电力系统分析第11章

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第11章电力系统内部过电压(11-1)

kV kV
对地操作过电压的1.4~1.45倍；倍对地操作过电压的对地操作过电压的1.5倍对地操作过电压的倍。
三.空载长线操作过电压的限制措施
1.改善开关熄弧性能 1.改善开关熄弧性能无重燃无过电压
∵目前断路器己可基本消除重燃现象
∴线路设计中可不考虑切空线过电压 220kV及以下: 220kV及以下: 不需要采用限制重合空闸过电及以下
11.2 操作过电压
一.空载变压器的分闸过电压
1.切空变的等值电路 1.切空变的等值电路
变压器励磁电感
绕组对地电容
几安到十几安) 励磁电流i0 (小电流几安到十几安)
I 0 = I 0%⋅ Ie
额定电流三相功率额定线电压
3 xg U P Ie = Ie ⋅ = 3 xg U 3 e U
例: 35 kv变压器
以计划性合闸为例: A相先合
A
K
C12
B
K
C13
C
如果B C相的合闸相角与被感应电压极性相反使过电压升高 10 ~30%
4.母线上有其他出线 4.母线上有其他出线
1 K1 K
l1
C11
C 22
l2
设: l1 = l2 c11 = c22 分析重合闸 -Em时，K1断开， l1上残余电荷 − Em ⋅ c11 断开，时合闸，在Em时合闸， C22上储存电荷 Em ⋅ c22
压的措施
330 kV
以上: 以上:
断路器断口加并联电阻
断路器断口并联电阻
合闸: 合闸:
接入 Rb 先合D2, 阻尼振荡,
主触头
15ms后约7~15ms后,再合D1 15ms 短接 Rb
Rb=400 ~1200Ω 1200Ω

第十一章电力系统各元件的序阻抗和等值电路

对称分量法及元件的序模型与参数Symmetrical Components Method，Sequence ModelAnd Parameters第17讲问题1、计算电力系统三相不对称故障的总体思路？2、如何将相分量分解为正序、负序、零序分量之和？3、正常电力系统如何对正序、负序、零序三序解耦？4、发电机、线路的正序、负序、零序等值参数的定义及等值电路5、中性点上的阻抗对发电机或负荷的正序、负序、零序阻抗有什么影响？6、如何根据变压器的连接组别确定其零序等值电路？如何计算不对称短路故障？1、对于三相短路（对称短路），可用一相代表三相进行计算，采用相量分析方法，非常简单。

2、对于不对称故障，无法用一相代替三相，因而计算复杂，必须寻求新的方法。

单相短路无法用一相代替三相，如何求解？1、对称分量法(Symmetrical Components)•不对称故障后电力系统的特点•对称分量法•正序、负序、零序分量(Positive, Negative and Zero Sequence Components)等值2、各序分量对对称电力系统的作用•正常电力系统元件的对称性；三相参数完全相同三相参数循环(旋转)对称由这些元件连接成的电力系统是三相对称的。

•各序分量电量作用于对称系统的性质各序分量作用于对称系统的性质稳态分析中已有的结论：1、三相对称的网络注入三相正序电流，节点上只产生三相正序电压；三相正序电压施加在三相对称的网络只产生三相正序电流。

发电机正序电压加到电力网上，只产生正序电压与正序电流推测的结论：2、三相对称的网络注入三相负序电流，节点上只产生三相负序电压；三相负序电压施加在三相对称的网络只产生三相负序电流。

