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Ch9 电力系统稳定性分析
重点内容
1. 掌握电力系统稳定性的基本概念;
;
3. 掌握电力系统暂态稳定性的等面积定则;
4. 掌握提高电力系统稳定性的措施。
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难点内容
应用小干扰分析法分析电力系统静态稳定性。
简单电力系统暂态稳定性分析的等面积定则。
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§9-1 概述——稳定问题的提出
联网的必要性
,电能成为二次能源,就地使用。

,远距离输电成为可能,出现了由发电机、线路和负荷构成的最简单的电力系统。
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联网的效益
多个地区联网形成大型互联电网后:
有利于地区间电力的平衡和经济调度
有利于安排机组的检修和事故备用容量
有利于充分利用系统中廉价的水利资源
有利于实现负荷点的多路供电以提高供电可靠性
有利于提高系统的抗冲击能力
有利于提高系统的供电质量
§9-1 概述——稳定问题的提出
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基本问题——早期稳定研究的内容
,如果不能,应该如何确定发电机的最大允许输出功率?
(热稳定极限)限制,如果不是,应该如何确定线路允许的最大传送功率?
,如果不能,应该引入什么样的保护装置和/或稳定控制装置?
§9-1 概述——研究的内容
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新的稳定问题:
如何在网络结构比较薄弱的情况下防止由于某一设备或线路的故障产生连锁反应,导致全系统的稳定事故;
如何防止长距离重负荷的联络线引起的低频振荡现象;
如何防止由于大型互联系统频率维持能力逐渐减弱且可能的有功冲击加大可能引起的频率稳定问题;
如何防止带负荷调压变压器和无功功率缺额可能引起的电压稳定问题。
§9-1 概述——研究的内容
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§9-2 电力系统稳定的基本概念
系统运行的稳定性与供电可靠性
电力系统运行的根本目的是对负荷提供可靠的供电能力。
——供电可靠性一方面体现在不间断供电上,另一方面则体现在对供电质量的保证上。
——广义的电力系统稳定性实际上指的就是电力系统的供电可靠性。如果系统能够满足对负荷的不间断的、高质量的供电要求,系统就是稳定的,否则系统就是不稳定的。
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§9-2 电力系统稳定的基本概念
电力系统的功角稳定
►正常情况下,系统中各发电机以相同速度旋转,机间相对转子角度维持恒定,即处于同步运行状态,从而保证系统中任何节点的电压幅值和频率以及任何线路的传输功率为恒定值。
►如果系统在运行过程中受到某种干扰,干扰的影响将通过互联的电力网络传到各发电机节点,并使发电机的输出电功率相应发生改变,使得在扰动瞬间各发电机的机械输入转矩和输出的电磁转矩失去平衡,出现发电机转子不同程度的加速或减速,并导致各发电机之间转子相对角的变化。
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§9-2 电力系统稳定的基本概念
电力系统的功角稳定
►►如这种转子角度的变化过程是随时间衰减的,并能最终恢复到扰动出现前的正常值或达到一个新的稳态值,则认为在这种运行方式和扰动形式下系统是功角稳定的。
►►如果这种转子角度的变化随时间而加剧,并最终导致发电机间失去同步,则认为系统在该运行方式下对这种扰动形式是功角不稳定的。
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电力系统的功角稳定
——静态稳定(Steady Stability)
电力系统静态稳定是指电力系统受到小干扰后,不发生非周期性的失步,自动恢复到起始运行状态的能力。
静态稳定研究的是系统对微小干扰的适应能力,或者说考虑的是系统在运行点处维持同步运行的能力,系统是否能够维持静态稳定主要与系统在扰动发生前的运行方式有关,与小干扰的大小及具体发生地点无关。
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