电力系统暂态稳定计算

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电力系统中暂态稳定性分析与评估

电力系统中暂态稳定性分析与评估电力系统的暂态稳定性是指系统在受到外界扰动或内部负荷变化后，恢复到稳定工作状态的能力。

暂态稳定性是电力系统运行安全和稳定性的重要指标，对于保障电力系统的可靠性和供电质量具有重要意义。

因此，对电力系统的暂态稳定性进行准确的分析与评估是现代电力系统研究和运行管理的关键之一。

电力系统的暂态稳定性分析与评估主要包括以下几个方面：1. 暂态稳定性分析方法暂态稳定性分析的方法主要包括直接分析方法和仿真计算方法。

直接分析方法是指通过分析电力系统的等值负荷特性、传输线参数和发电机参数等因素，来判断系统的暂态稳定性。

仿真计算方法是指通过建立电力系统的数学模型，利用计算机模拟系统的运行情况，通过计算和仿真来分析系统的暂态稳定性。

2. 暂态稳定性指标评估暂态稳定性时常用的指标包括最大角度差、最大振荡幅度、系统频率衰减等。

其中，最大角度差是指在系统受到外界扰动后，各个节点之间相位角的最大差异；最大振荡幅度是指系统在恢复过程中，振荡幅度的最大值；系统频率衰减则是指系统频率降低的速度。

通过计算这些指标，可以评估系统的暂态稳定性并判断其是否满足要求。

3. 暂态稳定性评估的影响因素暂态稳定性受到许多因素的影响，其中主要包括：负荷变化、发电机失效、传输线损耗、自动电压调节器（AVR）和励磁调节器（EXC）的响应速度、电力系统的控制策略等。

这些因素对暂态稳定性的影响是复杂而多样的，因此在评估暂态稳定性时需要综合考虑这些因素的影响。

4. 暂态稳定性改善措施对于暂态稳定性不足的电力系统，可以采取一些措施来提高其暂态稳定性。

常见的改善措施包括增加发电机容量、改善传输线参数、增加无功补偿措施、改善调度策略等。

通过对系统的改善措施进行评估和优化，可以提高系统的暂态稳定性，降低系统发生暂态稳定性问题的风险。

总结而言，电力系统中暂态稳定性的分析与评估是确保电力系统运行安全和稳定的关键环节。

通过采用适当的分析方法，评估系统的暂态稳定性指标，考虑影响因素并采取相应的改善措施，可以有效提高电力系统的暂态稳定性。

电力系统分析第十七章《电力系统暂态稳定性》课件

右边展开
(tn
t
)
(tn
)
(tn
)t
1 2
(tn
)t
2
左边展开
(1)+(2
(tn )得到
t)
(tn
)
(tn
)t
1 2
(tn
)t
2
tn-1 tn tn+1
t
(1) (2)
(tn t) (tn ) (tn ) (tn t) (tn )t 2
(3)
而所以
(tn
)
N
TJ
Pa
(n)
( n 1)
(PT
PIII )d
减速面积
Aedfg，转子减小的动能
转子增加的动能 = 转子减小的动能
即
(P c 0 T
PII )d
max c
(PIII
PT )d
等面积定则：当加速面积和减速面积大小相等时，转子动能增量为零，发电机重新恢复到同步速度。
保持暂态稳定的条件：最大可能的减速面积大于加速面积。
5. 对发电机等值电路用E 和 X d表示。(称之为经典模型，见5-4节)
( i. Tf 较大，f不衰减; ii. 强行励磁 )
17-2 简单电力系统暂态稳定的分析计算
假设简单电力系统在输电线路始端发生短路。
一、各种运行情况下的功率特性
系统正常运行
总电抗为
XI
X d
X T1
1 2
XL
X T2
确定短路前系统电压V0与Xd后的电势E0
二、基本假设及简化
1.
2. 只研究暂态过程的起始阶段，不考虑原动机调速器的作用；( PT=constant ) 3. 忽略定子电流的非周期分量；(PE可以突变。 i. Ta 很小，衰减快; ii. M平均=0 ) 4. 不对称故障时，不计零序和负序电流对转子运动的影响；

