【正文】 切除相與另外兩相線路間的分布電容和電耦合，將在故障相感應(yīng)電勢，通過故障點(diǎn)的弧道產(chǎn)生潛供電流，阻礙弧道的去游離。在接有大機(jī)組的超高壓線路出口處發(fā)生三相短路而且重合不成功，是對機(jī)組最危險(xiǎn)的沖擊，嚴(yán)重情況下的一次事故就能使發(fā)電機(jī)軸的疲勞壽命損失達(dá)100%。三相自動(dòng)重合閘是當(dāng)線路發(fā)生任意故障（單相、兩相或三相）時(shí)，是故障線路三相同時(shí)斷開，經(jīng)無電壓時(shí)間間隔后，就可三相重新投入。重合閘時(shí)間取決于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求故障點(diǎn)的去游歷時(shí)間、故障形式（單相或三相）、短路器的性能、自然條件（如風(fēng)速）等多方面的因素。再同步的成功率與轉(zhuǎn)差等于零時(shí)的角度、調(diào)速系統(tǒng)工作的正確性、在調(diào)速系統(tǒng)作用下原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增長速度、異步功率特性等因素有關(guān)。當(dāng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速趨于同步時(shí)，由于同步轉(zhuǎn)速的作用，發(fā)電機(jī)有可能牽入同步，恢復(fù)正常工作。根據(jù)初始條件及調(diào)速系統(tǒng)整定的不同，也有可能使原動(dòng)機(jī)的氣門關(guān)閉而使原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速減小到零，并在轉(zhuǎn)差減小到一定程度后重新開啟，增大原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩。 發(fā)電機(jī)失步后，由于調(diào)速系統(tǒng)的慣性，原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速并不按靜態(tài)特性變化的，而滯后轉(zhuǎn)差的變化。一般空冷和氫冷發(fā)電機(jī)在十幾秒的失步過程中不會(huì)使溫度上升的很高，但在氫內(nèi)冷和水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)中由于正常電流密度已較大，所以需檢測此時(shí)的溫升。2）定子回路中有效電阻的功率損耗，它們?nèi)Q于線路、變壓器及地區(qū)負(fù)荷的參數(shù)和發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁狀態(tài)，線路和變壓器的電阻越大，則相應(yīng)的制動(dòng)作用越大。調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)作使原動(dòng)機(jī)的功率減小。在這個(gè)階段原動(dòng)機(jī)輸入的功率一部分消耗在發(fā)電機(jī)和變壓器的損耗中，而其大部分則轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)子加速的動(dòng)能。其分析過程和單相接地短路、兩相短路相似，這里不在重復(fù)。、5進(jìn)行研究可知，在t=，中間短路相角差為—，從數(shù)值上可以看出，中間短路時(shí)要比末端短路時(shí)嚴(yán)重。通過對三個(gè)曲線的分析可以看到，當(dāng)BC 相首端故障時(shí)，相角差在很短的時(shí)間內(nèi)變化的很快，且變化的幅度很大。，附錄中選發(fā)電機(jī)5之間轉(zhuǎn)子相對位置角的曲線。也是造成這種圖形的可能性之一。60度和—，三條搖擺曲線都將出現(xiàn)直線的趨勢，但是這并不能說系統(tǒng)是穩(wěn)定的因?yàn)閺臄?shù)據(jù)可以看相對角的絕對值都是一直變大的，這就說明曲線不可能出現(xiàn)直線段，那么為什么會(huì)在輸出的曲線上出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象呢這要從計(jì)算機(jī)本身的有限性說起，原因之一：屏幕的有限性，由于計(jì)算機(jī)屏幕只能顯示有限的部分，所以當(dāng)曲線到達(dá)屏幕極限將自動(dòng)被屏幕限制成為一條沿角度數(shù)據(jù)一側(cè)的直線，因此在顯示出的曲線有一部分是直線段，因此造成誤解。 