matlab實(shí)驗(yàn)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析報告(編輯修改稿)
2025-06-09 22:31 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 子運(yùn)動方程可以得出δt和ωt的關(guān)系曲線。其中δt曲線一般稱為搖擺曲線。在上述簡單電力系統(tǒng)中故障期間的轉(zhuǎn)子運(yùn)動方程為 （316）式中，——功率角，其單位為弧度；——轉(zhuǎn)子角速度，標(biāo)幺值；——轉(zhuǎn)子的同步角速度，即==，其單位為弧度/秒；——發(fā)電機(jī)的慣性時間常數(shù)，其單位為秒；、――分別為機(jī)械和電磁功率，標(biāo)幺值。這是兩個一階的非線性常微分方程，它的起始條件是已知的，即==0； ==；==故障切除后，由于系統(tǒng)參數(shù)改變，以致發(fā)電機(jī)功率特性發(fā)生變化，必須開始求解另一組微分方程： （317）式中變量含義同前述，其中也為標(biāo)幺值。這組方程的起始條件為=；=；=其中為給定的切除時間；、為與時刻對應(yīng)的和，它們可由故障期間的δt和ωt的關(guān)系曲線求得（和都是不突變的）。一般來說，在計算故障發(fā)生后幾秒種的過程中，如果δ始終不超過180186。，而且振蕩幅值越來越小，則系統(tǒng)是暫態(tài)穩(wěn)定的。當(dāng)發(fā)電機(jī)與無限大系統(tǒng)之間發(fā)生振蕩或失去同步時，在發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子回路中，特別是阻尼繞組中將有感應(yīng)電流而形成阻尼轉(zhuǎn)矩（也稱為異步轉(zhuǎn)矩）。當(dāng)作微小振蕩時，阻尼功率可表達(dá)為：== （318）式中，稱為阻尼功率系數(shù)；為轉(zhuǎn)子角速度的偏移量，標(biāo)幺值；為轉(zhuǎn)子角速度，標(biāo)幺值。阻尼功率系數(shù)除了與發(fā)電機(jī)的參數(shù)有關(guān)外，還和原始功角、的振蕩頻率有關(guān)。在一般情況下它是正數(shù)。在原始功角較小，或者定子回路中有串聯(lián)電容使定子回路總電阻相對于總電抗較大時，D可能為負(fù)數(shù)。如果考慮阻尼功率的影響，則故障后的轉(zhuǎn)子運(yùn)動方程又可表達(dá)為 （319）電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計算包括兩類問題，一類是應(yīng)用數(shù)值計算法得出故障期間的曲線后，根據(jù)曲線找到與極限切除角對應(yīng)的極限切除時間，此時只需要求解微分方程（316）；另一類是已知故障切除時間，需要求出搖擺曲線來判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性，此時需要分段分別求解微分方程（316）和（317）。如果考慮阻尼轉(zhuǎn)矩的影響，則此時需要分段分別求解微分方程（316）和（319）。三、 例題例32 某簡單電力系統(tǒng)如圖34所示，取基準(zhǔn)值=220MVA，=209KV。換算后的參數(shù)已經(jīng)標(biāo)在圖中，其中一回線的電抗=，=。設(shè)電力線路某一回的始端發(fā)生兩相接地短路。假定=常數(shù)。（1）計算保持暫態(tài)穩(wěn)定而要求的極限切除角。（2）計算極限切除時間。圖34 某簡單電力系統(tǒng)的接線圖解：計算系統(tǒng)正常運(yùn)行方式，決定和。由33(a)的正序網(wǎng)絡(luò)可得，此時系統(tǒng)的總電抗為=+++=發(fā)電機(jī)的暫態(tài)電勢為：====（2）故障后的功率特性又由33(b)的負(fù)序、零序網(wǎng)絡(luò)可得故障點(diǎn)的負(fù)序、零序等值電抗為====所以在正序網(wǎng)絡(luò)故障點(diǎn)上的附加電抗為：于是故障時等值電路如圖33(c)所示，則因此，故障期間發(fā)電機(jī)的最大功率為：（3）故障切除后的功率特性故障切除后的等值電路如圖3
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