电力系统的暂态稳定性

***大学

课 程 设 计 说 明 书

题目：电力系统潮流、短路计算和暂态稳定性分析（二）

学院（系）： *******学院 年级专业： **级****************** 学 号： 000000000000 学生姓名： 11111111 指导教师： 2222222222222 教师职称： 33333333333333

电气工程学院《课程设计》任务书 课程名称：《电力系统分析》 基层教学单位：电力工程系 指导教师：王 珺 董 杰 学号 设计题目 设 计 技 术 参 数 设 计 要 求 参 考 资 料 周次 应 完 成 内 容 100103030081 学生姓名 杜阳阳 （专业）班级 电力2班 电力系统潮流、短路计算和暂态稳定性分析（二） 某系统由两个发电厂和四个负荷点组成，如图所示。输电系统电压等级为110kV，负荷额定功率标示如图。节点2-4距离为80km，2-5为30km，2-6为80km，2-7为40km，2-9为50km，4-5

青岛理工大学毕业设计(论文)

摘 要

近几年，电力系统的规模日益增大，系统的稳定问题越来越严重地威胁着电网的安全稳定运行，对电力系统的静态稳定分析也成为一个十分重要的问题。

为提高和保证电力系统的稳定运行，本文主要阐述了电力系统静态稳定性的基本概念，对小干扰法的基本原理做了研究，并利用小干扰法对简单的单机电力系统进行了简要的分析。且为了理解调节励磁对电力系统稳定性的影响，本文做了简要要研究，并以单机系统为实例，进行了简单地分析。

本文通过搜集相关资料，整理了保证和提高电力系统静态稳定性的措施。 关键词：电力系统，静态稳定，小干扰分析法 ,励磁调节

I

青岛理工大学毕业设计(论文)

ABSTRACT

In recent years, the scale of power system is increasing,so system stability problem is increasingly serious threat to the safe and stable operation of power grid,and power system static stability analysis has become a very i

电力系统暂态稳定实验

一、实验目的

1．通过实验加深对电力系统暂态稳定内容的理解，使课堂理论教学与实践结合，提高学生的感性认识。

2．学生通过实际操作，从实验中观察到系统失步现象和掌握正确处理的措施 3．用数字式记忆示波器测出短路时短路电流的非周期分量波形图，并进行分析。

二、实验原理与说明

电力系统暂态稳定问题是指电力系统受到较大的扰动之后，各发电机能否继续保持同步运行的问题。在各种扰动中以短路故障的扰动最为严重。

正常运行时发电机功率特性为：P1＝（Eo×Uo）×sinδ1/X1； 短路运行时发电机功率特性为：P2＝（Eo×Uo）×sinδ2/X2； 故障切除发电机功率特性为： P3＝（Eo×Uo）×sinδ3/X3；

对这三个公式进行比较，我们可以知道决定功率特性发生变化与阻抗和功角特性有关。而系统保持稳定条件是切除故障角δc小于δmax，δmax可由等面积原则计算出来。本实验就是基于此原理，由于不同短路状态下，系统阻抗X2不同，同时切除故障线路不同也使X3不同，δmax也不同，使对故障切除的时间要求也不同。

同时，在故障发生时及故障切除通过强励磁增

电力系统暂态稳定实验

一、实验目的

1．通过实验加深对电力系统暂态稳定内容的理解，使课堂理论教学与实践结合，提高学生的感性认识。 2．学生通过实际操作，从实验中观察到系统失步现象和掌握正确处理的措施 3．用数字式记忆示波器测出短路时短路电流的非周期分量波形图，并进行分析。

二、原理与说明

电力系统暂态稳定问题是指电力系统受到较大的扰动之后，各发电机能否继续保持同步运行的问题。在各种扰动中以短路故障的扰动最为严重。

正常运行时发电机功率特性为：P1＝（Eo×Uo）×sinδ1/X1； 短路运行时发电机功率特性为：P2＝（Eo×Uo）×sinδ2/X2； 故障切除发电机功率特性为： P3＝（Eo×Uo）×sinδ3/X3；

对这三个公式进行比较，我们可以知道决定功率特性发生变化与阻抗和功角特性有关。而系统保持稳定条件是切除故障角δc小于δmax，δmax可由等面积原则计算出来。本实验就是基于此原理，由于不同短路状态下，系统阻抗X2不同，同时切除故障线路不同也使X3不同，δmax也不同，使对故障切除的时间要求也不同。

同时，在故障发生时及故障切除通过强励磁增加发电机的电势，使发电机功率特性中Eo增加，使δmax增加

电力系统分析II 华科电气

CH18 电力系统静态稳定性 运动稳定性的基本概念和小扰动法原理 Lyapunov运动稳定性的定义 非线性系统的线性近似稳定判断法

简单电力系统的静态稳定性 自动励磁调节器对静态稳定的影响 考虑自动励磁调节器的系统线性化状态方程

自动励磁调节器对静态稳定性的影响 电力系统静态稳定性与简化计算中的发电机模型处理

电力系统静态稳定实际分析计算的概念

电力系统分析II 华科电气

电力系统静态稳定性—运动稳定性的基本概念和小扰动法原理 未受扰运动与受扰运动 动力学系统常用一组微分方程表示平衡点1 平衡点2

dxi (t ) dX(t) = F t, X(t) fi (t , x1 , x2 ,..., xn ) dt dt 给定不同初值，求解微分方程，可得到不同的运动形式