实验五基于PSASP的电力系统暂态稳定计算实验

实验五基于PSASP的电力系统暂态稳定计算实验一、实验目的：掌握用PSASP进行电力系统暂态稳定计算方法。

二、实验内容：在实验三的基础上进行暂态稳定计算。

同步发电机參数任选，可參见c:\wpsasp\wepri-7\,给出其中一组參数如下：模型：6参数组号：9电抗(p.u)：d轴X d: 2.16 X d': 0.265 X d": 0.205q轴X q: 2.16 X q': 0.530 X q": 0.205时间常数（s）：TJ:8.0a: 0.9T do': 8.62 T d"0: 0.05 b: 0.00T q'0: 2.2 0 T qo": 0.07 n: 9.0D: 0.000Ra: 0.00X2: 0.205三、实验步骤：（1）点击“编辑模式”: 先双击发电机，再点击“发电机及其调节器” 输入同步机參数；（参见以上数据）（2）关闭“编辑模式”窗口；（3）点击“运行模式” ：a、点击“作业”菜单项，执行“暂态稳定”命令，定义作业:输入作业号输入潮流作业点击编辑选择网络故障点击编辑：点击“＋”选择I、J侧母线名确定输入故障点位置（如输入50％）输入新增母线名（如输入aa）选择故障方式输入R＝0，X＝0 输入故障持续时间点击保存；点击“＋”选择I、J侧母线名确定输入故障点位置（如输入1％）输入新增母线名（如输入bb）选择故障方式输入R＝99999.99999，X＝99999.99999 输入故障持续时间点击保存；1 点击“＋”选择I、J侧母线名确定输入故障点位置（如输入99％）输入新增母线名（如输入cc）选择故障方式输入R＝99999.99999，X＝99999.99999 输入故障持续时间点击保存；点击退出点击确定。

b、点击“视图”菜单项，执行“暂态稳定”命令，作业选择。

c、点击“计算”菜单项，执行“暂态稳定”命令；d、点击“报表”菜单项，执行“暂态稳定”命令, 查看计算结果；e、点击发电机功角分析输出，选择输出变量，点击输出，点击确定。

电力系统的稳态与暂态分析方法

电力系统的稳态与暂态分析方法稳态和暂态是电力系统分析中两个重要的概念。

稳态分析主要用于评估电力系统在正常运行情况下的性能和稳定性，而暂态分析则关注电力系统在发生故障或其他异常情况下的响应和恢复过程。

本文将介绍电力系统中的稳态与暂态分析方法，并探讨其在电力系统规划、运行和故障处理中的应用。

一、稳态分析方法稳态是指电力系统在正常运行情况下，各电压、电流和功率等参数保持在稳定状态的能力。

稳态分析主要涉及电压、功率、功率因数等参数的计算和评估。

常用的稳态分析方法包括潮流计算、负荷流计算、电压稳定性评估等。

1. 潮流计算潮流计算是稳态分析中最基础的方法之一，用于计算电力系统中各节点的电压、电流和功率等参数。

通过潮流计算，可以确定电力系统中各节点的电压稳定程度，评估传输能力和合理分配负载等。

常用的潮流计算方法包括高斯-赛德尔法、牛顿-拉夫逊法等。

2. 负荷流计算负荷流计算是潮流计算的一种特殊形式，用于分析电力系统中负载的分布和负载对系统潮流的影响。

负荷流计算可以帮助确定合理的负载分配方案，提高系统的稳定性和经济性。

3. 电压稳定性评估电压稳定性是一个评估电力系统稳定性的重要指标，特别是在大规模电力系统中。

电压稳定性评估主要通过计算稳态电压变化范围和电压裕度等参数来判断系统的电压稳定性，并采取相应的调整措施。

二、暂态分析方法暂态是指电力系统在出现故障或其他异常情况下，系统中各参数发生瞬时变化并逐渐恢复到正常状态的过程。

暂态分析主要关注电力系统在故障发生后的动态响应和恢复。

常用的暂态分析方法包括短路分析、稳定性分析和电磁暂态分析等。

1. 短路分析短路分析主要用于分析电力系统中发生短路故障时的电流和电压等参数的变化。

通过短路分析，可以确定故障点、故障类型和故障电流等信息，为故障处理和保护设备的选择提供依据。

2. 稳定性分析稳定性分析是评估电力系统在故障发生后是否能够保持稳定运行的一项重要工作。

稳定性分析主要关注系统的动态行为和振荡特性，通过模拟故障后系统的响应来判断系统的稳定性和选择合适的控制策略。

电力系统暂态稳定性分析

电力系统暂态稳定性分析电力系统暂态稳定性分析8、5 简单电力系统暂态稳定性暂态稳定性的概念：指在某个运行情况下突然受到大的干扰后，能否经过暂态过程达到新的稳定运行状态或回复到原来的状态。

大干扰：一般指大型负荷的投入和切除、突然断开线路或发电机、短路故障及切除等。

一般伴随着系统结构的变化。

分析方法：不同于静态稳定问题的分析，不能做线性化处理，暂态稳定问题研究（1）暂态稳定性与按否和原来运行方式及干扰种类有关。

（2）系统暂态稳定过程是一个电磁暂态过程和机电暂态过程汇合在一起的复杂的运动过程，它们互相作用、互相影响。

暂态稳定性分析中的基本假设：（1）发电机采用简化的数学模型采用x d 后的E ' 为发电机的模型。

E ' 与无限大系统母线电压相量之间夹角为δ' ，见图8、2（2）在定量分析中不考虑原动机调速器的作用即 P T =C 认为原动机的输入机械功率为恒定不变。

8、5、1 暂态稳定的物理过程分析分析所用的电力系统：*正常运行时，发电机经由变压器和输电线向无限大系统送电，等值电路如图所示。

假设为状态ⅠG T1 L T2V 发电机与无限大系统的等值电抗为：X I=X d +X T 1+l +X T 2发电机发出的电磁功率为：E ' V P I =sin δ*若在一回输电线始端发生不对称短路（对应状态Ⅱ），按照正序增广网络理论，只需在正序网络（即正常运行状态）的基础上，在故障点接一附加电抗。

