电力系统暂态分析要点总结
电力系统暂态分析要点与分析
电力系统电磁暂态分析Ch11.电力系统暂态指电力系统受突然的扰动后，运行参数发生较大的变化即引起电磁暂态、机电暂态过程。
电磁暂态是电压电流等电气运行参数的快速变化过程。
机电暂态是角速度等机械运行参数的慢速变化。
电力系统电磁暂态分析是研究交流电力系统发生短路（断线）后电压电流的变化。
2.元件参数指发电机、变压器、线路的属性参数，运行参数指反映电力系统运行状态的电气、机械参数。
3.故障类型：短路（三相短路、两相短路、两相短路接地、单相短路接地）、断线（一相断线、两相断线）。
对称故障（三相短路）、不对称故障（不对称短路、断线故障）。
短路故障（横向故障）、断线故障（纵向故障、非全相运行）。
简单故障：指电力系统中仅有一处发生短路或断线故障，复杂故障：指电力系统中有多处同时发生不对称故障。
4.短路危害：短路电流大使设备过热并产生一定的电动力、故障点附件电压下降、功率不平衡失去稳定、不对称故障产生不平衡磁通影响通信线路。
短路计算目的:电气设备选型、继电保护整定、确定限制短路电流措施、电气接线方式的选择。
短路解决措施：继电保护快速隔离、自动重合闸、串联电抗器。
5. 无限大功率电源指短路点距离电源的电气距离较远时，短路导致电源输出功率的变化量远小于电源所具有的功率的电源。
6.无限大功率电源的三相突然短路电流：1.短路电流含有二种分量：基频稳态分量、直流暂态分量。
2.基频稳态分量比短路前电流大，其大小受短路后回路的阻抗值决定。
3.直流暂态分量其大小由短路前电流和短路后电流的交流稳态值决定，并按短路后回路的时间常数Ta 衰减为0（出现原因：短路前后电感电流不能突变）。
7.最大短路电流条件：短路前线路空载、短路后回路阻抗角≈90°、电压初始角α为0°或180°。
出现时间：在短路后0.01秒时刻出现。
短路冲击电流：指在短路时可能达到的最大短路电流瞬时值。
三相电流中那相的直流分量起始值越大，则其短路电流越大。
电力系统暂态分析期末总结
电力系统暂态分析期末总结一、电力系统暂态分析的基本理论电力系统暂态分析是通过对电力系统中的各种暂态过程进行建模和仿真，研究系统的暂态稳定性和安全性。
其基本理论包括以下几个方面：1. 基于瞬时功率理论的暂态分析模型：电力系统暂态过程的描述和分析主要基于瞬时功率理论。
瞬时功率理论是基于电路方程和能量守恒原理，通过对电网节点之间的功率流动进行分析，求解节点电压和电流的变化。
常用的模型包括节点电压方程、发电机和负荷模型等。
2. 暂态过程建模：电力系统的暂态过程可以分为起动过程、短路过程和故障过程等。
在建模过程中，需要对各种设备和元件进行合理的建模，包括发电机、变压器、传输线路、负荷和开关等。
建模的准确性和合理性对于分析系统的暂态稳定性和安全性非常重要。
3. 暂态稳定性分析方法：暂态稳定性分析主要研究系统在暂态过程中的稳定性问题，包括暂态稳定限界、失稳边界和稳定域等。
常用的方法包括鲁棒稳定性分析、直接暂态稳定性分析和维持性暂态稳定性分析等。
4. 暂态过程仿真和分析工具：暂态过程仿真是研究电力系统暂态稳定性的重要手段之一。
常用的暂态分析工具包括EMTP/ATP、PSCAD、PSSE等。
这些工具可以对系统的各种暂态过程进行仿真和分析，并提供相应的结果和参数。
二、电力系统暂态分析的实际应用电力系统暂态分析在电力系统规划、设计和运营中有广泛的应用，可以帮助解决以下几个方面的问题：1. 电力系统规划和设计：电力系统规划和设计需要考虑到系统的暂态稳定性和安全性要求。
暂态分析可以评估系统在各种暂态过程中的稳定性，并据此进行线路选址、设备容量配置和接线方式设计等。
2. 变电站设备选择和配置：变电站是电力系统中的重要组成部分，其暂态稳定性和安全性对整个系统的运行有重要影响。
暂态分析可以评估变电站的设备选型和配置方案，保证变电站在各种暂态过程中的稳定性。
3. 发电机和负荷调度：发电机和负荷的调度对于电力系统的稳态和暂态稳定性非常重要。
电力系统暂态分析考点总结
一、绪论1.电力系统的运行状态由运行参量来描述，运行参量包括：功率，电压，电流，频率以及电动势向量间的角位移等。
2.电力系统的运行状态有两种：稳态和暂态。
3.暂态过程分为机电过程和电磁过程。
其中机电过程是由于机械转矩和电磁转矩（或功率）之间的不平衡引起的。
4.电磁暂态过程主要分析短路故障后电网电流，电压的变化；机电过程（稳定问题）主要分析发电机组转子的运动规律。
第一章电力系统故障分析的基本知识1.短路，是指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接。
2.三相系统中短路的基本类型：三相短路接地；两相短路接地；两相短路；单相短路接地。
3.三相短路时三相回路依旧是对称的，故称为对称短路；其他几种短路均使三相回路不对称，故称为不对称短路。
4.产生短路的主要原因：电气设备载流部分的相间绝缘或相对地绝缘被损坏。
5.短路对电力系统的危害（电源——线路——负荷）一、短路电流的热效应会引起导体和绝缘的损坏；有短路电流流过时导体会受到很大的冲击力的作用；短路点的电弧可能会烧坏电气设备。
二、短路会引起电网的电压降低，使异步电机（最主要的电力负荷）的电磁转矩降低，电机转速减慢甚至停转，从而造成产品的报废和设备的损坏。
三、系统中发生短路相当于改变了电网结构，会引起系统中功率分布的变化，使发电机的输入输出功率不平衡，引起发电机失去同步，破坏系统的稳定性。
四、对通信系统产生干扰。
6.如何降低短路电流发生的概率一、线路始端添加电抗器二、添加继电保护装置三、添加自动重合闸装置7.短路计算的目的一、电气设备的合理选择二、继电保护装置的计算与整定三、电力系统接线方式的合理选择8.电抗器在电力系统中用来限制短路电流，而不是变换能量。
9.平均额定电压（kV）10.无限大功率电源：电源电压幅值和功率均为恒定的电源。
一、电源功率无限大：外电路发生短路引起的功率改变对于电源来说可以忽略不计。
二、无限大功率电源可以看作是无数个有限大功率电源并联而成，内阻抗为零，电源电压保持恒定。
电力系统暂态分析考点总结
一、绪论1.电力系统的运行状态由运行参量来描述，运行参量包括：功率，电压，电流，频率以及电动势向量间的角位移等。
2.电力系统的运行状态有两种：稳态和暂态。
3.暂态过程分为机电过程和电磁过程。
其中机电过程是由于机械转矩和电磁转矩（或功率）之间的不平衡引起的。
4.电磁暂态过程主要分析短路故障后电网电流，电压的变化；机电过程（稳定问题）主要分析发电机组转子的运动规律。
第一章电力系统故障分析的基本知识1.短路，是指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接。
2.三相系统中短路的基本类型：三相短路接地；两相短路接地；两相短路；单相短路接地。
3.三相短路时三相回路依旧是对称的，故称为对称短路；其他几种短路均使三相回路不对称，故称为不对称短路。
4.产生短路的主要原因：电气设备载流部分的相间绝缘或相对地绝缘被损坏。
