完整版電力系統(tǒng)暫態(tài)分析第四版考試重點總結(jié).doc

1、第一章電力系統(tǒng)故障分析的基礎(chǔ)知識1. （短路）故障電力系統(tǒng)中相與相之間或相與地之間的非正常連接類型 橫向故障：短路故障；縱向故障：斷線故障危害（1）短路時，由于回路阻抗減小及突然短路時的暫態(tài)過程，使短路電流急劇增加（短路點距發(fā)電機電氣距離愈近，短路電流越大）（2）短路初期，電流瞬時值最大，將引起導體及絕緣的嚴重發(fā)熱甚至損壞；同時電氣設(shè)備的導體間將受到很大的電動力，可能引起導體或線圈變形以致?lián)p壞（3）引起電網(wǎng)電壓降低，靠近短路點處電壓下降最多，影響用戶用電設(shè)備的正常工作（4）改變電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，引起系統(tǒng)中功率分布的變化，從而導致發(fā)電機輸入輸出功率的不平衡，可能引起并列運行的 發(fā)電機失去同步，破壞系統(tǒng)穩(wěn)

2、定，造成系統(tǒng)解列，引起大面積停電（短路造成的最嚴重后果）（5）短路不平衡電流產(chǎn)生不平衡磁通，造成對通信系統(tǒng)的干擾2標幺值的計算P63. 無窮大功率電源 電源的電壓和頻率保持恒定，內(nèi)阻抗為零三相短路電流分量（1）穩(wěn)態(tài)對稱交流分量（2）衰減直流分量（衰減時間常數(shù)Ta二L/R,空載條件下短路角滿足/ /時，直流分量起始值最大）2 Km-1短路沖擊電流認Km Ln, Km：沖擊系數(shù)Km二廣2短路電流最大有效值Km=1. 8 時，m 1. 52 為？ ；Km=1. 9 時，M62 . 2第二章同步發(fā)電機突然三相短路分析1. 三相短路電流分量定子側(cè)：直流分量，（近似）兩倍基頻交流分量，基頻交流分量（兩個衰

3、減時間常數(shù)，暫態(tài)Td、次暫態(tài)Td）轉(zhuǎn)子側(cè)：直流分量，基頻交流分量（暫態(tài)過程中，定子繞組中基頻交流分量和轉(zhuǎn)子中直流分量衰減時間常數(shù)相同，定子側(cè)直流分量和轉(zhuǎn)子中基頻交流分量衰減 時間常數(shù)相同）2. 分析中引入的物理量及其物理意義P27-P343. 基頻交流分量初始值的推導（1）空載P34 （2）負載P414. Park變換交流量宀對稱直流分量將靜止的abc三相繞組中的物理量變換為旋轉(zhuǎn)的dqO等值繞組中的物理量5. 空載短路電流表達式P68式（2-131）r Eq|o| Eq|o| e ltd Eo COStF“C 11F“C 11 tx d XdXd2 八 X.2. X, h X.6. 自動調(diào)節(jié)勵

4、磁裝置對短路電流的影響自動調(diào)節(jié)勵磁裝置的動作將會使短路電流的基頻交流分量增大，但由于勵磁電流的增加是一個逐步的過程，因而短路電流基頻交流分量的初始值不會受到影響第三章電力系統(tǒng)三相短路電流的實用計算1. 簡單系統(tǒng)短路電流交流分量初始值計算P822. 計算機計算復雜系統(tǒng)短路電流交流分量初始值的原理及計算過程P953. 轉(zhuǎn)移阻抗 即消去中間節(jié)點后網(wǎng)形網(wǎng)絡(luò)中電源與短路點間的連接阻抗第四章對稱分量法及電力系統(tǒng)元件的各序參數(shù)和等值電路1. 對稱分量法將三組不對稱電流唯一地分解成三組對稱的電流來處理正序：幅值相等，相位相差 120? , a超前b負序（2）:幅值相等，相位與正序相反零序d ：幅值相位相同F(xiàn)a

5、FalFa 2Fa 0Fa111FalFbFbiFb2Fb 0Fb2 aa1Fa 2FcFdFc2Fc 0Fca2 a 1Fa 0FaFbFcFalFa2Fa 02同步發(fā)電機負序電抗X發(fā)電機端點的負序電壓基頻分量與流入定子繞組的負序電流基頻分量的比值X aX q隱極機和有阻尼繞組的凸級機X2- -無阻尼繞組凸級機2X(2) X dXq同步發(fā)電機零序電抗X(O)施加在發(fā)電機端點的零序電壓基頻分量與流入定子繞組的零序電流基頻分量的比值X(o)0. 15 0. 6 x a(異步電動機 X xXC )3.變壓器零序電抗P1154.輸電線路的零序阻抗計算P123 (離故障點越零序阻抗在計及架空地遠，負序