用此附加电抗区分不同的短路类型。

为求发电机的电磁功率，需要求解E ‘和V 之间的等值电抗XX II =(X d +X T 1) +(+X T 2) +2(X d +X T 1)(+X T 2)P ∏=sin δ* 故障发生后，保护动作跳开故障线路两端的开关，将故障线路切除，等值V X III =X d +X T 1+X l +X T 2 E ' V P III =sin δ上述三种运行状态，显然有：I >P III >P IIa ：正常运行状态，在a 点处某一时刻发生不对称故障，等值电抗增大，P E (δ) 变为（II ），由于转子惯性，δ不突变，所以运行点转移到b 点。

电力系统暂态分析电力系统暂态稳定

第八章电力系统暂态稳定第一节暂态稳定概述暂态稳定分析：不宜作线性化的干扰分析，例如（新控制方式）、短路、断线、机组切除（负荷突增）、甩负荷（负荷突减）等。

能保持暂态稳定：扰动后，系统能达到稳态运行。

分析暂态稳定的时间段：起始：0~1s ，保护、自动装置动作，但调节系统作用不明显，发电机采用qE '、PT 恒定模型；中间：1~5s ，AVR 、PT 的变化明显，须计及励磁、调速系统各环节；后期：5s~mins ，各种设备的影响显著，描述系统的方程多。

基本假定：⑴ 网络中，ω=ω0 （网络等值电路同稳态分析） ⑵ 只计及正序基波分量，短路故障用正序增广网络表示第二节简单系统的暂态稳定分析一．物理过程分析发电机采用E ’模型。

故障前：221T LT dI x x x x x +++'= 电源电势节点到系统的直接电抗 δsin II x UE P '= 故障中，∆++'++++'=x xx x x x x x x T LT dT LT dII )2)(()2()(2122δsin IIII x UE P '=故障切除后：功角特性曲线为故障发生后的过程为：运行点变化原因结果a →b 短路发生 PT>PE, 加速，ω上升，δ增大 b →c ω上升，δ增大 ω>ω0 ,动能增加c →e 故障切除 PT<PE, 开始减速，但ω>ω0 ，δ继续增大 e →f 动能释放减速，当ωf =ω0，动能释放完毕，δm 角达最大 f →k PT<PE, 减速δ，减小经振荡后稳定于平衡点k 结论：若最大摇摆角h m δδ<，系统可经衰减的振荡后停止于稳定平衡点ｋ，系统保持暂态稳定，反之，系统不能保持暂态稳定。

暂态稳定分析与初始运行方式、故障点条件、故障切除时间、故障后状态有关。

电力系统暂态稳定分析是计算电力系统故障及恢复期间内各发电机组的功率角i δ的变化情况（即δ–ｔ曲线），然后根据i δ角有无趋向恒定（稳定）数值，来判断系统能否保持稳定，求解方法是非线性微分方程的数值求解。

