電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性

第18章電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性18-1運(yùn)動穩(wěn)定性的根本概念和

小擾動法原理1、動力學(xué)系統(tǒng)的形狀方程描畫2、Liapinov運(yùn)動穩(wěn)定性3、線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性4、非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性判別方法5、普通線性系統(tǒng)6、A特征值判別方法7、小擾動分析電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的根本步驟1、動力學(xué)系統(tǒng)的形狀方程描畫形狀向量形狀向量的非線性函數(shù)向量平衡形狀各個(gè)平衡形狀線性系統(tǒng)2、Liapinov運(yùn)動穩(wěn)定性動力學(xué)系統(tǒng)，平衡形狀為，假設(shè)對于恣意給定的；使得一切滿足：的初值所確定的運(yùn)動恒滿足：

那么稱該系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)形狀是穩(wěn)定的，否那么是不穩(wěn)定的。假設(shè)，那么該系統(tǒng)平衡是漸近穩(wěn)定的。3、線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性1)A非前異，引入算子P，那么

為非零解，那么：

式程為特征方程，(2)為(1)的特征方程(2)(1)3、線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性設(shè)為特性方程的根或矩陣A的特征值，當(dāng)無重根時(shí)，線性微分方程組(1)的通解其有如下的方式：

由初始條件決議。3、線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性2)特征值與解的性質(zhì)①②③④3、線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性3)穩(wěn)定判據(jù)(a)一切特性值的實(shí)部均為負(fù)值時(shí)，系統(tǒng)是穩(wěn)定的(b)只需有一個(gè)特性值的實(shí)部都為正值時(shí)，系統(tǒng)是不穩(wěn)定的(c)A特征值實(shí)部的符號問題4、非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性判別方法1) 線性化4、非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性判別方法4、非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性判別方法2) 穩(wěn)定判別(a)線性小擾動方程穩(wěn)定或不穩(wěn)定→非線性系統(tǒng)穩(wěn)定或不穩(wěn)定。(b)A有零實(shí)部特征值，那么穩(wěn)定性判別需求計(jì)及非線性特性才干確定。5、普通線性系統(tǒng)5、普通線性系統(tǒng)6、A特征值判別方法(1)數(shù)值計(jì)算求特征值。(2)間接判據(jù)：芬斯法，胡爾維茨法等。因此，SS分析實(shí)際已處理，下文中討論起兩個(gè)作用：(1)作用SS分析方法的例題，學(xué)會如何運(yùn)用該方法。(2)了解電力系統(tǒng)的根本概念。7、小擾動分析電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)

定性的根本步驟(1)列出各元件微分方程和各元件聯(lián)絡(luò)的代數(shù)方程〔如網(wǎng)絡(luò)方程〕(2)求平衡形狀(潮流計(jì)算)(3)線性化(4)消去非形狀變量，求出A(5)穩(wěn)定判別18-2簡單電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定1、不計(jì)發(fā)電機(jī)阻尼的作用2、計(jì)及發(fā)電機(jī)阻尼的作用3、分析4、定性分析簡單電力系統(tǒng)接線圖如下圖假設(shè)：發(fā)電機(jī)為隱極機(jī)不計(jì)勵磁調(diào)理和各轉(zhuǎn)子電磁暫態(tài)1、不計(jì)發(fā)電機(jī)的阻尼作用1、不計(jì)發(fā)電機(jī)的阻尼作用為，系統(tǒng)是穩(wěn)定的(思索到摩擦等要素)，為，系統(tǒng)是不穩(wěn)定的，，失穩(wěn)方式，，為穩(wěn)定極限，臨界穩(wěn)定，結(jié)論：穩(wěn)定極限運(yùn)轉(zhuǎn)角：系統(tǒng)堅(jiān)持SS條件下的最大運(yùn)轉(zhuǎn)功能穩(wěn)定極限：系統(tǒng)在堅(jiān)持靜態(tài)穩(wěn)定的條件下，所能輸運(yùn)的最大功率發(fā)電機(jī)固有振蕩功率：2、計(jì)及發(fā)電機(jī)阻尼的作用1)阻尼作用勵磁繞組Df阻尼機(jī)械阻尼電氣阻尼：發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子閉合繞組所產(chǎn)生轉(zhuǎn)子與氣體間摩擦軸承摩擦d軸DDq軸DQ鐵心2、計(jì)及發(fā)電機(jī)阻尼的作用2)新方程a.平衡點(diǎn)b.線性比2、計(jì)及發(fā)電機(jī)阻尼的作用3)分析stable單調(diào)衰減或stable衰減振蕩instable非周期失穩(wěn)instable周期性失去穩(wěn)定自發(fā)振蕩〔穩(wěn)定判據(jù)的只影響衰減的方式和速度〕2、計(jì)及發(fā)電機(jī)阻尼的作用4)定性分析發(fā)電機(jī)任務(wù)點(diǎn)在平面上圍繞平衡點(diǎn)作反時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，我們把這種情況的電力系統(tǒng)稱之為具負(fù)阻尼作用的電力系統(tǒng)。見書上P199-20018-3自動勵磁調(diào)理器對靜態(tài)穩(wěn)定