5.短路对电力系统的危害（电源——线路——负荷）一、短路电流的热效应会引起导体和绝缘的损坏；有短路电流流过时导体会受到很大的冲击力的作用；短路点的电弧可能会烧坏电气设备。
二、短路会引起电网的电压降低，使异步电机（最主要的电力负荷）的电磁转矩降低，电机转速减慢甚至停转，从而造成产品的报废和设备的损坏。
三、系统中发生短路相当于改变了电网结构，会引起系统中功率分布的变化，使发电机的输入输出功率不平衡，引起发电机失去同步，破坏系统的稳定性。
四、对通信系统产生干扰。
6.如何降低短路电流发生的概率一、线路始端添加电抗器二、添加继电保护装置三、添加自动重合闸装置7.短路计算的目的一、电气设备的合理选择二、继电保护装置的计算与整定三、电力系统接线方式的合理选择8.电抗器在电力系统中用来限制短路电流，而不是变换能量。
9.平均额定电压（kV）10.无限大功率电源：电源电压幅值和功率均为恒定的电源。
一、电源功率无限大：外电路发生短路引起的功率改变对于电源来说可以忽略不计。
二、无限大功率电源可以看作是无数个有限大功率电源并联而成，内阻抗为零，电源电压保持恒定。
电力系统分析-暂态复习要点
第七章 同步发电机基本方程1、为什么从a 、b 、c 变到d 、q 、0坐标系？（定转子相对运动，磁链变化，导致电感随时间变化，从而磁链方程系统随时间变化，不易求解，希望将变系数变换成常系数）——派克变换——解决系数随时间变化的问题2、解决系数矩阵不对称问题？（标幺制，选取合适的基准值）3、同步发电机稳态运行电压方程及向量图①隐极机（x d = x q ）；②凸极机（x d ≠ x q ）第八章 三相短路暂态过程1、大扰动引起暂态过程（大扰动有哪些？短路&断线；横向故障&纵向故障）2、短路类型(f (1)、f (2)、f (1,1)、f (3))，短路几个基本概念（对称、不对称、金属、非金属、发生概率大小、危害程度），短路危害。
3、无穷大系统三相短路计算（对有源网络列电压方程，解非齐次微分方程，获得通解和特解，即为短路全电流），短路冲击电流、短路全电流有效值、短路功率的计算和计算目的4、发电机突然三相短路的电流分量与衰减规律U()d q q q q d d q d d q q Q d q d Q q U jI x U E jI x E U jI x jI x E j x x I E U jIx ⎧=-⎪⎨=-⎪⎩⇒=++=+-=+①电流分量：定子：基频分量，直流分量，倍频分量；转子：直流分量，基频分量；②衰减规律：定子电流基频分量 ≌ 转子直流分量；时间常数取决于转子绕组；定子非周期分量及倍频分量 ≌ 转子基频分量，时间常数取决于定子绕组5、发电机暂态与次暂态等值电路①暂态等值电路——不计阻尼绕组②次暂态等值电路——计及阻尼（D ，Q 轴）绕组6、发电机各类电抗的大小比较和电动势大小比较()()q q d d d q q q d d q q d q d q q d q U E jx I U jx I E U jx I jx I U jx I j x x I E j x x I ''⎧=-⎪⎨=-⎪⎩''→=++''=++-''=+-()()q q d d d d q q q d d d q q d d q q dq d q E u x i E u x i U E E jx I jx I E jx I jx I E jx I j x x I ''''=+⎧⎪⎨''''=-⎪⎩''''''''=+--''''''=--''''''''=---2=+//=+////ad d q d ad f d d ad f D f q Q qq x x x x x x x x x x x x x x E E E E σσσσσ'''>>->='''>>>第九章三相短路电流计算1、起始次暂态电流（交流分量初始有效值）、冲击电流计算①将系统中所有设备用次暂态参数表示，并将其在统一基准容量下标幺化；②网络化简，得到短路点电流标幺值（可根据短路点基准电压、基准容量得到有名值）③各发电机的起始次暂态电流：=发电机电势/发电机与短路点直接相连的电抗④计算短路点冲击电流：各发电机给短路点贡献电流有名值*=电流幅值*冲击系数=冲击系数2、要计算短路电流任意时刻的有效值？采样计算曲线方法（弄清楚什么是转移电抗、什么是计算电抗）转移电抗：发电机与短路点的连接电抗，归算到系统基准容量下的；计算电抗：将转移电抗归算到对应发电机额定容量下的（查表）。
考研知识点 电力系统暂态分析
• 当f点发生三相短路时，这个电路即被分成两个 独立的电路，其中左边的一个仍与电源相连接， 而右边的一个则变为没有电源的短接电路。
• 在短接电路中，电流将从它发生短路瞬间的初始 值衰减到零，在这一衰减过程中，该电路磁场中 所储藏的能量将全部转化为电阻中所消耗的热能。
• 在与电源相连的左侧电路中，每相的阻抗已变为 R+jwL，其电流将要由短路前的数值逐渐变化到 由阻抗R+jwL所决定的新稳态值，短路电流计算 主要是对这一电路进行的。
•
arctg L为稳态短路电流和电源电压
间的相角
R
•
短路电流的自由分量电流为：
t
L
iaa ce
R
• 又称为直流分量或非周期分量，它是不断减小的 直流电流。
t
• 则短路的全电流i为a ia iap Im sin(t ) ce
• 则短路的全电流为
t
ia ia iap Im sin(t ) ce
• 二、电力系统三相短路电流的周期分量与非周期 分量
• 上图所示的三相短路，短路发生前，电路处于稳 态，其a 相的电流表达式为
ia Im 0 sin(t 0 )
I
Um
• 式中 m 0
(R R)2 2 (L L)2 为正常回路电
流的幅值
•
0
arctg (L L)
(R R)
正常回路阻抗角
电压，将其他电压级下的电抗有名值归算到基本电压级 下：
• 假设选定第一段作为基本段，其它各段的参数均向这一 段归算，然后选择功率基准值和电压基准值分别为SB ， UB1。各元件的电抗标么值计算如下
• （1）发电机。发电机就在基本段，其电抗有名 值不需归算，故有
电力系统电压暂态稳定性分析
电力系统电压暂态稳定性分析随着电力系统规模的不断扩大和复杂性的增加，电力系统的暂态稳定性问题显得尤为重要。
电力系统的暂态稳定性是指在受到外部扰动时，电力系统能够在较短的时间内恢复到稳态，并保持稳态运行的能力。
电压暂态稳定性是电力系统暂态稳定性的一个重要指标。
当电力系统发生短路故障、大负荷突然变化或其它意外情况时，电网内各节点的电压会发生明显的波动。
如果电网节点的电压过度波动，超出了一定范围，就会导致设备的故障甚至损坏。
因此，对电力系统电压暂态稳定性进行分析和评估，对于保障电网的可靠运行具有重要意义。
电力系统电压暂态稳定性分析主要包括以下几个方面：1. 暂态稳定性分析方法：暂态稳定性分析是通过数学模型和计算方法来模拟电力系统在暂态过程中的电压变化情况。
目前常用的暂态稳定性分析方法包括：暂态稳定性分析程序（Transient Stability Analysis Program，TSAP）、暂态稳定性蒙特卡洛分析方法（Transient Stability Monte Carlo Simulation，TSMCS）等。
