【正文】 ，特別注意正序和負序?qū)ΨQ分量經(jīng)過Y，d接法的變壓器時要分別轉(zhuǎn)過不同的相位。不對稱短路分析計算的原理和方法，同樣適用于不對稱斷線故障。必須注意，橫向故障和縱向故障的故障端口節(jié)點的組成是不同的。為了統(tǒng)一各種不同類型故障數(shù)學模型的建立方法，引入了端口矩陣的概念。所謂端電力系統(tǒng)分析課程總結口，即是兩個節(jié)點構成的節(jié)點對，兩個節(jié)點的注入電流總是大小相等，符號相反。節(jié)點阻抗矩陣是端口阻抗矩陣的特例。節(jié)點阻抗矩陣元素的物理概念可以延伸到端口阻抗矩陣。在研究復雜不對稱故障時，為了處理好全系統(tǒng)對稱分量基準相的統(tǒng)一性和各處故障特殊相的隨意性，需要在故障邊界條件方程中引入移相系數(shù)。對于發(fā)生在星形三角形接法變壓器兩側的故障，為了考慮正序和負序分量經(jīng)過變壓器后會產(chǎn)生不同的相位移動，也需要在邊界條件中引入相應的移相系數(shù)。無論哪一類故障，本章都采用網(wǎng)絡對故障口的電勢方程和故障口邊界條件方程聯(lián)立求解的方法，求出故障口電流和電壓的各序分量之后，再進行網(wǎng)絡內(nèi)電流和電壓的分布計算。本章和第六章一樣，也是應用阻抗矩陣建立故障計算的數(shù)學模型。但是所有的方程式也只涉及與故障口節(jié)點號相關的節(jié)點阻抗矩陣元素。因此，在實際計算中只需要形成全系統(tǒng)的節(jié)點導納矩陣，根據(jù)計算要求算出與故障口節(jié)點號相關的某幾列節(jié)點阻抗矩陣元素即可，不必形成全系統(tǒng)的節(jié)點阻抗矩陣。一、無限大容量電源電源距短路點的電氣距離較遠時，由短路而引起的電源送出功率的變化遠小于電源的容量，則該電源為無限大容量電源。二、無限大容量電源供電的三相短路暫態(tài)過程的分析三、短路的沖擊電流、短路電流的最大有效值和短路功率四、無限大容量電源供電的三相短路的電流周期分量有效值的計算 電力系統(tǒng)三相短路的實用計算，主要是計算非無限大容量電源供電時，電力系統(tǒng)三相短路電流周期分量的有效值，該有效值是衰減的。本節(jié)主要學習了起始次暫態(tài)電流的計算、沖擊電流和短路電流最大有效值、電流分布系數(shù)和轉(zhuǎn)移阻抗、應用曲線法求任意時刻短路電流周期分量的有效值、三相短路電流的計算機算法。電力系統(tǒng)中發(fā)生不對稱短路時，無論是單相接地短路、兩相短路還是兩相接地短路，只是在短路點出現(xiàn)系統(tǒng)結構的不對稱，而其它部分三相仍舊是對稱的。根據(jù)正序等效定則，不對稱短路時短路點的正序電流值等于在短路點每相接入附加阻抗 而發(fā)生三相短路時的短路電流值。因此，三相短路的運算曲線可以用來確定不對稱短路過程中任意時刻的正序電流。其計算步驟如下：電力系統(tǒng)分析課程總結（1）元件參數(shù)計算及等值網(wǎng)絡。（2）化簡網(wǎng)絡求各序等值電抗。（3）計算電流分布系數(shù)。（4）求出各電源的計算電抗和系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移電抗。（5）查運算曲線計算短路電流。（6）若要求提高計算準確度，可進行有關的修正計算。電力系統(tǒng)非全相運行包括單相斷線和兩相斷線，如下圖所示。非全相運行時，系統(tǒng)的結構只在斷口處出現(xiàn)了縱向三相不對稱，其他部分的結構仍然是對稱的，故也稱為縱向不對稱故障。9機組的機電特性本章介紹了發(fā)電機的基本方程，為電力系統(tǒng)暫態(tài)過程研究準備基礎知識。理想同步電機內(nèi)各繞組電磁量的關系可用一組微分方程和一組代數(shù)方程來描述。在a、b、c坐標系的磁鏈方程中，有許多系數(shù)是轉(zhuǎn)子角的周期函數(shù)。在研究電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題時，有時還要考慮到自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)和自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速系統(tǒng)的作用。電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題又可分為電源的穩(wěn)定性和負荷的穩(wěn)定性，前者是指同步發(fā)電機組的穩(wěn)定性，后者是指異步電動機組運行的穩(wěn)定性。要分析電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題，首先就要討論同步發(fā)電機組和異步發(fā)電機組的機電特性。即機組的轉(zhuǎn)子運動方程式和同步發(fā)電機組的功角特性方程式。