電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性分析ppt課件

1、1,第七章 電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性分析,————機(jī)電暫態(tài)分析,2,第一節(jié) 概述,一、基本概念：1.穩(wěn)定：是指電力系統(tǒng)經(jīng)受擾動(dòng)后能繼續(xù)保持向負(fù)荷正常供電的狀，即具有承受擾動(dòng)的能力，穩(wěn)定總是與干擾相聯(lián)系的2.電力系統(tǒng)穩(wěn)定性:就是當(dāng)系統(tǒng)在某一正常運(yùn)行狀態(tài)下受到某種干擾后，能否經(jīng)過一定的時(shí)間后回到原來的運(yùn)行狀態(tài)或者過渡到一個(gè)新的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)的問題，如果能夠，則認(rèn)為系統(tǒng)在該正常運(yùn)行狀態(tài)下是穩(wěn)定的,反之，若系統(tǒng)不能回到原來的運(yùn)行狀態(tài)或者不能

2、建立一個(gè)新的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)，則說明系統(tǒng)的狀態(tài)變量沒有一個(gè)穩(wěn)態(tài)值，而是隨時(shí)間不斷增大或振蕩，系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。,,。,3,第一節(jié) 概述,一、基本概念：,,3.功角：表示發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸線子之間的夾角，又表示各發(fā)電機(jī)電勢(shì)間的夾角。,傳輸功率的大小與相位角δ密切相關(guān)，稱δ為“功角”或“功率角”。,δ,4,第一節(jié) 概述,二、電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 電力系統(tǒng)中的各同步發(fā)電機(jī)只有在同步運(yùn)行(即所有發(fā)電機(jī)以相同的速度旋轉(zhuǎn))狀態(tài)下，送出的電功率為定值，并

3、維持系統(tǒng)中任何點(diǎn)的電壓、頻率和功率潮流為定值。 如果某些發(fā)電機(jī)之間不能維持同步運(yùn)行，其送出的電功率以及相應(yīng)節(jié)點(diǎn)的電壓及相應(yīng)線路的潮流將發(fā)生大幅度的周期性振蕩，如果失去同步的機(jī)組之間不能迅速恢復(fù)同步，即電力系統(tǒng)失去了穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)。這種由于機(jī)組失去同步造成的穩(wěn)定問題實(shí)際上是電力系統(tǒng)的功角穩(wěn)定問題。,。,5,功角穩(wěn)定問題的原因——轉(zhuǎn)矩不平衡 正常運(yùn)行時(shí)： Me=Mm 受到干擾時(shí)： Me≠M(fèi)m 機(jī)械轉(zhuǎn)矩M

4、m由發(fā)電廠動(dòng)力部分的運(yùn)行狀態(tài)決定 電磁轉(zhuǎn)矩Me由發(fā)電機(jī)及其相連的電力系統(tǒng)中的運(yùn)行狀態(tài)決定,危害：穩(wěn)定破壞是電網(wǎng)中最為嚴(yán)重的事故 之一，大電力系統(tǒng)的穩(wěn)定破壞事故，往往引起大面積停電，給國民經(jīng)濟(jì)造成重大損失。隨著電網(wǎng)互聯(lián)規(guī)模的增大，穩(wěn)定問題更加突出。,失穩(wěn)現(xiàn)象：如果由于某種干擾使發(fā)電轉(zhuǎn)速不再同步，那么系統(tǒng)中任一點(diǎn)的電壓、電流和發(fā)電機(jī)功率幅值不斷振蕩以致系統(tǒng)不能正常工作，這種情況稱為系統(tǒng)不穩(wěn)定。,6,三、功角穩(wěn)定分類（干擾大小，便于分析

5、）：(1)靜態(tài)穩(wěn)定——電力系統(tǒng)在某個(gè)運(yùn)行狀態(tài)下, 突然受到任意的小干擾后，能恢復(fù)到原來的（或是與原來的很接近）運(yùn)行狀態(tài)的能力.,靜態(tài)穩(wěn)定研究的是電力系統(tǒng)在某一運(yùn)行方式下受到微小干擾時(shí)的穩(wěn)定性問題。假設(shè)在電力系統(tǒng)中有一個(gè)瞬時(shí)性小干擾，如果在擾動(dòng)消失后系統(tǒng)能夠恢復(fù)到原始的運(yùn)行狀態(tài)，則系統(tǒng)在該運(yùn)行方式下是靜態(tài)穩(wěn)定的，否則系統(tǒng)是靜態(tài)不穩(wěn)定的。靜態(tài)穩(wěn)定研究的是系統(tǒng)對(duì)微小干擾的適應(yīng)能力，或者說考慮的是系統(tǒng)在運(yùn)行點(diǎn)處維持同步運(yùn)行的能力，,小干擾：

