精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)1.同步發(fā)電機(jī)突然三相短路時，定子繞組中將產(chǎn)生基頻自由電流、非周期電流、倍頻電流三種自由電流分量以及穩(wěn)態(tài)短路電流強(qiáng)制分量；轉(zhuǎn)子繞組除了由勵磁電壓產(chǎn)生的勵磁電流這種強(qiáng)制分量外，還會相對應(yīng)產(chǎn)生自由直流和基頻交流兩種自由電流分量。這些電流分量的分析是以磁鏈?zhǔn)睾阍瓌t為基礎(chǔ)的。各種自由電流分量將隨著時間逐步衰減，對于無阻尼繞組電機(jī)和有阻尼繞組電機(jī)其衰減的時間常數(shù)有所不同。對于無阻尼繞組同步電機(jī)，定子自由電流的非周期分量按定子繞組的時間常數(shù)Ta衰減，同它有依存關(guān)系的定子電流倍頻分量以及轉(zhuǎn)子電流的基頻分量也按照同一時間常數(shù)衰減；勵磁繞組的自由直流以及同它有依存關(guān)系的定子基頻電流的自由分量按照勵磁繞組的時間常數(shù)Td’衰減。對于有阻尼繞組同步電機(jī)，定子自由電流的非周期分量按定子繞組的時間常數(shù)Ta衰減，同它有依存關(guān)系的定子電流倍頻分量以及轉(zhuǎn)子各繞組中基頻電流也按照同一時間常數(shù)衰減；定子橫軸基頻電流的自由分量同橫軸阻尼繞組的自由直流對應(yīng)，按照橫軸阻尼繞組的時間常數(shù)Tq’；定子縱軸基頻電流的自由分量同勵磁繞組和縱軸阻尼繞組的自由直流對應(yīng)，可以近似分為按不同的時間常數(shù)衰減的兩個分量，其中迅速衰減的分量稱為次暫態(tài)分量，時間常數(shù)為Td’’，衰減比較緩慢的分量稱為暫態(tài)分量，其時間常數(shù)為Td’，且有Td’》Td’’。在短路發(fā)生后，定子繞組中將同時衰減出現(xiàn)兩種電流，一種是基頻電流，產(chǎn)生一個同步旋轉(zhuǎn)的磁勢對定子各相繞組產(chǎn)生交變勵磁，用以抵消轉(zhuǎn)子主磁場對定子各相繞組產(chǎn)生的交變磁鏈；另一個是直流，共同產(chǎn)生一個在空間靜止的磁勢，它對各相繞組分別產(chǎn)生不變的磁勢，這樣維持定子三相繞組的磁勢初值不變。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，由于轉(zhuǎn)子縱軸向和橫軸向的磁阻不同，只有在恒定磁勢上增加一個適應(yīng)磁阻變化的具有二倍同步頻率的交變分量，才可能得到不變的磁通。因此，定子三相電流中，還應(yīng)有兩倍同步頻率的電流（簡稱倍頻電流），與直流分量共同作用，才能維持定子繞組的磁鏈初值不變。突然短路后，定子電流將對轉(zhuǎn)子產(chǎn)生強(qiáng)烈的純?nèi)ゴ判缘碾姌蟹磻?yīng)。為了抵消電樞反應(yīng)的影響，維持磁鏈不變，勵磁繞組將產(chǎn)生一項直流電流。定子電流倍頻分量所產(chǎn)生的兩倍同步速的旋轉(zhuǎn)磁場，也對轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生同步頻率的交變磁鏈。為了抵消定子直流和倍頻電流產(chǎn)生的電樞反應(yīng)，轉(zhuǎn)子繞組中將出現(xiàn)一種同步頻率的電流。轉(zhuǎn)子繞組中的這項基頻電流也要反作用于定子。d軸阻尼繞組中包含非周期自由分量和基頻交流自由分量；q軸阻尼繞組中僅包含基頻交流分量。定子繞組中基頻周期分量電流和d軸阻尼繞組、勵磁繞組中的非周期分量相對應(yīng)，并隨轉(zhuǎn)子勵磁繞組中非周期自由分量和d軸阻尼繞組中非周期分量的衰減而最終達(dá)到穩(wěn)態(tài)值（與轉(zhuǎn)子勵磁繞組中強(qiáng)制直流分量相對應(yīng)）；定子繞組中非周期分量和倍頻分量與轉(zhuǎn)子勵磁繞組、阻尼繞組中的基頻交流分量相對應(yīng)，并隨著定子繞組非周期分量和倍頻分量衰減到零而衰減到零。2.定子和轉(zhuǎn)子繞組電流的互相影響是同步電機(jī)突然短路暫態(tài)過程區(qū)別于穩(wěn)態(tài)短路的顯著特點。3.當(dāng)定子繞組的電阻略去不計時，定子電流向量恰位于轉(zhuǎn)子d軸的負(fù)方向，并產(chǎn)生純?nèi)ゴ判缘碾姌蟹磻?yīng)。