1、電力系統分析與應用電力系統分析與應用廣東水利電力職業技術學院廣東水利電力職業技術學院 電力工程電力工程系系供用電技術專業供用電技術專業第十三章 電力系統穩定性問題概述和 發電機的機電特性電力系統運行穩定性的基本概念電力系統運行穩定性的基本概念同步發電機的機電特性同步發電機的機電特性用各種電勢表示的功率特性用各種電勢表示的功率特性穩定性穩定性(按運行參數按運行參數 劃分）劃分）電壓穩定電壓穩定頻率穩定頻率穩定功角穩定功角穩定靜態穩定（小擾動） 暫態穩定（大擾動） 動態穩定（時間長）動態穩定：動態穩定：電力系統受的小的或大的擾動后，在自動電力系統受的小的或大的擾動后，在自動 調節和控制裝置的作用下

2、，保持調節和控制裝置的作用下，保持長過程長過程運行穩定性的運行穩定性的 能力。能力。按時間長短按時間長短 劃分劃分第一節 概述電力系統正常運行的一個重要標志，是系統中的同電力系統正常運行的一個重要標志，是系統中的同 步電機（主要是發電機）都處于步電機（主要是發電機）都處于同步運行狀態同步運行狀態。所。所 謂同步運行狀態是指所有并聯運行的同步電機都有謂同步運行狀態是指所有并聯運行的同步電機都有 相同的電角速度相同的電角速度。一、發電機轉子間的相對位置一、發電機轉子間的相對位置E q隱極機隱極機 且無勵且無勵 磁調節磁調節： X d XT 1 2 X L XT 21X d E qPe UI cos

3、 E sin I cos q xd E UP qsin exd 功角特性兩臺發電機轉子之間的相對空間位置功角功角 在電力系統穩定在電力系統穩定問問題的研究中占有特題的研究中占有特別別重重要要的地位。的地位。 因為它除了表示因為它除了表示 E q 和電和電壓壓U 之間的相位差，即表之間的相位差，即表征征系系統統的的電磁關系之外，還電磁關系之外，還表表明明了了各發電機轉子之間各發電機轉子之間的的相相對對空間位置空間位置（故又稱為（故又稱為“位置角位置角”） 。二、靜態穩定的初步概念二、靜態穩定的初步概念（a）點點a運行；（運行；（b）點點b運行運行電力系統電力系統靜態穩定性靜態穩定性，一般是指電力

4、系統在運行中受到，一般是指電力系統在運行中受到 微小擾動微小擾動后，獨立地恢復到它后，獨立地恢復到它原來原來的運行狀態的能力的運行狀態的能力 0dPed簡單電力系統具有靜態穩定性的判據簡單電力系統具有靜態穩定性的判據: :三、暫態穩定的初步概念三、暫態穩定的初步概念T 212LT1 xd xxd x x正常運行：正常運行： 切除一切除一 回回線路：線路：sin d qP xE U xd xT1 xL xT 2xd sin d EqUP x穩定穩定不穩定不穩定電力系統電力系統暫態穩定性暫態穩定性，一般是指電力系統在運行中受到，一般是指電力系統在運行中受到大大 擾動擾動后，能從原來的運行狀態（平衡

5、點），不失去同步地后，能從原來的運行狀態（平衡點），不失去同步地 過渡到過渡到新新的運行狀態，并在新運行狀態下穩定地運行的運行狀態，并在新運行狀態下穩定地運行特殊情況回到特殊情況回到原來原來 運行狀態運行狀態四、負荷穩定的概念四、負荷穩定的概念當負荷點的運行電壓過低或異步電動機的機械負荷過重時，當負荷點的運行電壓過低或異步電動機的機械負荷過重時， 異步電動機會迅速減速以致停轉，從而破壞了負荷的正常運異步電動機會迅速減速以致停轉，從而破壞了負荷的正常運 行。停轉時，異步電動機吸收的有功功率變得很小，這將使行。停轉時，異步電動機吸收的有功功率變得很小，這將使 電力系統中發電機輸出功率發生變化，從而引起發電機轉子電力系統中發電機輸出功率發生變化，從而引起發電機轉子 間的相對運動，有時還可能導致發電機之間失去