附錄三中所示的是單相接地短路故障分別發(fā)生在首端、中間、末端三個(gè)不同地點(diǎn)時(shí)，對系統(tǒng)不同擾動(dòng)后所得到的三類搖擺曲線。對于這種結(jié)局，稱電力系統(tǒng)是暫態(tài)不穩(wěn)定的，或稱電力系統(tǒng)失去暫態(tài)穩(wěn)定。如下圖所示： δmin δ δkδ0 t且振蕩幅度逐漸減小，各發(fā)電機(jī)之間的相對轉(zhuǎn)速最終衰減到零，使得系統(tǒng)回到擾動(dòng)前的穩(wěn)定運(yùn)行情況，或者過渡到一個(gè)新的穩(wěn)定運(yùn)行情況。第六章110KV電力網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定分析 在前面已經(jīng)對電力系統(tǒng)分析方法和一些計(jì)算方法進(jìn)行了介紹，本章即是利用前面部分內(nèi)容進(jìn)行穩(wěn)定性分析?？颍?）將ＩＡ０置０。若無故障或操作，進(jìn)行點(diǎn)不會(huì)發(fā)生突變，轉(zhuǎn)至框（8）。否則執(zhí)行框（2）、（3）。求的各節(jié)點(diǎn)的三序電壓存于CKCK2數(shù)組。在框（5）中，這兩個(gè)數(shù)組第Ｌ單元已置０，只有正序網(wǎng)發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的單元才不為0?？颍?7）、（38）判別當(dāng)前運(yùn)算行是否正序網(wǎng)發(fā)電機(jī)對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)，對應(yīng)于正序網(wǎng)有連接發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)，IGM數(shù)組相應(yīng)的填發(fā)電機(jī)的順序號(hào)，對應(yīng)于正序網(wǎng)非發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)，負(fù)序網(wǎng)和零序的所有節(jié)點(diǎn)，IMG數(shù)組相應(yīng)的填0。網(wǎng)絡(luò)方程（）稀疏矩陣的元素是2*2維分塊矩陣?？颍?）IS循環(huán)表示序循環(huán)。這里沒有輸出節(jié)點(diǎn)的電壓值和其他狀態(tài)的變化值。因此，程序內(nèi)部發(fā)電機(jī)的順序號(hào)，根據(jù)輸入的原始數(shù)據(jù)中發(fā)電機(jī)的序號(hào)和IM數(shù)組儲(chǔ)存的內(nèi)容就可以找到程序內(nèi)部發(fā)電機(jī)的序號(hào)。若鍵入三個(gè)零，則表示輸出兩臺(tái)發(fā)電機(jī)之間的搖擺曲線結(jié)束。其功能有：（1）輸出任意兩臺(tái)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置角之間的搖擺曲線：（2）輸出暫態(tài)過程所有發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子位置角。BNP為解網(wǎng)絡(luò)方程子程序。假如系統(tǒng)發(fā)生故障或操作，網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)納矩陣要按式 進(jìn)行修改。 其主要功能是形成故障操作時(shí)刻表 ，計(jì)算發(fā)電機(jī)交軸暫態(tài)電動(dòng)勢和轉(zhuǎn)子位置的初值，修改發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)的負(fù)續(xù)自導(dǎo)納，修改負(fù)續(xù)節(jié)點(diǎn)的正、負(fù)續(xù)自導(dǎo)納。不規(guī)則的互導(dǎo)納存放在YZYZ2數(shù)組， 其行、列號(hào)存放在IYIY2數(shù)組。 BOP為節(jié)點(diǎn)編號(hào)優(yōu)化子程序他同LOP基本一樣。BBP為輸入故障操作信息和分解線路子程序是由于故障操作信息均用數(shù)字描述，才可使計(jì)算機(jī)得以以程序的形式實(shí)現(xiàn)，而在輸入的故障信息，每重故障用7個(gè)數(shù)據(jù)描述：（故障類型）；（2） 故障線路首端節(jié)點(diǎn)號(hào)；（3） 故障線路末端節(jié)點(diǎn)號(hào)；（4） 故障開始時(shí)間；（5） 故障結(jié)束時(shí)間；（6） 故障地點(diǎn)；（7） 附加信息。