的影響1、按電壓偏向調(diào)理的比例式調(diào)理器對靜態(tài)穩(wěn)定的影響2、比例式調(diào)理器時(shí)靜態(tài)穩(wěn)定的影響3、改良勵磁調(diào)理的幾種途徑4、電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的簡要述評1、按電壓偏向調(diào)理的比例式調(diào)

節(jié)器對靜態(tài)穩(wěn)定的影響比例式調(diào)理器按偏移調(diào)理器穩(wěn)定調(diào)理器比例于實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)與整定參數(shù)間的偏向值的調(diào)理器單參數(shù)V、J、相復(fù)勵，帶有電壓校正器的復(fù)式勵磁調(diào)理器14多參數(shù)1、按電壓偏向調(diào)理的比例式調(diào)

節(jié)器對靜態(tài)穩(wěn)定的影響1)不計(jì)勵磁機(jī)電相反響和飽和影響1、按電壓偏向調(diào)理的比例式調(diào)

節(jié)器對靜態(tài)穩(wěn)定的影響2)系統(tǒng)檢驗(yàn)→調(diào)理器的綜合放大系數(shù)1、按電壓偏向調(diào)理的比例式調(diào)

節(jié)器對靜態(tài)穩(wěn)定的影響3)線性比1、按電壓偏向調(diào)理的比例式調(diào)

節(jié)器對靜態(tài)穩(wěn)定的影響3)線性比〔矩陣方式〕1、按電壓偏向調(diào)理的比例式調(diào)

節(jié)器對靜態(tài)穩(wěn)定的影響4)消去非形狀變量1、按電壓偏向調(diào)理的比例式調(diào)

節(jié)器對靜態(tài)穩(wěn)定的影響5)穩(wěn)定判別：間接法——胡文維茨判別法特征方程：1、按電壓偏向調(diào)理的比例式調(diào)

節(jié)器對靜態(tài)穩(wěn)定的影響胡爾維茨判別法，為負(fù)實(shí)部的條件為：〔1〕特征方程系數(shù)均大于0a0＞0a1＞0a2＞0a3＞0a4＞01、按電壓偏向調(diào)理的比例式調(diào)

節(jié)器對靜態(tài)穩(wěn)定的影響討論：(a)(b)普通情況下KVmin容易滿足，萬一不能滿足，為非同期失穩(wěn)。(自在項(xiàng)與純實(shí)根相關(guān))(c)(d)，條件不滿足為自發(fā)振蕩失穩(wěn)，勵磁調(diào)理器引起的自發(fā)振蕩物理了解定性.1、按電壓偏向調(diào)理的比例式調(diào)

節(jié)器對靜態(tài)穩(wěn)定的影響總結(jié)：假設(shè)放大信頻整定恰當(dāng)，那么可以采用恒定模型來計(jì)算穩(wěn)定極限。假設(shè)過大，那么應(yīng)按計(jì)算穩(wěn)定條件，和穩(wěn)定極限。1、按電壓偏向調(diào)理的比例式調(diào)

節(jié)器對靜態(tài)穩(wěn)定的影響2)按運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)偏向的導(dǎo)數(shù)進(jìn)來調(diào)理強(qiáng)力式調(diào)理器：按運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)偏向、又按運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)偏向的一及二次導(dǎo)數(shù)調(diào)理勵磁的自動勵調(diào)理器。偏向參數(shù)選擇：通道困難，但效果最好。3)新型勵節(jié)人工智能、自動應(yīng)變構(gòu)造，非線性控制，微分幾何，矢量控制2、比例式調(diào)理器時(shí)靜態(tài)穩(wěn)定