3、三相对称的网络注入三相零序电流，节点上只产生三相零序电压；三相零序电压施加在三相对称的网络只产生三相零序电流。

⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡++++++=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡++++++=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡222222222222222222222)()()(a s n ma m s n a n m s a s a n a m a m a s a n a n a m a s cb a s n mm s n n m s c b a I a Z a Z Z I a Z a Z Z I a Z a Z Z I a Z I a Z I Z I a Z I a Z I Z I a Z I a Z I Z I I I Z Z Z Z Z Z Z Z Z U U U 如对称矩阵加负序电流，产生的电压为所以ac a b U a U U a U ==,2负序电流产生的电压为负序电压！⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡++++++=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡++++++=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡000000000000000)()()(a s n m a m s n a n m s a s a n a m a m a s a n a n a m a s c b a s n mm s n n m s c b a I Z Z Z I Z Z Z I Z Z Z I Z I Z I Z I Z I Z I Z I Z I Z I Z I I I Z Z Z Z Z Z Z Z Z U U U 对称矩阵加零序电流，产生的电压为所以ab c U U U ==零序电流产生的电压为零序电压！定理2正序量作用于对称系统后只产生正序量；负序量作用于对称系统后只产生负序量；零序量作用于对称系统后只产生零序量；三种分量对对称电力系统相互独立，互相解耦。

潮流计算

P2 Q2 PT RT V12GT V2 P2 Q2 QT X T V12 BT V2
T arctg
VT
V1－VT
S1＝S2 P T jQT
2014-8-23
电力系统分析第十一章电力系统的潮流计算
14
三、实际计算
1.
已知末端功率与电压，求另一端功率和电压
Sb S2 S1
1 Q11 P 1 SL1 ( R1 jX1) 2 VN
I 2
jB/2
线路
2 2 P ' ' Q ' ' S L＝PL jQL I 2 ( R jX ) ( R jX ) 2 V2 P'2 Q'2 S L ( R jX ) 2 V1
1 电容 QB1 BV12 2 1 QB 2 BV22 2
A V 2
RI
图10-2 向量图
jXI
D
ΔV2(AD)——电压降落的纵分量 δV2(DB)——电压降落的横分量
I
2014-8-23
电力系统分析第十一章电力系统的潮流计算
5
V 1
δ φ2
B
D
V2 RI cos2 XI sin 2
A V 2
RI
jXI
V2 XI cos2 RI sin 2
1
δ
V 2
A
D
G
AG≈AD

电压偏移：网络中某点的实际电压同该处的额定电压之差称为电压偏移 V V
V (%)
N
VN
*100
2014-8-23
电力系统分析第十一章电力系统的潮流计算

电力系统分析课件(何仰赞_11-15章)

四电压调整的基本原理
图5.8 简单的电力系统
图中 D点的电压： UD UGK 1 U K
2
PR Qx UGK 1 K2 UN
可采取以下的方法调压：改变发电压端电压；改变变压器的变比；改变功率分布，主要是改变无功功率的分布；改变电力网络的参数。
5.4.2改变变压器变比调压
双绕组降压变压器
变压器阻抗归算至高压侧，由变压器变比的定义可得
最大运行方式最小运行方式算术平均值
校验
双绕组升压变压器
升压变压器高压绕组分接头电压的确定方法与降压变压器相同。
3 改变电力网无功功率分布调压
图5.11中，阻抗为归算到高压侧的线路和变压器总阻抗，忽略线路电纳和变压器的空载损耗。变电所未装并联补偿前，电力网首端电压为：
受发电机进相运行时的静态稳定约束的限制
特点： 1. 能平滑输出或吸收无功 2.旋转设备，运行维护复杂 3.有功损耗大，满负荷时达1.5%~5%，负荷越小，比例越高 4.动态响应慢 5.投资大故渐渐被静止无功补偿装置取代。即使安装也是大容量集中使用
特点： 1. 不能平滑调节，且只能提供，不能吸收无功 2.静止设备，运行维护简单 3.有功损耗小，为0.3%~0.5%，与容量无关 4.调节性能差，系统无功不足时出力反而小 5.投资小是电力系统中使用最广泛的补偿方式
这种方法简单、经济，且不需增加额外设备。
2改变变压器变比调压
改变变压器的变比就是通过改变绕组间匝数比来实现的，因此，这种调压措施也常叫利用变压器分接头调压。
分接头设置在双绕组变压器的高压绕组，三绕组变压器的高压绕组和中压绕组。一般与绕组额定电压值对应的分接头为主分接头，其它分接头为附加分接头。

