第9章作业答案电力系统稳定性基本概念(已修订)

第九章电力系统运行稳定性的基本概念9-1电力系统稳定性是指电力系统受到小得或大的扰动后，所有的同步发电机能否保持同步运行。电力系统稳定性分为功角稳定、频率稳定和电压稳定。主要研究扰动大小对系统稳定性的影响，在考虑设备、过程和时间跨度的情况下确定稳定性，以及计算和预测稳定性的合适方法。9-2电力系统功角稳定是指电力系统中同步发电机在受到扰动之后，发电机组的机械输入和电功率输出之间产生短时不同程度的不平衡，使并列运行的各发电机组转速发生相应的不同变化，电力系统因而出现发电机转子角度间角度的相互摆动，以及电压、电流、功率等电气量的周期性变化。如果这种摆动逐渐衰减直至消失，则称系统保持了功角稳定性。9-3电力系统电压稳定是指电力系统在正常情况下或遭受扰动后所有节点维持可接受的电压的能力。9-4电力系统频率稳定性是指电力系统运行时保持频率在极限值以内的能力。9-5发电机惯性时间常数定义为：BNJSJT2其物理意义为在额定转速时，机组单位容量所具有的动能的2倍。反映了发电机组在额定转速时的机械转动的惯性。9-6发电机的功角特性是指发电机的有功功率与发电机内电势、机端电压、电抗和功角之间的关系。隐极机的功角特性为：sindqEqXVEP隐极机的功角特性为：2sin2sin2qdqddqEqXXXXVXVEP9-7由于凸极机qdXX，出现了一个两倍功率角的正弦2sin变化的功率分量，即磁阻功率。由于词组功率的存在使功角特性曲线发生畸变，从而使功率极限有所增加，但功率极限出现在090处。9-8发电机转子运动返程基本形式为：eTJNNPPTdtddtd9-9已知：1.21dX，0.725qX，10.169TX，20.14TX，/20.37LX，0.8P，0.059Q，1.0V，试作出输送到无穷大系统，用空载电势qE表示的凸极机有功功率的功角特性。解：发电机为凸极机，其等值电路为：12121.210.1690.140.371.889dddTTLXXXXXXX12120.7250.1690.140.371.404qqqTTLXXXXXXX~SVI0.80.0590.80.0590.8024.21810SjIjV1(0.80.059)1.4041(1.1230.083)1.0831.1231.5646.039QqEVjIXjjjjj0.802sin()0.802sin(46.0394.218)0.617dI()1.56(1.8891.404)0.6171.859qQdqdEEXXI2sinsin221.8591.011.8891.404sinsin21.88921.8891.4040.984sin0.091sin2qdqEQddqEVXXVPXXX求静态稳定极限功率：令'0.984cos20.091cos20EQP，得80，带入得max0.984sin800.091sin(280)1EQP