的影響1) 可以提高SS，擴(kuò)展了穩(wěn)定域，提高與保送才干。假設(shè)能恰當(dāng)整定KV，使之不發(fā)生自發(fā)振蕩，那么可以用來確定穩(wěn)定極限，即采用的經(jīng)典模型的功率極限作為穩(wěn)定極限。3) 自發(fā)振蕩4) KV的整定應(yīng)兼顧維持電壓才干，提高功率極限和擴(kuò)展穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)范圍，增大穩(wěn)定極限兩個(gè)方面。5) 多參數(shù)調(diào)理比單參數(shù)優(yōu)越。3、改良勵磁調(diào)理的幾種途徑運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)補(bǔ)償

電力系統(tǒng)穩(wěn)定器：經(jīng)過反響，移相來改動勵磁調(diào)理系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)理器。強(qiáng)調(diào)：影響動態(tài)呼應(yīng)速度→強(qiáng)勵時(shí)退出運(yùn)轉(zhuǎn)。4、電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的簡要述評類型穩(wěn)定條件PSE簡化模型失穩(wěn)形式1無勵非周期失穩(wěn)

2平勵快勵自發(fā)振蕩3比例式

單參4強(qiáng)力PSS

KV運(yùn)中KV放大自發(fā)振蕩自發(fā)振蕩自發(fā)振蕩18-4復(fù)雜電力系統(tǒng)SS分析計(jì)算1、形狀變量的選擇獨(dú)立形狀變量如有當(dāng)忽略與成正比的阻尼時(shí)，應(yīng)選擇某臺機(jī)的作為參考速度，Win功角只需相對功角才是獨(dú)立的，有意義的。

2、兩機(jī)系統(tǒng)兩臺無勵節(jié)隱極機(jī)節(jié)帶一負(fù)荷，負(fù)荷采用恒定阻抗模型

2、兩機(jī)系統(tǒng)2、兩機(jī)系統(tǒng)位于和之間，復(fù)雜電力系統(tǒng)中穩(wěn)定極限與功率極限是不一樣的。18-5電力系統(tǒng)形狀穩(wěn)定實(shí)踐計(jì)算1、靜態(tài)穩(wěn)定貯藏穩(wěn)定貯藏函數(shù)大小

不僅是實(shí)踐計(jì)算中才有的。19-5電力系統(tǒng)形狀穩(wěn)定實(shí)踐計(jì)算2、靜態(tài)穩(wěn)定計(jì)算方法適用判據(jù)：在一定的假設(shè)前下用來斷定電力系統(tǒng)是否具有SS的簡單判別條件。自在項(xiàng)判據(jù)：假設(shè)電力系統(tǒng)不會發(fā)生自發(fā)振蕩，那么特征方程自在項(xiàng)大于0為靜態(tài)穩(wěn)定的判據(jù)。18-5電力系統(tǒng)形狀穩(wěn)定實(shí)踐計(jì)算共軛復(fù)根的乘積是大于0，當(dāng)根有一個(gè)由負(fù)變正時(shí)，將小于0。18-5電力系統(tǒng)形狀穩(wěn)定實(shí)踐計(jì)算

3、判據(jù)把電力系統(tǒng)的功率相限作為靜態(tài)穩(wěn)定極限，求功率極限的由簡單系統(tǒng)，計(jì)算必需根發(fā)電機(jī)勵磁調(diào)理器的情況來確定發(fā)電機(jī)模型。

18-5電力系統(tǒng)形狀穩(wěn)定實(shí)踐計(jì)算

兩機(jī)系統(tǒng)多機(jī)角度恒定法：除被研討機(jī)以外，其他發(fā)電機(jī)的角度堅(jiān)持恒定。多機(jī)：中間發(fā)電機(jī)有功功率恒定法多機(jī)混合法18-6小結(jié)1、根本概念1〕功率極限與穩(wěn)定極限及兩間的關(guān)系。2〕根據(jù)勵磁調(diào)理情況選擇發(fā)電機(jī)的模型：功率極限計(jì)算方法和穩(wěn)定極限計(jì)算方法。哪個(gè)電勢恒定，哪個(gè)條件接近。3〕特