1、1第十六章第十六章 電力系統的電磁功率特性電力系統的電磁功率特性16-1 16-1 簡單電力系統的功率特性簡單電力系統的功率特性 16-2 16-2 網絡接線及參數對功率特性的影響網絡接線及參數對功率特性的影響16-3 16-3 自動勵磁調節器對功率特性的影響自動勵磁調節器對功率特性的影響16-4 16-4 復雜電力系統的功率特性復雜電力系統的功率特性216-1 16-1 簡單電力系統的功率特性簡單電力系統的功率特性簡單系統結構及基本假設：簡單系統結構及基本假設：忽略元件電阻和對地導納；忽略元件電阻和對地導納；兩側電源電勢恒定；兩側電源電勢恒定；G的不同類型的不同類型不同不同E、xG不同功率特

2、性不同功率特性3一、隱極式一、隱極式GG的功率特性的功率特性 16-1 16-1 簡單電力系統的功率特性簡單電力系統的功率特性1ddT1LT2de2()xXXXXXXX(1) (1) 送端電源功率特性送端電源功率特性Re()Re()Im()Re()qqEqqdqqqEqqdqqdPEjEIjIE IIQEjEIjIE IIcossinsincosdqdqIXEIXEVcossinsin(cos)qdqdIEXIEVXsin()cos()dqIIIIqEqd2qqEqddsincosE VPXEE VQXX1 1、 Eq=const 時的時的功率特性功率特性4一、隱極式一、隱極式GG的功率特性的

3、功率特性 16-1 16-1 簡單電力系統的功率特性簡單電力系統的功率特性(2) (2) 受端系統側功率特性受端系統側功率特性Re()cosIm()sinVVPVVIIQVVIIcossinsincosdqdqIXEIXEVqVd2qVddsincosE VPXE VVQXX1 1、 Eq=const 時的時的功率特性功率特性516-1 16-1 簡單電力系統的功率特性簡單電力系統的功率特性一、隱極式一、隱極式GG的功率特性的功率特性 (3) (3) 功率特性曲線功率特性曲線(1) PEq=PV ，PEq.m=EqV/xd，Eqm=900 G輸出功率極限輸出功率極限 = = 系統傳輸功率極限系

4、統傳輸功率極限 = = 靜態穩定極限靜態穩定極限(4) (4) 結論結論(2) QEq-QV =I2xd=Q(2曲線間的距離曲線間的距離) Q P QV 90 900 ；受端；受端 P PV V 略略 90 9001416-2 16-2 網絡接線及參數對功率特性的影響網絡接線及參數對功率特性的影響一、串聯電阻的影響一、串聯電阻的影響222sin2cosEqVqqPPEVEVI RZ特點：特點：2 2、P PEqEq P PV V 二者差即為傳輸阻抗損耗二者差即為傳輸阻抗損耗隨功角的增大而增大：隨功角的增大而增大：3 3、P PEqEq 中與功角無關的項中與功角無關的項 “ “固有功率固有功率”

5、，它使送端，它使送端功率極限、極限角增加功率極限、極限角增加 串聯電阻越大，極限功率、串聯電阻越大，極限功率、極限角增加越多極限角增加越多1516-2 16-2 網絡接線及參數對功率特性的影響網絡接線及參數對功率特性的影響二、并聯電阻的影響二、并聯電阻的影響211121112222122212sinsin()sinsin()qqEqqVEEVPZZEVVPZZ112212111k2111111222k12222221212kd121212Z= jX +R /jX = R+ jX= ZZ= jX +R /jX = R+ jX= ZZ= -X XR + jX= R+ jX= Z0110220120

6、90090 900111102222012129009009001、功率特性、功率特性1616-2 16-2 網絡接線及參數對功率特性的影響網絡接線及參數對功率特性的影響二、并聯電阻的影響二、并聯電阻的影響221122121122122sinsinsincosqqEqVEEVVPPZZZ(1) P(1) PEqEq向上、向左移動，極限角向上、向左移動，極限角 9002qqEqm1111122qVm222212sin|sin|EE VPZZE VVPZZ 2、特點：、特點：(2) P(2) PEqEq P PV V 并聯電阻消耗功率，功角的函數：并聯電阻消耗功率，功角的函數：隨功角增大而減小隨功

7、角增大而減小與串聯電阻情形相反！與串聯電阻情形相反！(3) (3) 固有功率固有功率與并聯電阻大小及其接入點有關與并聯電阻大小及其接入點有關 可能可能 與功角有關的部分與功角有關的部分 如電廠主要帶地方負荷如電廠主要帶地方負荷1716-2 16-2 網絡接線及參數對功率特性的影響網絡接線及參數對功率特性的影響三、并聯三、并聯電抗電抗的影響的影響1212sin qqEqVEqmVmE VE VPPPPXX111k211222k1221212kd12Z= jX + jX /jX = jXZ= jX + jX /jX = jXZ= jX XX + jX= jX011221211221290 01、功