电力系统暂态稳定性计算方法比较

工程科技与产业发展
科技经济导刊
2016.Байду номын сангаас5 期
电力系统暂态稳定性计算方法比较
李龙达
（国网浙江宁波市鄞州区供电公司浙江宁波 315100）
摘要：数值积分法是一种的重要的判断电力系统暂态稳定性的方法。本文提出的逐步线性化方法 --精细积分法是一种稳定的显示积分法。本文主要介绍了它的数学原理以及推导，并与其他积分方法（主要是欧拉法，改进欧拉法，龙格库塔法以及隐式梯形积分法）优劣的比较，得出精细逐步积分法既能达到实际计算的精度要求，而且由于在求解微分方程时无需迭代，可以使暂态稳定计算量大为减少，从而在计算速度上比一般的积分方法更具有优势。关键词：电力系统；暂态过程；稳定性计算文献标识码：C 文章编号：2096-1995(2016)35-0046-02 中图分类号：F407.61
电力系统遭受大扰动以后所发生的暂态过程可能有两种不同的结局。一种是暂态过程逐渐衰减，系统各发电机之间相对运动逐渐消失（相对速度衰减为零），使系统过渡到一个新的稳态运行情况，在这个运行情况下，各发电机仍然保持同步运行。对于这种结局，我们说电力系统是暂态稳定的。另一种结局是在暂态过程中某些发电机之间的相对角度随时间不断增大，它们之间始终存在着相对转速（也就是说这些发电机失去了同步），并且因此产生了系统功率和电压的强烈振荡，使一些发电机和负荷不能继续运行，甚至导致系统解列。对于这种结局，我们说电力系统是暂态不稳定的。
目前国内外暂态稳定分析的主要方法可分为两类：（2.1） Liapunov 直接法和数值解法。 2.1 Liapunov 直接法 Liapunov 直接法在暂态稳定性分析上的应用是由 Gless、El-abiad 和 Naggpan 在 1966 年首先提出来的。从函数向量 f (t , y (t ) 分离出一个满秩定常矩阵 H ，直接法的基本思想 : 根据暂态稳定性的定义 , 在遭受扰 H ∈ R n×n ，则（1）式可表示为：动后如果系统是稳定的 , 则它最终将过渡到一个稳定运行情况 , 即到达一个平衡状态。这一平衡状态一定是静（2.2）态稳定的。对于故障后稳态运行情况下各个状态变量的取值 , 用状态空间法。其中 : 在单机无穷大系统和两机系统中 , 可以用系统能量的概念构造出严格的 V 函数 , 式中而且用判断稳定性完全不存在保守性问题。 2.2 传统数值解法由一阶常微分积分公式可得状态方程的解可表示为：电力系统暂态稳定性分析的数值解法就是用数值求解方法 [1] 分析求解电力系统全系统的数学模型。 (2.3) 一般来说在忽略发电机定子绕组和电网中电磁暂态过程影响的情况下 , 列出描述全系统暂态过程的微分方已知 t k 时刻的状态 yk = y (tk ) ，则 tk +1 时刻的状态程和代数方程组。其一般形式为 : t +h y′ (x) =f(x,y) （1.1） y (t = e H ( t + h ) ( y0 + ∫ e − Hτ F (τ ) dτ ) k + h) 0 g ( x, y) = 0 （1.2） t t 数值积分方法的选取主要应考虑方法的计算速度、 = e Hh e Ht ( y0 + ∫ e − Hτ F (τ )dτ + ∫ e − Hτ F (τ )dτ ) 0 t 精度、数值稳定性和对刚性微分方程组的适应性。目前 tk + h 电力系统最常用的方法包括改进欧拉法、龙格—库塔法、 = e Hh y (tk ) + e H (tk + h ) ∫ e − Hτ F (τ )dτ （2.4） t k 隐式梯形积分法等。代数方程式的求解主要是解网络方 tk + h 程 , 所使用过的方法有直接法、高斯—塞德尔迭代法、 H ( tk + h −τ ) Hh = e y (tk ) + ∫ e F (τ )dτ tk 阻抗矩阵迭代法、导纳矩阵迭代法和牛顿迭代法。 2.3 新兴方法 h = e Hh y (tk ) + ∫ e H ( h −τ ) F (tk + τ )dτ 以上都是传统的数值积分的方法。电力系统的暂态 0 稳定分析需要求解微分代数方程 , 其解算效率受到系统模型和阶数的影响。随着电力系统规模的增大 , 暂态稳下面给出最简单的精细积分单步法。它是用已 y k 近定计算维度逐渐增加 , 对高效快速的暂态稳定数值积分似取代 F (t k + τ ) 中的 y (t k + τ ) ，则式 (2.4) 可近似表示为：算法【2】～【5】的需求不断增长与加强。一般有 Taylor 级

电力系统暂态稳定计算分析方法的研究

二、暂态稳定计算分析方法
目前，暂态稳定计算分析方法主要有以下几种：
1、直接法
1、直接法
直接法是一种基于数值计算的方法，通过求解电力系统的微分方程组，直接计算出系统的动态响应和稳定性。直接法的主要优点是简单直观，可以处理多种扰动情况。但是，由于直接法需要求解大规模的微分方程组，计算量较大，计算速度较慢，因此在复杂电力系统中应用受限。
为了提高模型简化法的精度和适用性，研究者们不断尝试改进简化方法和选取更合适的模型。例如，采用基于模态的简化方法来保留更多的系统模态信息；采用自适应简化方法来处理多种扰动情况等。
4、人工智能法的改进
4、人工智能法的改进
为了提高人工智能法的性能和应用范围，研究者们不断尝试改进人工智能算法和模型结构。例如，采用深度学习、强化学习等方法来提高模型的预测精度和泛化能力；采用多智能体、分布式人工智能等技术来提高计算的并行性和分布式性能等。
2、特征值法的改进
2、特征值法的改进
为了克服特征值法的局限性，研究者们尝试将特征值法与其他方法相结合，以处理非线性系统和考虑更多的影响因素。例如，将特征值法与模型简化法相结合，以得到更精确的结果；将特征值法与人工智能法相结合，以处理更复杂的系统等。
3、模型简化法的改进
3、模型简化法的改进
针对大规模电力系统暂态稳定问题，需要设计一种高效的并行计算算法。该算法应能够将大规模问题分解为若干个子问题，并利用计算机集群进行并行处理。此外，算法还需具备优化计算过程的能力，以降低计算时间和内存消耗。
3、并行实现
3、并行实现
为实现大规模电力系统暂态稳定的并行计算，需要将算法编程实现。这涉及到了计算机硬件、操作系统、编程语言等多方面的知识。在实现过程中，还需考虑到并行计算的效率、可扩展性以及容错性等问题。

