電力系統(tǒng)穩(wěn)定概述(2)(編輯修改稿)
2025-06-19 22:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 s?轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生加速性不平衡轉(zhuǎn)矩 eMM M M? ? ?（或用功率表示為 ） eMP P P? ? ? 使電動機(jī)轉(zhuǎn)速增大，轉(zhuǎn)差減小，最終恢復(fù)到點(diǎn) a運(yùn)行。 如擾動產(chǎn)生負(fù)的 ，運(yùn)行點(diǎn)也將回到點(diǎn) a。 s?所以在點(diǎn) a的運(yùn)行是穩(wěn)定的，在點(diǎn) b的運(yùn)行是不穩(wěn)定的。 負(fù)荷穩(wěn)定性： 負(fù)荷在正常運(yùn)行中受到擾動后能保持在某以恒定轉(zhuǎn)差下繼續(xù)運(yùn)行的能力。 負(fù)荷靜態(tài)穩(wěn)定判據(jù)： 0Ms? ? ?用功率形式表示 e 0dP ds ? 在 b點(diǎn)，受擾產(chǎn)生正的 后，由圖可見， ，電動機(jī)轉(zhuǎn)速將下降，轉(zhuǎn)差繼續(xù)增大，直至電動機(jī)停轉(zhuǎn)。 eMMM?s?ssssMMcrcrem axe2??電壓穩(wěn)定性的概念 返 發(fā)電廠經(jīng)過一定距離的輸電線向負(fù)荷中心供電的系統(tǒng)中，當(dāng)電源電壓和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不變時，負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的電壓會隨著負(fù)荷功率的增加而緩慢下降，當(dāng)負(fù)荷功率增加到一定限值時，節(jié)點(diǎn)電壓將發(fā)生不可控制的急劇下降，這就是所謂的“ 電壓崩潰 ”現(xiàn)象。 電壓失穩(wěn)主要同負(fù)荷的動態(tài)特性有關(guān) 負(fù)荷節(jié)點(diǎn)靜態(tài)電壓穩(wěn)定判據(jù)： 0?dVdP負(fù)荷節(jié)點(diǎn)電壓的下降總可以換取網(wǎng)絡(luò)送達(dá)功率的增加 —— 系統(tǒng)穩(wěn)定 電壓的降低將導(dǎo)致功率的減少 —— 系統(tǒng)不穩(wěn)定 第二節(jié) 同步發(fā)電機(jī)組的機(jī)電特性 ? 同步發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子運(yùn)動方程 根據(jù)旋轉(zhuǎn)物體的力學(xué)定律，同步發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子的機(jī)械角加速度與作用在轉(zhuǎn)子軸上的不平衡轉(zhuǎn)矩之間有如下關(guān)系： TEdJ J M M Mdt??? ? ? ? ?轉(zhuǎn)子機(jī)械角加速度 轉(zhuǎn)子機(jī)械 角速度 第二節(jié) 同步發(fā)電機(jī)組的機(jī)電特性 ? 同步發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子運(yùn)動方程 根據(jù)旋轉(zhuǎn)物體的力學(xué)定律，同步發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子的機(jī)械角加速度與作用在轉(zhuǎn)子軸上的不平衡轉(zhuǎn)矩之間有如下關(guān)系： TEdJ J M M Mdt??? ? ? ? ?轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量 作用在轉(zhuǎn)子軸上的不平衡轉(zhuǎn)矩 當(dāng)轉(zhuǎn)子以額定轉(zhuǎn)速 （ 同步轉(zhuǎn)速 ） 旋轉(zhuǎn)時 ， 其動能為： 2012KWJ??轉(zhuǎn)子在額定轉(zhuǎn)速時的動能 當(dāng)轉(zhuǎn)子以額定轉(zhuǎn)速 （ 同步轉(zhuǎn)速 ） 旋轉(zhuǎn)時 ， 其動能為： 2012KWJ??202 KWJ ??代入 TEdJ J M M Mdt??? ? ? ? ?202 KW d Mdt?? ? ??202 KW d Mdt?? ? ??采用標(biāo)幺值 ， 兩端同時除以基準(zhǔn)值 MB（ ） ,則得： 0BS ?02 KBW d MS d t ??? ? ??由于機(jī)械角速度和電角速度存在下列關(guān)系： 00pp??? ? ? ?p為同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的極對數(shù) 同步電角速度 02 KBW d MS d t ??? ? ??改寫 002 JKBTW dd MS d t d t???? ?? ? ? ? ?2 KJBWTS?