為了抵消電樞反應(yīng)的影響，維持磁鏈不變，勵磁繞組將產(chǎn)生一項直流電流，它的方向與原有的勵磁電流相同，使勵磁繞組的磁場得到加強(qiáng)。這項附加的直流分量產(chǎn)生的磁通也有一部分要穿入定子繞組，從而激起定子基頻電流的更大增長。這就是在突然短路的暫態(tài)過程中，定子電流要大大地超過穩(wěn)態(tài)短路電流的原因。4.凸極式同步發(fā)電機(jī)原始磁鏈方程中，轉(zhuǎn)子各繞組的自感系數(shù)、轉(zhuǎn)子各繞組之間的互感系數(shù)為常數(shù)；定子繞組的自感系數(shù)，定子繞組間的互感系數(shù)、定子各繞組與轉(zhuǎn)子各繞組之間的互感系數(shù)是變化的，變化的原因：一是凸極式同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子在d軸和q軸方向磁路不對稱，二是定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組之間存在著相對運動。（定子繞組的自感系數(shù)是轉(zhuǎn)子位置角的周期函數(shù)，周期為π，α=90°最小值，α=180°最大值。定子各項繞組間的互感系數(shù)也是轉(zhuǎn)子位置角的周期函數(shù)，周期為π，α=150°最小值，α=60°最大值。定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組間的互感系數(shù)隨位置角變化，周期為2π，α=0°正的最大值，α=90°或270°為零，α=180°負(fù)的最大值。由于轉(zhuǎn)子的縱軸繞組和橫軸繞組的軸線互相垂直，它們之間的互感系數(shù)為零。）隱極式同步發(fā)電機(jī)原始磁鏈方程中，轉(zhuǎn)子各繞組的自感系數(shù)、轉(zhuǎn)子各繞組之間的互感系數(shù)為常數(shù)、定子繞組的自感系數(shù)，定子繞組間的互感系數(shù)均為常數(shù)；定子各繞組與轉(zhuǎn)子各繞組之間的互感系數(shù)是變化的，變化的原因是定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組之間存在著相對運動。解決方法：由于電機(jī)在轉(zhuǎn)子的縱軸向和橫軸向的磁導(dǎo)都是完全確定的，為了分析電樞磁勢對轉(zhuǎn)子磁場的作用，可以采用雙反應(yīng)理論把電樞磁勢分解為縱軸分量和橫軸分量，這就避免了在同步電機(jī)穩(wěn)態(tài)分析中出現(xiàn)變參數(shù)的問題。5.派克方程是將空間靜止不動定子A、B、C三相繞組用兩個隨轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)的繞組和一個零軸繞組來等效替換，兩個隨轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)的繞組一個位于d軸方向，稱為d軸等效繞組；一個位于q軸方向稱為q軸等效繞組。派克變換的目的是將原始磁鏈方程中的變系數(shù)變換為常數(shù)，從而使發(fā)電機(jī)的原始電壓方程由變系數(shù)微分方程變換為常系數(shù)微分方程，以便于分析計算。為什么要對同步電機(jī)原始方程進(jìn)行坐標(biāo)變換？變換的意義是什么？答：轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，定、轉(zhuǎn)子繞組的相對位置不斷變化，在凸極機(jī)中有些磁通路徑的磁導(dǎo)也隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)作周期性變化。因此，同步電機(jī)磁鏈方程中的許多自感和互感系數(shù)也就隨著轉(zhuǎn)子位置而變化。若將磁鏈方程帶入電勢方程，則電勢方程將成為一組以時間的周期函數(shù)為系數(shù)的微分方程。這類方程組的求解是頗為困難的。變換的意義就是通過“坐標(biāo)變換”，用一組新的變量代替原來的變量，將變系數(shù)微分方程變換成常系數(shù)的微分方程，然后求解。