武大电力系统分析第十七章电力系统暂态稳定性

1nk1 (1 71)5
第二阶段（δ > δ(k) ）：故障切除瞬间 a ( k ) T N J(P T P m sI Ii(k )) na ( k ) T N J(P T P msII i(I k )) n 所以 (k1) (k) 12(a(k) a(k))t2
将此式代入上一式并整理得出对任何时段（包括突变点）均适用的递推公式：
(n 1) (n)1 2(a( n)a( n)) t2（17-11）
δ(n+1)=δ(n)+Δδ(n+1)
式中的a-、a+ 由（17-7）表示
[具体分析简单系统的暂态过程]
已知在t=t0=0时发生故障、在t=tk时切除故障，则分两个阶段：
第十七章电力系统暂态稳定性
17-1 暂态稳定分析计算的基本假设
一、电力系统机电暂态过程的特点过程：大扰动（Pe变）—>PT暂不变—>产生不平衡PT-Pe和加速度—>ω变—> PT缓变和δ 变—> Pe变—>······ 特点：电磁过程和机械运动过程交织，很复杂，难以精确计算。简化原则：暂稳的判据是δ(t)，也就是转子运动方程的解，对转子运动影响不大的因数可忽略或近似。
t2 TN J PT12(PmIIPmII)Isin(k)
δ(k+1)=δ(k)+Δδ(k+1) 此后的t>tk+1的过程中 a( n)a( n)a(n) T N J(PTPmsIIIi(n n)) 递推式为
(n1) (n) a(n)t2
(n)t2 TN J (PTPmIsIIin(n)) nk1
为
E '
E
/ q

简单电力系统暂态稳定性计算与仿真

题目简单电力系统的暂态稳定性计算与仿真
学生所在院校批次层次专业学学号生
指导教师起止日期 2013.07.08-2013.09.15
简单电力系统的暂态稳定性计算与仿真
摘
要
电力系统是一个复杂的动态系统，系统一旦出现稳定性问题，可能会在较短的时间内发生严重后果。随着电力工业的迅速发展，电力系统的规模日益庞大和复杂，出现的各种故障，会给发电厂以及用户和电厂内的多种动力设备的安全带来威胁，并有可能导致电力系统事故的扩大，尤其大区域联网背景下的电力系统故障将会给经济、社会造成重大损失，因此保证电力系统安全稳定运行是电力生产的首要任务。从技术和安全上考虑直接进行电力试验可能性很小，迫切要求运用电力仿真来解决这些问题，本文利用 MATLAB 的动态仿真软件 Simulink 搭建了单机无穷大电力系统的仿真模型，对其暂态稳定性进行仿真分析，仿真结果表明：故障切除时间越短，发电机阻尼越大，系统越容易稳定。关键词：电力系统事故单机无穷大电力系统暂态稳定性 MATLAB 仿真模型
2
被迫承担被解列线路的负荷，而失去一条线路的网络进一步过载，从而引起连锁反应和导致系统崩溃。随着电力市场的发展，电力系统的重构和解除管制，在主网基础上建立起来的现代互联电网在区域间传输的功率将日益增长。这种需求进一步增加了输电系统的压力。因此，估计大面积停电事故的几率还将增长。稳定破坏是电网中较为严重的事故之一，大电力系统的稳定破坏事故，往往引起大面积停电，给国民经济造成重大损失。在我国，由于电网结构相对薄弱，重负荷长距离线路较多，因而稳定事故的发生较为频繁。据统计，1988-1990 年全国电网稳定事故，平均每年有 4.7 次稳定事故，总损失电量为 280.31 万 kWh，社会上由于停电造成的损失就更大了。我国即将形成的大型互联混合输电系统在世界上是举世无双的，如何保证该系统的安全、稳定和经济运行是一个极其重大和迫切的研究课题。在电力系统中，随着偶然事故的发生，电力系统能否经受住随后发生的暂态过程并过渡到一个新的稳定状态，是电力系统安全评定的主要内容。用暂态分析方法去评定系统能否经受住这种过渡过程属于动态安全分析的范畴。国内外电力系统稳定破坏事故统计表明，暂态稳定破坏的事故率居于首位，从而暂态稳定分析组成动态安全评定的主体。对于我国电网来说，其覆盖面积大，结构薄弱，负荷密度极不均匀，而电源又往往远离负荷中心，单位装机容量分摊到标准输电线长度比发达国家的少得多。三峡工程标志着全国性跨地区联网的开始，高效的远方大机组越来越重要，联络线的作用从紧急支援延伸到经济换电而接近稳定极限。人区电网互联在经济性和安全稳定性之间的最佳协调问题对有关算法的需求迫在眉睫。当前的中国已步入大电网、高电压和大机组的时代。随着我国电力系统的日益发展和扩大，电力系统安全稳定问题己成为最重要的问题，越来越突出。解决好电力系统实时安全分析方法和安全稳定控制技术的研究和应用，已成为电力生产、运行、科研和制造部门的重要任务，不管在任何情况下，电力调度运行部门都要把电力系统安全稳定运行放在首位。国内外电力系统分析组成动态安全评定的主体，实现对电力系统的稳定分析有着重要的实际意义。随着社会的进步和科技的发展，近年来世界各地也出现了一些大的电力系统，这些系统通常具有范围广、强非线性的特点。随着电力市场化和区域联网的不断推进，电网运行状态越发复杂多变且接近其极限水平,在运行中，由于某种破坏性的原因，有时会引起电力系统崩溃的问题，如发生在 2003 年 8 月 14 日的美加大停电，2012 年 7 月 30 日的印度电网大停电。这都给我国的电网的运行带来了很多启示。

