電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)及

電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)及1第1頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

1、正常運(yùn)行狀態(tài)：滿足等式和不等式約束條件，是經(jīng)濟(jì)運(yùn)行調(diào)度的基礎(chǔ)。

2、警戒狀態(tài)：滿足等式和不等式約束條件，但不等式約束已經(jīng)接近上下限，以安全調(diào)度為主。

3、緊急狀態(tài)：不等式約束遭到破壞，等式約束仍能滿足，系統(tǒng)仍能同步運(yùn)行。

4、系統(tǒng)崩潰：不等式、等式約束同時(shí)不滿足，系統(tǒng)將解列成幾個(gè)獨(dú)立的小系統(tǒng)。（負(fù)荷過(guò)大或者電源功率太大）

5、恢復(fù)狀態(tài)：使崩潰后的若干個(gè)小系統(tǒng)向并列的大系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)過(guò)渡。二、電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)分類2第2頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)示意圖正常狀態(tài)（滿足負(fù)荷需求，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)運(yùn)行）恢復(fù)狀態(tài)（重新并列，恢復(fù)對(duì)用戶供電）系統(tǒng)崩潰（切機(jī)、切負(fù)荷、斷開(kāi)線路）警戒狀態(tài)（預(yù)防性控制）緊急狀態(tài)（緊急控制）安全不安全超越不等式約束條件危險(xiǎn)重新帶負(fù)荷預(yù)防性控制儲(chǔ)備系數(shù)減小或干擾概率增大并列緊急控制系統(tǒng)不完整(解列)系統(tǒng)保持原狀切負(fù)荷解列超越等式約束條件3第3頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

2-2電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本概念電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分類：20世紀(jì)60年代前：前蘇聯(lián)、我國(guó)：靜態(tài)穩(wěn)定，動(dòng)態(tài)穩(wěn)定。

西方：靜態(tài)穩(wěn)定，暫態(tài)穩(wěn)定。20世紀(jì)70年代起，國(guó)際通用：靜態(tài)穩(wěn)定，暫態(tài)穩(wěn)定一、定義：靜態(tài)穩(wěn)定：在一個(gè)特定的穩(wěn)定運(yùn)行的條件下，電力系統(tǒng)受到任何一個(gè)小的擾動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，它能夠自動(dòng)恢復(fù)到或者靠近小擾動(dòng)前的運(yùn)行條件。暫態(tài)穩(wěn)定：在一個(gè)特定的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行條件下，電力系統(tǒng)受到一個(gè)特定的大干擾后，能夠從原來(lái)的運(yùn)行狀態(tài)不失去同步地過(guò)渡到另一個(gè)允許的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行條件。4第4頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月GEqTLU0功角在時(shí)間上表示勵(lì)磁電勢(shì)和端電壓之間的相角差；X發(fā)電機(jī)輸出的電磁功率方程：二、電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定分析

根據(jù)同步發(fā)電機(jī)相量圖，推導(dǎo)同步發(fā)電機(jī)輸出電磁功率方程因?yàn)椋核裕?第5頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月GEqTLU0功角特性曲線X發(fā)電機(jī)輸出的電磁功率方程：二、電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定分析

6第6頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月GEqTLU0功角在空間上表現(xiàn)為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)軸線與定子合成磁場(chǎng)軸線之間夾角。X發(fā)電機(jī)輸出的電磁功率方程：二、電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定分析

7第7頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

在a點(diǎn)，當(dāng)擾動(dòng)使發(fā)電機(jī)的角度獲得微小增量時(shí)，發(fā)電機(jī)發(fā)出的功率將隨之增大，此時(shí)發(fā)電機(jī)與原動(dòng)機(jī)之間的功率平衡遭到破壞。由于這時(shí)發(fā)電機(jī)發(fā)出的電功率大于原動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率，即原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩小于發(fā)電機(jī)的電磁滯動(dòng)轉(zhuǎn)矩，結(jié)果使發(fā)電機(jī)組開(kāi)始減速，其角度增量逐漸減小，經(jīng)過(guò)一段過(guò)渡過(guò)程后運(yùn)行又恢復(fù)到擾動(dòng)前的運(yùn)行點(diǎn)a，使發(fā)電機(jī)與原動(dòng)機(jī)間恢復(fù)了功率的平衡。所以，在a點(diǎn)運(yùn)行時(shí)，電力系統(tǒng)是靜態(tài)穩(wěn)定的。