6.發(fā)電機(jī)額定運行狀態(tài)下，因勵磁系統(tǒng)故障而失磁時，若系統(tǒng)無功功率充足，試分析允許發(fā)電機(jī)繼續(xù)運行將對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性產(chǎn)生什么影響。答：額定運行狀態(tài)下，發(fā)電機(jī)氣隙磁場由勵磁繞組電流和定子三相電流共同維持，發(fā)電機(jī)失磁后，勵磁繞組中電流的強(qiáng)制分量變?yōu)榱?，使得勵磁繞組磁鏈減少，根據(jù)超導(dǎo)磁鏈?zhǔn)睾阍瓌t，勵磁繞組中將會感應(yīng)出一個自由電流分量，但總的勵磁電流還是變小，從而使得Eq減小，定子電流由滯后于發(fā)電機(jī)端電壓的感性電流變?yōu)槌暗娜菪噪娏?，發(fā)電機(jī)由原來的向系統(tǒng)供出無功功率變?yōu)閺南到y(tǒng)吸收無功功率，造成了系統(tǒng)的無如果系統(tǒng)中無功功率儲備充足，則繼續(xù)允許該發(fā)電機(jī)運行，其吸收的無功功率可由無功備用容量補(bǔ)充，而該發(fā)電機(jī)還會繼續(xù)向系統(tǒng)注入有功功率，處于異步運行狀態(tài)，待勵磁系統(tǒng)故障消除后，重新投入勵磁，使它牽入同步，恢復(fù)正常運行。因此，系統(tǒng)無功功率充足時，允許失磁后的發(fā)電機(jī)繼續(xù)運行，能夠縮短系統(tǒng)恢復(fù)正常運行所需的時間，有利于提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。7.用等面積定則說明快速切除故障可以提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。答：快速切除故障，除了能減輕電氣設(shè)備因故障電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)等不良影響外，對于提高電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性還有著決定性的意義。如圖中a、b、c所示。加快切除故障的速度，可以減小切除角δc，圖中δc(a)>δc(b)>δc(c)。從圖中可以看出，減小切除角δc既可以減小加速面積（如圖a、b同步運行狀態(tài)是指所有并聯(lián)運行的同步電機(jī)都有相同的電角速度。在這種情況下，表征運行狀態(tài)的參數(shù)具有接近于不變的數(shù)值，通常稱詞情況為穩(wěn)定運行狀態(tài)。電力系統(tǒng)同步運行的穩(wěn)定性是根據(jù)受擾后系統(tǒng)中并聯(lián)運行的同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子間的相對位移角(或發(fā)電機(jī)電勢間的相角差)的變化規(guī)律來判斷，又稱為功角穩(wěn)定性。當(dāng)發(fā)電機(jī)的電勢Eq和受端電壓V均為恒定時，傳輸功率Pe是角度δ的正弦函數(shù)。角度δ為電勢Eq與電壓V之間的相位角。因為傳輸功率的大小與相位角δ密切相關(guān)，所以又稱δ為“功角”或“功率角”。傳輸功率與功角的關(guān)系Pe=f(δ)，又稱“功角特性”或“功率特性”。8.靜態(tài)穩(wěn)定：所謂電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性，一般是指電力系統(tǒng)在運行中受到微小擾動后，獨立地恢復(fù)到它原來的運行狀態(tài)的能力?？梢杂谩鱌e/△δ>0作為簡單電力系統(tǒng)具有靜態(tài)穩(wěn)定的判據(jù)。暫態(tài)穩(wěn)定：電力系統(tǒng)具有暫態(tài)穩(wěn)定性，一般是指電力系統(tǒng)在正常運行時，受到一個大的擾動后，能從原來的運行狀態(tài)（平衡點）不失去同步地過渡到新的運行狀態(tài)，并在新運行狀態(tài)下穩(wěn)定地運行（也可能經(jīng)過多個大擾動后回到原來的運行狀態(tài)）。可用電力系統(tǒng)受到大擾動后功角隨時間變化的特性作暫態(tài)穩(wěn)定的判據(jù)。