这些方法可以对电力系统在暂态过程中的电压变化进行精确计算，评估电网的暂态稳定性。
2. 暂态过程中的电压暂动：暂态过程中的电压暂动是指电网节点电压在受到扰动后的瞬时变化。
这种暂动可以分为两类：电压暂降和电压暂升。
电压暂降是指电网节点电压在短时间内下降的现象，而电压暂升则是指电网节点电压在短时间内上升的现象。
电压暂动的大小和持续时间直接影响到电力系统的暂态稳定性。
3. 影响电压暂动的因素：电力系统电压暂动的大小和持续时间受到多种因素的影响。
其中包括电力系统的结构、负荷特性、故障类型、电力设备的参数、保护装置的动作特性等。
理解和分析这些因素对电压暂动的影响，是进行电力系统电压暂态稳定性分析的前提。
4. 电压稳定控制策略：为了提高电力系统的电压暂态稳定性，需要采取一系列的措施和控制策略。
常见的电压稳定控制策略包括发电机励磁控制、无功补偿装置的投入、线路电压补偿等。
电力系统暂态分析
电力系统暂态分析概述电力系统暂态分析是电力系统工程中的重要环节，它主要研究电力系统在暂态过程中的运行状态和稳定性。
暂态过程是指系统发生突发故障后，从故障发生到系统恢复正常运行的过程。
电力系统暂态分析的目的是评估系统在故障情况下的电压、电流和功率等参数的变化，以便采取相应的措施来保障系统的平安运行。
暂态分析的方法暂态分析的方法主要有以下几种：1. 数值计算法数值计算法是一种较为常用的暂态分析方法。
它通过建立电力系统的数学模型，采用数值计算的技术来模拟系统在暂态过程中的行为。
数值计算法可以分为直接法和迭代法两种。
直接法是指直接求解系统方程组，得到系统在每个时刻的状态；迭代法是指通过屡次迭代求解，逐步逼近真实解。
数值计算法的优点是适用范围广，可以模拟各种不同类型的暂态过程，但计算量大，耗时较长。
2. 等效方法等效方法是一种简化计算的暂态分析方法。
它通过将电力系统中的各个元件等效为简化的模型，来简化暂态分析的计算过程。
等效方法主要包括等值电路法和等值参数法。
等值电路法是指将电力系统中的元件用等效电路来代替，以简化计算；等值参数法是指将电力系统中的元件用等效参数来代替，以简化计算。
等效方法的优点是计算速度快，但往往精度较低。
3. 软件仿真法软件仿真法是一种基于计算机软件的暂态分析方法。
它利用计算机软件来构建电力系统的模型，并通过仿真计算得到系统在暂态过程中的行为。
常用的电力系统暂态分析软件有PSS/E、EMTP等。
软件仿真法的优点是模型灵巧性高，能够模拟复杂的暂态过程，但需要具备一定的计算机编程和模拟仿真的技术。
暂态分析的应用暂态分析在电力系统工程中有广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景：1. 故障分析暂态分析可以用于故障分析，即在系统发生故障后，分析故障对系统的影响。
通过暂态分析，可以评估故障引起的电压暂降、电压暂升和电流过载等情况，以及评估故障后的系统稳定性和可靠性。
2. 保护设备设计暂态分析可以用于保护设备的设计。
电力系统暂态分析（自己总结的）
电力系统暂态分析（自己总结的）电力系统暂态分析过程（复习提纲）第一篇电力系统电磁暂态过程分析（电力系统故障分析）1 第一章电力系统故障分析的基本知识1.1故障概述1.2标幺制1.2.1标幺值1.2.2基准值的选取1.2.3基准值改变时标幺值的换算1.2.4变压器联系的不同电压等级电网中各元件参数标幺值的计算一、准确计算法二、近似计算法1.3无限大功率电源供电的三相短路电流分析1.3.1暂态过程分析1.3.2短路冲击电流和短路电流有效值一、短路冲击电流二、短路电流有效值习题2 第二章同步发电机突然三相短路分析2.1同步发电机在空载情况下定子突然三相短路后的电流波形及其分析2.2同步发电机空载下三相短路后内部物理过程以及短路电流分析2.2.1短路后各绕组的此联及电流分量一、定子绕组磁链和短路电流分量1、励磁主磁通交链定子三相绕组的磁链2、短路瞬间三相绕组磁链的瞬时值3、磁链守恒原理的作用4、三相短路电流产生的磁链5、对应的i 的三相短路电流二、励磁绕组磁链和电流分量1、强制励磁电流产生的磁链2、电子三相交流电流的电枢反应3、定子直流电流的磁场对励磁绕组产生的磁链4、按照磁链守恒原理励磁回路感生的电流和磁链三、等效阻尼绕组的电流四、定子和转子回路（励磁和阻尼回路的统称）电流分量的对应关系和衰减2.2.2短路电流极基频交流分量的初始和稳态有效值一、稳态值二、初始值1、不计阻尼回路时基频交流分量初始值2、计及阻尼回路作用的初始值2.2.3 短路电流的近似表达式一、基频交流分量的近似表达式二、全电流的近似表达式2.3 同步发电机负载下三相短路交流电流初始值2.3.1 正常稳态运行时的相量图和电压平衡关系2.3.2 不计阻尼回路时的初始值'I 和暂态电动势'q|0|E 、'|0|E一、交轴方向二、直轴方向2.3.3 计及阻尼回路的''I 和次暂态电动势''|0|E一、交轴方向二、直轴方向2.4 同步发电机的基本方程2.4.1 同步发电机的基本方程和坐标转换一、发电机回路电压方程和磁链方程二、派克变换及d 、q 、0、坐标系统的发电机基本方程1、磁链方程的坐标变换2、电压平衡方程的坐标变换2.4.2 基本方程的拉氏运算形式和运算电抗一、不计阻尼绕组时基本方程的拉氏运算形式，运算电抗和暂态电抗二、计及阻尼绕组时基本方程的拉氏运算形式，运算电抗和暂态电抗2.5 应用同步发电机基本方程分析突然三相短路电流2.5.1 不计阻尼绕组时的短路电流一、忽略所有绕组的电阻以分析d i 、q i 各电流分量的初始值二、dq i 的稳态值三、计及电阻后的dq i 各分量的衰减1、d i 直流分量的衰减时间常数2、dq i 中基频交流分量的衰减时间常数3、计及各分量衰减的dq i四、定子三相短路电流五、交轴暂态电动势2.5.2 计及阻尼绕组时的短路电流一、dq i 各分量的初始值二、dq i 的稳态直流三、计及电阻后的dq i 各分量的衰减1、d i 直流分量的衰减2、q i 直流分量的衰减3、dq i 中基频交流分量的衰减时间常数四、定子三相短路电流五、次暂态电动势1、交轴次暂态电动势''Eq 2、直轴次暂态电动势''Ed2.6自动调节励磁装置对短路电流的影响3 第三章电力系统三相短路电流的实用计算3.1短路电流交流分量初始值计算3.1.1计算的条件和近似3.1.2简单系统''I计算3.1.3复杂系统计算3.2计算机计算复杂系统短路电流交流分量初始值的原理3.2.1等值网络3.2.2用节点阻抗矩阵的计算方法3.2.3用节点导纳矩阵的计算方法一、应用节点导纳矩阵计算短路电流的原理二、三角分解法求导纳型节点方程3.2.4短路点在线路上任意处的计算公式3.3其他时刻短路电流交流分量有效值的计算3.3.1运算曲线法一、方法的基本原理二、运算曲线的制定三、应用运算曲线计算的步骤四、合并电源简化计算五、转移阻抗3.3.2应用计算系数计算一、无限大功率电源二、发电机和异步电动机4 