X(t 0 ) = X0 X(t) 未受扰运动

a a

X(t 0 ) = X0 X(t) 受扰运动

平衡点稳定性问题 X(t 0 ) = X0 X(t) = X0 = Xe , t t 0

dX = 0 F(t, Xe ) = 0 dt X=Xe

未受扰 运动的 稳定性 ，必须

电力系统分析II 华科电气

CH18 电力系统静态稳定性 运动稳定性的基本概念和小扰动法原理 Lyapunov运动稳定性的定义 非线性系统的线性近似稳定判断法

简单电力系统的静态稳定性 自动励磁调节器对静态稳定的影响 考虑自动励磁调节器的系统线性化状态方程

自动励磁调节器对静态稳定性的影响 电力系统静态稳定性与简化计算中的发电机模型处理

电力系统静态稳定实际分析计算的概念

电力系统分析II 华科电气

电力系统静态稳定性—运动稳定性的基本概念和小扰动法原理 未受扰运动与受扰运动 动力学系统常用一组微分方程表示平衡点1 平衡点2

dxi (t ) dX(t) = F t, X(t) fi (t , x1 , x2 ,..., xn ) dt dt 给定不同初值，求解微分方程，可得到不同的运动形式

X(t 0 ) = X0 X(t) 未受扰运动

a a

X(t 0 ) = X0 X(t) 受扰运动

平衡点稳定性问题 X(t 0 ) = X0 X(t) = X0 = Xe , t t 0

dX = 0 F(t, Xe ) = 0 dt X=Xe

未受扰 运动的 稳定性 ，必须

西 南 交 通 大 学 本科毕业设计（论文）

电力系统无功与电压稳定性的分析与研究 STATION'S PLANE DESIGN OF CATENARY

BASED ON CAD TECHNOLOGY

年 级: 2008级 学 号: 20088033 姓 名: 闫锐毅

专 业: 铁道电气化 指导老师: 杨乃琪

2012年 6 月

西南交通大学本科毕业设计（论文） 第I页

院 系 电气工程系 专 业 电气工程及其自动化 年 级 2008级 姓 名 闫锐毅 题 目 电力系统无功与电压稳定性的分析与研究

指导教师

评 语

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长沙理工大学电力系统暂态分析

第一章

1、电力系统运行状态的分类

答：电力系统的运行状态分为稳态运行和暂态过程两种，其中暂态过程又分为波过程、电磁暂态过程和机电暂态过程。波过程主要研究与大气过电压和操作过电压有关的电压波和电流波的传递过程；电磁过渡过程主要研究与各种短路故障和断线故障有关的电压、电流的变化，有时也涉及功率的变化；机电暂态过程主要研究电力系统受到干扰时，发电机转速、功角、功率的变化。

2、电力系统的干扰指什么？

答：电力系统的干扰指任何可以引起系统参数变化的事件。例如短路故障、电力元件的投入和退出等。

3、为什么说电力系统的稳定运行状态是一种相对稳定的运行状态？

答：由于实际电力系统的参数时时刻刻都在变化，所以电力系统总是处在暂态过程之中，如果其运行参量变化持续在某一平均值附近做微小的变化，我们就认为其运行参量是常数（平均值），系统处于稳定工作状态。由此可见系统的稳定运行状态实际是一种相对稳定的工作状态。

4、为简化计算在电力系统电磁暂态过程分析和机电暂态过程分析中都采用了那些基本假设？

答：电磁暂态分析过程中假设系统频率不变，即认为系统机电暂态过程还没有开始；机电暂态过程中假设发电机内部的机电暂态过程已经结束。 第一章：

1、

艾 欣 电话80795848 13501121641 办公室 教五C416 aixin@ncepu.edu.cn

暂态第1章习题 思考题：

1-1 电力系统的故障类型都有哪些？ 1-2 短路计算的意义是什么？ 1-3 无限大电源的特点是什么？

1-4 无限大电源发生三相短路以后，短路回路电流包括一个周期分量和一个非周期分量，为什么？ 1-5 “空载短路”的含义是什么？

1-6 短路回路的时间常数与非周期分量电流是什么关系？ 1-7 什么是冲击电流？它最大有多大？ 1-8 *什么是电力系统的脆弱性？ 计算题：

1-1 分别用精确计算法和近似计算法计算下图系统的标幺值参数。（P9例1-2）

图1-1

1-2无限大电源供电系统发生空载三相短路，短路时A相电压相角过零，假设短路回路为纯电抗电路，且短路电流周期分量电流幅值是Im，求短路瞬间B、C相非周期分量电流的初始值是多少？

暂态第2章习题

思考题：

2-1 Park变换的数学意义和物理意义是什么？

2-2 写出同步发电机定子、转子绕组正电流产生正磁链的有阻尼绕组发电机d、q、0系统的磁链方程。 2-3 同步发电机在abc坐标系的磁链方程中，指出下列自感、

电力系统多机系统暂态稳定计算实现

摘 要

简要介绍了电力系统暂态稳定仿真的两种常用算法，分析了时域仿真法和暂态能量函数法的优点和局限性的特点。简述了MATLAB区别于传统仿真工具EMTP和PSASP的显著特点，利用MATLAB环境下的动态仿真工具Simulink和电力系统工具箱SPS，构建了一个多机系统模型，陈述了SPS暂态仿真的主要步骤，对系统进行了大扰动下的功角稳定仿真，同时讨论了其仿真环境的设置与加速技巧。并在此基础上对电力系统稳定器PSS、静止无功补偿器SVC、快速切除故障、单相自动重合闸等提高电力暂态稳定性措施的运行效果进行了仿真分析。实践表明，MATLAB是进行电力系统建模和仿真分析的强大实用工具。

关键词 MATLAB，PSS，仿真，多机系统，暂态稳定

Abstract

This paper introduces two simulation methods for power system dynamic stability

simulation, and analyzes the merits and limitation of the step by step (SBS) time-domain meth