9.dP/dV<0可以用作負(fù)荷節(jié)點穩(wěn)態(tài)電壓穩(wěn)定的一種判據(jù)。自動勵磁調(diào)節(jié)器對功率的影響：提高電力系統(tǒng)功率極限和擴(kuò)大穩(wěn)定運行范圍都有著良好的作用。10.復(fù)雜電力系統(tǒng)功率特性特點：a.任一發(fā)電機(jī)輸出的電磁功率，都與所有發(fā)電機(jī)的電勢及電勢間的相對角有關(guān)，因而任何一臺發(fā)電機(jī)運行狀態(tài)的變化，都要影響到所有其余發(fā)電機(jī)的運行狀態(tài)。b.任一臺發(fā)電機(jī)的功角特性，是它與其余所有發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子間相對角（共N-1個）的函數(shù)，是多變量函數(shù)，因而不能在P-δ平面上畫出功角特性，同時，功率極限的概念也不明確，一般也不能確定其功率極限。11.暫態(tài)穩(wěn)定分析計算的基本假設(shè)：a.忽略發(fā)電機(jī)定子電流的非周期分量和它相對應(yīng)的轉(zhuǎn)子電流的周期分量。原因：一方面，由于電子電流的非周期分量衰減時間常數(shù)很小，通常只有幾十毫秒；另一方面，由于定子非周期分量電流產(chǎn)生的磁場在空間靜止不動，它在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩是周期（同步周期）變化的，平均值很小，且轉(zhuǎn)子機(jī)械慣性較大，因而對轉(zhuǎn)子整體相對運行影響很小。給分析結(jié)果帶的影響：采用這個假定后，發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子繞組的電流、系統(tǒng)電壓及發(fā)電機(jī)的電磁功率等，在大擾動瞬間均可以突變，同時，這也意味著忽略電力網(wǎng)絡(luò)中各元件的電磁暫態(tài)過程。b.發(fā)生不對稱故障時，不計零序和負(fù)序電流對轉(zhuǎn)子運動的影響。原因：對于零序電流，一方面由于聯(lián)接發(fā)電機(jī)的升壓變壓器絕大多數(shù)采用三角形-星形接法，發(fā)電機(jī)都接在三角形側(cè)，如果故障發(fā)生在高壓網(wǎng)絡(luò)中（大多數(shù)都是這樣），則零序電流并不通過發(fā)電機(jī)；另一方面，即使發(fā)電機(jī)流通零序電流，由于定子三相繞組在空間堆成分布為零，零序電流所產(chǎn)生的合成氣隙磁勢為零，對轉(zhuǎn)子運動也沒有影響。對于負(fù)序電流在氣隙中產(chǎn)生的合成電樞反應(yīng)磁場，其旋轉(zhuǎn)方向與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反。它與轉(zhuǎn)子繞組直流電流相互作用所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，是以近兩倍同步頻率交變的轉(zhuǎn)矩，其平均值接近于零，對轉(zhuǎn)子運動的總趨勢影響很小，加之轉(zhuǎn)子機(jī)械慣性較大，所以對轉(zhuǎn)子運動的瞬時速度的影響也不大。c.忽略暫態(tài)過程中發(fā)電機(jī)的附加損耗。這些附加損耗對轉(zhuǎn)子的加速運動有一定的制動作用，但其數(shù)值不大，忽略它們使計算結(jié)果略偏保守。d.不考慮頻率變化對系統(tǒng)參數(shù)的影響。發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速偏離同步轉(zhuǎn)速不多，可以不考慮頻率變化對系統(tǒng)參數(shù)的影響。12.復(fù)雜電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定判據(jù)？相對功角的變化趨勢？電力系統(tǒng)是否具有暫態(tài)穩(wěn)定性，或者說，系統(tǒng)受到大擾動后各發(fā)電機(jī)之間能否繼續(xù)保持同步運行，是根據(jù)各發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子之間相對角的變化特性來判斷的，在相對角中，只要有1個相對角隨時間的變化趨勢是不斷增大（或不斷減?。