在b點(diǎn)，當(dāng)擾動(dòng)使發(fā)電機(jī)的角度獲得微小增量時(shí)，發(fā)電機(jī)發(fā)出的功率減小，發(fā)電機(jī)與原動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率遭到破壞，此時(shí)發(fā)電機(jī)發(fā)出的電功率小于原動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率，即原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩超過(guò)了發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩，結(jié)果使發(fā)電機(jī)開(kāi)始加速，其角度增量逐漸增大，且隨著角度的增大發(fā)電機(jī)發(fā)出的功率繼續(xù)減小，進(jìn)一步引起角度繼續(xù)增大，結(jié)果更加偏離了原先的運(yùn)行情況，最終使發(fā)電機(jī)失去同步。所以在b點(diǎn)運(yùn)行時(shí)，電力系統(tǒng)是靜態(tài)不穩(wěn)定的。8第8頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月遭受微小擾動(dòng)后分析a、b兩個(gè)運(yùn)行點(diǎn)的過(guò)渡過(guò)程：

a點(diǎn)：大于0時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速上升，轉(zhuǎn)子制動(dòng)，趨于0。小于0時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速下降，轉(zhuǎn)子加速，趨于0。

b點(diǎn)：

大于0時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速上升，轉(zhuǎn)子加速，趨于無(wú)窮大。小于0時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速下降，轉(zhuǎn)子制動(dòng)，趨于無(wú)窮大。

功角特性曲線(靜態(tài)穩(wěn)定工作點(diǎn))：(靜態(tài)不穩(wěn)定工作點(diǎn))9第9頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月用圖示功角的雙重物理意義10第10頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

轉(zhuǎn)子因有原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩克服定子合成磁極的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩而作功,實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換,將由原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔茌敵觥?/p>

可見(jiàn)，功角是研究同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的一個(gè)重要參數(shù)，它不僅決定了發(fā)電機(jī)輸出有功功率的大小，而且還反映發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的相對(duì)空間位置，通過(guò)它把同步電機(jī)的電磁關(guān)系和機(jī)械運(yùn)動(dòng)緊密聯(lián)系起來(lái)。11第11頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備儲(chǔ)備系數(shù)：

為原動(dòng)機(jī)輸入功率功角特性曲線正常運(yùn)行情況下，靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)應(yīng)當(dāng)大于15%，事故后要求不小于5%。12第12頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月整步功率特性曲線

功角與發(fā)電機(jī)功率的增量有相同符號(hào)時(shí)，即系統(tǒng)是靜態(tài)穩(wěn)定的

當(dāng)系統(tǒng)臨界穩(wěn)定當(dāng)系統(tǒng)是不穩(wěn)定的整步功率根據(jù)上面在點(diǎn)a及點(diǎn)b能否穩(wěn)定運(yùn)行分析，得出靜態(tài)穩(wěn)定判據(jù)：13第13頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析GEqTU0L1L2簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)及故障時(shí)的功角特性14第14頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

2-3研究電力系統(tǒng)穩(wěn)定的基本模型同步發(fā)電機(jī)基本原理15第15頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

2-3研究電力系統(tǒng)穩(wěn)定的基本模型同步發(fā)電機(jī)基本原理16第16頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

2-3研究電力系統(tǒng)穩(wěn)定的基本模型同步發(fā)電機(jī)定子繞線示意圖汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖定子有3相電樞繞組（空間位置相差120。）轉(zhuǎn)子有勵(lì)磁和若干阻尼繞組17第17頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月18第18頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

2-3研究電力系統(tǒng)穩(wěn)定的基本模型同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極繞線示意圖汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖19第19頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

2-3研究電力系統(tǒng)穩(wěn)定的基本模型同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極繞線示意圖汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組繞線結(jié)構(gòu)示意圖20第20頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月21第21頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

2-3研究電力系統(tǒng)穩(wěn)定的基本模型水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)示意圖22第22頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

2-3研究電力系統(tǒng)穩(wěn)定的基本模型同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極繞線示意圖水輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖23第23頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月分析電力系統(tǒng)穩(wěn)定的最主要工作在于確定：轉(zhuǎn)子角度、角速度變化的同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程發(fā)電機(jī)定子：有3相電樞繞組（空間位置相差120。）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子：有勵(lì)磁和若干阻尼繞組