第四章对称分量法及电力系统元件的各序参数和等值电路4.1对称分量法4.2对称分量法在不对称故障分析中的应用4.3同步发电机的负序和零序电抗4.3.1同步电机不对称短路时的高次谐波电流4.3.2同步发电机的负序电抗4.3.3同步发电机的零序电抗4.4异步电动机的负序和零序电抗4.5变压器的零序电抗和等值电路4.5.1双绕组变压器一、YNd接线变压器二、YNy接线变压器三、YNyn接线变压器4.5.2三绕组变压器4.5.3自耦变压器4.6输电线路的零序阻抗和电纳4.6.1输电线路的零序阻抗一、单根导线——大地回路的自阻抗二、双回路架空输电线路的零序阻抗三、架空地线的影响四、电缆线路的零序阻抗4.6.2架空线路的零序电容（电纳）一、分析导线电容的基本公式二、单回线路的零序电容三、同杆双回路的零序电容4.7零序网络的构成5 第五章不对称故障的分析计算5.1各种不对称短路时故障处的短路电流和电压5.1.1单相接地短路[(1)f]5.1.2两相短路[(2)f]5.1.3两相接地短路[(11)f，]5.1.4正序增广网络的应用一、正序增广网络二、应用运算曲线求故障处正序短路电流5.2非故障处电流、电压的计算5.2.1计算各序网中任意处各序电流、电压5.2.2对称分量经变压器后的相位变化5.3非全相运行的分析计算5.3.1三序网络及其电压方程5.3.2一相断线5.3.3两相断线5.4计算机计算程序原理框图第二篇电力系统机电暂态过程分析（电力系统的稳定性）6 第六章电力系统稳定性问题概述和各元件机电特征6.1概述6.2同步发电机组的机电特性6.2.1同步发电机组转子运动方程6.2.2发电机的电磁转矩和功率一、简单系统中发电机的功率二、隐极同步发电机的功-角特性三、凸极式发电机的功-角特性四、发电机功率的一般近似表达式6.2.3电动势变化过程的方程式6.3自动调节励磁系统的作用原理和数学模型6.3.1主励磁系统一、直流励磁机励磁二、交流励磁机励磁三、他励直流励磁机的方程和框图6.3.2自动调节励磁装置及其框图6.3.3自动调节励磁系统的简化模型6.4负荷特性6.4.1恒定阻抗（导纳）6.4.2异步电动机的机电特性——变化阻抗一、异步电动机转子运动方程二、异步电动机转差率的变化——等值阻抗的变化6.5柔性输电装置特性6.5.1静止无功补偿器（SVC）一、晶闸管控制的电抗器二、晶闸管投切的电容器三、SVC的静态特性和动态模型6.5.2晶闸管控制的串联电容器（TCSC）一、基本原理二、导通阶段三、关断阶段7 第七章电力系统静态稳定7.1简单电力系统的静态稳定7.2小干扰法分析简单系统表态稳定7.2.1小干扰法分析简单系统的静态稳定一、列出系统状态变量偏移量的线性状态方程二、根据特征值判断系统的稳定性7.2.2阻尼作用对静态稳定的影响7.3自动调节励磁系统对静态稳定的影响7.3.1按电压偏差比例调节励磁一、列出系统状态方程二、稳态判据的分析三、计及T时系统的状态方程和稳定判据e7.3.2励磁调节器的改进一、电力系统稳定器及强力式调节器二、调节励磁对静态稳定影响的综述7.4多机系统的静态稳定近似分析7.5提高系统静态稳定性的措施7.5.1采用自动调节励磁装置7.5.2减小元件的电抗一、采用分裂导线二、提高线路额定电压等级三、采用串联电容补偿7.5.3改善系统的结构和采用中间补偿设备一、改善系统的结构二、采用中间补偿设备8 第八章电力系统暂态稳定8.1电力系统暂态稳定概述8.2简单系统的暂态稳定性8.2.1物理过程分析一、功率特性的变化二、系统在扰动前的运行方式和扰动后发电机转子的运动情况8.2.2等面积定则8.2.3发电机转子运动方程的求解一、一般过程二、改进欧拉法8.3发电机组自动调节系统对暂态稳定的影响8.3.1自动调节系统对暂态稳定的影响一、自动调节励磁系统的作用二、自动调节系统的作用8.3.2计及自动调节励磁系统作用时的暂态稳定分析8.4复杂电力系统的暂态稳定计算8.4.1假设发电机暂态电动势和机械功率均为常数，负荷为恒定阻抗的近似计算法一、发电机作为电压源时的计算步骤二、发电机作为电流源时的计算步骤8.4.2假设发电机交轴暂态电动势和机械功率为常数一、坐标变换二、发电机电流源与网络方程求解8.4.3等值发电机8.5提高暂态稳定性的措施8.5.1故障的快速切除和自动重合闸装置的应用8.5.2提高发电机输出的电磁功率一、对发电机实行强行励磁二、电气制动三、变压器中性点经小电阻接地8.5.3减少原动机输出的机械功率8.5.4系统失去稳定后的措施一、设置解析点二、短期异步运行和再同步的可能性。
电力系统暂态分析总结
《电力系统暂态分析》要点总结目录知识结构图 (2)1.电力系统故障分析 (2)1.1PARK变换 (2)1.2标么值下的磁链方程和电压方程 (3)1.3同步发电机各种电势的表达式 (3)1.4发电机阻抗的概述 (4)1.5（次）暂态电抗和（次）暂态电势 (5)1.6发电机三相短路电流 (6)1.7对称分量法 (7)1.8叠加定理 (7)1.9电力系统简单故障分析 (8)2.电力系统稳定性 (11)2.1电力系统稳定性概述 (11)2.2同步发电机的机电模型 (11)2.3同步发电机电磁转矩和电磁功率 (11)2.4简单电力系统的静态稳定 (12)2.5简单电力系统的暂态稳定 (13)12知识结构图1.电力系统故障分析1.1PARK 变换正变换：逆变换：PARK 变换的作用和意义：派克变化是一种线性变换，将定子abc 坐标变换到转子同步旋转的dqo 坐标。
在d 、q 、o 坐标系中，磁链方程成为线性代数方程，电压方程成为线性微分方程。
从而使得同步电机的数学模型成为常系数方程，或者说将abc 坐标下“理想电机”的时变数学模型转化为非时变数学模型。
派克变换是电机模型取得的一次巨大的突破。
⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡+----+-=212121)120sin()120sin(sin )120cos()120cos(cos 32 θθθθθθP ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡+-+----=-1120120112012011)sin()cos()sin()cos(sin cos Pθθθθθθ31.2标么值下的磁链方程和电压方程Ψd =−x d i d +x ad i f +x ad i D Ψq =−x q i q +x aq i Q Ψ0=−x 0i 0Ψf =−x ad i d +x f i f +x ad i D ΨD =−x ad i d +x ad i f +x D i D ΨQ =−x aq i q +x Q i Q u d =dΨd dt −ωΨq −ri d u q =dΨq dt +ωΨd −ri q u 0=dΨ0dt −ri 0 u f =dΨf dt+r f i f0=dΨD dt +r D i D 0=dΨQ dt+r Q i Q其中x ad 称为纵轴电枢反应电抗，描述电枢（定子）电流产生的磁场对主磁极磁场（励磁）的影响，x d 称为定子纵轴同步电抗，x q 称为定子横轴同步电抗。
电力系统暂态总结