电力系统暂态稳定实验

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，相应故障切除的时间也可延长；由于电力系统发生瞬间单相接地故障较多，发生瞬间单相故障时采用自动重合闸，使系统进入正常工作状态。

这二种方法都有利于提高系统的稳定性。

三、实验项目与方法（一）短路对电力系统暂态稳定的影响1．短路类型对暂态稳定的影响本实验台通过对操作台上的短路选择按钮的组合可进行单相接地短路，两相相间短路,两相接地短路和三相短路试验。

固定短路地点，短路切除时间和系统运行条件，在发电机经双回线与“无穷大”电网联网运行时，某一回线发生某种类型短路，经一定时间切除故障成单回线运行。

短路的切除时间在微机保护装置中设定，同时要设定重合闸是否投切.在手动励磁方式下通过调速器的增（减)速按钮调节发电机向电网的出力，测定不同短路运行时能保持系统稳定时发电机所能输出的最大功率，并进行比较,分析不同故障类型对暂态稳定的影响。

《电力系统分析》第十一章电力系统的暂态稳定性

另一种情形: 故障切除的时间更晚, 即短路切除角 c 更大, 作如下分析。
b—c: 故障持续时间段, 即从故障发生到切除, 电机一直在
N , 的情形下加速运行, 直到c点(故障切除)。
e—以后, 机组开始减速, 若在 k点之前, 减速到同步转速N
以下, 就是前述的情形。但若直到 k 点, 机组速度仍未低于同步转速,则运行状态将越过 k点,重新进入加速区。 N , 一直增加,机组将失去同步, 不能稳定运行。
二. 暂态稳定计算的基本假设
1. 系统电磁参数(电压、电流、磁链、功率等)是突变量; 2. 忽略磁场间的脉动转矩; 3. 忽略阻尼绕组的影响; 4. 只考虑基波正序分量; 5. 不考虑频率变化对参数的影响, 机械转矩(功率)不变; 6. 发电机模型简化为用 E 和 X d表示。
三. 基本分析方法

f (x0 )
由此, 可求出 t t1 时刻的状态变量
x1 x(t1 ) x0 hf (x0 ) 按同样方法可求出
x2 x(t2 ) x1 hf (x1), , xi1 x(ti1) xi hf (xi ), ,
xn x(tn ) xn1 hf (xn1 )
d
dt

N
TJ
(Pm

P)

0,
机组停止减速,但仍有 N
d
dt
N 0, ,
继续减小, 越过k点。
k— f 段:
N , Pe PIII Pm
d
dt
N
0,
,
继续减小。
d
dt

N
TJ
(Pm
Pe )