2-3研究電力系統(tǒng)穩(wěn)定的基本模型一、同步發(fā)電機(jī)基本機(jī)構(gòu)及模型現(xiàn)代汽輪發(fā)電機(jī)均為2極極數(shù)多24第24頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月——發(fā)電機(jī)暫態(tài)電抗后的電勢(shì)矢量；——發(fā)電機(jī)出口的端電壓矢量；——發(fā)電機(jī)輸出電流矢量；——發(fā)電機(jī)暫態(tài)電抗。二階同步發(fā)電機(jī)模型轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程：附加代數(shù)方程：同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)基本方程式：轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程：25第25頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、勵(lì)磁系統(tǒng)模型

一般情況下，發(fā)電機(jī)既帶有功負(fù)載，又帶感性無(wú)功負(fù)載:

有功電流的變化影響發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速及頻率無(wú)功電流的變化影響發(fā)電機(jī)的電壓。為了保持發(fā)電機(jī)的頻率和電壓的穩(wěn)定，必須隨負(fù)載變化及時(shí)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的輸入功率和勵(lì)磁電流。因此，勵(lì)磁系統(tǒng)的原有功能：目前，勵(lì)磁系統(tǒng)已演變成多功能、多變量的控制器26第26頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、勵(lì)磁系統(tǒng)模型現(xiàn)代勵(lì)磁控制的作用：（1）穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)a)保持發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中的電壓恒定；b)同步發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行時(shí)調(diào)節(jié)無(wú)功功率的分配；c)提高輸電線路靜態(tài)穩(wěn)定極限，擴(kuò)大穩(wěn)定范圍；d)可以阻尼和抑制低頻震蕩。不僅控制發(fā)電機(jī)端電壓，還控制發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)和電流等參數(shù)（2）暫態(tài)過(guò)程中a)負(fù)荷劇烈變化時(shí)，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出電壓；b)系統(tǒng)狀態(tài)不穩(wěn)定時(shí)，可以強(qiáng)行勵(lì)磁，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。27第27頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的組成勵(lì)磁功率單元：由直流勵(lì)磁機(jī)或交流勵(lì)磁機(jī)加可控整流器，也可是交流變壓器加可控整流器構(gòu)成勵(lì)磁調(diào)節(jié)單元：由自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器（AVR）、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）及其附屬電路和設(shè)備構(gòu)成28第28頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月按勵(lì)磁電流提供方式不同：（1）直流機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)由帶有整流子的直流發(fā)電機(jī)供電電刷是約束，100MW以上機(jī)組很少使用時(shí)間常數(shù)大，電壓響應(yīng)速度較慢29第29頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月整流子30第30頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月按勵(lì)磁電流提供方式不同：（2）交流機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)

交流發(fā)電機(jī)與整流器構(gòu)成直流電源，有輔助勵(lì)磁機(jī)，軸系長(zhǎng)

勵(lì)磁響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)節(jié)速度較慢31第31頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月按勵(lì)磁電流提供方式不同：（3）靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)

從發(fā)電機(jī)出口變壓器加整流器由于無(wú)主副勵(lì)磁機(jī)，無(wú)旋轉(zhuǎn)部件，軸系短，有利于減少機(jī)組振動(dòng)和扭振勵(lì)磁響應(yīng)時(shí)間短，對(duì)發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)節(jié)速度快32第32頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

