电力系统静态稳定性-东北电力大学精品课程展示

9电力系统静态稳定性9.1习题1）什么是电力系统稳定性？如何分类？2）发电机转子d轴之间的相对空间角度与发电机电势之间的相对角度是什么关系？这角度的名称是什么？3）发电机转子运动方程表示的是什么量与什么量的关系？该方程有几种表示形式？写出时间用秒、角度用弧、速度用弧/秒、功率偏差P用标幺值表示，及时间、角度用弧，速度、功率偏差P用标幺值表示的转子转动方程。4）发电机惯性时间常数的的物理意义是什么？如何计算？5）什么是发电机的功角特性？以Eq表示的凸极机和隐极机功角特性是否相同？以Eq'表示的凸极机和隐极机功角特性是否相同？如何用简化方法表示功角特性？6）多机系统功角特性是否可表示两机系统的功角特性？是否能表示成单机对无限大系统的功角特性？7）什么是异步电动机的转差？异步电动机的转矩和转差有何关系？什么是异步电动机的临界转差？8）什么是电力系统的负荷电压静特性？9）具有副励磁机的直流励磁机励磁系统各部分的功用是什么？励磁系统的方程由几部分方程组成？10）正常运行时发电机转子受什么转矩作用？转速是多少？功率偏差P是多少？出现正功率偏差转子如何转？出现负功率偏差转子如何转？11）为什么稳定运行点一定是功角特性曲线和机械功率PT直线相交点？12）发电机额定功率PN，输入机械功率PT，功率极限PEqmax是什么关系？13）什么是电力系统静态稳定性？电力系统静态稳定的实用判据是什么？14）为什么要有统静态稳定储备？静态稳定储备的多少如何衡量？正常运行时应当留多少储备？15）已知单机无限大供电系统的系统母线电压、发电机送到系统的功率P+jQ、发电机到系统的总电抗X。试说明如何计算空载发电机电势、功率极限、静态稳定储备系？16）试说明小干扰法的实质是什么？小干扰法分析静态稳定的步骤是什么？17）特征方程的根含有只是正实部、正实部的复数各发生什么性质的失步？18）劳斯准则判定系统静态稳定的充分、必要条件是什么？19）励磁调节系统为什么能提高系统静态稳定性？20）提高电力系统静态稳定性的措施有那些？为什么这些措施能提高电力系统静态稳定性？21）按Eq恒定和按发电机电压UG恒定调节励磁哪一种对提高静态稳定更有利。为什么？22）简单电力系统如下图9-1所示，P0GST1LT2U0图9-1习题9-22系统各元件参数是：发电机G为PN=300MW，cos.N085，UN=10.5kV，Xd=1.0，Xq=0.6，X’d=0.25,X2=0.2，TJN=8s；变压器参数：T1，SN=360MVA，Uk（%）=14，额定电压10.5/242kV；T2，SN=360MVA，Uk（%）=14，额定电压10.5/242kV；线路长L=250km，X1=014./km，系统输送功率P0=250MW，cos0=0.95，末端电压U0=115kV。分别计算EqEqEU不变时的有功功角特性和功率极限。23）如上题图的系统，发电机为隐极机Xd=Xq=1.7,试比较下列四种情况下的功角特性和功率极限。①仅考虑电力系统的电抗，②计及电力线路的电阻，r10017./km；③不计电力线路的电阻，但在T1变压器高压母线并联接入1000Ω电阻；④不计电力线路的电阻，但在T1变压器高压母线并联接入500Ω电阻。24）隐极机单机无限大供电系统，系统母线电压Us1，运行在额定情况，PN1，cos.N085，元件参数Xd10.，Xe01.，求功率极限，处始运行功角和静态稳定储备。25）一台隐极机经变压器和线路向系统送电，隐极机Xd=Xq=1.1，Xd'023.Xd012.，Xq015.试求；①XXTl03.，发电机运行在额定功率，额定电压，额定cos.N08时初始功角；②若Eq保持不变，求在①的条件下功率极限；③若Eq保持不变，求在①的条件下功率极限；④如②的条件，XXTl05.，求静态稳定储备系数；⑤如③的条件，XXTl05.，求静态稳定储备系数。26）简单系统如下图9-2以知参数为Xd=1.5，Eq107.，US=1.0，TJ=15s①不计阻尼功率影响，用小干扰法分析系统在0为0º，60º，90º，100º时的静态稳定性，求上述0下系统的振荡频率和周期。②当阻尼系数D=60时，分析系统在0为0º，60º，90º，100º时的静态稳定性，求上述0下系统的振荡频率和周期。PcosφXd‘US图9-2习题9-26图9.2习题解答22）基准值：SB250MVA，UB.110115KV电压及电势：UG=1.2889,EQ=1.6461,Eq=2.1055,Eg’=1.457,E’=1.4693功角特性：PUG1288905309112889105306110021..sin[sin(.(..sin)]PEq14229011662.sin.sinPqE18967019652.sin.sinPE19129.sin功率极限：PU.maxG24278.提示：令dPdEq0,并利用coscos2212，求得功率极限对应角度：c.r7893570.，PEq.max14417.同理可求：PEq.max19355..23）基准值：SB250MVA，UB.110115KV①PEq12776.sin，PEmaxq12776.②PEq003971277506490..sin(.)PEmaxq1317.，③PEq003050111974960..sin(.)PEmaxq1146.，④PEq002981107398470..sin(.)PEmaxq11209.。24）功率极限Psl18268.，初始运行角：0=33.1892º,静态稳定储备系数K%=82.9838%。25）⑴初始运行角：（Eq2131.，U0831.，Pemaxq1265.，）0=52.24º⑵功率极限：Psl1256.⑶功率极限：（E1195.，Eq11231.）Psl2119.⑷静态储备系数K%=6.6%⑸静态储备系数K%=43.4%26）⑴不计阻尼000时，不稳定，f=0.0815Hz/s，T=12.27s0060时，不稳定，f=0.0575Hz/s，T=17.4s0090时，不稳定，f=0Hz/s，T=∝s00100时，不稳定，f=0,T=∝⑵计阻尼时000时，稳定，f=0.527Hz/s，T=1.898s0060时，稳定，f=0.2965Hz/s，T=3.373s0090时，不稳定，f=0Hz/s，T=∝s00100时，不稳定，f=0Hz/s，T=∝s