6、零序電壓越小線影響后減小)5. 零序等效電路(熟練)第五章不對稱故障的分析計算1. 綜合序網(wǎng)圖推導2. 短路電壓電流關(guān)系(1) 單相接地短路(f)P138(2) 兩相短路(f(2)P141(3) 兩相短路接地(f(1,1) P143 (式 5-29, 5-33下方(1) (2) (3)3. 非故障處電流電壓的計算 P152 (例5-3,P150例5-6 P163)所有發(fā)電機組經(jīng)過一段過第六章電力系統(tǒng)穩(wěn)蟹黒靜槪迓解擬粋瞬加組轉(zhuǎn)子之間的電角度3能達到一個功粵覆Rg4)系統(tǒng)鶴饗錮J釀鸞到干欒聶生非周期性失步,自動恢復到初始運行狀 態(tài)的能力；(2) 暫態(tài)穩(wěn)定電力系統(tǒng)受到大干擾后，各同步電機保持同步運行

7、并過渡到新的或恢復到原來穩(wěn)態(tài)運行方式的能力(3) 動態(tài)穩(wěn)定 電力系統(tǒng)受到小的或大的干擾后，在自動調(diào)節(jié)和控制裝置的作用下，保持長過程的運行穩(wěn)定性的能力2同步發(fā)電機轉(zhuǎn)子運動方程P174第七章電力系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性分析1.小干擾穩(wěn)定電力系統(tǒng)受到任意小的干擾后，不發(fā)生自激振蕩或單調(diào)性失步，自動恢復到原始運行狀態(tài)的能力 2簡單系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定判據(jù)分為靜態(tài)穩(wěn)定和動態(tài)穩(wěn)定兩種發(fā)電機輸出電磁功率PeUI cosEqUsinXa(1)簡單系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定判據(jù)Pe P0(導數(shù)稱為整步功率系數(shù)，其大小可以說明發(fā)電機維持同步運行的能力，即說明靜態(tài)穩(wěn)定 的程度)dPEEqU為正值，在這個范圍內(nèi)發(fā)電機的運行是穩(wěn)定的。 發(fā)電機出力

8、越大,cosXa當3小于90時，dPE大功率或稱功率極限的功角一致。(圖7-3, P230)3越接近90,其值愈小，穩(wěn)定的程度愈低。當3等于 90時，是穩(wěn)定與 不穩(wěn)定的分界點，稱為靜態(tài)穩(wěn)定極限。在簡單系統(tǒng)情況下，靜態(tài)穩(wěn)定極限所對應(yīng)的功角正好與最Pm Po(2)小干擾穩(wěn)定儲備系數(shù)(靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù))KpPo正常運行方式下，Kp應(yīng)不小于15%遼0%;事故后運行方式下，*100%Pm：電磁功率極限Kp應(yīng)不小于10%3.小干擾法分析簡單系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定李雅普諾夫判斷原則 (1)如果A的所有特征值都具有負實部，該平衡點是穩(wěn)定平衡點；(2) 如果A具有正實部的特征值，則該平衡點是不穩(wěn)定平衡點；(3) 如果A具

9、有實部為零的特征值，則該平衡點的穩(wěn)定性不能由A確定,稱該平衡點為是臨界平衡點。振蕩頻率f J SEq 02 Tj(例 7-1, P213)4多機系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性判據(jù)勞斯判據(jù)5.自動勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)對靜態(tài)穩(wěn)定的影響(1) 無勵磁調(diào)節(jié)時，系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定極限由(圖 7-12, P230)SEq 0確定，它與PEq的功率極限一致;(2) 當發(fā)電機裝有按某運行參數(shù)偏移量調(diào)節(jié)的比例式調(diào)節(jié)器時，如果放大倍數(shù)選擇合適，可以大致保持E qE q；。常數(shù)。靜態(tài)穩(wěn)定極限由S0確定，它與P；的功率極限一致;(3) 當發(fā)電機裝有按兩個運行參數(shù)偏移量調(diào)節(jié)的比例式調(diào)節(jié)器，如電流放大倍數(shù)合適，其穩(wěn)定極限同樣可與 殳q 0對應(yīng)，同時電