11第十一章_电力系统的潮流计算

S T1
S cir
S T2
Z T 1 S LD Z T 1 Z T 2
* *
*
S cir
E VA 1 VA2 VA ( k 1 k 2 ) ——环路电势
变比不同的变压器并联运行时的功率分布
V N H —— 高压侧额定电压
环路电势可由环路的开口电压确定。 (1) 开口在高压侧，阻抗相应归算至高压侧:
二、两级电压的开式电力网已知末端功率SLD和首端电压VA，求末端电压Vd和网络的功率损耗。
开式网络及其等值电路
① ②
作含理想变压器的等值电路。将第二段段线路参数归算到第一段。
2 2 2 R2 k R2 , X 2 k X 2 , B2 B2 k
11-2 简单闭式网络的功率分布计算
V PR QX V
V 1 Va V
４．若有功分点和无功分点不重合，则在无功分点拆开。
５．具有分支线的两端供电网络讨论。
（节电3与节点2，哪点电压最低？）
三、含变压器的简单环网的功率分
用戴维南等值原理计算环网中的环流，环流的共轭与相应的额定电压之积即为循环功率Scir。
变比不同( k 1 k 2 ) 的变压器并联运行。
( Z 1 2 Z b 2 ) S 1/ V N Z b 2 S 2/ V N Z a1 Z 1 2 Z b 2 ( Z 12 Z b2 ) S 1 Z b2 S 2 Z a1 Z 1 2 Z b 2
* * *
*
*

Va Vb Z a1 Z 1 2 Z b 2
V N H ( k 1)
2
Z T 1 Z T 2

电力系统分析

fa 1
fa 1 fa 1
电力系统分析
（三）向量图
电力系统分析
11.3两相短路接地 11.3两相短路接地
（一）故障边界条件
设系统f处发生两相（b、c）短路接地设系统f处发生两相（短路点的边界条件为：短路点的边界条件为：
I& fa = 0
& & U fb = U fc = 0
= & 3U
fa ( 0 )
j ( x1 ∑ + x 2 ∑ + x 0 ∑ )
图11.2
a相短路接地复合序网 a相短路接地复合序网
电力系统分析
11.1
单相接地短路
& & U U U 可以求得故障相电压的序分量 & fa1 、 fa 2 、 fa 0 。
短路点处非故障相电压为：短路点处非故障相电压为：
& & U fb = U fc
序分量表示的边界条件为：序分量表示的边界条件为：
& & I fa1 = − I fa 2
电力系统分析
& I fa 0 = 0
& & U fa 1 = U fa 2
(二)复合序网及短路点电气量
11.2
两相短路
从复合序网可以直接求出正、负序电流分量为：从复合序网可以直接求出正、负序电流分量为：
2
[
]
电力系统分析
（三）向量图（假定阻抗为纯电抗）向量图（假定阻抗为纯电抗）
电流相量图
电力系统分析
电压相量图
11.2
（一）故障边界条件：故障边界条件：
设系统f 设系统f处发生两相（b、c相）短路短路点的边界条件为：短路点的边界条件为：