6、是在這種干擾作用下，系統(tǒng)的狀態(tài)變量的變化很小，因此狀態(tài)方程可以線形化。,7,三、功角穩(wěn)定分類（干擾大小，便于分析）：(2)暫態(tài)穩(wěn)定——電力系統(tǒng)在某個(gè)運(yùn)行狀態(tài)下，突然受到較大的干擾后，能夠過渡到一個(gè)新的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)或者回到原來運(yùn)行狀態(tài)的能力。 如果電力系統(tǒng)在某一運(yùn)行方式下受到某種形式的大擾動(dòng)，經(jīng)過一個(gè)機(jī)電暫態(tài)過程后能夠恢復(fù)到原始的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式或過渡到一個(gè)新的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式，則認(rèn)為系統(tǒng)在這種情況下是暫態(tài)穩(wěn)定的。大干擾

7、：系統(tǒng)的狀態(tài)方程不能線形化,8,三。穩(wěn)定研究方法：,1、 靜態(tài)穩(wěn)定分析方法： 微分方程線性化（小干擾法） 通?？梢圆捎迷谶\(yùn)行點(diǎn)處線性化后的系統(tǒng)模型進(jìn)行特征根分析來判別系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性。2、暫態(tài)穩(wěn)定分析方法： 非線性微分方程數(shù)值解法（時(shí)域法） 等面積定則（僅適合單機(jī)無窮大系統(tǒng)） 一般采用的是對(duì)全系統(tǒng)非線性狀態(tài)方程的數(shù)值積分法進(jìn)行對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程的時(shí)域仿真，通過對(duì)計(jì)算得到的系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)(

8、如轉(zhuǎn)子角)的動(dòng)態(tài)過程的分析判別系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。,9,第二節(jié) 同步發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程和功角特性,研究穩(wěn)定，實(shí)際上是分析電力系統(tǒng)受擾動(dòng)后發(fā)電機(jī)之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的特性，發(fā)電機(jī)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)可由功角d 隨時(shí)間的變化來描述。即 ：,發(fā)電機(jī)搖擺曲線：,為了得到 ，必須首先建立：發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程 和功角特性的表達(dá)式,10,一．轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程,J：轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；α：角加速度； (rad/s2)Ω：

9、機(jī)械角速度； (rad/s）△M：不平衡轉(zhuǎn)矩 MT—ME,額定轉(zhuǎn)速下的轉(zhuǎn)子動(dòng)能,11,采用標(biāo)么制 ，設(shè)轉(zhuǎn)矩基準(zhǔn)值 為,當(dāng)轉(zhuǎn)速用標(biāo)么值表示時(shí)，上式可寫成,令 ---慣性時(shí)間常數(shù)，于是得到：,12,則 轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)方程可寫為：,慣性時(shí)間常數(shù)的意義,當(dāng)發(fā)電機(jī)空載時(shí)，如原動(dòng)機(jī)將一個(gè)數(shù)值等于MT的恒定轉(zhuǎn)矩（MT*＝1）加到轉(zhuǎn)子上，則轉(zhuǎn)子從靜止?fàn)顟B(tài)啟動(dòng)到額定值時(shí)所需的時(shí)間。,將機(jī)械角速度Ω轉(zhuǎn)換成電氣角速度ω，,13

10、,14,15,16,17,方程式初看似乎簡單，但它的右函數(shù)，即不平衡轉(zhuǎn)矩(或功率)卻是很復(fù)雜的非線性函數(shù)。右函數(shù)的第一項(xiàng)是發(fā)電機(jī)的原動(dòng)機(jī)功率，它主要取決于本臺(tái)發(fā)電機(jī)的原動(dòng)機(jī)及其調(diào)速系統(tǒng)的特性。右函數(shù)的第二項(xiàng)發(fā)電機(jī)的電磁功率，在多機(jī)電力系統(tǒng)中，它不但與本臺(tái)發(fā)電機(jī)的電磁特性、勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)特性等有關(guān)，而且還與其它發(fā)電機(jī)的電磁特性、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等有關(guān)，它是電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析計(jì)算中最為復(fù)雜的部分。對(duì)多機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定我們不作分析，只研究單機(jī)對(duì)無窮大系統(tǒng)