第一章：一.波形分析： 定子电流：a. 直流分量：三相短路电流包络线，三相大小相等，但以同样时间常数衰减—Tab. 交流分量：包含两个衰减时间常数---T d ‘和T d ”c. 二倍频交流分量：励磁电流：a ． 直流分量：衰减常数与定子交流分量相同---T d ’b ． 交流分量: 衰减常数与定子直流分量相同---TaT d ‘’ ---转子上D 轴阻尼绕组因数， 对应于次暂态T d ’---转子励磁绕组因数，对应于暂态 Ta ---定子绕组的时间常数课本：P33~P34和P37~P39有具体介绍二.空载短路电流基频交流分量的初始和稳态有效值 A ．稳态值d0q d X E I I ==∞∞B ．初始值fi ——对应励磁电流0q E ——的空载电动势有效值d X adσd X X X +=——直轴同步电抗电力系统暂态分析总结当短路不是发生在发电机端，而是发生在外电路电抗X 之后时，短路电流计算公式仍然适用，只是须对电抗进行修正X d →X d +X d 0q d X E I I ==∞∞X d ’→X d ’+X '''d 0q d X E I I == X d ’’→X d ’’+X """d 0q d X E I I==当X 很大时：XX X X X X X ≈+≈+≈+"'d d d小结：• 同步发电机突然短路时基频交流电流幅值变化的原因是在定子三相绕组空间有闭合的转子回路。
突然短路时，转子闭合回路为维持本身磁链不突变而改变了电枢反应磁通的磁路，使定子绕组的等值电抗发生了变化。
• 暂态过程中，定子绕组的等值电抗为x’’d 、x’d 、x d 。
三．空载和负载短路电流的近似计算 1.空载情况下：• 突然短路过程中，电枢反应引起磁路变化，相应的阻抗分别为： 起始x’’d →阻尼电流衰减完毕x’d →稳态x d• 相应的电流分别为： 起始"I →阻尼电流衰减完毕'I →稳态∞I 基频交流幅值可表示为：()()()ddt tT T m I t I I eI I eI --'''∞∞''''=-+-+2.负载情况下：1）凸极机电压平衡关系q d d q qE U rI jx I jx I =+++按d 、q 轴写，忽略r0q q d d d q q E U jx I U jx I ⎫=+⎪⎬=+⎪⎭2）相量图3）凸极机相量图的画法 a ．虚构电势确定q 轴：Q q E U rI jx I=++b ．则空载电势为：()q Q d q dE E x x i =+-（一）.暂态电流I’ 的求取：（二）.次暂态电流I‘’ 的求取0000dd E I x E U jI x ''''=''''''=+总结：负载短路电流与空载短路电流的比较A ． 空载'''d0q d X E I I =="""d 0q dX E I I ==B ． 负载'''d0X E I ="""d 0/X E I =C ． 无穷大时刻d0q d X E I I ==∞∞四．同步发电机的基本方程式（一）.电压方程和磁链方程（abc 坐标系）1． 电势符号 名称 基本方程 用途⑴ f ad q i x E = 空载电势 d d q q i x u E += dq x E I 0=∞⑵ f f adq x x E ψ=' 直轴暂态电势 d d q qi x u E '+=' dq x E I ''='0 ⑶ D f qE ψψ,∝'' 直轴次暂态电势 d d q q i x u E ''+='' dq d x E I ''''=''0⑷ Q dE ψ∝'' 交轴次暂态电势 q q d d i x u E ''-='' qd q x E I ''''=''0⑸ E ' 暂态电抗后电势 dx I j U E '+=' d x E I ''≈'0⑹ E '' 次暂态电势 dx I j U E ''+='' dx E I ''''≈''0（二）.电压方程：⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛+⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛---⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛Q .D .f .c .b .a .Q D f c b a Q D f f c b a 0000ψψψψψψi i i i i i R R R R R R u u u u（三）.磁链方程⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛Q D f c b a QQ QDQfQcQb QaDQ DD Df Dc Db Da fQ fDff fc fb fa cQ cDcf cccb ca bQ bD bf bc bb ba aQ aD af acab aa Q D f c b a i i i i i i L M M M M M M L M M M M M M L M M M M M M L M M M M M M L M M M M M M Lψψψψψψ其中主对角线L aa —>L cc 为定子绕组的自感（对于凸极机，定子自感以π为周期变化；若为隐极机，则不变）；L ff —>L QQ 为转子绕组的自感。
电力系统暂态分析
电力系统暂态分析电力系统暂态分析是指对电力系统在暂态过程中的电压、电流、功率等参数进行研究和分析的过程。
暂态过程是指系统发生突变、故障等原因引起的瞬时变化过程，一般持续时间很短，但对电力系统的稳定运行和设备安全具有重要影响。
本文将介绍电力系统暂态分析的基本原理、方法和应用。
一、电力系统暂态分析的基本原理在电力系统中，暂态过程主要包括大电流暂态和大电压暂态。
大电流暂态一般是由于系统突发故障引起的，如短路故障；大电压暂态则是由于系统发生突变，如开关切换等。
暂态过程中，电力系统的电压、电流和功率等参数会发生瞬时的变化，因此需要进行暂态分析来研究这些变化对系统和设备的影响。
暂态分析的基本原理是根据电力系统的物理特性和传输线路的数学模型，通过求解微分方程组或差分方程组，获得系统在暂态过程中各个时刻的电压、电流和功率等参数。
在电力系统暂态分析中，常用的数学模型包括传输线模型、发电机模型、变压器模型等，这些模型可以描述不同设备在暂态过程中的响应特性。
二、电力系统暂态分析的方法电力系统暂态分析的方法主要包括数值计算方法和仿真计算方法。
数值计算方法是通过数学公式和数值计算技术，求解电力系统暂态过程的物理方程。
常用的数值计算方法包括龙格-库塔法和差分法等。
仿真计算方法是通过建立电力系统的数学模型，利用计算机软件进行模拟计算，得到系统在暂态过程中各个时刻的参数。
常用的仿真计算软件包括PSCAD、EMTP-RV等。
在进行电力系统暂态分析时，需要先确定系统的故障类型、故障位置和故障参数等。
然后，根据故障类型选择适当的暂态分析方法，并进行故障电流和故障电压等参数的计算。
最后，根据计算结果进行参数比较和评估，确定系统在暂态过程中的稳定性和设备的安全性。
三、电力系统暂态分析的应用电力系统暂态分析在电力系统的设计、运行和维护中起着重要的作用。
具体应用包括：1. 设备选择和配置：通过对电力系统暂态过程的分析，可以评估不同设备的暂态稳定性，选择合适的设备并进行合理配置，确保系统在暂态过程中能够正常运行。