电力系统分析-孟祥萍-第11章PPT课件

（a相）电流各序分量:
Ifa1
U fa(0)
j(x1
x2x0 x2 x0
)
Ifa2
x0 x2 x0
Ifa1
Ifa0
x2 x2 x0
Ifa1
电力系统分析
（11.16）
图11.8 bc两相短路接地复合序网
14
11.3 两相短路接地
短路点的各相电流可由序分量合成得：
Ifa 0
I
fb
a2I
3U fa(0)
(x1 x2)
短路点的各相电压为：
U Uffa b a 12 Ufc a
1 a a2
1 1 U Uffa a1 2 2U Uffa a1 1 （11.13） 1 Ufa0 Ufa1
12
电力系统分析
11.3两相短路接地
设系统f处发生两相（b、c）短路接地，如图11.7所示。
Ifa2
U fa(0) j(x1x2)
（11.10）
11
电力系统分析
11.2 两相短路
利用序分量求得b、c相短路时的各相电流为：
I I
fa fb
1 a2
I fc a
0
1 a a2
1 1 1
I I
fa1 fa2
0
j
j
0
3I fa1
3I fa1
3U fa(0) (x1 x2)
x
(n)
而发生三相
短路时的电流相等。
n代表短路的类型
I(fna1)
U fa(0)
j(x1
x(n)
)
（11.23）
x
(n
)
表示附加电抗，其值

电路分析第11章

第十一章电路的频率响应
11.1 网络函数
一、网络函数 1、网络函数的定义和分类定义：动态电路在频率为ω的单一正弦激励下，正弦稳态响应（输出）相量与激励（输入）相量之比，称为正弦稳态的网络函数。记为H（jω ），即
输出相量 H（ j）输入相量
1
分类：
若输入和输出属于同一端口，称为驱动点函数。若输入是电流源，输出是电压时，称为驱动点阻抗。若输入是电压源，输出是电流时，称为驱动点导纳。二、网络函数的计算方法正弦稳态电路的网络函数是以ω为变量的两个多项式之比，它取决于网络的结构和参数，与输入的量值无关。计算网络函数的基本方法是“外施电源法”。
当ω 0 L 1 时，电路发生谐振。 0 C
U _
谐振角频率 (resonant angular frequency) 谐振频率 (resonant frequency) 固有频率
4
T0 1 / f 0 2π LC 谐振周期 (resonant period)
2、使RLC串联电路发生谐振的条件
1 L 1 20 103 Q 1000 12 R C 10 200 10
U L QU 1000 10V 10000V UC
11
11.3 RLC串联电路的频率响应
研究物理量与频率关系的图形（谐振曲线）可以加深对谐振现象的认识。
一、 H ( j ) U R ( j ) U S ( j ) 的频率响应
H C (C1 ) 1
C3 H C (C3 ) 0
Q
dH C ( ) 0 d
1 C2 1 2 2Q
H C (C2 )
L1
1
C3
1
0

电分第11章_电力系统的潮流计算

西北农林科技大学水利与建筑工程学院
动力与电气工程系王斌
电力系统的潮流计算—开式网络的电压和功率分布计算
开式网络的电压和功率分布计算步骤
Step1：制定一相等值电路；
Step2：计算运算负荷Sb，Sc ，Sd ； Step3：回代计算：设定各节点电压初值（VN），从末端d节点开始，计算各支路功率损耗和首末端功率，直到A点；
收敛判据
西北农林科技大学水利与建筑工程学院
max Vi ( k 1) Vi ( k ) ，i b, c, d
动力与电气工程系王斌

电力系统的潮流计算—开式网络的电压和功率分布计算
开式网络的电压和功率分布计算步骤
Step2：计算运算负荷Sb，Sc ，Sd ；近似假定各节点电压为VN，并联支路充电功率计入相
等） Step3：回代计算：按照支路编号顺序，计算各支路功率损耗和首末端功率；
c A 7 b 6 4 5 e
1
d 2 3
f g
( k ) S (j k ) Sij
(k ) Sij
mN j
S
h
(k ) ( k ) Sij ( k ) Sij ；Sij
(k ) jm
Sd；S3 S3 SL3 S3
Sc S3 ；S2 S2 SL2 S1 Sb S2 ；S1 S1 SL1 S2
2 2 2 P32 Q3 2 P22 Q2 P Q 1 1 SL3 ( R3 jX 3 ) SL2 ( R j X ) S ( R1 jX1 ) 2 2 2 L1 2 2 VN VN VN
1
ZI SI
V 3
3
I