勵(lì)磁機(jī)可控硅輸出移相觸發(fā)綜合放大量測(cè)濾波轉(zhuǎn)子電壓軟負(fù)反饋

F可控硅勵(lì)磁調(diào)節(jié)器其他信號(hào)ULfUGGIUG0YHLH可控硅勵(lì)磁控制系統(tǒng)原理圖33第33頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月和分別為該環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)和時(shí)間常數(shù)。量測(cè)濾波：慣性環(huán)節(jié)其傳遞函數(shù)可用下式表示——比例常數(shù)。——由互感器-整流器裝置中的濾波作用所引起的時(shí)間常數(shù)，較小。綜合放大、移相觸發(fā)、可控硅輸出：近似為慣性環(huán)節(jié)和分別為該環(huán)節(jié)的放大倍數(shù)和時(shí)間常數(shù)。轉(zhuǎn)子電壓軟負(fù)反饋其作用是提高控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性品質(zhì)，輸出量大小與轉(zhuǎn)子電壓的變化率有關(guān)。34第34頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月相位補(bǔ)償傳感器信號(hào)復(fù)歸放大限幅輸入信號(hào)勵(lì)磁系統(tǒng)四、原動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)模型三、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器模型（PowerSystemStabilizer,PSS）電力系統(tǒng)頻率正比于原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。調(diào)速系統(tǒng)由量測(cè)、放大、執(zhí)行三個(gè)環(huán)節(jié)組成。量測(cè)環(huán)節(jié)的輸入控制變量：信號(hào)測(cè)量當(dāng)采用快速響應(yīng)的可控硅勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，輸入信號(hào)僅用發(fā)電機(jī)端子電壓時(shí)，會(huì)使電力系統(tǒng)產(chǎn)生弱阻尼或負(fù)阻尼而引起電力系統(tǒng)增幅震蕩，導(dǎo)致不穩(wěn)定。若在勵(lì)磁系統(tǒng)中引入其它附加信號(hào)，可以增強(qiáng)電力系統(tǒng)的阻尼。這類信號(hào)由電力系統(tǒng)穩(wěn)定器提供：35第35頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1-軸；2-葉輪；3-動(dòng)葉片；4-噴嘴

氣輪機(jī)模型：汽容效應(yīng)（調(diào)節(jié)氣門與第一級(jí)噴嘴存在管道和空間）高壓蒸汽室高再熱器中聯(lián)箱低低軸閥門開(kāi)度去凝汽室中間再熱機(jī)組工作原理汽缸汽缸36第36頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月氣輪機(jī)模型：

以給定功率為輸入量以蒸汽量為輸出量引進(jìn)600MW汽輪發(fā)電機(jī)國(guó)產(chǎn)300MW汽輪發(fā)電機(jī)37第37頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月水輪機(jī)模型：水錘現(xiàn)象（水流在水輪機(jī)及引水管中有慣性）38第38頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月水輪機(jī)模型：考慮水錘現(xiàn)象輸入量：導(dǎo)葉開(kāi)度輸出量：水輪機(jī)功率39第39頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2-4提高和改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的控制技術(shù)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性是限制交流遠(yuǎn)距離輸電和輸送能力的決定因素之一。~系統(tǒng)II雙回線聯(lián)接的系統(tǒng)示意圖系統(tǒng)I~功率過(guò)剩傳輸能力不足功率不足因故障被切除40第40頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一般原則：

1）盡可能地提高電力系統(tǒng)的功率極限；2）減少發(fā)電機(jī)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的振蕩幅度。2-4提高和改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的控制技術(shù)電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制的核心是控制電力系統(tǒng)內(nèi)同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，使其保持同步運(yùn)行，即發(fā)電機(jī)輸出端電壓為50Hz41第41頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1、盡量縮短電氣距離或等值電氣距離（根本措施）1）減少發(fā)電機(jī)或變壓器電抗；2）采用自動(dòng)勵(lì)磁裝置；（投資小、優(yōu)先考慮）3）減少線路電抗；（分裂導(dǎo)線或雙回輸電線）4）串聯(lián)電容補(bǔ)償；5）改善電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)中間增設(shè)中間調(diào)相機(jī)。2-4提高和改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的控制技術(shù)一、提高靜態(tài)穩(wěn)定的方法2、減小機(jī)械與電磁、負(fù)荷與電源的功率或能量差額（緊急狀態(tài)下的臨時(shí)措施）3、解列、合理選擇解列點(diǎn)（權(quán)宜措施）42第42頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的措施電力系統(tǒng)具有靜態(tài)穩(wěn)定性是保證系統(tǒng)正常運(yùn)行的必要條件。保證和提高系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性，從有功來(lái)看，主要是提高功率極限值Pm=Ｅ*Ｕ／Ｘ∑，因此可以從減小系統(tǒng)各元件的電抗、提高發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)Ｅ和提高系統(tǒng)電壓Ｕ三方面著手。43第43頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的措施（續(xù)）減小發(fā)電機(jī)或變壓器的電抗。（會(huì)增加發(fā)電機(jī)的成本投入，變壓器的電抗減小很困難，在經(jīng)濟(jì)上不合算）采用自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置?？梢源蟠筇岣吖β蕵O限，并擴(kuò)大穩(wěn)定功角的范圍。因?yàn)樽詣?dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置在總投資中所占的比重很小，所以在各種提高靜態(tài)穩(wěn)定性的措施中，總是先考慮這一措施。減小線路電抗：提高輸電線路的電壓等級(jí)、采用分裂導(dǎo)線采用串聯(lián)電容器補(bǔ)償（Ｘ＝ＸＬ－ＸＣ）提高系統(tǒng)運(yùn)行電壓水平：電力系統(tǒng)的運(yùn)行電壓水平，不僅是電能質(zhì)量的一個(gè)重要標(biāo)志，而且對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的靜態(tài)穩(wěn)定性也有重大影響，其基本措施是在電力系統(tǒng)中裝設(shè)充足的無(wú)功功率電源并能隨時(shí)保證系統(tǒng)在額定電壓水平下無(wú)功功率平衡44第44頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月維持電力系統(tǒng)穩(wěn)定的重要手段——