暂态分析知识点总结
暂态分析知识点总结一、暂态分析概述暂态分析是电路分析中的一种重要方法，用于分析电路在瞬态过程中的运行情况。
在电路中，当电源或负载发生瞬时变化时，电路中各个元件的电压和电流也会发生瞬时变化，这种瞬时变化的过程称为暂态过程。
暂态分析可以有效地帮助工程师分析电路在瞬时过程中的稳定性和性能。
二、暂态分析的基本方法1. 微分方程方法微分方程方法是一种基本的暂态分析方法，它利用电路中各个元件的电压和电流之间的关系，建立描述电路暂态过程的微分方程。
然后通过求解微分方程，得到电路在瞬时过程中的运行情况。
2. 状态方程方法状态方程方法是一种较为高级的暂态分析方法，它结合了电路中各个元件的动态特性，通过建立电路的状态方程，对电路进行深入的暂态分析。
状态方程方法可以较为精确地描述电路的暂态过程，适用于复杂的电路系统。
3. 时域分析方法时域分析方法是一种通用的暂态分析方法，它以时间为自变量，通过不同的计算方法对电路的暂态过程进行分析。
时域分析方法可以对电路进行直观的描绘，是工程师常用的暂态分析工具。
三、暂态分析的应用领域1. 电力系统中的暂态分析在电力系统中，暂态分析是一项非常重要的工作。
电力系统中存在着大量的负载变化，例如开关操作、电源故障等，这些都会引起电力系统的暂态过程。
通过对电力系统进行暂态分析，可以有效地评估系统的稳定性和安全性。
2. 电子电路中的暂态分析在电子电路中，暂态过程也是一个重要的问题。
例如，数字电路中的时序问题、模拟电路中的信号变化等都需要进行暂态分析。
通过对电子电路进行暂态分析，可以更好地理解电子元件的运行特性，为电路设计和优化提供参考。
3. 控制系统中的暂态分析在控制系统中，暂态分析是评估系统动态响应特性的重要方法。
对于控制系统中的各个元件，如传感器、执行器等，通过进行暂态分析，可以更好地评估系统在干扰或控制命令变化时的响应情况。
四、暂态分析的注意事项1. 选择合适的分析方法在进行暂态分析时，需要根据电路的特性和分析的要求选择合适的分析方法。
电力系统暂态分析期末知识点
暂态电抗（xd' ）的物理意义？如果沿d轴方向把同步电机看做双绕组变压器，当励磁绕组短路时，从定子绕组测得电抗即为xd' 。
次暂态电抗（xd''）的物理意义？如果沿同步电机直轴方向，把电机看做三绕组变压器，次暂态电抗就是这个变压器的两个二次绕组（励磁绕组和直轴阻尼绕组）都短路时从一次侧（定子绕组侧）测得的电抗。
磁链守恒定律：任何闭合线圈，它所交链的磁链不能突变，当外来的磁场企图使闭合线圈所交链的磁链变化时，在该线圈中将感应出一个自由电流，使所产生的磁链恰好抵消这种变化，以保持总的合成磁链不突变。
冲击电流（最大有效值电流）：主要用于检验电气设备和载流导体的动稳定性。
短路全电流：主要用于检验断路器的开断能力。
同步电机对称稳态运行相量图：ɑ-Φ的绝对值=90度时短路电流直流分量起始值的绝对值达到最大值（短路最恶劣条件）无限大功率电源：1：电源的频率和电压保持恒定2：电源的内阻抗为0 容量无穷大（实际上阻抗<10%）短路：电力系统正常运行之外相与相之间或相与地之间的连接自然因素和人为因素理想电机：对称性正弦性光滑性不饱和性Park变化：把观察者的观察点从静止定子转移到了转子上，定子静止三相绕组被两个同转子一起旋转的等效绕组所代替，并且三相对称交流变成了直流，id iq均为常数。
暂态过程：次暂态阶段暂态阶段短路稳态阶段短路计算假设：电势同相位负荷为恒定电抗不计磁路饱和对称三相系统金属短路忽略高压输电线的电阻和电容自耦变压器：不仅有磁联系还有电联系在暂态瞬间暂态电势Eq' 为什么不突变？因为ΦfΦd不突变在次暂态瞬间次暂态电势 Eq'' 为什么不突变？ΦQ不突变短路故障称为横向故障三相短路（对称短路），两相短路，两相短路接地，单相短路接地，不对称故障为纵向故障一相两相断线不平衡转矩)△Pa=PT- Pe>0加速转矩，发电机转子加速，功角开始增大反之亦然提高电力暂态稳定性措施：故障快速切除提高发电机输出的电磁功率（电气制动变压器经小电阻接地发电机强行励磁）减少原动机输出功率（切发电机快关汽门机械制动），中间设置开关站和采用强行串励补偿电力系统静态稳定性：一般指电力系统在运行中受到微小扰动后恢复它原来运行状态的能力电力系统正常运行标志：系统中的并联同步电机都有相同的电角速度暂态稳定性：电力系统受到一个大扰动后能从原来的平衡点，不失去同步过渡到新的运行状态并在新状态下稳定运行。
电力系统暂态分析期末复习重点
1、无限大功率电源的特点是什么无限大功率电源供电情况下，发生三相短路时，短路电流中包含有哪些电流分量，这些电流分量的变化规律是什么答：无限大功率电源的特点是频率恒定、端电压恒定；短路电流中包含有基频交流分量（周期分量）和非周期分量；周期分量不衰减，而非周期分量从短路开始的起始值逐渐衰减到零。
2、中性点直接接地电力系统，发生概率最高的是那种短路中性点直接接地电力系统发生概率最高的是单相接地短路；对电力系统并列运行暂态稳定性影响最大是三相短路。
3、输电线路装设重合闸装置为什么可以提高电力系统并列运行的暂态稳纵向故障纵向故障指电力系统断线故障（非全相运行），它包括一相断线和两相断线两种形式。
2、负序分量是三相同频不对称正弦量的分量之一其特点是三相辐值相等频率相同、相位依次相差1200、相序为C－B－A－C。
4、转移阻抗转移阻抗是在经网络等效变换消去除短路点和电源节点后，所得网形网络中电源节点与短路点之间的连接阻抗。
5、同步发电机并列运行的暂态稳定性答：同步发电机并列运行的暂态稳定性指受到大干扰作用后，发电机保持同步运行的能力，能则称为暂态稳定，不能则称为暂态不稳定。
6、等面积定则答：在暂态稳定的前提下，必有加速面积等于减速面积，这一定则称为等面积定则。
8、在隐极式发电机的原始磁链方程中，那些电感系数是常数哪些是变化的变化的原因是什么答：在隐极式发电机的原始磁链方程中，转子各绕组的自感系数、转子绕组之间的互感系数、定子绕组的自感系数、定子各绕组之间的互感系数均为常数；定子三相绕组与转子各绕组之间的互感系数是变化的，变化的原因是转子旋转时，定子绕组和转子绕组之间存在相对位置的周期性改变。
9、提高电力系统并列运行静态稳定性的根本措施是什么具体措施有那些答：提高电力系统并列运行静态稳定性的根本措施是缩短“电气距离”，具体的措施有： 1）采用分裂导线2）线路串联电力电容器；3）采用先进的励磁调节装置；4）提高输电线路的电压等级； 5）改善系统结构和选择适当的系统运行方式；10、简单电力系统同步发电机并列运行暂态稳定的条件是什么简单电力系统同步发电机并列运行暂态稳定的条件是受扰运动中加速面积小于最大减速面积。
电力系统暂态分析汇总
第一套1、无限大功率电源的特点是什么？无限大功率电源供电情况下，发生三相短路时，短路电流中包含有哪些电流分量，这些电流分量的变化规律是什么？答：无限大功率电源的特点是频率恒定、端电压恒定；短路电流中包含有基频交流分量（周期分量）和非周期分量；周期分量不衰减，而非周期分量从短路开始的起始值逐渐衰减到零。