电力系统的潮流计算

第11章电力系统的潮流计算§11。

0 概述§11。

1 开式网络的电压和功率分布计算 §11.2 闭式网络潮流的近似计算方法 §11。

3 潮流计算的数学模型 §11。

4 牛顿一拉夫逊法的潮流计算 §11。

5 P-Q 分解法潮流§11。

0 概述1、定义：根据给定的运行条件求取给定运行条件下的节点电压和功率分布。

2、意义：电力系统分析计算中最基本的一种：规划、扩建、运行方式安排.3、所需： ① 根据系统状态得到已知条件:网络、负荷、发电机。

② 电路理论：节点电流平衡方程. ③ 非线性方程组的列写和求解。

4、已知条件： ① 负荷功率LD LD jQ P +② 发电机电压5、历史：手工计算：近似方法(§11。

1,§11.2）计算机求解：严格方法§11.1 开式网络的电压和功率分布计算注重概念，计算机发展和电力系统复杂化以前的方法。

1、已知末端功率和未端电压, 见1.11Fig 解说:已知4V 和各点功率434343V X Q R P V +=∆V V V V 23S4S434343V R Q X P V -=δ34232343)(V V V V V V ∆+≈+∆+=δ)(332424243jX R V Q P S LOSS ++=4333S S S S LOSS ++='由此可见：利用上节的单线路计算公式,从末端开始逐级往上推算。

2、已知末端功率和首端电压以图11。

1讲解，已知V 1和各点功率迭代法求解：① 假定末端为额定电压,按上小节方法求得始端功率及全网功率分布 ② 用求得的始端功率和已知的始端电压,计算线路末端电压和全网功率分布 ③ 用第二步求得的末端电压重复第一步计算④ 精度判断：如果各线路功率和节点电压与前一次计算小于允许误差，则停止计算,反之，返回第2步重复计算。

⑤ 从首端开始计算线路各电压如果近似精度要求不高,可以不进行迭代，只进行①、⑤计算始可。

电力系统分析十一章电力系统的暂态稳定性

X

( X d

XT1)
(1 2
Xl

XT2)

( X d

X
T
1
)(
1 2
Xl
X
(n)

XT2)

X

( X d

X
T
1
)
(
1 2
Xl
X
(n)

XT2)
P

EU X
sin
由于 X X ，所以功角特性要比正常时低。
故障切除后（图d）：等值电抗为
1、忽略发电机定子电流的非周期分量； 2、在简化计算中，忽略暂态过程中发电机的
附加损耗。 3、当发生不对称短路时，忽略负序和零序分
量电流对发电机转子运动的影响； 4、忽略频率变化对系统参数的影响；
三、有关计算的简化规定
1、发电机的参数用E′和Xd´表示；采用简化的数学模型
2、不考虑原动机自动调速系统的作用；假定原动机输入的机械功率为恒定不变
3、电力系统负荷简化的数学模型。
第二节简单电力系统暂态稳定性的定性分析
1.各种运行情况下的功角特性右图为单机—无限大
系统故障时等值电路。
正常运行时（图b）：
X

