簡單電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定分析簡單電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性分析一、近似計算中的簡化（1）對發(fā)電機，在系統(tǒng)發(fā)生故障時采用E’恒定模型（2）不考慮調(diào)速系統(tǒng)的作用，認為輸入的機械功率恒定，即PT=C簡單電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性分析二、暫態(tài)穩(wěn)定分析的物理模型——功率特性的變化（1）正常運行時此時發(fā)電機發(fā)出的電磁功率為：簡單電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性分析（2）發(fā)生故障時（故障尚未切除）此時發(fā)電機發(fā)出的電磁功率為：三相短路時發(fā)電機輸出的電磁功率為零。簡單電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性分析（3）故障切除后此時發(fā)電機發(fā)出的電磁功率為：但此時的功角顯然和情景（2）中的功角不相等。簡單電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性分析畫出三種狀態(tài)下發(fā)電機的功角特性曲線如下：（1）正常運行（2）故障（3）故障切除電抗的大小關(guān)系：XI<XIII<XII簡單電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性分析三、暫態(tài)穩(wěn)定過程分析（1）正常運行階段：

a點為正常運行點，功角為δ0（2）故障發(fā)生后（故障尚未切除）：①P1→P2，a→b，功角、轉(zhuǎn)速不突變；②b點處PT>Pem，轉(zhuǎn)子加速，ω>ω0，功角δ增大。kfdEb簡單電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性分析（3）故障及時切除：

①c點處切除故障，P2→P3，c→e，功角、轉(zhuǎn)速不突變；

②e點處Pem>PT，轉(zhuǎn)子開始減速，但ω>ω0，功角繼續(xù)增大，運行點右移，e→f；

③f點處轉(zhuǎn)速降低至ω0

，功角不再增大，但Pem>PT，轉(zhuǎn)子減速，ω<ω0，功角減小，運行點左移，f→k；

④越過k點后，PT>Pem，加速，做阻尼振蕩，最后穩(wěn)定在k點。kfdEb簡單電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性分析（4）故障切除過晚系統(tǒng)失去暫態(tài)穩(wěn)定：故障切除前轉(zhuǎn)子加速已經(jīng)比較嚴重，運行點到達h點時仍有ω>ω0，功角繼續(xù)增大，則運行點越過h點繼續(xù)右移，PT>Pem，轉(zhuǎn)速、功角又開始增加，發(fā)電機與無窮大系統(tǒng)最終失去同步。kdhb簡單電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性分析關(guān)于故障及時切除和故障切除過晚的分析從上述(3)(4)可見，故障及時切除，可使發(fā)電機運行點在到達h點之前及時后退，最終穩(wěn)定在k點；故障切除過晚，運行點會越過h點，轉(zhuǎn)子再次加速，最終失去穩(wěn)定?？梢姡琍3曲線上必然存在一個臨界點，在運行點到達該臨界點之前切除故障可使系統(tǒng)保持暫態(tài)穩(wěn)定。如果剛好在臨界點處切除故障，運行點會剛好到達h點，此時機組轉(zhuǎn)速剛好下降至ω0，根據(jù)轉(zhuǎn)子運動方程式，功角不再增大或減小，運行點維持在h點，但根據(jù)功角靜態(tài)穩(wěn)定性的理論，該點不是靜態(tài)穩(wěn)定運行點。簡單電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性分析暫態(tài)穩(wěn)定性判據(jù)——（等）面積定則

加速面積——從b點到c點的加速過程中過剩轉(zhuǎn)矩所做的功，即轉(zhuǎn)子在加速過程中儲存的動能，等于圖中的Sabcd減速面積——從e點到f點的減速過程中制動轉(zhuǎn)矩所做的功，即轉(zhuǎn)子在減速過程中消耗的多余動能，等于圖中的Sdefg最大減速面積——發(fā)電機可以減速的最大范圍（從e點到h點），此時釋放的動能最大，等于圖中的Sdeh＋－PT>PemPem>PT簡單電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性分析暫態(tài)穩(wěn)定性判據(jù)——（等）面積定則系統(tǒng)具備暫態(tài)穩(wěn)定性：

加速面積=減速面積≤最大減速面積系統(tǒng)喪失暫態(tài)穩(wěn)定性：

加速面積>最大減速面積