2、中性点直接接地电力系统，发生概率最高的是那种短路？对电力系统并列运行暂态稳定性影响最大是那种短路中性点直接接地电力系统发生概率最高的是单相接地短路；对电力系统并列运行暂态稳定性影响最大是三相短路。
3、输电线路装设重合闸装置为什么可以提高电力系统并列运行的暂态稳纵向故障纵向故障指电力系统断线故障（非全相运行），它包括一相断线和两相断线两种形式。
2、负序分量是三相同频不对称正弦量的分量之一其特点是三相辐值相等频率相同、相位依次相差1200、相序为C－B－A－C。
3、转移阻抗转移阻抗是在经网络等效变换消去除短路点和电源节点后，所得网形网络中电源节点与短路点之间的连接阻抗。
4、同步发电机并列运行的暂态稳定性答：同步发电机并列运行的暂态稳定性指受到大干扰作用后，发电机保持同步运行的能力，能则称为暂态稳定，不能则称为暂态不稳定。
5、等面积定则答：在暂态稳定的前提下，必有加速面积等于减速面积，这一定则称为等面积定则。
输电线路装设重合闸装置可以提高电力系统并列运行的暂态稳定性的原因是它增大了受扰运动过程中的最大减速面积。
4、提高和改善电力系统并列运行静态稳定性的根本措施是什么？具体措施有那些（列出三种以上）？答：提高和改善电力系统并列运行静态稳定性的根本措施是缩短电气距离；具体措施有输电线路采用分裂导线、输电线路串联电容器、改善电网结构、发电机装设先进的励磁调节装置、提高电力网的运行电压或电压等级等。
4、提高和改善电力系统并列运行静态稳定性的根本措施是什么？具体措施有那些（列出三种以上）？A6、在隐极式发电机的原始磁链方程中，那些电感系数是常数？哪些是变化的？变化的原因是什么？答：在隐极式发电机的原始磁链方程中，转子各绕组的自感系数、转子绕组之间的互感系数、定子绕组的自感系数、定子各绕组之间的互感系数均为常数；定子三相绕组与转子各绕组之间的互感系数是变化的，变化的原因是转子旋转时，定子绕组和转子绕组之间存在相对位置的周期性改变。
电力系统分析第九章 电力系统暂态分析1111
a( o )
N
TJ
P( o )
在一个时间段 t 内，近似的认为加速度为恒定值 a( o ) ，于是在第一个时间段末， 发电机的相对速度和相对角度的增量为 (1) (0) a( o ) t
第九章 电力系统的暂态稳定性
第九章 电力的暂态稳定性 本章要点：
1.简单电力系统暂态稳定的分析和计算 2.复杂电力系统暂态稳定的分析和计算 3.提高暂态稳定性的措施
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第九章 电力的暂态稳定性
电力系统的暂态稳定性：
电力系统正常运行的一个重要标志，乃是系统中的同步电机（主要是发电机） 都处于同步运行状态。所谓同步运行状态是指所有并联运行的同步电动机都有相同 的电角速度。在这种情况下，表征运行状态的参数具有接近于不变的数值，通常称 此情况为稳定运行状态。 电力系统同步运行的稳定性，是根据受扰后中并联运行的同步发电机转子之间 的相对位移角（或发电机电势之间的相角差）的变化规律来判断，因此，这种性质 的稳定性又称为功角稳定性。
当转子由 量为
max max max Wb c M a d c P a d c ( P T P 3 )d
由于 P a 0 ，上式积分为负值。也就是说， 动能增量为负值，这意味着转子储存的动 能减小了，即转速下降了，减速过程中动 能能量所对应的面积称为减速面积， Aedfg 就是减速面积。 显然，当满足
式中 K
N
TJ
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第九章 电力的暂态稳定性
知道了第一段时间段内的功角增量，即可求得第一时间段末，第二时间段开始瞬间 的功角值
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第一章1.短路的概念和类型概念：指一切不正常的相与相与地（对于中性点接地的系统）之间发生通路或同一绕组之间的匝间非正常连通的情况。
类型：三相短路、两相短路、两相接地短路、单相接地短路。
2.电力系统发生短路故障会对系统本身造成什么危害？1）短路故障是短路点附近的支路中出现比正常值大许多倍的电流，由于短路电流的电动力效应，导体间将产生巨大的机械应力，可能破坏导体和它们的支架。
2）比设备额定电流大许多倍的短路电流通过设备，会使设备发热增加，可能烧毁设备。
3）短路电流在短路点可能产生电弧，引发火灾。
4）短路时系统电压大幅度下降，对用户造成很大影响。
严重时会导致系统电压崩溃，造成电网大面积停电。
5）短路故障可能造成并列运行的发电机失去同步，破坏系统稳定，造成大面积停电。
这是短路故障的最严重后果。
6）发生不对称短路时，不平衡电流可能产生较大的磁通在邻近的电路内感应出很大的电动势，干扰附近的通信线路和信号系统，危及设备和人身安全。
7）不对称短路产生的负序电流和电压会对发电机造成损坏，破坏发电机的安全，缩短发电机的使用寿命。
3．同步发电机三相短路时为什么进行派克变换？目的是将同步发电机的变系数微分方程式转化为常系数微分方程式，从而为研究同步发电机的运行问题提供了一种简捷、准确的方法。
4.同步发电机磁链方程的电感系数矩阵中为什么会有变数、常数或零？变数：因为定子绕组的自感系数、互感系数以及定子绕组和转子绕组间的互感系数与定子绕组和转子绕组的相对位置θ角有关，变化周期前两者为π，后者为2π。
根本原因是在静止的定子空间有旋转的转子。
常数：转子绕组随转子旋转，对于其电流产生的磁通，其此路的磁阻总不便，因此转子各绕组自感系数为常数，同理转子各绕组间的互感系数也为常数，两个直轴绕组互感系数也为常数。
零：因为无论转子的位置如何，转子的直轴绕组和交轴绕组永远互相垂直，因此它们之间的互感系数为零。
5.同步发电机三相短路后，短路电流包含哪些分量？各按什么时间常数衰减？1）定子短路电流包含二倍频分量、直流分量和交流分量；励磁绕组的包含交流分量和直流分量；D轴阻尼绕组的包含交流分量和直流分量；Q轴阻尼包含交流分量。
2）定子绕组基频交流分量、励磁绕组直流分量和阻尼绕组直流分量在次暂态时按Td’’和Tq’’衰减，在暂态情况下按Td’衰减；定子绕组的直流分量、二倍频分量和励磁绕组交流分量按Ta衰减。
6.用物理过程分析同步发电机三相短路后各绕组短路电流包含哪些分量？短路前，定子电流为iwo，转子电流为ifo；三相短路时，定子由于外接阻抗减小，引起一个强制交流分量△iw，定子绕组电流增大，相应电枢反应磁链增大。
励磁绕组为保持磁链守恒，将增加一个直流分量△ifɑ，其切割定子使定子产生交流分量△iw’。
定子绕组中iwo，iw，iw’不能守恒，所以必产生一个脉动直流，可将其分解为恒定直流分量和二倍频交流分量。
由于励磁绕组切割定子绕组磁场，因此励磁绕组与定子中脉动直流感应出一个交变电流△ifw。
又因为D轴阻尼与励磁回路平行，所以同样含有交流分量和直流分量。
由于假设定子回路电阻为零，定子基频交流只有直轴方向电枢反应因此Q轴绕组中只有基频交流分量而没有直流分量。
第四章1.额定转速同为3000转/分的汽轮发电机和水轮发电机，哪一个启动比较快？水轮发电机启动较快。