8、率特性、功率特性2、特點：、特點：并接電抗使功率極限減小，且并接電抗使功率極限減小，且例如：例如：短路故障短路故障12 kEqmXXP (3)(1,1)(2)(1)0XXXX三相短路將使輸送功率降至三相短路將使輸送功率降至 0 0 嚴重威脅系統穩定！嚴重威脅系統穩定！1816-3 16-3 自動勵磁調節對功率特性的影響自動勵磁調節對功率特性的影響一、無調節勵磁時系統電壓的變化特點一、無調節勵磁時系統電壓的變化特點Eq、V 恒定恒定 P(01800)VL 端點在端點在 Eq-V 上上，VL 下降程度，取決于下降程度，取決于L與與V、Eq 間的電氣距離間的電氣距離(2) 對任一對任一，總有點，總有

9、點C電壓最低電壓最低(OCAB)；一般不同；一般不同對應的對應的C點位置不同點位置不同 但兩側電勢相等時，但兩側電勢相等時，C總為電氣中點總為電氣中點(3) 在在 03600 變化，變化，P、I、任一點、任一點 V 振蕩振蕩=0、3600 時時V最高，最高，=1800 時時V最低最低(4) =1800 時，系統時，系統Vmin點點VC=0 振蕩中心振蕩中心； Eq=V震蕩中心即電氣中點，否則應當由震蕩中心即電氣中點，否則應當由=1800 、Vc=0確定。確定。1916-3 16-3 自動勵磁調節對功率特性的影響自動勵磁調節對功率特性的影響二、自動勵磁調節對功率特性的影響二、自動勵磁調節對功率特

10、性的影響(1) (1) 不連續調節勵磁不連續調節勵磁Eq=constEq=const PVG 超出設定范圍，超出設定范圍，AVRAVR動作動作 Eq0= = Eqa Eqb 運行點從運行點從 P() Eq0 P() Eqb 特點：特點：功率極限功率極限，但極限角，但極限角穩定運行區不變穩定運行區不變 ( 隱極機時隱極機時 900 )2016-3 16-3 自動勵磁調節對功率特性的影響自動勵磁調節對功率特性的影響二、自動勵磁調節對功率特性的影響二、自動勵磁調節對功率特性的影響(2) (2) 連續調節勵磁連續調節勵磁Eq=constEq=const PVG AVRAVR立即動作立即動作 Eq=co

11、nst=const運行點運行點 沿沿P() Eq 移動移動 特點：特點：功率極限功率極限，極限角，極限角 穩定運行區穩定運行區(3) (3) 連續調節勵磁連續調節勵磁V VGG=const=const PVG AVRAVR立即動作立即動作 VG=const=const 運行點運行點 沿沿P() VG 移動移動 特點：特點：功率極限功率極限，極限角，極限角 穩定運行區穩定運行區2116-3 16-3 自動勵磁調節對功率特性的影響自動勵磁調節對功率特性的影響二、自動勵磁調節對功率特性的影響二、自動勵磁調節對功率特性的影響小結：小結： 調節勵磁調節勵磁(AVR) (AVR) 使使V VGG=cons

12、t=const、或某、或某一機內電勢恒定，一機內電勢恒定，提高極限輸出功提高極限輸出功率、擴大穩定運行區率、擴大穩定運行區域域22三、用各種電勢表示的功率特性三、用各種電勢表示的功率特性qqGqQdddeqcoscoscoscosEVEVVVEVIXXXXqqQqddqqQGqeeqqQqdd1cos1cos1cosXXEEVXXXXEVVXXXXEEVXX16-3 16-3 自動勵磁調節對功率特性的影響自動勵磁調節對功率特性的影響1、用、用q軸電勢表示的功率特性軸電勢表示的功率特性QQqsinEE VPX23qqGq2qdqEddq2qdqEddq2Gqeqeeqsinsin22sinsin

13、22sinsin22VE VXXVPXXXE VXXVPXXXV VXXVPXXX ddqQqqddqQqqeeGqQqq1cos1cos1cosXXEEVXXXXEEVXXXXVEVXX 16-3 16-3 自動勵磁調節對功率特性的影響自動勵磁調節對功率特性的影響三、用各種電勢表示的功率特性三、用各種電勢表示的功率特性1、用、用q軸電勢表示的功率特性軸電勢表示的功率特性QqQE = V+ jx IE2416-3 16-3 自動勵磁調節對功率特性的影響自動勵磁調節對功率特性的影響三、用各種電勢表示的功率特性三、用各種電勢表示的功率特性dGVGeesinsinEE VPXV VPX2、用、用E 、VG 表示的功率特性表示的功率特性qdeGqarcsin1 sinarcsin1 sineXVEXXVVX 25 本章小結1、掌握隱極和凸極機的功