其中同步發(fā)電機組是電力系統(tǒng)最主要的電源，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性起了主導的作用。因此對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的研究主要是研究同步發(fā)電機組運行的穩(wěn)定性。 穩(wěn)定的基本概念：電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性問題就是當系統(tǒng)在某一正常運行狀態(tài)下受到某種干擾后，能否經(jīng)過一定時間后回到原來的運行狀態(tài)或者過渡到一個新的穩(wěn)定運行狀態(tài)的問題。如果能夠，則認為系統(tǒng)在該運行狀態(tài)下是穩(wěn)定的。反之，若系統(tǒng)不能回到原來的運行狀態(tài)或者不能建立一個新的穩(wěn)定運行狀態(tài)，則說明系統(tǒng)的狀態(tài)變量沒有一個穩(wěn)定值，而是隨著時間不斷增大或震蕩，系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。本節(jié)主要學習了同步發(fā)電機組的運動方程式，其轉(zhuǎn)子的運動方程式是電力系統(tǒng)穩(wěn)定電力系統(tǒng)分析課程總結性分析和計算中最基本的方程式。它可以描述電力系統(tǒng)受到擾動后發(fā)電機間或發(fā)電機與系統(tǒng)間的相對運動，它也是用來判斷電力系統(tǒng)受擾動后能否保持穩(wěn)定性的最直接根據(jù)。發(fā)電機的功角特性：發(fā)電機輸出的電磁功率和功率角的關系。一、隱極式發(fā)電機的功角特性方程式以空載電動勢和直軸同步電抗表示發(fā)電機以交軸暫態(tài)電動勢和直軸暫態(tài)電抗表示發(fā)電機二、凸極式發(fā)電機的功角特性方程式以空載電動勢和交直軸同步電抗表示發(fā)電機以交軸暫態(tài)電動勢和直軸暫態(tài)電抗表示發(fā)電機三、多機系統(tǒng)中發(fā)電機的功角特性方程式將整個系統(tǒng)化簡為N網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡除了保留發(fā)電機節(jié)點以外，已消除了網(wǎng)絡中全部聯(lián)絡節(jié)點。四、網(wǎng)絡接線及參數(shù)對有功功率功角特性的影響串聯(lián)電抗的影響：功率極限下降了串聯(lián)電阻的影響：并聯(lián)電阻的影響并聯(lián)電抗的影響五、關于同步發(fā)電機的等值電路對于隱極式發(fā)電機，只有以空載電動勢和同步電抗或以直軸暫態(tài)電抗后的電動勢 和直軸暫態(tài)電抗表示發(fā)電機時，才能繪出其等值電路對于凸極式發(fā)電機，只有以虛構電動勢和交軸同步電抗以等值空載電動勢和等值同步電抗或以直軸暫態(tài)電抗后的電動勢和直軸暫態(tài)電抗表示發(fā)電機時，才能繪出其等值電路。本節(jié)主要講了異步電動機組的運動方程式和電磁轉(zhuǎn)矩。一、無自動調(diào)節(jié)勵磁電流時發(fā)電機端電壓的變化當不調(diào)節(jié)發(fā)電機的勵磁電流而保持發(fā)電機的空載電動勢不變時，隨著發(fā)電機輸出有功功率的增加，功率角也要增大，因而發(fā)電機端電壓下降。二、自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)對功角特性的影響由功角特性方程式，可以看出，由于自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)的作用，使空載電動勢電力系統(tǒng)分析課程總結隨功率角的增大而增大，從而使與不再是正弦關系。為了定性分析自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)對功角特性的影響，對于不同的電動勢值，作出了一組正弦功角特性曲線族，它們的幅值與空載電動勢成正比。10電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性基于運動穩(wěn)定性理論的小擾動法是分析運動系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的嚴格方法。未受擾運動是否具有穩(wěn)定性，必須通過受擾運動的性質(zhì)才能判定；當擾動很小時，非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在一定條件下，可以用它的一次近似的線性小擾動方程來判定。