X d

XT1

1 2
Xl

XT2
P

EU X
sin
7
发生短路故障时（图c）：相当于在短路点接入一
个附加电抗 X ，因此 E、U之间的转移电抗为：
减速面积
Sb
max Md
c

(P max

武大电力系统分析第四、十一章电力网络的数学模型

基本方法：每个节点的4个变量中的2个设为确定量（已知量），另2个为待求量。依确定量的不同，节点分成三种类型： 1、 PQ节点 P、Q为确定量，V、δ为待求量。
电力系统绝大部分节点被当作PQ节点。
2、 PV节点 P、V为确定量， Q、δ为待求量。
发电厂出口母线、担当调压任务的枢纽变电站（无功可调）一般被当作PV节点。
(4 − 12)
Yi1Yj1 & (1) & Yi1 & 式中 Y = Yij − ; Ii = Ii − I1 Y11 Y11
(1) ij
• 上式数学意义很简单：行列式的行变 • 其物理意义也不复杂：带电流移置的星
网变换。（下面以星——三角变换为例）
等值电路变换公式
y21y31 y31y41 y21y41 y24 = y23 = y34 = y21 +y31 +y41 y21 +y31 +y41 y21 +y31 +y41 & I ∆2 = y31 & & y21 & & y41 & I1 ∆ 3 = I I1 ∆ 4 = I I1 y21 +y31 +y41 y21 +y31 +y41 y21 +y31 +y41
=x
(0)
f (x ) − (0) f ′( x )
(0)
x(1)仍有误差，按同样步骤反复迭代，迭代公式为
x
( k +1)
=x
(k)
f (x ) − ′( x ( k ) ) f
f (x ) p ε
(k)
(k)
(11 − 31)
迭代过程收敛判据

电力系统分析十一章电力系统的暂态稳定性

若此时在系统中Y0接
线的变压器中性点以一小电阻接地，则零序电流将在这一电阻中产生功率损耗，这种功率损耗与发电机的电气制动一样可以减少转子的不平衡功率，有利于系统的暂态稳定。
中性点接入小电阻
8 设置中间开关站当输电线路较长（如500KM以上），且经过的地区也没有变电所时，可以考虑设置中间开关站，如图 9-11所示。
EU X
sin
一般情况下，有：
X X X
所以 P P P
第三节简单电力系统暂态稳定性的定量分析
在功角由 0 变化到 c 的过程中，PT Pe ，多余
的能量使发电机转速上升，过剩的能量转变成转子
的动能而贮存在转子中。加速过程中所做的功为：
Sa
c Md
0
(P c
0 T
P )d
图输电线上设置开关站
在暂态稳定中，若能尽快减小发电机过剩力矩，减小转子相对加速度及减小转子动能等可提高暂态稳定性，常用方法是：快速切除短路故障；采用自动重合闸装置；快速减小原动机功率；采用电气制动；串联电容器的强行补偿；变压器中性点以小电阻接地；设置中间开关站等。
6 串联电容器的强行补偿
为提高系统的暂态稳定性和故障后的静态稳定性也可采用强行串联补偿。即在切除线路的同时切除部分并联的电容器组，以增大串联补偿电容的容抗，部分地甚至全部地抵偿由于切除故障线路而增加的线路感抗。
7 变压器中性点以小电阻接地
在变压器中性点接地的电力系统中发生不对称接地短路时，将产生零序电流分量。
第四节发电机转子运动方程的数值解法
为了保持电力系统的暂态稳定性，需要知道必须在多长时间内切除短路故障，即极限切除角对应的极限切除时间，这就需要找出发电机受到大干扰后，转子相对角δ随时间t变化的规律，即δ =ƒ(t)曲线，此曲线称作摇摆曲线。

第11章电力系统的稳定性(含答案)

第11章电力系统的稳定性一、填空题1.根据电力系统遭受干扰的不同情况，稳定性问题可分为静态稳定性、暂态稳定性和动态稳定性三大类，其中动态稳定性的要求更高。

2.发电机组的转子运动方程式表明，发电机转子的运行状态取决于转轴上的转矩平衡或功率平衡。

3.简单电力系统的静态稳定性包括发电机的功角稳定性和负荷的电压稳定性两方面。

4.简单电力系统静态稳定性中，发电机功角稳定性的实用判据为0em dP d δ>，满足静态稳定的功角范围为0°～90°；其中不包含（填“包含”或“不包含”）稳定极限点；负荷电压稳定性的实用判据为0dQ dU <，满足静态稳定性的条件是无功剩余大于（填“大于”或“小于”）0。