11、。此時(shí)發(fā)電機(jī)的電磁功率與發(fā)電機(jī)的功角有什么關(guān)系？,18,二．隱極發(fā)電機(jī)的功-角特性,-----即發(fā)電機(jī)的電磁功率與功角之間的關(guān)系,一臺(tái)同步發(fā)電機(jī)與無限大容量電源組成的系統(tǒng),定義：,Eq：發(fā)電機(jī)空載電勢(shì)。δ：電勢(shì)與無窮大系統(tǒng)電壓夾角。φ：功率因素角。,19,,,,,,,,,,,δ,U,功-角特性方程的推導(dǎo),由相量圖得：,,,——發(fā)電機(jī)功角特性方程,20,以上公式當(dāng)電勢(shì)、電壓、阻抗恒定不變時(shí)發(fā)電輸出功率就是功角的正弦函數(shù)。90度時(shí)最大，

12、稱為輸送功率極限。,21,第三節(jié) 簡單電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定分析,靜態(tài)穩(wěn)定定義：電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)受到小干擾后，不發(fā)生自發(fā)振蕩或非周期性失步， 自 動(dòng)恢復(fù)到初始運(yùn)行狀態(tài)的能力。,起因：系統(tǒng)受到小干擾。 例如，個(gè)別電動(dòng)機(jī)的接入和切除或加負(fù)荷和減負(fù)荷；又如架空輸電線圍風(fēng)吹擺動(dòng)引起的線間距離(影響線路電抗)的微小變化；另外，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度也不是絕對(duì)均勻的。,22,結(jié)果：如果這種偏離很小，干擾消去后，系

13、統(tǒng)又重行回到平衡，則系統(tǒng)是靜態(tài)穩(wěn)定的。,特點(diǎn)：系統(tǒng)的狀態(tài)變量偏移很小，從而允許把描述系統(tǒng)的狀態(tài)方程線性化。,簡單系統(tǒng)：單機(jī)無窮大系統(tǒng)。即受端系統(tǒng)是無窮大系統(tǒng)，其電壓和頻率都恒定不變。,過程：系統(tǒng)將會(huì)偏離平衡點(diǎn)。,23,簡化條件：發(fā)電機(jī)為隱極機(jī),不計(jì)及自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)： PT=const，Eq=const,發(fā)電機(jī)輸出的電磁功率,一、簡單系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定過程分析,等值電路：xd∑=xd+xT1+xL+xT2,24,,PE=P0與功率特性曲線有兩個(gè)交

14、點(diǎn)a和b， 即電機(jī)的兩個(gè)運(yùn)行點(diǎn)。 下面就對(duì)a點(diǎn)和b點(diǎn)進(jìn)行分析,25,擾動(dòng)使a→a´→δ↑(δ+Δδ) ,PEa´>P0 →ΔPa ´=PT-PEa´P0 →ΔPa"=PT-PEa">0→ΔM>0→加速→δ↑→a"→a,a點(diǎn)擾動(dòng)過程分析：,穩(wěn)態(tài)時(shí)：,26,擾動(dòng)使 b→b´→δ↑(δ+Δδ),PEb´0 →ΔM>0→加速→

15、δ↑→不再回到b點(diǎn)→非周期失步b→b"→δ↓（δ-Δδ），PEb">P0→ΔPb"=PT-PEb"<0→ΔM<0→減速→δ↓→a,b點(diǎn)擾動(dòng)過程分析：,穩(wěn)態(tài)時(shí)：,27,對(duì)于運(yùn)行點(diǎn)a：當(dāng)系統(tǒng)受到小擾動(dòng)后能夠自動(dòng)恢復(fù)到原來的平衡狀態(tài), 因此a是靜態(tài)穩(wěn)定的。,a 點(diǎn)受小擾動(dòng)后功角變化特性：,28,b 點(diǎn)受小擾動(dòng)后功角變化特性：,對(duì)于運(yùn)行點(diǎn)b：受到干擾后, 不是轉(zhuǎn)移運(yùn)行點(diǎn)a 就是非周期

