動(dòng)態(tài)電力系統(tǒng)分析復(fù)習(xí)題理想電機(jī)（P1）滿足以下假定條件的電機(jī)稱為理想電機(jī)：（1）電機(jī)磁鐵部分的磁導(dǎo)率為常數(shù)，既忽略調(diào)磁滯、磁飽和的影響，也不計(jì)渦流及集膚作用等的影響。（2）對(duì)縱軸及橫軸而言，電機(jī)轉(zhuǎn)子在結(jié)構(gòu)上是完全對(duì)稱的。（3）定子的3個(gè)繞組的位置在空間互相相差120°電角度。3個(gè)繞組在結(jié)構(gòu)上完全相同。同時(shí)，它們均在氣2.3.隙中產(chǎn)生正弦形分步的磁動(dòng)勢(shì)。（4）定子及轉(zhuǎn)子的槽及通風(fēng)溝等不影響電機(jī)定子及轉(zhuǎn)子的電感，即認(rèn)為電機(jī)的定子及轉(zhuǎn)子具有光滑的表面在同步發(fā)電機(jī)模型中，一般考慮哪些阻尼繞組在d軸上的一個(gè)等值阻尼繞組2.3.隙中產(chǎn)生正弦形分步的磁動(dòng)勢(shì)。（4）定子及轉(zhuǎn)子的槽及通風(fēng)溝等不影響電機(jī)定子及轉(zhuǎn)子的電感，即認(rèn)為電機(jī)的定子及轉(zhuǎn)子具有光滑的表面在同步發(fā)電機(jī)模型中，一般考慮哪些阻尼繞組在d軸上的一個(gè)等值阻尼繞組D；在q軸上的一個(gè)等值阻尼繞組Q。列寫出發(fā)電機(jī)abc和dqO坐標(biāo)下的電壓平衡方程式。abc坐標(biāo)軸下："u=p屮-riaaaa<u=p屮-ribbabu=p屮-riccacu=p屮+riffffu=p屮+riDDDDu=p屮+riQQQQP2)P3）、（P15）合并成u二p屮+ri式中p=ddtr=diagr=diagC,r,r,r,r,r)abcfDQdqO坐標(biāo)軸下：abcfDu一「S-r—idqO=pdqO+dqO+dq0u一「S-r—idqO=pdqO+dqO+dq0dq0u0rifDQfDQ1—」fDQfDQ式中S=JM,

dq0q4.在同步發(fā)電機(jī)方程中，采用PARK變換的目的是什么（P9）派克變換可以使我們通過等值變換，立足于d和q旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)觀察電機(jī)的電磁現(xiàn)象，從而能極好地適應(yīng)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)以及凸極效應(yīng)。經(jīng)派克變換后所得的dqO坐標(biāo)下的同步電機(jī)基本方程中的電感參數(shù)均為定常值，大大地有助于分析電機(jī)暫態(tài)過程的機(jī)理及有利于實(shí)用計(jì)算，從而在電機(jī)過渡過程分析及大規(guī)模電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)分析中取得了廣泛的應(yīng)用。5.PARK變換及逆變換公式完整的經(jīng)典派克變換：P12)cos9a-sin91a2或記作f=Dfdq0abc完整的經(jīng)典派克變換的逆變換：-sin9a-sin9b-sin9c或記作=D-1fabcdq06.列寫出發(fā)電機(jī)abc和dq0坐標(biāo)下的功率方程式。P7)、(P18)P=3(ui+ui)+3ui=3(p屮+ip屮+2ip屮)+3爲(wèi)i—￥i)—3(?2+i2+i2:r7.o2ddqqOO2ddqqOO2dqqd2dqOa在標(biāo)幺值系統(tǒng)中，時(shí)間的基準(zhǔn)值及其物理意義是什么(P2l)7.時(shí)間基準(zhǔn)值t二lrad時(shí)，定義：將轉(zhuǎn)子以?為電角速度旋轉(zhuǎn)lrad所需要的時(shí)間。BB-ty.這樣取時(shí)間基值符合基值選取原則一，可使有名值方程轉(zhuǎn)化為標(biāo)幺值方程時(shí)形式完全不變，二者一致，唯一的缺點(diǎn)是采用的時(shí)間基值與習(xí)慣單位不同。-ty.8.9.推導(dǎo)下列參數(shù)的表達(dá)式。XX'X”XX'X"TT"d,d,d,q,q,q,dO,dO列寫剛性轉(zhuǎn)子的同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程?？?6一lhdtOsP39~45)式（1-159））d8.9.推導(dǎo)下列參數(shù)的表達(dá)式。XX'X”XX'X"TT"d,d,d,q,q,q,dO,dO列寫剛性轉(zhuǎn)子的同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程?？?6一lhdtOsP39~45)式（1-159））d?l（o=v—D?+T—T