發(fā)電機(jī)組的慣性時間常數(shù) 02ddtdddt dt???????? ???????代入 002 JKBTW dd MS d t d t???? ?? ? ? ? ?可得： 220JT d Mdt?? ?? ? ?考慮到發(fā)電機(jī)組的慣性較大 ， 一般機(jī)械角速度的變化不是很大 ， 所以可近似認(rèn)為轉(zhuǎn)矩的標(biāo)幺值等于功率的標(biāo)幺值 ， 即： TEMPP? ? ?? ? ?220JTET d PPdt?? ? ? ?00 ()TEJddtdPPd t T???????? ????????0( 1 )1()TEJddtdPPd t T??????? ????????表明了電的機(jī)械的角加速度和轉(zhuǎn)子上不平衡轉(zhuǎn)矩或功率的關(guān)系 。 在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時機(jī)械轉(zhuǎn)矩或功率和發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩或輸出的電磁功率相等 。 二、發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和功率 發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的公式： E q d d qM i i????可表示發(fā)電機(jī)處于任意暫態(tài)過程時的電磁轉(zhuǎn)矩 如何分析同步發(fā)電機(jī)受到干擾后的機(jī)電暫態(tài)過程呢？ 分析同步發(fā)電機(jī)受到干擾后的機(jī)電暫態(tài)過程 轉(zhuǎn)子運(yùn)動方程式 同步電機(jī)回路基本方程 分析計算短路電流 分析穩(wěn)定問題時 忽略 忽略 簡化包括兩個方面： （ 1） 只計及發(fā)電機(jī)定子電流中的正序基頻交流分量產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩或功率 ， 忽略暫態(tài)過程中定子電流的其它分量產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩或功率 。 也就是忽略定子的暫態(tài)過程 。 （ 2） 對于發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)暫態(tài)過程的不同簡化 ，將影響發(fā)電機(jī)等值電動勢的取值 。 討論同步發(fā)電機(jī)在以下幾個假設(shè)條件下的電磁功率 ? 1）略去發(fā)電機(jī)定子繞組電阻； ? 2）設(shè)機(jī)組轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速； ? 3）不計定子繞組中的電磁暫態(tài)過程； ? 4）發(fā)電機(jī)的某個電動勢為恒定，如空載電動勢或暫態(tài)電動勢甚至端電壓。 簡單系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)的功率 多機(jī)系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)的功率 簡單系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)的功率 隱極同步發(fā)電機(jī)的功角特性 凸極式發(fā)電機(jī)的功角特性 以空載電動勢和同步電抗表示發(fā)電機(jī) 以暫態(tài)電動勢和暫態(tài)電抗表示發(fā)電機(jī) 發(fā)電機(jī)端電壓為常數(shù) 簡單系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)的功率 隱極同步發(fā)電機(jī)的功角特性 凸極式發(fā)電機(jī)的功角特性 以空載電動勢和同步電抗表示發(fā)電機(jī) 以暫態(tài)電動勢和暫態(tài)電抗表示發(fā)電機(jī) 發(fā)電機(jī)端電壓為常數(shù) 簡單系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)的功率 隱極同步發(fā)電機(jī)的功角特性 凸極式發(fā)電機(jī)的功角特性 以空載電動勢和同步電抗表示發(fā)電機(jī) 以暫態(tài)電動勢和暫態(tài)電抗表示發(fā)電機(jī) 發(fā)電機(jī)端電壓為常數(shù) 以空載電動勢和同步電抗表示發(fā)電機(jī) 0q q d dd q dE U I xU I x???? ???????代入有功功率的表達(dá)式： ?R e ( ) R e ( ) ( )E d q d qd d q qP UI U j U I j IU
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1