1、9 電力系統靜態穩定性9. 1 習題1）什么是電力系統穩定性？如何分類？2）發電機轉子d軸之間的相對空間角度與發電機電勢之間的相對角度是什么關系？這角度的名稱是什么？3）發電機轉子運動方程表示的是什么量與什么量的關系？該方程有幾種表示形式？寫出時間用秒、角度用弧、速度用弧/秒、功率偏差用標幺值表示，及時間、角度用弧，速度、功率偏差用標幺值表示的轉子轉動方程。4）發電機慣性時間常數的的物理意義是什么？如何計算？5）什么是發電機的功角特性？以表示的凸極機和隱極機功角特性是否相同？以表示的凸極機和隱極機功角特性是否相同？如何用簡化方法表示功角特性？6）多機系統功角特性是否可表示兩機系統的功角特性？是

2、否能表示成單機對無限大系統的功角特性？7）什么是異步電動機的轉差？異步電動機的轉矩和轉差有何關系？什么是異步電動機的臨界轉差？8）什么是電力系統的負荷電壓靜特性？9）具有副勵磁機的直流勵磁機勵磁系統各部分的功用是什么？勵磁系統的方程由幾部分方程組成？10）正常運行時發電機轉子受什么轉矩作用？轉速是多少？功率偏差是多少？出現正功率偏差轉子如何轉？出現負功率偏差轉子如何轉？11）為什么穩定運行點一定是功角特性曲線和機械功率直線相交點？12）發電機額定功率，輸入機械功率，功率極限是什么關系？13）什么是電力系統靜態穩定性？電力系統靜態穩定的實用判據是什么？14）為什么要有統靜態穩定儲備？靜態穩定儲備

3、的多少如何衡量？正常運行時應當留多少儲備？15）已知單機無限大供電系統的系統母線電壓、發電機送到系統的功率P+jQ、發電機到系統的總電抗。試說明如何計算空載發電機電勢、功率極限、靜態穩定儲備系？16）試說明小干擾法的實質是什么？小干擾法分析靜態穩定的步驟是什么？17）特征方程的根含有只是正實部、正實部的復數各發生什么性質的失步？18）勞斯準則判定系統靜態穩定的充分、必要條件是什么？19）勵磁調節系統為什么能提高系統靜態穩定性？20）提高電力系統靜態穩定性的措施有那些？為什么這些措施能提高電力系統靜態穩定性？21）按恒定和按發電機電壓恒定調節勵磁哪一種對提高靜態穩定更有利。為什么？22）簡單電力

4、系統如下圖9-1所示， P 0 G S T1 L T2 U 0 圖9-1 習題9-22系統各元件參數是：發電機G為PN=300MW，UN=10.5kV，Xd=1.0，Xq=0.6，Xd=0.25,X2=0.2，TJN=8s；變壓器參數：T1， SN=360MVA，Uk（%）=14，額定電壓10.5/242kV；T2，SN=360MVA，Uk（%）=14，額定電壓10.5/242kV；線路長L=250km，X1=，系統輸送功率P0=250MW，=0.95，末端電壓U0=115kV。分別計算U不變時的有功功角特性和功率極限。23）如上題圖的系統，發電機為隱極機Xd=Xq=1.7,試比較下列四種情況

5、下的功角特性和功率極限。僅考慮電力系統的電抗，計及電力線路的電阻，；不計電力線路的電阻，但在T1變壓器高壓母線并聯接入1000電阻；不計電力線路的電阻，但在T1變壓器高壓母線并聯接入500電阻。24）隱極機單機無限大供電系統，系統母線電壓，運行在額定情況，元件參數，求功率極限，處始運行功角和靜態穩定儲備。25）一臺隱極機經變壓器和線路向系統送電，隱極機Xd=Xq=1.1，試求； ，發電機運行在額定功率，額定電壓，額定時初始功角； 若保持不變，求在的條件下功率極限； 若保持不變，求在的條件下功率極限； 如的條件，求靜態穩定儲備系數； 如的條件，求靜態穩定儲備系數。26）簡單系統如下圖9-2以知參

6、數為=1.5，US =1.0，TJ=15s不計阻尼功率影響，用小干擾法分析系統在為0º，60º，90º，100º時的靜態穩定性，求上述下系統的振蕩頻率和周期。當阻尼系數D=60時，分析系統在為0º，60º，90º，100º時的靜態穩定性，求上述下系統的振蕩頻率和周期。 P cos Xd US 圖9-2 習題9-26圖9. 2 習題解答 22）基準值：MVA，KV 電壓及電勢： UG=1.2889, EQ=1.6461, Eq=2.1055, Eg=1.457, E =1.4693 功角特性： 功率極限： 提示：令 并利用，求得功率極限對應角度： ， 同理可求： 23）基準值：MVA，KV ， ， ， 。 24）功率極限 ， 初始運行角：=33.1892º, 靜態穩定儲備系數K%=82.9838%。25） 初始運行角：（，）=52.24º 功率極限： 功率極限：（，） 靜態儲備系數K%=6.6% 靜態儲備系數K%=43.4%26） 不計阻尼 時， 不穩定，f=0.0815 Hz/s，T=12.27 s 時， 不穩定，f=0.0575 Hz/s，T=17.4 s 時， 不穩定，f=0 Hz/s，T= s 時， 不穩定，f=0