10、壓校正器也可使發(fā)電機端電壓大致保持恒定；(4) 在裝有PSS或強力式調(diào)節(jié)器情況下，系統(tǒng)穩(wěn)定極限運行點可達的Pug最大功率，對應(yīng)Sjg二0。6. 提高系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性的措施(發(fā)電機可能輸送的功率極限愈高則實際運行的平衡點小干擾穩(wěn)定性程度愈高。以單機對無限大系統(tǒng)的情形來看，減少發(fā)電機與系統(tǒng)之間的聯(lián)系電抗就可以增加發(fā)電機的功率極限。從物理意義上講，這 就是加強發(fā)電機與無限大系統(tǒng)的電氣聯(lián)系。對于多機系統(tǒng)，加強機組之間的電氣聯(lián)系，即意味著縮短機組之間 的電氣距離，也就是減小網(wǎng)絡(luò)中各元件的電抗)(1) 采用自動調(diào)節(jié)勵磁裝置相當于縮短了發(fā)電機與系統(tǒng)間的電氣距離，從而提高了 靜態(tài)穩(wěn)定性。(2) 減小元件的電抗

11、a采用分裂導線擴大了線路的等值半徑，因而降低了線路的等值電抗。(高壓輸電線路采用分裂導線的主要目的是為了避免輸電線路的電暈損耗，同時較小的線路阻抗，縮短了機組之間和電源 與負荷之間的電氣距離，客觀上有利于系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性的提高)UdJjb提高線路額定電壓等級Pjsin j輸送功率的極限與電壓的平方成正比，與線路Xl電抗成反比。提高線路額定電壓等級相當于減小了線路電抗。C采用串聯(lián)電容補償在較高電壓等級的輸電線路上裝設(shè)串聯(lián)電容以補償線路電抗，可以提高該線路傳輸功率的能力以及系統(tǒng)的穩(wěn)定性。(3) 采用緊湊式輸電方式第八章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定1. 電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定P243指電力系統(tǒng)在某個運行方式下突然受到

12、大的干擾后經(jīng)過暫態(tài)過程達到新的穩(wěn)定運行方式或者恢復到原來的運行狀態(tài)正常運行故障中故障切除后2. 等面積定則求解故障極限切除角度(例8-1, P249)會畫負序零序等值電路，會求故障點負序零序等值阻抗、附加阻抗，會求發(fā)電機與無窮大系統(tǒng)之間的連接阻抗3. 發(fā)電機轉(zhuǎn)子運動方程數(shù)值求解過程改進歐拉法4. 發(fā)電機節(jié)點的處理方法看作電壓源，電流源1 Tj 2 t5. 能量函數(shù)2Pin Pt d Ec t tc2 o J給定故障切除時間仁，則由故障切除前的系統(tǒng)進行數(shù)值積分，得到(c c),求得Ec,如果Ec Ec max則系統(tǒng)穩(wěn)定；反之，如果Ec Ec max,則系統(tǒng)不穩(wěn)定。6. 提高暫態(tài)穩(wěn)定性的措施首先考

13、慮的是減少擾動后發(fā)電機功率差額的措施(1) 故障的快速切除和自動重合閘裝置的應(yīng)用&快速切除故障減小了加速面積，增加了減速面積，提高了發(fā)電機之間并列運行的穩(wěn)定性；另一方面，快速切除故障也可使負荷中的電動機端電壓迅速回升，減小了電動機失速的危險。b電力系統(tǒng)的故障，特別是高壓輸電線路的故障大多是短路故障，而這些短路故障，大多數(shù)又是暫時性 的，采用自動重合閘裝置，提高了供電的可靠性，簡單系統(tǒng)中重合閘成功使減速而積增加。超高壓輸 電線路中采用單相重合閘使加速面積大大減小。(2) 提高發(fā)電機輸出的電磁功率a對發(fā)電機進行強行勵磁保證當系統(tǒng)發(fā)生故障而使發(fā)電機端電壓低于85%-90%額定電壓時迅速而大幅度地增加勵磁，從而提高發(fā)電機電動勢，增加發(fā)電機輸 出的電磁功率。b電氣制動當系統(tǒng)發(fā)生故障后迅速地投入電阻而消耗發(fā)電機的有功功率(增大電磁功率)，從而減少 功率差額c變壓器中性點經(jīng)小電阻接地變壓器中性點經(jīng)小電阻接地就是接地短路故障時的電氣制動d采用柔性輸電裝置快速響應(yīng)特性(3) 減少原動機輸岀的機械功率減少過剩功率7. 會畫加速面