3）不論是序電流，還是相電流，流入一個(gè)節(jié)點(diǎn)的電流之和應(yīng)等于零。計(jì)算結(jié)果是否正確，跟短路電流計(jì)算程序一樣，從三方面進(jìn)行檢查：1）是否滿足故障點(diǎn)的邊界條件。不論電壓還是電流，緊輸出正、負(fù)、零序分量的實(shí)部與虛部?？颍?6），（17）按故障類型IG調(diào)用AYP子程序?？颍?2）就是取故障處的阻抗值為。為此，用的阻抗值代替零阻抗?？颍?）從FA數(shù)組取出部分故障信息，IG單元存放故障類型，R，X單元分別存放故障處的電阻和電抗。（6）FCP子程序的功能是形成零序?qū)Ъ{矩陣。若鍵入0，則表示修改結(jié)束。（2）FBP子程序的功能是輸入故障信和分解故障線路故障信息輸入方式有兩種：一是調(diào)用磁盤中的數(shù)據(jù)文件。3)不論是序電流還是相電流，流入一個(gè)節(jié)點(diǎn)的電流之和應(yīng)等于零。（7）SCRP子程序的功能是輸出短路電流計(jì)算結(jié)果。同時(shí)要記存非對角非零元素的列號(hào)和每行非對角非零元素的個(gè)數(shù)。（5）SCJP子程序的功能是形成導(dǎo)納矩陣因子表。這種方法的基本思想是將連接支路最少的節(jié)點(diǎn)先編號(hào)，然后消去該節(jié)點(diǎn)，每消一個(gè)節(jié)點(diǎn)，尚未編號(hào)的節(jié)點(diǎn)所連接支路數(shù)就隨之變化，再在未編號(hào)的節(jié)點(diǎn)中查找連接之路數(shù)最少的節(jié)點(diǎn)挨編號(hào)，如此反復(fù)，直至消去所有節(jié)點(diǎn)。緊接著是發(fā)電機(jī)數(shù)據(jù)，每臺(tái)發(fā)電機(jī)占一行。DAT。短路電流計(jì)算主程序SCP包括九個(gè)子程序，SCGP、SCOP、SCKP、SCDP、SCCP、SCJP、SCWP、SCRP、SCOM。不壓器的非標(biāo)準(zhǔn)變比。 不計(jì)系統(tǒng)元件的電阻，只計(jì)元件的電抗，或用阻抗的模替代電抗。由三序電壓和電流就可計(jì)算出三相電和電流。應(yīng)用迭加原理，將三相網(wǎng)絡(luò)分解為正負(fù)零序三個(gè)網(wǎng)絡(luò)。 故障程序簡介短路電流計(jì)算是電力系統(tǒng)最常用的計(jì)算之一。IN數(shù)組是用來存放正序?qū)Ъ{矩陣每行非零互導(dǎo)納元素的個(gè)數(shù)的。然后將非零互導(dǎo)納YZ1（K）、YZ2（K）存入Y1（J）、 Y2（J）單元，其列號(hào)存于IY（J）單元?？颍?5）、（27） KI循環(huán)對當(dāng)前行I已有規(guī)則 排列在YY2數(shù)組中的互導(dǎo)納元素（它在 YY2數(shù)組中的位置 為K0+K1）逐個(gè)進(jìn)行檢查，是否有列號(hào)等于J3的元素。具體做法如下：框 （21）中JI是當(dāng)前行I非零互導(dǎo)納元素的記數(shù)單元，開始置零。它是逐個(gè)累加的。導(dǎo)納互的實(shí)部、虛部分別記存于YZYZ 2 數(shù)組，其行號(hào)和列號(hào)分別記存于IYIY2數(shù)組?？颍?6）將當(dāng)前非對地支路導(dǎo)納累加到I、J節(jié)點(diǎn)的自導(dǎo)納上?？颍?1）到（14） 分別計(jì)算輸電線支路或變壓器支路I節(jié)點(diǎn)自導(dǎo)納，J節(jié)點(diǎn)自導(dǎo)納和它們之間的互導(dǎo)納。有時(shí)會(huì)出現(xiàn)這樣的支路，只有零序阻抗，而無正序阻抗，即正序支路斷開，框（9）A單元為0，就是正序支路情況?？颍?）K循環(huán)表示逐次追加一條支路。第二部分功能是將不規(guī)則存放在YZYZ2數(shù)組中的非零互導(dǎo)納變成有規(guī)則地排列在YY2數(shù)組中，其列號(hào)存于IY數(shù)組，每行非零互導(dǎo)納元素的個(gè)數(shù)存于IN數(shù)組。 P 子程序的編譯思路：由于在不記及發(fā)電機(jī)和符合阻抗時(shí)，正序?qū)Ъ{和負(fù)序?qū)Ъ{矩陣完全一樣。計(jì)算節(jié)點(diǎn)功率誤差，要查找節(jié)點(diǎn)是否接有負(fù)荷和發(fā)電機(jī)。