16、的失去同步, 故b點(diǎn)是不穩(wěn)定的, 即系統(tǒng)本身無能力維持在b點(diǎn)運(yùn)行 。,29,分析a ,b兩個(gè)運(yùn)行點(diǎn)的異同：,相同點(diǎn)： a，b 兩點(diǎn)都是平衡點(diǎn)。,不同點(diǎn)： 1） a 點(diǎn)對(duì)應(yīng)功角δa900 2） a點(diǎn): ΔPE、 Δδ同符號(hào)，ΔPE/Δδ>0，穩(wěn)定 b點(diǎn): ΔPE、Δδ符號(hào)相反, ΔPE/Δδ<0，不穩(wěn)定,30,二、靜態(tài)穩(wěn)定判據(jù)和靜穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)：,1、靜態(tài)穩(wěn)定判據(jù)：,稱為同步功率

17、或自整步功率，,靜態(tài)穩(wěn)定,靜態(tài)不穩(wěn)定,定義：,它反映發(fā)電機(jī)維持同步運(yùn)行的能力。,31,當(dāng)δ0,穩(wěn)定當(dāng)δ>900時(shí), dPE/dδ<0,不穩(wěn)定當(dāng)δ=900時(shí), dPE/dδ=0,分界點(diǎn),分析：,32,靜態(tài)穩(wěn)定極限：指發(fā)電機(jī)運(yùn)行角的極限值。 輸送功率極限：發(fā)電機(jī)允許輸出的最大功率，亦即功角特性曲線的最大值。在簡單系統(tǒng)情況下，靜態(tài)穩(wěn)定極限所對(duì)應(yīng)的功角正好和功率極限的功角一致，但二者并不是同一概念。 靜態(tài)穩(wěn)定

18、儲(chǔ)備系數(shù)： 正常運(yùn)行時(shí)，Kp≥15—20%；事故運(yùn)行方式下：Kp≥10%,2、幾個(gè)概念：,33,以上是從物理概念分析，更一般的方法是從數(shù)學(xué)推倒出靜穩(wěn)判據(jù)。,靜穩(wěn)分析方法：（小干擾法）,小干擾法的步驟：列出系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程（非線形微分方程）線形化系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程求特征根根據(jù)特征根判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性,34,電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的基本性質(zhì)說明，發(fā)電機(jī)可能輸送的功率極限越高，則靜態(tài)穩(wěn)定性越高。以一機(jī)對(duì)無限大系統(tǒng)的情形來看，減少發(fā)電機(jī)與

19、系統(tǒng)之間的聯(lián)系電抗就可以增加發(fā)電機(jī)的功率極限。從物理意義上講，這就是加強(qiáng)發(fā)電機(jī)與無窮大系統(tǒng)的電氣聯(lián)系。聯(lián)系緊密的系統(tǒng)顯然是不容易失去靜態(tài)穩(wěn)定的。 加強(qiáng)電氣聯(lián)系，即縮短“電氣距離”，也就是減少各元件的阻抗，主要是電抗，以下介紹的幾種提高靜態(tài)穩(wěn)定性的措施，都是直接或間接減小電抗的措施。,三、 提高系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的措施,35,調(diào)節(jié)勵(lì)磁則可以維持發(fā)電機(jī)端電壓為常數(shù)，這就相當(dāng)于將發(fā)電機(jī)的電抗減小為零。因此，發(fā)電機(jī)裝設(shè)先進(jìn)的調(diào)節(jié)器

20、就相當(dāng)于縮短了發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)間的電氣距離，從而提高了靜態(tài)穩(wěn)定性。.,1 采用自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置,發(fā)電機(jī)之間的聯(lián)系電抗總是由發(fā)電機(jī)、變壓器和線路的電抗所組成的，有實(shí)際意義的是減少線路電抗，具體做法有以下幾種：采用分裂導(dǎo)線 2. 提高線路額定電壓等級(jí) 3. 采用串聯(lián)電容補(bǔ)償,2 減少元件的電抗,36,1）. 改善系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)：增加輸電線路的回路數(shù)；當(dāng)輸電線通過的地區(qū)就有電力系統(tǒng)時(shí)，將這些中間電力系統(tǒng)與輸電線路連