進(jìn)行電力系統(tǒng)無(wú)功功率控制發(fā)電機(jī)是電力系統(tǒng)中重要的無(wú)功電源，而控制發(fā)電機(jī)輸出無(wú)功功率的是發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)。在電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定方面，合理的選用自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，可以使發(fā)電機(jī)出口某一電抗后面的電壓維持不變，這相當(dāng)于將發(fā)電機(jī)電抗和發(fā)電機(jī)后面的電抗減少到零，從而提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性。在電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定方面，采用高勵(lì)磁頂值、快速響應(yīng)的勵(lì)磁系統(tǒng)，會(huì)使發(fā)電機(jī)在加速過(guò)程中迅速增大勵(lì)磁電流，從而有效地改善電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性45第45頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月方法：1）快速切除故障；

2）采用自動(dòng)重合閘；

3）強(qiáng)行勵(lì)磁（維持同步發(fā)動(dòng)機(jī)出口電壓UG為常數(shù)不變）；

4）改善原動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)節(jié)特性（如快速關(guān)閉進(jìn)氣閥門）；

5）同步發(fā)電機(jī)輸出端采用電氣制動(dòng)控制；

6）變壓器中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地；

7）強(qiáng)行串聯(lián)補(bǔ)償和設(shè)置開(kāi)關(guān)站控制；

8）連鎖切除同步發(fā)電機(jī)；

9）調(diào)節(jié)直流輸電功率控制；

10）設(shè)置合理的解列點(diǎn)或同步發(fā)電機(jī)異步運(yùn)行。二、提高暫態(tài)穩(wěn)定的方法及措施2-4提高和改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的控制技術(shù)根本出發(fā)點(diǎn)：控制和減少功率、能量的差額。46第46頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)靜態(tài)穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定的影響對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定的影響曲線1對(duì)應(yīng)于正常運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)；曲線2對(duì)應(yīng)于故障時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)；曲線3對(duì)應(yīng)于故障切除后的運(yùn)行狀態(tài)。47第47頁(yè)，課件共53頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)工作在a點(diǎn)，發(fā)電機(jī)輸出的有功功率為PG=P1(P1為系統(tǒng)取用的有功功率)。當(dāng)系統(tǒng)中某點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，阻斷了發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)之間的部分聯(lián)系(影響程度與故障點(diǎn)至發(fā)電機(jī)的電氣距離有關(guān))，系統(tǒng)取用功率由P1急劇減小，從而使發(fā)電機(jī)的輸出功率PG急劇減小，其運(yùn)行點(diǎn)突變到曲線2的b點(diǎn)，發(fā)電機(jī)的輸入功率由于慣性而不會(huì)突變減小，造成發(fā)電機(jī)的輸入功率大于輸出功率，其輸入轉(zhuǎn)矩大于發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩，使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子加速，發(fā)電機(jī)的運(yùn)行點(diǎn)由b點(diǎn)沿曲線2向c點(diǎn)移動(dòng)，其功角δ不斷增大。當(dāng)故障切除后，發(fā)電機(jī)運(yùn)行到曲線3上的d點(diǎn)。如果在故障時(shí)快速提高勵(lì)磁電流，即增加發(fā)