电子科技大学：《高等电力系统分析》课程教学资源（课件讲稿）14 影响电力系统暂态稳定性的因素分析

影响电力系统暂态稳定性 的因素分析

影响电力系统暂态稳定性 的因素分析

发电机阻尼、事故切除时间、接 地电抗取值大小对系统暂态稳定 性的影响

发电机阻尼、事故切除时间、接 地电抗取值大小对系统暂态稳定 性的影响

。下面采用四阶龙格-库塔法，研究发电机阻 尼D、事故切除时间t、接地电抗x取值 大小对系统暂态稳定性的影响。 。以单机无穷大系统为例，为简单起见，忽 略系统所有电气设备的电阻及励磁电抗， 所给参数均取标么值，且都已折算到系统 统一的功率基准下

下面采用四阶龙格-库塔法，研究发电机阻 尼D、事故切除时间τ、接地电抗xΔ取值 大小对系统暂态稳定性的影响。 以单机无穷大系统为例，为简单起见，忽 略系统所有电气设备的电阻及励磁电抗， 所给参数均取标幺值，且都已折算到系统 统一的功率基准下

●其中，发电机内电势Eo=1.4239,且在暂态过程 中始终保持不变，x'。=0.29,T,=11s;变压器 T1:XT1=0.13;变压器T2:XT2=0.11;单回线 路的电抗：x=0.58。 ●系统在0s发生接地短路故障，故障持续时间为τ =0.1s,故障过程中的接地电抗x=0.07149, 故障前系统处于满载运行，即Uo=1.0,Po=1.0, Q0=0.2

 其中，发电机内电势E0＝1.4239，且在暂态过程 中始终保持不变，x’d＝0.29，TJ＝11s；变压器 T1：xT1＝0.13；变压器T2：xT2＝0.11；单回线 路的电抗：xL＝0.58。  系统在0s发生接地短路故障，故障持续时间为τ ＝0.1s，故障过程中的接地电抗xΔ＝0.07149， 故障前系统处于满载运行，即U0＝1.0，P0＝1.0， Q0＝0.2

1发电机阻尼的影响 ●下面研究简单系统的阻尼系数D分别取· 0.01(负阻尼)，0（无阻尼），0.025,0.05， 0.075,0.10时系统的暂态稳定性。 。阻尼系数取不同值时的仿真计算结果如下 图所示

1 发电机阻尼的影响 下面研究简单系统的阻尼系数D分别取- 0.01(负阻尼)，0(无阻尼)，0.025，0.05， 0.075，0.10时系统的暂态稳定性。 阻尼系数取不同值时的仿真计算结果如下 图所示

A6/() D=0 100 D=0.025 ----D=0.05 80 D=0.075 D-0.10 D=-0.01 60 40 20 t/s 0 十012 3 5 6-t仿真曲线

@/(rad/s) 系统失 318 去同步 317 316 315 D=0 ——D=0.025 314 -·--D=0.05 313 D=0.075 D=0.10 312 D=-0.01 311 t/s 310 0 1 2 3 4 5 o-t仿真曲线

从图中可以看到，阻尼对系统的暂态过程影响较大。 (1)当系统不存在阻尼(D=0)时，在故障发生后， 系统的功角和角速度均作等幅振荡。 (2)当系统存在正的阻尼(D>0)时，在故障发生 后，系统的功角和角速度的振幅均逐渐衰减。随 着时间的增长，系统逐渐回到平衡状态。且系统 阻尼越强（即D的取值越大），功角和角速度的振荡 衰减速度越快，系统越容易回到平衡状态

从图中可以看到，阻尼对系统的暂态过程影响较大。  （1）当系统不存在阻尼(D＝0)时，在故障发生后， 系统的功角和角速度均作等幅振荡。  （2）当系统存在正的阻尼(D>0)时，在故障发生 后，系统的功角和角速度的振幅均逐渐衰减。随 着时间的增长，系统逐渐回到平衡状态。且系统 阻尼越强(即D的取值越大)，功角和角速度的振荡 衰减速度越快，系统越容易回到平衡状态

●(3)当系统存在负阻尼D<0)时，在故障 发生后，系统功角和角速度出现了增幅振 荡，系统无法恢复到稳定运行状态。电力 系统中的负阻尼现象，往往是由于控制设 备参数取值不合理或控制环节参数不匹配 造成的，在实际系统中应尽量避免

（3）当系统存在负阻尼(D<0)时，在故障 发生后，系统功角和角速度出现了增幅振 荡，系统无法恢复到稳定运行状态。电力 系统中的负阻尼现象，往往是由于控制设 备参数取值不合理或控制环节参数不匹配 造成的，在实际系统中应尽量避免

2故障切除时间的影响 ●假设系统阻尼D=0.05,下面研究故障切除 时间长短对系统暂态稳定性的影响。 ●下图绘制了故障切除时间分别为0.10s、 0.20s、0.25s、0.2728s和0.2729s时的系 统仿真曲线

2 故障切除时间的影响 假设系统阻尼D＝0.05，下面研究故障切除 时间长短对系统暂态稳定性的影响。 下图绘制了故障切除时间分别为0.10s、 0.20s、0.25s、0.2728s和0.2729s时的系 统仿真曲线