电力系统稳定性整定计算方法

电力系统稳定性整定计算方法介绍电力系统的稳定性是指电力系统在受到扰动或故障时，是否能够在一定时间内恢复并保持稳定运行状态。

稳定性整定是电力系统规划和运行的重要环节，能够保证电力系统的稳定性，并提供可靠、经济的电能服务。

本文档将介绍电力系统稳定性整定计算的方法，旨在帮助电力系统工程师快速准确地进行稳定性整定计算。

稳定性整定计算方法概述稳定性整定计算方法是通过电力系统的模型进行分析和计算，评估电力系统受到不同扰动或故障时的动态响应。

常用的稳定性整定计算方法包括：1.等值暂态法：将电力系统网络抽象成平衡等值暂态网络，并根据等值暂态网络的参数进行计算和分析。

2.直接解法：求解电力系统的动态方程组，得到电力系统在不同时刻的状态变量和电力系统的稳定性指标。

3.数值方法：利用数值方法对电力系统的模型进行离散化，并通过迭代求解电力系统的动态演化过程。

4.扰动排列法：基于线性化模型，对电力系统进行扰动分析，从而得到电力系统的稳定性边界。

稳定性整定计算方法的步骤稳定性整定计算方法的步骤主要包括：1.电力系统建模：将电力系统抽象成数学模型，包括节点电压、节点注入功率、网络拓扑等参数。

2.初始条件设定：给定电力系统的初始状态，包括节点电压、发电机输出功率等初始值。

3.扰动分析：通过对电力系统模型进行合适的扰动，观察电力系统的动态响应。

4.稳定性指标计算：根据电力系统的动态响应结果，计算稳定性指标，如暂态稳定指标、小扰动稳定指标等。

5.参数调整：根据计算结果，对电力系统的参数进行调整，以提高电力系统的稳定性。

6.重新模拟：根据调整后的参数重新进行扰动分析和稳定性指标计算，直至满足稳定性要求。

总结电力系统稳定性整定计算方法是一项重要的工作，能够保证电力系统的稳定运行。

在实际工程中，根据电力系统的具体情况选择适合的计算方法，并通过计算结果对电力系统的参数进行调整，以提高电力系统的稳定性。

通过不断优化稳定性整定计算方法，能够提高电力系统的可靠性、经济性和安全性。

电力系统暂态能量函数法暂态稳定分析1

暂态能量函数法－数学描述
求曲线
的解，判定
是否稳定。
(1)若 ① 在域内(有) 实数 0
② 使得在初始状态（初态） X0
③ 扰动的运动轨迹不超出 ( )
就认为这个系统是稳定的。
( )
2) 在 ( )内出发的运动，在 t 不能限定在内，则不稳定。
3)在( )内出发的运动，t 无限接近坐标原点，称之为渐近稳定。
临界能量 V：cr
设小球所在壁高为（H以S.E.P为参数点），当小球位于壁沿
上且速度为零时（即处于不稳定平衡状态），相应的势能为，
称此m位g置H为不稳定平衡点（Unstable Equilibrium Point ，
U.E.P），相应的势能为系统临界能量。
Vcr mgH
Vcr
暂态能量函数法－基本原理
所以等面积法则的表达形式为：
A1 A2
(1-20) (1-21)
(1-22)
多机系统的特殊问题
对于一个n机系统，第i台机有：
Mi
d
2 i
dt 2
Di
d i
dt
Pmi Pgi
Pi
Pei
(1-23)
其中
Pi Pmi Ei 2 Gii
(1-24)
n
Pei Cij sin i j Dij cos i j
i n i n
(1-35) (1-36)
②求出引力域（稳定域）─临界能量
取 us, 1 代入（1-14）
③如果 V , V us,1 ，系统是稳定的。
三、能量函数法与等面积法则的关系
等面积法则：
A1
cr
0 (P P2 sin )d

一种新的电力系统暂态稳定性计算方法

ｔｈｗｈｒｐｓｄｓｍｐｅｔｏｓｏｔｅｐｏｏｅｙｌｃｉＲＫＮｅｈｄｃｎｓｇｉｉａｔｙｉｒｖｈｏｖｒｅｃｃｕａｙａｄｃｍｐｔｔｎｌｓｅｄｃｍｔｏａｉｎｆｃｎｌｍｐｏｅｔｅｃｎｅｇｎｅａｃｒｃｎｏｕａｉａｐｅｏ
摘要：针对传统数值计算方法存在稳定性和收敛性差的问题，提出了一种新的电力系统暂态稳定性计算方
法．＿辛ＲｎｅＫｕｔ— ｙｔ＿ｕｇｔＮｓＯｍ（ａｒ以下简称辛ＲＫＮ），该算法不存在人为的引入耗散机制，避免歪曲系统本来法结构的特征，可用较大积分步长来进行计算，与传统的ＲｎｅＫｕｔ（ｕｇ— ｔ以下简称ＲＫ）ａ法相比，收敛精度好，计算速度快，体现了该类辛算法内在的时间并行特性。在１Ｅ４ＥＥ１５节点电力系统运行的测试结果表明，辛ＲＫＮ法能显著提高暂态稳定计算的收敛精度和计算速度。关键词：电力系统；暂态稳定性；辛几何算法；辛ＲＫＮ法；ＲＫ法
Ｗｉｏｔｔｅｉｒｕｔｎｏｒｉｉｉｌｉｉａｉｎｍｅｈｎｓ．ｔｅａｇｒｔｍｖｉｓｄｓｏｔｇｔｅｏｉｉａｙｔｍｒｈｔｃｕｅｔｕｈｎｔｏｃｉｆａｔｆａｓｐｔｃａｉｍｈｄｏｃｄｓｏｈｌｏｉｈａｏｄｉｔｒｉｈｒｇｎｌｓｅａｃｉｅｔｒ。ｎｓａｄｃｎＵｅｌｒｅｎｔｇａｉｎｓｅｏｈａｃｌｔｏｎａＳａｇｒｉｅｒｔｔｐｆｒｔｅｃｌｕａｉｎ．ＣｏｏｍｐｒｄｗｉｈｈｒｄｔｏａｎｅＫｕｔ（ａｅｔｔｅｔａｉｎｌＲｕｇ — ｔａＲＫ）ｍｅｈｄ，ｔｅｉｔｏｈｓｍｐｅｔｙｌｃｉＲＫＮｔｏａｅｔｒｃｎｅｇｎｅａｃｒｃｎａｔｒｃｍｐｔｔｏａｐｅｃｍｅｈｄｈｓｂｔｅｏｖｒｅｃｃｕａｙａｄｆｓｅｏｕａｉｎｌｅｄ．ｒｆｅｔｇｔｅｉｔｒａａａｌｌｉ — ｓｅｌｃｉｈｎｅｎｌｒｌ —ｎｎｐｅｔｈｒｃｅｉｔｆｓｃｙｐｅｔｃａｇｒｔｍ．ＴｅｔｒｓｌｓｏｈｌｃｒｃｐｗｅｙｔｍｆＩｉｃａａｔｒｓｉｏｕｈｓｍｌｃｉｌｏｉｈｍｅｃｓｅｕｔｎｔｅｅｅｔｉｏｒｓｓｅｏＥＥＥ１５ｎｄｓａｅｐｅｅｔｄｏｅｒｒｓｎｅ４