r，系統(tǒng)是不穩(wěn)定的，如果所有的相對角經(jīng)過振蕩之后都能穩(wěn)定在某一值，則系統(tǒng)是穩(wěn)定的。因為“絕對”角是發(fā)電機(jī)相對于同步旋轉(zhuǎn)軸的角度，因此，若“絕對角”δi隨時間不斷增大，則意味著第i臺發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速高于同步速度；若δi隨時間不斷減小，則第i臺發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速低于同步速度。所有發(fā)電機(jī)的“絕對角”最后都隨時間不斷增大，系統(tǒng)仍然可能是穩(wěn)定的，它只意味著在新的穩(wěn)定運行狀態(tài)下，系統(tǒng)頻率高于額定值。13.小擾動分析電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的步驟：a.列寫電力系統(tǒng)各元件的微分方程以及聯(lián)系各元件間關(guān)系的代數(shù)方程（如網(wǎng)絡(luò)方程）b.分別對微分方程和代數(shù)方程線性化c.消去方程中的非狀態(tài)量，求出線性化小擾動狀態(tài)方程及矩陣Ad.進(jìn)行給定運行情況的初態(tài)計算，確定A矩陣各元素的值e.確定或判斷A矩陣特征值的符號，判斷系統(tǒng)在給定運行條件下是否具有靜態(tài)穩(wěn)定性。特征值判別法：若線性化方程中的A矩陣沒有零值和實部為零的特征值，則非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可以完全由線性化方程的穩(wěn)定性來決定。具體的說：a.若線性化方程的A矩陣的所有特征值的實部均為負(fù)值，線性化方程的解是穩(wěn)定的，則非線性系統(tǒng)也是穩(wěn)定的b.若線性化方程的A矩陣至少有一個實部為正值的特征值，線性化方程的解是不穩(wěn)定性的，則非線性系統(tǒng)也是不穩(wěn)定的c.若線性化方程的A矩陣有零值或?qū)嵅繛榱愕奶卣髦?，則非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性需要計及非線性部分R(△x)才能判定。14.簡單電力系統(tǒng)功角特性如圖18-1，試分析其靜態(tài)穩(wěn)定性的基本概念。答：電力系統(tǒng)受微小擾動的靜態(tài)穩(wěn)定性是研究電力系統(tǒng)在平衡點附近的“領(lǐng)域”特性問題的。它描述的是系統(tǒng)在微小擾動下回到初始運行點的能力。如圖所示，若系統(tǒng)初始運行點為平衡點a時，由于某個隨機(jī)微小擾動（如原動機(jī)功率突然增加，然后擾動消失），使得發(fā)電機(jī)的功角增加了?δ>0，由圖可知，功角增加將使得發(fā)電機(jī)的電磁功率增加，大于原動機(jī)的機(jī)械功率，從而使得發(fā)電機(jī)朝著使得功角減小的方向加速運行；當(dāng)系統(tǒng)運行到點a時，雖然此時的不平衡轉(zhuǎn)矩為零，但是速度不為零，因此系統(tǒng)將沿著功角繼續(xù)增加的方向作減速運動，最終在系統(tǒng)正阻尼的作用下，將回到初始運行點a當(dāng)系統(tǒng)初始運行點為平衡點b時，由于某個隨機(jī)微小擾動（如原動機(jī)功率突然增加，然后擾動消失），使得發(fā)電機(jī)的功角增加了?δ>0，由圖可知，功角增加將使得發(fā)電機(jī)的電磁功率減少，并且小于原動機(jī)的機(jī)械功率，從而使得發(fā)電機(jī)朝著使得功角增加的方向加速運行；不能夠再回到初始運行點b，并最終導(dǎo)致系統(tǒng)失去穩(wěn)定。綜上，平衡點a具有靜態(tài)穩(wěn)定性，而平衡點b則不具有靜態(tài)穩(wěn)定性。15.提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和輸送能力的一般原則是：盡可能地提高電力系統(tǒng)的功率極限；抑制自發(fā)振蕩的發(fā)生；盡可能減少發(fā)電機(jī)相對運動的振蕩幅度。