2.水轮机的转动惯量比汽轮机大好几倍，为什么惯性时间常数Tj比汽轮机小？水轮机极对数多于汽轮机的极对数，由n=60f/p得水轮机的额定转速小于汽轮机的转速，又因为惯性时间常数为Tj=2.74GD²n²/（1000S B），所以T正比于n²，所以水轮机的Tj比汽轮机小。
3.什么是电力系统稳定性？什么是电力系统静态稳定、暂态稳定？区别？（1）电力系统稳定性：指当电力系统在某一运行状态下突然受到某种干扰后，能否经过一定时间后又恢复到原来的运行状态或者过渡到一个新的稳定运行状态的能力。
（2）静态稳定：指电力系统收到小干扰后，不发生非周期性失步或自发振荡，自动恢复到初始运行状态的能力。
（3）暂态稳定：指电力系统收到小的或大的干扰后，在自动调节和控制装置的作用下，保持长过程运行稳定性的能力。
（4）区别：静态稳定中，受到的干扰很小，可以用平衡状态量上叠加一个小偏移量来表示，转子运动方程可以线性化，能用小干扰法和特征值等线性方法分析问题；暂态稳定中，由于受到大干扰，系统结构发生变化，不能将转子运动方程线性化，只能使用数值方法分析问题。
第五章1.D>0的意义。
D>0时，当Δω>0，即转子转速高于同步速，阻尼功率P D为正，阻止转速升高。
当Δω<0，转子转速低于同步速，阻尼功率为负，阻止转速进一步降低。
故正阻尼对系统稳定性有利。
D<0时，与上述相反，促使系统振荡失稳。
2.调节励磁对静态稳定影响（1）无励磁调节时，系统静态稳定极限由SEq=0确定，它与PEq的功率极限一致，为图中的a点。
（2）当发电机装有按某运行参数偏移量调节的比例式调节器时，如果放大倍数选择合适，可以大致保持Eq´= Eq´|0|=常数。
静态稳定极限由S´Eq=0确定，它与P´Eq的功率极限一致，即图中的b点。
（3）当发电机装有按两个运行参数偏移量调节的比例式调节器，例如带电压校正器的复式励磁装置时，如电流放大倍数合适，稳定极限同样可与S´Eq=0对应，同时电压校正器也可使发电机大致保持恒定，则稳定极限运行点为图中的c点。
（4）在装有PSS或强力式调节器情况下，系统稳定极限运行点可达图中的d点，即PUG的最大功率，对应SUG=0。
3.提高静态稳定性措施（1）提高功率极限1）采用自动调节励磁装置2）减小元件电抗：a．采用分裂导线b.采用串联电容补偿c.改善系统结构及设置中间补偿设备3）提高线路额定电压等级（作用：a提高静态稳定性b降低网损，提高经济性）（2）间接措施1）改善系统结构：加强系统联系，使系统间距减小，稳定性更好，成为坚强的电网（如，增加输电回路数）2）采用中间补偿设备：装设静止补偿设备SVC（使节点电压为常数，XdΣ减小，提高静态稳定性）4.分裂导线作用？原理？作用：a.抑制电晕（根本作用）b.提高静态稳定性c.调压提高静稳原理：分裂导线电抗小，可以减小线路电抗，提高功率极限，从而提高静稳储备系数，提高静态稳定性。
5.串联电容作用？原理？作用：a.提高静态稳定性（根本作用）b .调压c.调控潮流d.提高线路的输送能力（尤其风电）提高静稳原理：串联电容，是线路电抗减小（X=Xl—Xc），提高功率极限，从而提高静稳储备系数，提高静态稳定性。
第六章1.什么是摇摆曲线？有什么用途？功角δ随时间变化的曲线δ(t)称为摇摆曲线。
用途：分析暂态稳定性。
提高暂态稳定性措施（根本原理：大扰动后发电机机械功率和电磁功率的差额(不平衡功率)）一、改变制动功率/ 发电机输出的电磁功率（即提高Pe）（一）故障的快速切除从等面积定则角度解释，如果快速切除故障缩短了故障的持续时间，切除故障点的δ左移，减小了加速面积，增加了减速面积，提高了暂态稳定性。
另一方面，快速切除故障也可以使负荷中的电动机端电压迅速回升，减小电动机失速或停顿的危险，提高负荷稳定性。
（二）三相重合闸（自动重合闸）瞬时性故障提高暂稳：减速面积增加，提高暂稳永久性故障降低暂稳：加速面积增加，降低暂稳（三）单项自动重合闸单相接地故障时，采用单项重合闸切除故障后相当于单相断线，对暂态稳定性影响最小，此外，增加了减速面积，提高暂稳。
（四）对发电机施行强行励磁使功角特性曲线更高，增加了减速面积。
当系统发生故障而使发电机端电压低于额定电压85%~90%时迅速而大幅度地增加励磁，从而提高发电机电动势，增加发电机输出的电磁功率。
减小了发电机机械功率和电磁功率的差额。
提高暂稳。
（五）电气制动原因：增加了电磁功率，消耗了多余的机械功率，使发电机机械功率和电磁功率的差额减小，减小了加速面积，提高了暂态稳定性。
原理：串联接入的开关处于常闭状态，正常情况下电阻不起作用，故障情况下开关闭和，电阻消耗有功，在Pt不变的情况下Pe增加提高了暂稳。
并连接入的开关处于常开状态，故障时投入电阻，消耗多余的机械功率，使电磁功率增加，减小差额，提高暂态稳定性。
（六）变压器中性点经小电阻接地是不对称接地短路故障时的电气制动，不对称故障时，零序电流流过变压器，中性点电阻引起了附加功率，消耗了故障后多余的机械功率，使故障期间的功角特性曲线更高，使电磁功率增加，减小了差额，提高暂稳。
但该措施只针对不对称故障中的接地故障（因为两相短路没有零序分量，对称故障中性点没有电流）。
（七）输电线路设置开关站1.缩小了切除故障的范围，使切除故障后的功角特性曲线更高，增加了减速面积，提高了暂稳。
、2.增设开关站使电网更坚强，稳定性能更好。
（八）输电线路采用强行串联电容补偿1.故障后，X=XL—Xc，线路电抗减小，故障时的功角特性曲线更高，加速面积更小，暂态稳定性更高。
2.不仅可进行参数补偿，还可向系统提供阻尼，抑制振荡，提高系统的静态稳定性和暂态稳定性。
二、改变原动功率/ 原动机输出的机械功率（即减小Pt）(一)快速的自动调速系统或者快速关闭进汽门1.发生短路时，保护装置或专门的检测控制装置使快速汽门动作，使原动机的功率迅速下降，以减小加速面积，并增大可能的减速面积，从而使系统在第一个摇摆周期保持暂态稳定。
2.为了减小发电机振荡幅度，在功角开始减小时重新开放汽门。
重新开放汽门还可以避免系统失去部分有功电源。
(二)联锁切除部分发电机故障时，切除部分发电机相当于减少了等效发电机组原动机功率。
虽然这时等效发电机的电抗也增大了，致使功率特性略有下降，但总之，切除一台发电机能大大增大可能的减速面积，提高系统的暂态稳定性。
为防止系统频率和电压过分下降可能会引起频率崩溃或电压崩溃，最终导致系统失去稳定，在切除部分发电机之后，可以连锁切除部分负荷，或者根据频率和电压下降的情况来切除部分负荷。
(三)合理选择远距离输电系统的运行接线加强了系统的联络，选用机组单元接线或扩大单元接线方式向远方的负荷中心输电，提高了系统暂态稳定性，使电网更坚强。
三．系统失稳后的措施（一）设置解列点把故障区隔离开来，提高了暂稳。
如果所有其他提高稳定的措施均不能保持系统的稳定，可以将系统分解成几个独立部分。
（二）短期异步运行再同步 (三)做好系统“黑启动”方案 所谓“黑启动”，是在全电网停电的情况下对电网恢复供电。
在全网停电的情况下迅速恢复供电是当务之急。
因此，必须事先准备好启动方案，一旦事件发生，就能按照负荷类型的重要程度先后以最快的速度迅速恢复全网供电，使系统因停电造成的损失最小。