簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的電磁功率特性自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器對(duì)功率特性的影響無(wú)勵(lì)磁調(diào)節(jié)時(shí)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓的變化——振蕩中心的概念自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器對(duì)功率特性的影響網(wǎng)絡(luò)接線及參數(shù)對(duì)功率特性的影響串聯(lián)電阻并聯(lián)電阻并聯(lián)電抗復(fù)雜電力系統(tǒng)的電磁功率特性CH16電力系統(tǒng)的電磁功率特性重點(diǎn)：簡(jiǎn)單系統(tǒng)中Pe

的計(jì)算Pe與哪些因素相關(guān)等基本概念16.1簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的電磁功率特性簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)

指發(fā)電機(jī)通過(guò)變壓器，輸電線路與無(wú)窮大容量母線聯(lián)接而且不計(jì)各元件的電阻和導(dǎo)納的輸電系統(tǒng)。隱極機(jī)凸極機(jī)無(wú)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)有自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)串聯(lián)電阻并聯(lián)電阻并聯(lián)電抗（16.2討論）16.1簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的電磁功率特性同步電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行相量圖凸極式發(fā)電機(jī)供電的簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)相量圖(1)阻抗間關(guān)系16.1簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的電磁功率特性同步電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行相量圖(2)q軸電勢(shì)空載電勢(shì)，∝If(正比于勵(lì)磁電流)暫態(tài)電勢(shì)，∝Фf(正比于勵(lì)磁繞組總磁鏈)發(fā)電機(jī)端電壓在q軸的分量虛擬的計(jì)算電勢(shì)分量凸極式發(fā)電機(jī)供電的簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)相量圖16.1簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的電磁功率特性同步電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行相量圖(3)電抗后電勢(shì)暫態(tài)電抗(X'd)后電勢(shì)發(fā)電機(jī)端電壓虛擬的計(jì)算電勢(shì)分量凸極式發(fā)電機(jī)供電的簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)相量圖16.1簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的電磁功率特性同步電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行相量圖(4)發(fā)電機(jī)電勢(shì)間的相互關(guān)系凸極式發(fā)電機(jī)供電的簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)相量圖16.1簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的電磁功率特性同步電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行相量圖凸極式發(fā)電機(jī)供電的簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)相量圖(5)發(fā)電機(jī)電勢(shì)與無(wú)窮大系統(tǒng)電壓間的關(guān)系16.1簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的電磁功率特性同步電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行相量圖(6)EQ與q軸電勢(shì)之間的關(guān)系16.1簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的電磁功率特性同步電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行相量圖(7)隱極機(jī)Xd=Xq

，EQ=Eq16.1簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的電磁功率特性隱極式發(fā)電機(jī)的功率特性（Xd=Xq

，EQ=Eq）設(shè)無(wú)勵(lì)磁調(diào)節(jié)，Eq恒定；V恒定δ↑I↑I2Xd↑QEq-QV↑16.1簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的電磁功率特性凸極式發(fā)電機(jī)的功率特性（等值隱極機(jī)法）EQ隨運(yùn)行狀態(tài)變化，不便于計(jì)算功率，怎么辦？轉(zhuǎn)化為可以認(rèn)為恒定的電勢(shì)來(lái)計(jì)算16.1簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的電磁功率特性凸極式發(fā)電機(jī)的功率特性（等值隱極機(jī)法）不管用什么電勢(shì)表示的功率特性，對(duì)于給定的運(yùn)行狀態(tài)來(lái)說(shuō)均是等價(jià)的，即均要相等(在忽略電阻的情況下)

16.1簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的電磁功率特性凸極式發(fā)電機(jī)的功率特性（等值隱極機(jī)法）磁阻功率：二次諧波項(xiàng)，與勵(lì)磁無(wú)關(guān)，由于發(fā)電機(jī)縱、橫軸磁阻不同而引起

16.1簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的電磁功率特性關(guān)于凸極機(jī)的討論(1)磁組功率是二次諧波項(xiàng)，與勵(lì)磁無(wú)關(guān)，由于發(fā)電機(jī)縱、橫軸磁阻不同而引起(2)不管用什么電勢(shì)表示的功率特性，對(duì)于給定的運(yùn)行狀態(tài)來(lái)說(shuō)均是等價(jià)的，即均要相等(在忽略電阻的情況下)(3)δ'、δTL和δ，某些情況下轉(zhuǎn)化為功率問(wèn)題，采用δ'、δTL也可以討論穩(wěn)定。反映性質(zhì)，但僅是量上關(guān)系，運(yùn)動(dòng)方程不成立。(其它形式的功率特性)(4)關(guān)于公式：背誦或推導(dǎo)（兩電勢(shì)源功率傳輸&q軸電勢(shì)關(guān)系）不調(diào)節(jié)勵(lì)磁時(shí)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓隨

功角變化的情況——隨著功角逐漸增大，機(jī)端電壓逐漸降低16.3自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器對(duì)功率特性的影響(1)以隱極機(jī)來(lái)說(shuō)明(2)機(jī)端電壓VG，δ↑→VG↓(3)δ↑→沿線電壓↓(4)電壓下降程度取決于該點(diǎn)與兩個(gè)電勢(shì)間的電氣距離(5)δ

=180°時(shí)各點(diǎn)電壓最低(6)振蕩中心：兩不變電勢(shì)間

δ

=180°時(shí)電壓最低的點(diǎn)不調(diào)節(jié)勵(lì)磁時(shí)發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓隨

功角變化的情況——隨著功角逐漸增大，機(jī)端電逐漸降低16.3自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器對(duì)功率特性的影響振蕩中心:V=0(1)以隱極機(jī)來(lái)說(shuō)明(2)機(jī)端電壓VG，δ↑→VG↓(3)δ↑→沿線電壓↓(4)電壓下降程度取決于該點(diǎn)與兩個(gè)電勢(shì)間的電氣距離(5)δ