由于一次近似方程是齊次方程，判定系統(tǒng)是否具有靜態(tài)穩(wěn)定性，只取決于方程的系數(shù)矩陣而不需要求解擾動方程，用于電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定計算時，可以不必再去注意具有隨機性質(zhì)的擾動形式和初值，這也是電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定與暫態(tài)穩(wěn)定性質(zhì)上的根本差異。以上是學習與運用小擾動法分析計算電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定必須掌握的重要概念。本章以簡單系統(tǒng)為例，針對簡單模型和較為精細模型進行分析論述，其處理方法完全可用于實際電力系統(tǒng)。功率極限是指發(fā)電機功率特性的最大值；穩(wěn)定極限是指保持靜態(tài)穩(wěn)定下發(fā)電機所能輸送的最大功率，不許嚴格區(qū)分這兩個重要的概念。還應注意，復雜電力系統(tǒng)不能從理論上求出其功率極限和穩(wěn)定極限。然而，在許多場合下，仍然可以將實際電力系統(tǒng)近似地簡化成簡單系統(tǒng)，應用功率極限的概念來定性的估計電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。具有等效負阻尼系數(shù)的電力系統(tǒng)是不能穩(wěn)定運行的，其失去穩(wěn)定的形式是周期性的不斷增大振蕩幅度。自動勵磁調(diào)節(jié)器可以提高功率極限和穩(wěn)定運行范圍。由于調(diào)節(jié)器的某些環(huán)節(jié)會產(chǎn)生負阻尼作用，當發(fā)電機輸送功率增大到一定程度，調(diào)節(jié)器的負阻尼完全抵消并超過系統(tǒng)固有的正阻尼，使系統(tǒng)等效阻尼為負值時，系統(tǒng)將自發(fā)振蕩而失去靜態(tài)穩(wěn)定，這使勵磁調(diào)節(jié)器提高穩(wěn)定性的效果受到限制。電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性指的是正常運行的電力系統(tǒng)承受微小的、瞬時出現(xiàn)但又立即消失的擾動后，恢復它原有運行狀況的能力；或者，這種擾動雖不消失，但可用原有的運行狀況近似地表示新運行狀況的可能性。一、小擾動法的基本原理李雅普諾夫運動穩(wěn)定性理論電力系統(tǒng)分析課程總結二、用小擾動法分析簡單電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性三、小擾動法理論的實質(zhì)小擾動法是根據(jù)受擾動運動的線性化微分方程式組的特征方程式的根，來判斷未受擾動的運動是否穩(wěn)定的方法。如果特征方程式的根都位于復數(shù)平面上虛軸的左側，未受擾動的運動是穩(wěn)定運動；反之，只要有一個根位于虛軸的右側，未受擾動的運動就是不穩(wěn)定運動。、頻率及負荷的穩(wěn)定性一、電力系統(tǒng)電壓的靜態(tài)穩(wěn)定性二、電力系統(tǒng)頻率的靜態(tài)穩(wěn)定性三、電力系統(tǒng)負荷的靜態(tài)穩(wěn)定性 計及自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)作用時電力系統(tǒng)的暫態(tài)過程是非常復雜的。為了理解調(diào)節(jié)勵磁對電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的影響，本節(jié)中僅介紹最簡單電力系統(tǒng)中發(fā)電機的不連續(xù)調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)的作用，且發(fā)電機為隱極機。然后，對電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性作簡單綜述。本節(jié)主要有以下內(nèi)容：一、不連續(xù)調(diào)節(jié)勵磁對靜態(tài)穩(wěn)定性的影響二、對電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的簡單綜述 根本措施—縮短“電氣距離”，也就是減小各電氣元件的阻抗，主要是電抗。一、采用自動調(diào)節(jié)勵磁裝置如果按運行狀態(tài)變量的導數(shù)調(diào)節(jié)，則可以維持發(fā)電機端電壓為常數(shù)。這相當于發(fā)電機的電抗減小為零。二、減小線路電抗采用分裂導線，可以減小架空電力線路的電抗。三、提高電力線路的額定電壓在電力線路始末端電壓間相位角保持不變的前提下，沿電力線路傳輸?shù)挠泄β蕦⒔频嘏c電力線路額定電壓的平方成正比。換言之，提高電力線路的額定電壓相當于減小電力線路的電抗。