5.发电机稳定极限功率的表达式为∑=d q wj X UE P 。

6.某电力系统在某处发生两相短路时的极限切除角δjc =80°，若在70°时切除该短路故障，则该系统能（填“能”或“不能”）保持暂态稳定。

7.某电力系统保持暂态稳定性的极限切除时间是0.1s ，实际故障的切除时间是0.06s ，此系统能（填“能”或“不能”）保持暂态稳定性。

8.为了使电力系统保持暂态稳定性，发生短路故障后，应在功角增大到极限切除角之前（填“之前”或“之后”）切除故障。

二、选择题1.判据0>δd dp em 主要应用于简单系统的（C ）。

A.暂态稳定B.故障计算C.静态稳定D.调压计算2.下列提高电力系统静态稳定性的思路，正确的是（A ）（1）提高发电机的电动势（2）提高无穷大系统的运行电压（3）减小线路电抗（4）减小功角A.（1）（2）（3） B.（2）（3）（4）C.（1）（2）（4）D.（1）（3）（4）3.下列关于单机-无穷大系统发生大干扰后的暂态过程的说法，不正确的是（C）A.正常运行时，发电机的电磁功率最大，系统电抗最小，单机与无穷大系统的联系最紧密B.发生故障但故障尚未切除时，发电机的电磁功率最小，系统电抗最大，单机与无穷大系统的联系最不紧密C.故障切除后，发电机的电磁功率最大，系统电抗最小，单机与无穷大系统的联系最紧密D.故障切除后，发电机的电磁功率和系统电抗大小均位于正常运行和发生故障但故障尚未切除两种状态之间4.提高简单电力系统暂态稳定性的思路应是下面的（B）（1）增大加速面积（2）减小加速面积（3）增大最大减速面积（4）减小最大减速面积A.（1）（3）B.（2）（3）C.（1）（4）D.（2）（4）5.下列提高电力系统暂态稳定性的措施，正确的是（D）（1）调节发电机的励磁电流使机端电压保持恒定（2）快速切除短路故障（3）快速自动重合闸（4）减小发电机输出的电磁功率（5）增大原动机输出的机械功率（6）采用分裂导线A.（2）（3）（6）B.（2）（4）（5）C.（1）（3）（5）D.（1）（2）（6）三、简答题1.电力系统静态稳定性、暂态稳定性和动态稳定性的概念分别是什么？2.结合发电机组的转子运动方程式，说明发电机的功率平衡、转速和功角三者之间的关系。

第11章思考题和习题解答

第11章供配电系统的运行和管理11-1．节约电能有何重要意义答：节约电能的意义主要表现为：1．缓解电力供需矛盾。

节约电能可以节约煤炭、水力、石油等一次能源，使整个能源资源得到合理使用，缓解电力供需矛盾,并能减轻能源部门和交通运输部门的紧张程度。

2．节约国家的基建投资。

节约电能可以节约国家用于发电、输配电及用电设备所需要的投资，给整个国民经济带来很大的利益,有利于国民经济的发展。

3．提高企业的经济效益。

节约电能可以减少企业的电费开支，降低生产成本，积累资金，提高企业的经济效益。

4．推动企业用电合理化。

节约电能可以推动企业采用新技术、新材料、新设备、新工艺，加速设备改造和工艺改革，从而提高企业的经营管理水平，使企业生产能力得到充分发挥，促进企业生产水平的不断发展和提高。

11-2．什么叫负荷调整有哪些主要调整措施答：根据供电系统的电能供应情况及各类用户不同的用电规律，合理地安排各类用户的用点时间，以降低负荷高峰，填补负荷的低谷（即所谓的“削峰填谷”），充分发挥发、变电设备的潜能，提高系统的供电能力。

负荷调整的主要措施：①同一地区各厂的厂休日错开；②同一厂内各车间的上下班时间错开，使各个车间的高峰负荷分散；③调整大容量用电设备的用点时间，使它避开高峰负荷时间用电，做到各时段负荷均衡，从而提高了变压器的负荷系数和功率因数，减少电能的损耗。