dtTOmOeOj水錘效應(yīng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，引水管道中各點(diǎn)的流速一定PP)—D?+―mO——eO0??.OO（P74）管道種各點(diǎn)的水壓也一定；當(dāng)導(dǎo)水葉開度卩突然變化時(shí)，引水管道各點(diǎn)的水壓將發(fā)生變化，從而輸入水輪機(jī)的機(jī)械功率Pm也相應(yīng)發(fā)生變化；在導(dǎo)水葉突然開大時(shí)，會(huì)引起流量增大的趨勢(shì)，反而使水壓減小，水輪機(jī)的瞬時(shí)功率不是增大而是突然減小一下，然后再增加，反之亦然。10.ll.寫出一種負(fù)荷靜態(tài)模型的表達(dá)式。P8l)P=Pru「pun〔U:1?p?nQ=Qru「quU:nnnnq?l2.將負(fù)荷表示成恒阻抗、恒電流、恒功率時(shí)，其表達(dá)式各是什么l2.將負(fù)荷表示成恒阻抗、恒電流、恒功率時(shí)，其表達(dá)式各是什么P82)l3.P=PnQ=Qnnru「2+bru「a+l3.P=PnQ=Qnnru「2+bru「a+cprUJnprUJnpa——qlUnl20變換及逆變換公式ffffffn+cqj11_—?—f?a1aa2fb1a2afc=KffabcP92)—?—fj11_—?—f?a?0ff=f=1a2afabcb1f1aa2fc1—L2」Ol22=K-lffabcP133)按所研究物理問題的性質(zhì)可將電力系統(tǒng)穩(wěn)定問題分為哪幾類P133)功角穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、低頻振蕩、次同步震蕩等電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析的主要目的（P135）電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析的主要目的是檢查系統(tǒng)在大擾動(dòng)下（如故障、切機(jī)、切符負(fù)荷、重合閘操作等情況，）各發(fā)電機(jī)組間能否保持同步運(yùn)行，如果能保持同步運(yùn)行，并具有可以接受的電壓和頻率水平，則稱此電力系統(tǒng)在這一大擾動(dòng)下是暫態(tài)穩(wěn)定的。電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性主要有哪二類分析方法（P135）電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析目前主要有兩種方法，即時(shí)域仿真（timeSimulation）法，又稱逐步積分（stepbystep）法，以及直接法（directmethod）,又稱暫態(tài)能量函數(shù)法（transientenergyfunctionmethod）。4.畫出電力系統(tǒng)基本組成部分及相互聯(lián)系示意圖P136)4.畫出電力系統(tǒng)基本組成部分及相互聯(lián)系示意圖P136)P原動(dòng)機(jī)及m」發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子調(diào)速器運(yùn)動(dòng)方程負(fù)荷方程Jk5LLnref勵(lì)磁系統(tǒng)＞發(fā)電機(jī)電磁方程U,Udq勵(lì)磁系統(tǒng)＞發(fā)電機(jī)電磁方程U,Udqdq-xy