电力系统的暂态计算

电力系统的暂态计算
电力系统的暂态计算是电力系统分析中的一项重要部分，主要是研究系统在短时间内突发事件的响应过程，例如短路故障、开关操作、负载变化等。

这样的研究可以帮助我们更好地了解系统的稳定性和可靠性，进而优化系统运行。

暂态计算主要包括以下几个方面：
1.暂态过程的基本概念
暂态过程是指系统发生干扰（如短路）时，系统的电量瞬间发生变化的过程。

这个过程包括电压、电流、电功率等变化。

暂态过程根据时间长度的不同，可以分为瞬时暂态和暂态稳定两种。

2.暂态方程的建立
在暂态计算中，需要建立电力系统的暂态方程。

这些方程一般包括节点电压方程、支路电流方程和其他约束方程等。

这些方程可以用矩阵运算的方式来求解。

3.暂态过程仿真
暂态过程仿真是通过计算机模拟来模拟系统在发生突发事件时的响应过程。

这个过程需要先建立模型，然后通过计算机进行模拟。

模拟的
结果可以帮助我们更好地了解系统的响应情况。

4.暂态稳定分析
暂态稳定分析是分析系统在发生干扰后是否能够尽快恢复到稳态运行。

这个分析需要考虑系统的稳态裕度和暂态裕度等指标。

这些指标反映
了系统的稳定性和可靠性。

总的来说，电力系统的暂态计算是电力系统分析的重要内容之一。

通
过这个计算，可以更好地了解系统的响应情况，进而优化系统的运行。

暂态稳定等面积定则

暂态稳定等面积定则
暂态稳定等面积定则是电力系统稳定性分析中的一个重要概念。

在电力系统中，暂态稳定性是指系统在受到外部扰动后，能够在一定时间内恢复到稳定状态的能力。

而等面积定则则是一种用于评估电力系统暂态稳定性的方法。

等面积定则的基本原理是，当电力系统受到外部扰动时，系统中的机械能和电能会发生变化。

如果机械能和电能的变化量之积达到一定的阈值，系统就会失去稳定性，导致电力系统崩溃。

因此，等面积定则的目的就是要评估系统在受到扰动后，机械能和电能的变化量是否超过了阈值，从而判断系统是否具有暂态稳定性。

具体来说，等面积定则的计算方法是将电力系统的机械能和电能变化量绘制在一个坐标系中，形成一个面积。

如果这个面积超过了一定的阈值，就说明系统失去了暂态稳定性。

因此，等面积定则可以用来评估系统的暂态稳定性，并且可以帮助电力系统运营人员采取相应的措施来保证系统的稳定性。

在实际应用中，等面积定则通常用于评估电力系统的暂态稳定性，特别是在系统受到大规模扰动时。

例如，当电力系统中的一条输电线路发生故障时，会导致系统中的电压和频率发生变化，从而影响系统的稳定性。

此时，运营人员可以使用等面积定则来评估系统的暂态稳定性，并采取相应的措施来保证系统的稳定性。

暂态稳定等面积定则是电力系统稳定性分析中的一个重要概念。

通过等面积定则的计算，可以评估电力系统在受到外部扰动时的暂态稳定性，并采取相应的措施来保证系统的稳定性。

因此，等面积定则在电力系统运营和管理中具有重要的应用价值。