四、采用串聯(lián)電容器補償五、改善電力系統(tǒng)的結構電力系統(tǒng)分析課程總結11電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性本章從定性分析和定量計算兩個方面論述了電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的分析計算方法。功角隨時間變化的特性，是判斷電力系統(tǒng)能否保持暫態(tài)穩(wěn)定的重要依據(jù)，在定性分析中，應掌握好以下幾點：不平衡功率的符號決定了發(fā)電機加速度的符號，兩者的符號相同。加速度的符號決定了相對速度的變化方向，但與當時的相對速度的符號無關。加速度為正時，相對速度將增大，反之則減小。相對速度的符號決定了功角的變化方向，但與當時的加速度的符號無關。相對速度的符號為正時，功角將增大，反之則減小。等面積定則是基于能量守恒原理導出的。發(fā)電機受大擾動后轉(zhuǎn)子將產(chǎn)生相對運動，當代表動能增量的加速面積與減速面積相等時，轉(zhuǎn)子的相對速度達到零值。應用等面積定則，可以確定發(fā)電機受擾后轉(zhuǎn)子相對角的振蕩幅度，即確定最大和最小搖擺角，可以判定發(fā)電機能否保持暫態(tài)穩(wěn)定。等面積定則雖然是從最簡單的電力系統(tǒng)引出的，但是其原理對復雜系統(tǒng)也是適用的。本章介紹的暫態(tài)穩(wěn)定數(shù)值計算的兩種方法，都是把時間分成一個個小段，在一個步長內(nèi)對描述暫態(tài)穩(wěn)定過程的方程進行近似的求解，以得到一些變量在一系列時間離散點上的數(shù)值。分段計算法是把發(fā)電機轉(zhuǎn)子的相對運動在一個步長內(nèi)近似看成等加速運動；改進歐拉法則把轉(zhuǎn)子相對運動在一個步長內(nèi)近似看成等速運動。兩種算法具有同等級的精度。當發(fā)電機采用簡化模型和負荷用恒定阻抗模型時，分段計算法的計算量要比歐拉法少得多。本章還介紹了可用于電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定實際計算的發(fā)電機、勵磁系統(tǒng)、原動機及其調(diào)節(jié)系統(tǒng)、負荷及網(wǎng)絡等的數(shù)學模型。電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定是指正常運行的電力系統(tǒng)承受一定大小的、瞬時出現(xiàn)但又立即消失的擾動后，恢復到近似它原有運行狀況的能力。或者這種擾動不消失，但系統(tǒng)可從原有的運行狀況安全的過渡到新的運行狀況的能力。一、大擾動的原因負荷的突然變化切除或投入系統(tǒng)的主要元件電力系統(tǒng)的短路故障，其對系統(tǒng)的擾動最為嚴重。二、主要短路故障類型電力系統(tǒng)分析課程總結三相短路，最嚴重，最危險。發(fā)生次數(shù)6%7%兩相接地短路和兩相短路，危險程度僅次于三相短路，發(fā)生次數(shù)23%24%。單相短路，影響程度最小，發(fā)生次數(shù)一般可占70%左右。三、暫態(tài)穩(wěn)定計算中的基本假設四、有關計算的簡化規(guī)定首先介紹了各種運行情況下的功角特性，然后對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的定性分析。一、等面積原則故障發(fā)生后，從始起角 到故障切除瞬間所對應的角這段時間里，發(fā)電機轉(zhuǎn)子受到過剩轉(zhuǎn)矩的作用而加速?？梢宰C明：過剩轉(zhuǎn)矩對相對角位移所作的功等于轉(zhuǎn)子在相對運動中動能的增加。等面積定則：加速面積和減速面積相等最大可能減速面積≥加速面積，穩(wěn)定。最大可能減速面積＜加速面積，不穩(wěn)定。加速面積=減速面積： 加速面積與減速面積的計算初始狀態(tài)。過程劃分及功率特性。新平衡點及不穩(wěn)定平衡點S加，S減。判斷。二、極限切除角極限切除角時切除，利用最大可能的減速面積；切除角大于極限切除角，系統(tǒng)失穩(wěn)；切除角小于極限切除角，系統(tǒng)穩(wěn)定。實際需要知道的是為保證系統(tǒng)穩(wěn)定必須在多少時間之內(nèi)切除故障線路，也就是要知道極限切除角對應的極限切除時間。一、分段計算法二、改進歐拉法電力系統(tǒng)分析課程總結一、快速切除故障和自動重合閘二、強行勵磁和快速關閉汽門三、電氣制動和變壓器中性點經(jīng)小電阻接地四、采用單元接線方式五、連鎖切機和切除部分負荷六、系統(tǒng)解列、異步運行和再同步致謝感謝****老師，他嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我工作、學習中的榜樣；他循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪；在這一學期的學習中，楊老師無論在知識學習中，還是在人生道路上都給與我們很大的指導，為我們的未來指明了方向。