坐標(biāo)變換網(wǎng)絡(luò)方程U=;；U2+U2Gdq說明直接法判別暫態(tài)穩(wěn)定性的基本思路。（P182）對(duì)一個(gè)系統(tǒng)構(gòu)造（定義）一個(gè)合理的暫態(tài)能量函數(shù)，它的大小應(yīng)能正確地反映系統(tǒng)失去穩(wěn)定的嚴(yán)重性確定和系統(tǒng)臨界穩(wěn)定相對(duì)應(yīng)的函數(shù)，即臨界能量，從而可通過對(duì)擾動(dòng)結(jié)束時(shí)暫態(tài)能量函數(shù)值和臨界值的比較來判別穩(wěn)定性或確定穩(wěn)定域。計(jì)算暫態(tài)能量函數(shù)為何要采用線性路徑假設(shè)（P187）因?yàn)榉e分與積分路徑有關(guān)，而由于實(shí)際搖擺曲線不知道，故通常作一“線性路徑”假定。什么是平衡點(diǎn)、不穩(wěn)定平衡點(diǎn)、相關(guān)不穩(wěn)定平衡點(diǎn)平衡點(diǎn)：根據(jù)暫態(tài)穩(wěn)定性的定義，在遭受擾動(dòng)后如果系統(tǒng)是穩(wěn)定的，則它最終將過渡到一個(gè)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況，那時(shí)各發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子角度、轉(zhuǎn)速和其它所有狀態(tài)變量將重新保持不變，即到達(dá)一個(gè)平衡狀態(tài)，對(duì)于故障后穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況下各個(gè)狀態(tài)變量的取值，可以用狀態(tài)空間中的點(diǎn)來表示，并稱為穩(wěn)定平衡點(diǎn)。不穩(wěn)定平衡點(diǎn)：是指對(duì)應(yīng)于故障切除后的一種穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況（平衡點(diǎn)），但它是靜態(tài)不穩(wěn)定的。相關(guān)不穩(wěn)定平衡點(diǎn)：是指對(duì)應(yīng)于故障切除后瞬間的一種穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況（平衡點(diǎn)），但它是靜態(tài)不穩(wěn)定的。對(duì)于一個(gè)特定擾動(dòng)，在所有的失穩(wěn)模式中，必有一種是真正合理，這一模式和故障地點(diǎn)、類型等有緊密聯(lián)系關(guān)系，故稱之為相關(guān)不穩(wěn)定平衡點(diǎn)，或主導(dǎo)不穩(wěn)定平衡點(diǎn)。一個(gè)n一個(gè)n機(jī)系統(tǒng)有多少個(gè)UEP點(diǎn)為什么對(duì)于一個(gè)n機(jī)系統(tǒng)，分別有一臺(tái)機(jī)、二臺(tái)機(jī)、?…-Q1+C2+???+Cn一1）種之多，即有2n-1-1個(gè)UEP點(diǎn)。2nnn（P188）n-1臺(tái)機(jī)失去穩(wěn)定，則失穩(wěn)模式按不同組合有P189)什么是慣性中心坐標(biāo)，列寫慣性坐標(biāo)下的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程。P189)?)/sTj?)/sTj1.攻角靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)的定義與要求。公式10-6)攻角靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)J=P1.攻角靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)的定義與要求。公式10-6)攻角靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)J=P—MaxP0X100%>15%?20%(正常運(yùn)行)>10%(事故后運(yùn)行)系統(tǒng)慣量中心的等值轉(zhuǎn)子角5coi定義為各轉(zhuǎn)子角的加權(quán)平均值空軻丄(p-P腔PdtmimCOId5TCOI=①dtCOI勢(shì)能邊界面法的基本思路(P194~195)在單機(jī)無窮大系統(tǒng)中，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子角達(dá)到5，即UEP點(diǎn)時(shí)，其相應(yīng)的勢(shì)能同時(shí)達(dá)到最大值，由于多機(jī)系n統(tǒng)判別失穩(wěn)模式困難，且RUEP(相關(guān)不穩(wěn)定平衡點(diǎn)法)求解費(fèi)時(shí)，因而產(chǎn)生了在系統(tǒng)失穩(wěn)時(shí)的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)軌跡5(t)上搜索勢(shì)能最大值點(diǎn)，并以勢(shì)能最大值V作為臨界能量的設(shè)想，由此產(chǎn)生了勢(shì)能邊界面法暫態(tài)穩(wěn)定分析。