措施：a.改善電力系統(tǒng)基本元件的特性和參數(shù)，如改善發(fā)電機(jī)及其勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)特性、改善原動機(jī)的調(diào)節(jié)特性、減小變壓器的電抗、改善繼電保護(hù)和開關(guān)設(shè)備的特性、改善輸電線路的特性和采取直流輸電等措施。b.采用附加裝置提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，如輸電線路采用串聯(lián)電容或并聯(lián)電抗補(bǔ)償、輸電線路設(shè)置開關(guān)站、裝設(shè)中繼同步調(diào)相機(jī)、變壓器中性點經(jīng)小阻抗接地（為了提高接地短路時的暫態(tài)穩(wěn)定，阻抗不能過大，也不能過小，過小不起作用，過大在第二擺失去穩(wěn)定。不能在受端變壓器中性點接電阻）、發(fā)電機(jī)采用電氣制動（制動電阻不能過大也不能過小，原因變壓器）等。c.改善運行條件及其他措施，如正確制定電力系統(tǒng)運行參數(shù)的數(shù)值、合理選擇電力系統(tǒng)的運行接線、切除部分發(fā)電機(jī)及部分負(fù)荷、利用高壓直流輸電功率的快速調(diào)節(jié)特性、減少系統(tǒng)穩(wěn)定破壞所帶來的損失和影響等。試以簡單電力系統(tǒng)為例，分析變壓器中性點經(jīng)小電阻接地時，對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。答：變壓器中性點接地的情況，對發(fā)生接地短路時的暫態(tài)穩(wěn)定有著重大影響。以線路單相接地故障為例，中性點未接電阻時，短路狀態(tài)下發(fā)電機(jī)的功率特性為：PⅡ=EVX12Ⅱsin從物理概念上講，短路時零序電流通過接地電阻時要消耗有功功率，其中一部分可由發(fā)電機(jī)來承擔(dān)，從而使發(fā)電機(jī)輸出的電磁功率增加，轉(zhuǎn)軸上的不平衡功率減小，從而減小了發(fā)電機(jī)的相對加速度，提高了故障后的暫態(tài)穩(wěn)定性。變壓器中性點經(jīng)小電阻接地只對接地短路起作用，而且僅有短路開始到短路被切除的一小段時間內(nèi)起作用。如果在系統(tǒng)發(fā)生短路故障后，有控制地在加速的發(fā)電機(jī)端投入電阻負(fù)荷，則可以增加發(fā)電機(jī)的電磁功率，產(chǎn)生制動作用從而達(dá)到提高暫態(tài)穩(wěn)定的目的。這種做法稱為電氣制動，接入的電阻稱為制動電阻。并聯(lián)電抗補(bǔ)償：在線路上并聯(lián)電抗器來吸收線路電容所產(chǎn)生的無功。作用：a.電動機(jī)可以在較低的而且是滯后的功率因數(shù)運行。b.發(fā)電機(jī)的電勢大大提高，運行功角減小，從而使系統(tǒng)穩(wěn)定性得到提高。三道防線：a.繼電保護(hù)b.切機(jī)切負(fù)荷措施c.解列提高穩(wěn)定性措施的規(guī)律：提高靜態(tài)穩(wěn)定對暫態(tài)穩(wěn)定有利，功率極限上升增大了最大減速面積，提高暫態(tài)穩(wěn)定不一定對靜態(tài)穩(wěn)定有用。自動重合閘：重新投入輸電線路由開關(guān)設(shè)備自動進(jìn)行，增大了最大減速面積，暫態(tài)穩(wěn)定，但不一定總有用（若故障不是瞬時的）圖19-4，系統(tǒng)f點發(fā)生短路故障，0.1s后切除故障回路，再過0.1s后自動重合閘成功，系統(tǒng)是暫態(tài)穩(wěn)定的。試?yán)L圖說明功角δ的變化。答：系統(tǒng)初始運行點為點a，功角為δ0；在t=t0時刻在f點發(fā)生短路故障，系統(tǒng)運行點變?yōu)辄cb，并沿bc加速運行，功角逐漸增大；0.1s后，功角變?yōu)棣腸，此時切除故障回路，則系統(tǒng)運行點變?yōu)閐，并沿著de減速運行，由于速度方向沒有改變，因此功角將繼續(xù)增加；又過0.1s后，功角增加到δR，此時系統(tǒng)重合閘成功，系統(tǒng)運行點變?yōu)閒，并沿fg減速運行，由于速度方向還沒有改變，此時功角繼續(xù)增加，當(dāng)系統(tǒng)運行到g點時，速度減為0，此時功角達(dá)到了最大值δmax。