下面將介紹潮流，故障和暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算程序。框（22）按式： 計(jì)算k時(shí)發(fā)電轉(zhuǎn)子位置角。若是突變前先執(zhí)行框（16），將電磁功率存于P數(shù)組。有故障或操作，置1?？颍?）計(jì)算發(fā)電機(jī)暫態(tài)電動(dòng)勢和轉(zhuǎn)子位置角，它們是暫態(tài)穩(wěn)定的初值。在發(fā)生故障或切除故障的瞬間，由于運(yùn)行點(diǎn)躍變。求得第n時(shí)段的角度增量后，第n時(shí)段末的角度為： （）而求得后又可求、以及。若已知n 1時(shí)段結(jié)束時(shí)的角度 ，則這時(shí)的電磁功率和過剩功率 均可求得。這種假設(shè)與實(shí)際 情況是不一致的，把連續(xù)變化的量用階梯變化的量代替了。2用分段線性插值法計(jì)算轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程 這種方法計(jì)算步驟簡單，尤其適用于簡單系統(tǒng)的手算。從而可以進(jìn)行插值。由于用直線近似的代替函數(shù)，所以稱這種插值為線形插值。但是數(shù)值計(jì)算法是目前廣泛應(yīng)用的分析方法，已發(fā)展的比較成熟，并基本上能滿足電力系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和運(yùn)行中進(jìn)行的離線暫態(tài)穩(wěn)定分析計(jì)算的速度和精確度的要求。這個(gè)平衡狀態(tài)是靜態(tài)穩(wěn)定的，否則這種穩(wěn)定運(yùn)行情況是不可能存在的。（5）、重復(fù)對別的初始運(yùn)行條件和干擾下的電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為進(jìn)行計(jì)算分析。式（3 .20）用 直角坐標(biāo)表示可寫為： (3 . 21)由于在暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算中，發(fā)電機(jī)定子 回路采用矩陣形式為了與注入電流相匹配， 因此將（3 .21）式改為： (3 . 22) 且由于在正序網(wǎng)中，發(fā)電機(jī)定子回路為； (3 . 23)由式（）和（）式可得： (3 .24) 由（3 .24）代入（3 .22）可得到對應(yīng)于正序網(wǎng)中發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)g的方程： (3. 25)以上（）和（）式是本次設(shè)計(jì)中所用的網(wǎng)絡(luò)方程，對應(yīng)于正序網(wǎng)的發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn) 用方程（）。 且在（）式中： ()其中n（t）表示t時(shí)刻故障重?cái)?shù)。增加一條斷線修改支路，不僅影響斷線支路兩端節(jié)點(diǎn)的自導(dǎo)納矩陣，還影響節(jié)點(diǎn)之間的互導(dǎo)納矩陣，也就是，兩節(jié)點(diǎn)的自導(dǎo)納矩陣各自增加。正常支路已在形成導(dǎo)納矩陣時(shí)記及。非零的九個(gè)元素為：（2）斷線故障時(shí)的下面以a相斷線為例，說明如何求得斷線故障的修改導(dǎo)納矩陣，如下圖： 斷線處用很小的一個(gè)阻抗z 表示。將式（2）代入（1），得修改支路對稱分量方程：或?qū)懗桑?其中: 即為短路修改的導(dǎo)納矩陣。當(dāng)發(fā)生金屬性短路時(shí)， z 取一個(gè)最小值，它不影響計(jì)算結(jié)果。短路故障相當(dāng)于原網(wǎng)絡(luò)中故障點(diǎn)增加一條對地支路，當(dāng)發(fā)生三相短路時(shí)，該支路是對稱的；當(dāng)發(fā)生非三相短路時(shí)，該支路是不對稱的。．導(dǎo)納矩陣的修改 當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，每重故障都可以找到一個(gè)修改的導(dǎo)納矩陣 。在正常的情況下，一般假定網(wǎng)絡(luò)是對稱的，耦合導(dǎo)納為零矩陣。