P，maxP199~203)EEAC法的基本思路P199~203)求出下列方程的平衡點(diǎn)(穩(wěn)態(tài)運(yùn)行點(diǎn))，在平衡點(diǎn)線性化，判別其穩(wěn)定性。X=X+X2-x1122X=XX212X-XX=0101020-XX-XX=0101020-X+XX=0201020IX=0IX=1得：C10C，I101討論非零解。IX=0IX=12020②線性化A±=AX—(XAX+XAX=AX—(AX+AX)=-AX1121121(X10,X20)1122AX=-AX+AX+AX=AX22121.A.A尢1=-AX2有矩陣A=aa1112A尢=AXaa2122I21A乂aaA乂nA=「0-「1=11110-Jh文2Ja21aJ22[A尢2-I???特征方程???特征方程det(九I一A)=0.?.Rl-A|=^-0、1=X2+1=0—1九一0???A具有實(shí)部為零的特征值???A具有實(shí)部為零的特征值.無擾運(yùn)動(dòng)屬于臨界情況求出單機(jī)無窮大系統(tǒng)的平衡點(diǎn)，列寫其線性化方程。(P260)解：(1)故障切除后發(fā)電機(jī)的電磁功率可以表示為Pc=PMsin?(2)故障切除后轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程為：d?/dt=3ds/dt=(Pm-PMsin?)/Tj故：d?/d?=(Pm-PMsin令（Pm-PMsin?）=0,則（?',0）就是單機(jī)-無窮系統(tǒng)的平衡點(diǎn)。將d?/dt=（Pm-PMsin?）/Tj兩端分別與s和d?/dt相乘，然后進(jìn)行積分，再經(jīng)運(yùn)算和整理后，可以得出通過任一給定點(diǎn)（?1,31）的軌跡方程為：1/2Tj（s人2-31A2）-[Pm（?-?1）+PM（cos?-cos?1）]=0此方程為其線性化方程。當(dāng)故障切除瞬間，系統(tǒng)的總能量小于臨界能量時(shí)，說明故障切除瞬間點(diǎn)位于穩(wěn)定域之內(nèi)，因此系統(tǒng)是穩(wěn)定的。給出阻尼比計(jì)算公式，如何判別系統(tǒng)負(fù)阻尼D/M7=為阻尼比2①n說明降階選擇模式法的理論依據(jù)。（P270）（1）特征根不發(fā)生變化，系統(tǒng)模式不變。（2）特征向量的相應(yīng)元素不變。防止電力系統(tǒng)低頻振蕩的對(duì)策（P287）一次系統(tǒng)的對(duì)策主要有如下內(nèi)容：（1）增強(qiáng)網(wǎng)架，減少重負(fù)荷輸電線，并減少送受端間的電氣距離，從面減少送、受電端之間的轉(zhuǎn)子角差。（2）采用串聯(lián)補(bǔ)償電容器，減少送、受電端得電氣距離。（3）采用直流輸電方案，使送、受電端間不發(fā)生功率振蕩。（4）在長(zhǎng)距離輸電線中部裝設(shè)靜止無功補(bǔ)償器（SVS）作電壓支撐，并通過其控制系統(tǒng)改善系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能。二次系統(tǒng)的對(duì)策主要有：采用電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）作勵(lì)磁附加控制，適當(dāng)整定PSS參數(shù)可提供抑制低頻振蕩的附加阻尼力矩；利用SVS裝置的附加控制及直流輸電附加控制或直流功率調(diào)制提供低頻振蕩的附加阻尼。二次控制措施宜裝置在大容量、快速響應(yīng)的動(dòng)態(tài)元件上，以便取得良好的抑制低頻振蕩的效果。