=180°時(shí)各點(diǎn)電壓最低(6)振蕩中心：兩不變電勢(shì)間

δ

=180°時(shí)電壓最低的點(diǎn)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器對(duì)功率特性的影響16.3自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器對(duì)功率特性的影響(1)AVR-作用：發(fā)電機(jī)裝設(shè)AVR后，當(dāng)δ↑→VG↓時(shí)，AVR將If↑→Eq↑，直到端電壓恢復(fù)（或接近）整定值VG0為止自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器對(duì)功率特性的影響16.3自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器對(duì)功率特性的影響(2)AVR時(shí)發(fā)電機(jī)模型的選擇：

根據(jù)調(diào)節(jié)器的性能選擇δ：V1與V2的相角差Z11

&

Z22：兩端的輸入阻抗Z12

&

Z21：兩端之間的轉(zhuǎn)移阻抗，Z12=Z21α11=90o-φ11，α22=90o-φ22，α12=90o-φ12，α21=90o-φ21φ11、φ22、φ12、φ21：Z11

、Z22、Z12

、Z21的阻抗角兩電勢(shì)源間的功率傳輸（教材上的通用方法）16.2網(wǎng)絡(luò)接線及參數(shù)對(duì)功率特性的影響參考：電力系統(tǒng)分析(下冊(cè))P14式(10-25)&(10-26)串聯(lián)電阻的影響（考慮隱極機(jī)）16.2網(wǎng)絡(luò)接線及參數(shù)對(duì)功率特性的影響Z=|Z|ejφ

α

=90o-φ

串聯(lián)電阻的影響（考慮隱極機(jī)）16.2網(wǎng)絡(luò)接線及參數(shù)對(duì)功率特性的影響Z=|Z|ejφ

由于串聯(lián)電阻的存在，發(fā)電機(jī)的功率特性↑→系統(tǒng)的功率特性則↓←

串聯(lián)電阻的影響（考慮隱極機(jī)）16.2網(wǎng)絡(luò)接線及參數(shù)對(duì)功率特性的影響串聯(lián)電阻上的功率損耗：串聯(lián)電阻的影響（考慮隱極機(jī)）16.2網(wǎng)絡(luò)接線及參數(shù)對(duì)功率特性的影響發(fā)電機(jī)固有功率（與功角無(wú)關(guān)）：

極限功率：

對(duì)應(yīng)功角：

略微擴(kuò)大了穩(wěn)定區(qū)域并聯(lián)電阻的影響（考慮隱極機(jī)）16.2網(wǎng)絡(luò)接線及參數(shù)對(duì)功率特性的影響并聯(lián)電阻的影響（考慮隱極機(jī)）16.2網(wǎng)絡(luò)接線及參數(shù)對(duì)功率特性的影響由于并聯(lián)電阻的存在，發(fā)電機(jī)的功率特性↑←系統(tǒng)的功率特性則↓→并聯(lián)電阻的影響（考慮隱極機(jī)）16.2網(wǎng)絡(luò)接線及參數(shù)對(duì)功率特性的影響發(fā)電機(jī)固有功率（與功角無(wú)關(guān)）：固有功率的大小與

Rk的大小(相當(dāng)于接入負(fù)荷)及接入點(diǎn)與發(fā)電機(jī)的電氣距離等密切相關(guān)。有時(shí)(如發(fā)電機(jī)負(fù)擔(dān)地區(qū)負(fù)荷時(shí))，固有功率可以遠(yuǎn)大于并聯(lián)電阻的影響（考慮隱極機(jī)）16.2網(wǎng)絡(luò)接線及參數(shù)對(duì)功率特性的影響發(fā)電機(jī)極限功率：對(duì)應(yīng)功角：略微縮小了穩(wěn)定區(qū)域并聯(lián)電抗的影響（考慮隱極機(jī)）16.2網(wǎng)絡(luò)接線及參數(shù)對(duì)功率特性的影響接入并聯(lián)電抗將使功率極限減小，Xk

越小，極限功率也就越小，Xk

=0時(shí)，相當(dāng)于三相短路，X12=∞，發(fā)電機(jī)輸出功率為零，轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生很大的不平衡轉(zhuǎn)矩，導(dǎo)致穩(wěn)定破壞?；驹?6.4復(fù)雜電力系統(tǒng)的功率特性推導(dǎo)N個(gè)節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，n臺(tái)發(fā)電機(jī)n維N維負(fù)荷用恒定阻抗表示，發(fā)電機(jī)用經(jīng)某電抗器的電勢(shì)表示EGi∠δi

，節(jié)點(diǎn)按以下順序編號(hào)：推導(dǎo)16.4復(fù)雜電力系統(tǒng)的功率特性其中：推導(dǎo)16.4復(fù)雜電力系統(tǒng)的功率特性其中：應(yīng)用：推導(dǎo)16.4復(fù)雜電力系統(tǒng)的功率特性其中：討論16.4復(fù)雜電力系統(tǒng)的功率特性PGi=f(δi1,δi2,δi3,…)，任一臺(tái)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(duì)角的函數(shù)，是多變量函數(shù)。任一臺(tái)發(fā)電機(jī)輸出的電磁功率，都與所有發(fā)電機(jī)的電勢(shì)及電勢(shì)間的相對(duì)角有關(guān)，因此任一臺(tái)發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的變化，都要影響到其余發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。功率極限難以確定。本章小結(jié)簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)同步電機(jī)輸出電磁功率，可以用各種電勢(shì)及相應(yīng)的電抗來(lái)表達(dá)，應(yīng)注意其適用的條件。發(fā)電機(jī)裝設(shè)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器后，輸