由于該點處的加速度不為零，因此系統(tǒng)將沿著gfa反向加速運行，功角將逐漸減小。當(dāng)系統(tǒng)具有正的阻尼系數(shù)時，系統(tǒng)將以點簡單電力系統(tǒng)中并聯(lián)電阻、并聯(lián)電抗和串聯(lián)電阻所對應(yīng)的功率極限角為δ1、δ2、δ16.列些狀態(tài)變量形式的轉(zhuǎn)子運動方程并解釋各量的含義。答：不計阻尼時，轉(zhuǎn)子的運動方程為：d?δdt=ω-ωNd?ωdt=ωNTJ（PT-PEqδ）式中，TJ為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的慣性時間常數(shù)；ω試用小干擾法分析簡單電力系統(tǒng)具有靜態(tài)穩(wěn)定性的條件（計入阻尼系數(shù)，不計調(diào)速和調(diào)壓的影響）。答：計及阻尼作用后的發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子運動方程為：TJ在工作點δ0附近將PEqδ展開成泰勒級數(shù)并略去二次及以上各項得到線性化的狀態(tài)方程為：d?δA矩陣的特征值為p1,2根據(jù)阻尼系數(shù)D的符號可以分為兩種情況來討論阻尼對穩(wěn)定性的影響。（1）D>0，即發(fā)電機(jī)具有正阻尼的情況。當(dāng)SEq>0，且D2>4SEqTJ/ωN時，特征值為兩個負(fù)實數(shù)，（2）D<0，即發(fā)電機(jī)具有負(fù)阻尼的情況。在這種情況下，不論S綜上所述，考慮阻尼作用下的簡單電力系統(tǒng)具有靜態(tài)穩(wěn)定的條件是D>0且S已知具有附加控制器的某等值發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運動方程（增量形式）可表示為d?δdt=?ωd?ωdt=-?Pe+?Pe'TJ式中，?Pe=D?ω+答：根據(jù)已知條件，可對發(fā)電機(jī)的增量方程進(jìn)行化簡有：d?δdt=?ω得到A=01-K下面分兩種情況來討論系數(shù)的靜態(tài)穩(wěn)定性：（1）K2+D>0的情況。當(dāng)K1+SEq>0，且K2+D2TJ2-K2（2）K2+D<0的情況。無論由上可知，增加了附加控制器后，系統(tǒng)穩(wěn)定的條件為K2+D>0下面討論附加控制器系數(shù)K1、K（1）引入K2后，系統(tǒng)的綜合阻尼系數(shù)由D變?yōu)镵2+D，從而當(dāng)原系統(tǒng)具有負(fù)阻尼特性時，即（2）引入K1后，當(dāng)整步功率系數(shù)SEq<0時，及功角大于90°時，通過增加17.n個節(jié)點電力系統(tǒng)的潮流方程的一般形式：(Pi-jQi)/Vi=j=1nYijVj將上述方程的實部和虛部分開，對每一個節(jié)點可得到兩個實數(shù)方程，但有4個變量（P、Q、V、δ）。因此，必須給定其中兩個，另外兩個作為待求變量，方程組才可以求解。根據(jù)電力系統(tǒng)的實際運行條件，按給定變量的不同，一般將節(jié)點分為三種類型：PQ節(jié)點：已知節(jié)點注入有功功率P和無功功率Q，電壓幅值V和相角δ為待求量；變電所、聯(lián)絡(luò)節(jié)點和恒功率運行模式的發(fā)電廠。PV節(jié)點：已知節(jié)點注入有功功率P和電壓幅值V，注入無功功率Q和電壓相角δ為待求量；具有一定無功儲備的發(fā)電廠和具有可調(diào)無功電源設(shè)備的變電所；數(shù)量少。平衡節(jié)點：已知節(jié)點電壓幅值V和相角δ，注入有功功率P和無功功率Q為待求量；平衡全網(wǎng)有功，提供參考角度；全網(wǎng)至少有一個；具有充足有功和無功容量的發(fā)電廠節(jié)點（如主調(diào)頻電廠）潮流計算的約束條件：a.所有節(jié)點電壓必須滿足Vimin≤Vi≤Vimax(i=1,2,…n)雅