21、接起來也是有利的。2）. 采用中間補(bǔ)償設(shè)備：如果在線路中間的降壓變電所內(nèi)裝設(shè)同期調(diào)相機(jī)，而且同相調(diào)相機(jī)配有先進(jìn)的自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，則可以維持同期調(diào)相機(jī)端點(diǎn)電壓甚至高壓母線電壓恒定。這樣，輸電線路也就等值地分為兩端，系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性得到提高。,3 改善系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和采用中間補(bǔ)償設(shè)備,37,在正常運(yùn)行中提高電網(wǎng)的運(yùn)行電壓也可以提高功率極限。為使電網(wǎng)具有較高的電壓水平，必須在系統(tǒng)中設(shè)置足夠的無功電源。.,4 提高系統(tǒng)的運(yùn)行電壓,38,第四節(jié)

22、電力系統(tǒng)運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定性,概述簡單電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定物理過程分析 等面積定則（暫態(tài)穩(wěn)定判據(jù)） 提高暫態(tài)穩(wěn)定的措施,39,一、基本概念,暫態(tài)穩(wěn)定：指電力系統(tǒng)在某個(gè)運(yùn)行情況下突然受到大的干擾后，能否經(jīng)過暫態(tài)過程達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)的能力。 大干擾： 常見的大干擾有：短路故障，斷線故障，正常檢修（元件投切）等。影響暫態(tài)穩(wěn)定的因素：原運(yùn)行方式，干擾種類等。,第四節(jié) 電力系統(tǒng)運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定性,40,二、 暫態(tài)穩(wěn)定發(fā)展過程（時(shí)間分段）,1、起

23、始階段：故障后約1s內(nèi)的時(shí)間段，在這期間系統(tǒng)的保護(hù)和自動(dòng)裝置有一系列的動(dòng)作，如：故障切除和自動(dòng)重合閘等。但發(fā)電機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)尚未啟動(dòng)。2、中間階段：在起始階段后，大約持續(xù)5s左右的時(shí)間段，發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)將起作用。3、后期階段：在故障后幾分鐘內(nèi)，熱力設(shè)備（如鍋爐）中的過程將影響到電力系統(tǒng)的暫態(tài)過程。此外，還將發(fā)生永久性切除電路及自動(dòng)切除負(fù)荷等。,41,重點(diǎn)討論暫態(tài)起始階段：基本假定：（1）網(wǎng)絡(luò)中，ω=ω0 （網(wǎng)絡(luò)等值電路同穩(wěn)態(tài)分析

24、） （2）主要討論短路干擾（重點(diǎn)是三相短路）（3）假定原動(dòng)機(jī)輸入機(jī)械功率不變（4）發(fā)電機(jī)參數(shù)采用暫態(tài)電勢(shì) 因?yàn)闀簯B(tài)電勢(shì)在短路前后一瞬間保持不變。,42,簡單電力系統(tǒng)如圖所示，發(fā)電機(jī)以E´做其等值電勢(shì)。,三、簡單系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定物理過程分析（起始階段）,1.正常運(yùn)行方式等值電抗：XⅠ=Xd´+XT1+XL/2+XT2 功角方程：,43,2.故障情況下等值

25、電抗：功角方程：,XΔ:附加阻抗 三相短路：XΔ＝0，則XⅡ＝∞兩相短路：負(fù)序阻抗,44,3.故障切除后，相當(dāng)于切除一回線路等值電抗： 功角方程：一般情況下，XⅠPⅢ>PⅡ,45,δ0,δc,δm,δh,畫出不同狀態(tài)下的功率特性曲線,46,故障發(fā)生后的過程為：,運(yùn)行點(diǎn)變化 原因 結(jié)果 a→b 短路發(fā)生 PT

26、>PE, 加速，ω上升， δ增大 b→c ω上升，δ增大 ω>ω0 ,動(dòng)能增加 c→e 故障切除 PTω0 ，δ繼續(xù)增大e→f 動(dòng)能釋放 減速，當(dāng)ωf =ω0，動(dòng)能釋放完 畢，δm角達(dá)

