变的，所以可以画 出发电机运行时电 力系统的相量图。 EG-jIX>U

9.2.1 静态稳定的基本概念 • 对发电机而言，在 不考虑自动调速系 统时，发电机G的 电动势也是恒定不 变的，所以可以画 出发电机运行时电 力系统的相量图。 E G - j IX  U  功率角（功角）

9.2.1静态稳定的基本概念 ·发电机功率与功率角之间的关系一功角特性曲线 标量关系有： 84 Ecsin IXscoso P a b 发电机的功率方程式为 △PE P.icose E sinδ X

9.2.1 静态稳定的基本概念 • 发电机功率与功率角之间的关系—功角特性曲线 标量关系有： EG sin  IXcos 发电机的功率方程式为  sin X E U P UIcos G E   

9.2.1静态稳定的基本概念 ·发电机功率与功率角之间的关系一功角特性曲线 在b点，电力 在a点，当系 8 系统是处于不 统受到微小干 稳定的平衡， 扰时都能自行 是静态不稳定 恢复到原始的 a b 的。 平衡状态，所 以系统是静态 稳定的。 PT<PE,发电 机的转子减 速，δ减小

9.2.1 静态稳定的基本概念 • 发电机功率与功率角之间的关系—功角特性曲线 在a点，当系 统受到微小干 扰时都能自行 恢复到原始的 平衡状态，所 以系统是静态 稳定的。 在b点，电力 系统是处于不 稳定的平衡， 是静态不稳定 的。 PT<PE,发电 机的转子减 速， 减小

9.2.2静态稳定实用判据 简单系统的静态稳定 的条件： dP 关于6。讨论： >0 do 1)静态稳定极限角 PEm 2)对于各种实际的 PE 发电机，6c≈90° a 3)为了保证电力系 统安全可靠运行，要 P a 求留有一定的静态稳 定储备。 功率极限角 Bc 6

9.2.2 静态稳定实用判据 • 简单系统的静态稳定 的条件： • 功率极限角 关于 讨论： 1）静态稳定极限角 2）对于各种实际的 发电机， 3）为了保证电力系 统安全可靠运行，要 求留有一定的静态稳 定储备。 o  C  90  C 0 d dPE  