什么是電力系統(tǒng)次同步諧振（P292）答：由于大型汽輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子軸系具有顯著的彈性，在一定條件下將會(huì)因機(jī)械和電氣的相互作用而產(chǎn)生自發(fā)振蕩，其頻率低于同步頻率，并與軸系的固有振蕩頻率有關(guān)。該現(xiàn)象稱為電力系統(tǒng)次同步諧振說明次同步諧振產(chǎn)生的機(jī)理。*當(dāng)定子回路的電磁振蕩頻率①與軸系的某一自然扭振頻率①互補(bǔ)，即①=1-?時(shí)，或者?與①之和為同tmtmtm步頻率時(shí)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子頻率為①的振蕩分量在定子繞組中所引起的次同步頻率（1-①）分量電流將對(duì)這一振mm蕩分量產(chǎn)生負(fù)阻尼作用，從而形成機(jī)械與電氣間的相互激勵(lì)。如果這種激勵(lì)能低償或超過機(jī)械和電磁振蕩中的各種阻尼和電阻中的功率消耗，則振蕩便得以維持或甚至發(fā)散。這便是具有串聯(lián)電容補(bǔ)償?shù)碾娏ο到y(tǒng)中發(fā)生次同步諧振的機(jī)理。當(dāng)定子回路的電磁振蕩頻率與軸系的某一自然扭振頻率互補(bǔ)時(shí)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子頻率的振蕩分量在定子繞組中所引起的次同步頻率分量電流將對(duì)這一振蕩分量產(chǎn)生負(fù)阻尼作用，從而形成機(jī)械與電氣間的相互激勵(lì)，如果這種激勵(lì)能抵償或超過機(jī)械和電磁振蕩中的各種阻尼和電阻中的功率消耗，則振蕩便得以維持或甚至發(fā)散。這就是具有串聯(lián)電容補(bǔ)償?shù)碾娏ο到y(tǒng)中發(fā)生次同步振蕩的機(jī)理。什么叫暫態(tài)力矩放大作用（P303）電力系統(tǒng)在發(fā)生故障、進(jìn)行重合閘及非周期合閘時(shí)，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的過渡過程，發(fā)電機(jī)的暫態(tài)電量中可能會(huì)含有頻率和軸系自然扭振頻率互補(bǔ)的分量。若系統(tǒng)在此頻率下電氣阻尼很小，則軸系可能在相應(yīng)的電磁力矩作用下產(chǎn)生較大幅度的震蕩。此時(shí)，即使跳開發(fā)電機(jī)出口開關(guān)，軸系仍將在弱阻尼下作緩慢衰減的扭振，而造成疲勞損傷，影響軸系的壽命。這一作用通常稱為“暫態(tài)力矩放大”作用。簡(jiǎn)述次同步諧振特征值分析法的基本思路。*（P314-320）答：第一步列出各元件的線性化方程式，第二步對(duì)全系統(tǒng)方程及次同步諧振判別。這樣，在某一給定穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式下，由各穩(wěn)定運(yùn)行參數(shù)的取值，將可得出狀態(tài)方程系數(shù)矩陣中各元素的數(shù)值，然后應(yīng)用QR法求出系數(shù)矩陣的全部特征值。一對(duì)共軛復(fù)特征值將對(duì)應(yīng)于d、q、o坐標(biāo)系統(tǒng)下各變量的一個(gè)頻率的振蕩分量。而由坐標(biāo)關(guān)系式推知與它相應(yīng)的定子三相變量的振蕩分量的頻率。如果全部特征值中出現(xiàn)實(shí)部為正，且虛部所對(duì)應(yīng)的頻率與軸系的某一自然扭振頻率接近，則定子三相變量中的對(duì)應(yīng)振蕩分量的頻率與該自然扭振頻率接近互補(bǔ)，而且振蕩幅值不斷增大，這表明系統(tǒng)在給定的運(yùn)行方式下將發(fā)生次同步諧振。簡(jiǎn)述次同步諧振復(fù)轉(zhuǎn)矩系數(shù)分析法的基本思路。（P320-323）抑制SSO的對(duì)策（P328）抑制SSO對(duì)策分為兩大類。一類是通過附加或改造一次設(shè)備去防止次同步振蕩，除了在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上裝設(shè)極面阻尼器外，可在發(fā)電機(jī)出口線路上串聯(lián)“阻塞濾波器”，使之在系統(tǒng)次同步諧振頻率上發(fā)生并聯(lián)諧振，而阻止機(jī)網(wǎng)間的扭振互作用發(fā)生。也可用