27、最大f→k PT<PE, 減速 δ減小 ,經(jīng)振蕩后穩(wěn)定于平衡點(diǎn)k,,,47,臨界搖擺角 ：達(dá)到該點(diǎn)時(shí)轉(zhuǎn)速必須達(dá)到同步速發(fā)電機(jī)才能穩(wěn)定,概念： 搖擺曲線：功角隨時(shí)間變化曲線 最大搖擺角：,,48,結(jié)論：1 、若最大搖擺角不越過h點(diǎn)，系統(tǒng)可經(jīng)衰減的振蕩后停止于穩(wěn)定平衡點(diǎn)ｋ，系統(tǒng)保持暫態(tài)穩(wěn)定，反之，系統(tǒng)不能保持暫態(tài)穩(wěn)定。2、 暫態(tài)穩(wěn)定分析與初始運(yùn)行方式、故障點(diǎn)條件、故障切除時(shí)間、

28、故障后狀態(tài)有關(guān)。3、.快速切除是保證暫態(tài)穩(wěn)定的有效措施,暫態(tài)穩(wěn)定分析理論方法：,49,四、等面積定則,A+ ：表示過剩轉(zhuǎn)矩所作的功，也表示在加速期間轉(zhuǎn)子所儲(chǔ)存的動(dòng)能，即為圖中abcd所包圍的面積，稱之為加速面積。A- ：表示制動(dòng)轉(zhuǎn)矩所作的功，也代表在減速期間轉(zhuǎn)子所消耗的動(dòng)能，即為圖中defg所包圍的面積，稱之為減速面積。當(dāng)加速面積和減速面積相等時(shí)，轉(zhuǎn)子角速度恢復(fù)到同步速，系統(tǒng)才能保持暫態(tài)穩(wěn)定，稱為等面積定則。 即 ：A+

29、 = A-,50,極限切除角度——δcm,當(dāng)最大可能的A減小于A加時(shí)，如果減小δc，則可以使A加減小，同時(shí)A減增大，這就有可能使原來不能保持暫態(tài)穩(wěn)定的系統(tǒng)變成能保持暫態(tài)穩(wěn)定的系統(tǒng)。如果在某一切除角時(shí)，最大可能的A減等于A加時(shí)，則系統(tǒng)處于穩(wěn)定的極限情況，大于這個(gè)角度切除故障，系統(tǒng)將失去穩(wěn)定，這個(gè)角度成為極限切除角δcm。,51,當(dāng)加速面積與允許的減速面積相等時(shí)，,,,,,極限切除角度的求取,注意：角度均用弧度表示，,式中

30、 分別表示a點(diǎn)和h點(diǎn)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子角度。,52,,,,暫態(tài)穩(wěn)定判據(jù),暫態(tài)穩(wěn)定判據(jù)2：實(shí)際加速面積<允許的減速面積，系統(tǒng)能保持暫態(tài)穩(wěn)定，否則不能保持暫態(tài)穩(wěn)定,53,,,,暫態(tài)穩(wěn)定判據(jù)3：,暫態(tài)穩(wěn)定判據(jù),簡單系統(tǒng)中，當(dāng)δ達(dá)δm后開始減小，則系統(tǒng)能保持暫態(tài)穩(wěn)定；δ>180°，系統(tǒng)不能保持暫態(tài)穩(wěn)定。,54,五、δ-t曲線的計(jì)算（微分方程數(shù)值解法）,轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程為,初始條件：,計(jì)算目的：由搖擺曲線可判斷發(fā)電機(jī)

31、是否穩(wěn)定。為繼電保護(hù)和斷路器提供極限切除時(shí)間。（計(jì)算極限切除角所對(duì)應(yīng)的切除時(shí)間）,（略）,55,六 提高暫態(tài)穩(wěn)定性的措施,1、故障的快速切除和自動(dòng)重合閘裝置的應(yīng)用這是兩種常常配合在一起使用的借減少功率差額來提高暫態(tài)穩(wěn)定性的措施，經(jīng)濟(jì)而有效?？焖偾谐收蠈?duì)于提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性有決定性的作用。電力系統(tǒng)的故障特別是高壓輸電線路的故障大多數(shù)是短路故障，而這些短路故障大多數(shù)又是暫時(shí)性的。,原則： 減小不平衡功率，增大減速面積，減小