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)三相電壓列向量、注入電流列向量分別與節(jié)點(diǎn)三序電壓列向量，注入電流列向量有如下關(guān)系： 其中是三相量和三序量的變換矩陣，維數(shù)是 ，它是對角元素為T的對角矩陣。線性網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行線形變換。它表示在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上施以一個(gè)單位標(biāo)么值的轉(zhuǎn)矩，將轉(zhuǎn)子有靜止（w=0）拖動(dòng)到同步轉(zhuǎn)速（）所需的時(shí)間為式中： ——電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ——電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，于是，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程可以表示為： ()式中：的單位是電弧度；值是以電機(jī)額定功率為基準(zhǔn)的。和為電動(dòng)勢的相對于某一相對向量的夾角；為。．電磁功率（1）發(fā)電機(jī)等效電路圖（以凸極機(jī)為例）： E UG U （2）向量圖（以凸極機(jī)為例） Eq U I（3）方程式的建立（以凸極機(jī)為例）：由上圖可以得到： ()當(dāng)發(fā)電機(jī)等效電阻被略去時(shí) 將（）式代入得： ()同樣由圖可得： ()由式（）和（）聯(lián)立有： ()上式即為發(fā)電機(jī)電磁功率方程式。在電力系統(tǒng)穩(wěn)定性研究中，根據(jù)所研究的目的和要求，以及各個(gè)不同元件在整個(gè)過程中的作用，可以選擇不同詳盡程度的數(shù)學(xué)模型，同時(shí)考慮到獲得這些模型相應(yīng)的設(shè)計(jì)或?qū)崪y參數(shù)的可能性。這時(shí)，在構(gòu)成數(shù)學(xué)模型時(shí)不僅要考慮主要因素，也要計(jì)及次要因素，最大可能使計(jì)算結(jié)果與實(shí)際過程相符合。應(yīng)用任何一種方法來研究電力系統(tǒng)穩(wěn)定性問題，都是一種數(shù)學(xué)模擬，即用數(shù)學(xué)模型來研究物理現(xiàn)象的過程。2） 對大干擾下的穩(wěn)定問題，由于要求解非線性方程組，目前幾乎無例外地采用時(shí)域法即用各種數(shù)值積分的方法。在電力系統(tǒng)受到大的干擾后，其機(jī)電暫態(tài)過程是一組非線性狀態(tài)方程式，不能進(jìn)行線性化，所以一般采用數(shù)值積分的時(shí)域分析法，將計(jì)算結(jié)果繪出運(yùn)行參數(shù)對時(shí)間的曲線，用以判斷電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。 電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定電力系統(tǒng)在某一運(yùn)行方式下，受到外界大干擾后，經(jīng)過一個(gè)機(jī)電暫態(tài)過程，能夠恢復(fù)到原始穩(wěn)定運(yùn)行方式，則認(rèn)為電力系統(tǒng)在這一運(yùn)行方式下是暫態(tài)穩(wěn)定的。只有在保持電力系統(tǒng)穩(wěn)定的條件下，電力系統(tǒng)才能不間斷的向各類用戶提供合乎質(zhì)量要求的電能。電力系統(tǒng)中同步發(fā)電機(jī)只有在同步運(yùn)行狀態(tài)下，其送出的電磁功率為定值，同時(shí)在電力系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)的電壓及各支路功率潮流也都是定值，這就是電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)由運(yùn)行參量來描述。保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定是電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的必要條件。在大的干擾下電力系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)將發(fā)生很大的偏移和振蕩，所以必須考慮電力系統(tǒng)的非線性，從電力系統(tǒng)的機(jī)電