④实行“阶梯电价+分时电价”的综合电价模式。

“阶梯电价”全名为“阶梯式累进电价”，是指把户均用电量设置为若干个阶梯，随着户均消费电量的增长，电价逐级递增。

峰谷分时电价是指根据电网的负荷变化情况，将每天24小时划分为高峰、平段、低谷等时段，各时段电价不同，以鼓励用电客户合理安排用电时间，削峰填谷，提高电力资源的利用效率。

11-3．什么叫经济运行什么叫变压器的经济负荷答：经济运行是指整个电力系统的有功损耗最小，获得最佳经济效益的设备运行方式。

变压器的经济负荷，就是应满足变压器单位容量的综合有功损耗△P/S 为最小值的条件。

第十一章小干扰稳定性分析

构成了全系统的数学模型，在忽略调速器动态时为四阶（ω，δ， Eq'，Ef），将上述方程组消去代数变量，在工作点附近线性化，化为状态量的增量方程，如果发电机在某一稳态运行方式时，受到了极其微小的干扰，则根据这些关系式不难求得由干扰引起的微小变量，联立可得标准状态方程为
D - K1 M M 1 0 - K4 E q' 0 Td0' f E - KEK5 0 TE
单机无穷大系统线性化模型是研究小干扰稳定问题机理的基础。如图中的单机无穷大系统，我们将在以下的近似条件下，利用不同的关系式加以分析： ① 定子绕组的电阻忽略不计； ② 定子绕组的变压器电势Pd 及Pq忽略不计； ③ 在电磁关系的计算中，认为发电机的转速为同步转速，也就是说，转速变化引起的电压分量忽略不计。 ④ 只考虑励磁绕组的作用，不考虑阻尼绕组的作用。
则发电机dq坐标标幺值数学模型为
励磁系统传递函数，设为(Uref = 常数)
Ef KE GE (p) - Ut 1 TEp
式中， Ut Ud 2 Uq 2 为发电机端电压。
网络在同步xy坐标下方程为 Ut∠θ －U∠0° = jXI∠∅。设 Ux＋jUy = Ut∠θ , Ix＋jIy = I∠∅, 则将网络方程实部、虚部分开有
随着我国大区电网互联、远距离送电及快速控制装置在电力系统中大量广泛地投入使用, 电力系统小干扰稳定性问题日益突出。近几十年来，电力系统科技人员努力运用现代科学的理论、技术和工具去研究、分析和解决小干扰稳定问题，并取得了丰硕的成果。
现今研究表明，发电机的励磁控制是提高电力系统小干扰稳定性的有效手段,同时它还具有维持机端电压的能力。特别是电力系统稳定器（即PSS）的出现，使得系统的稳定水平大大改善。由于PSS通过调节励磁来提高电力系统稳定性，而且投资少，控制效果好，因而在国内外得到日益广泛的应用。

电力系统暂态分析11

3、断线的影响造成三相不对称，产生负序和零序分量，而负序和零序分量对电气设备和通讯有不良影响。
三、复杂故障
系统中不同地点同时发生故障称为复杂故障。
第二节标幺值
一、标幺值的概念及电压、电流、阻抗、导纳、功率的标幺值
二、时间、频率及角频率的标幺值
第三节：无限大功率电源供电的三相短路电流分析
所以就是Iam|0| - Iam 0在纵轴上
的投影。据此可得| i a 0|取得
最大值的条件为： a、相量 - Iam|0| Iam 0 与纵轴平行； b、Iam -|0| Iam 0 有尽可能大的幅值，
此条件等效于短路前空载。
短路前空载时的相量图如下：此时 |ia0 ||i。ap0 |
若短路时的值恰好可使 Iam0与纵
1、短路概念一切不正常的相与相或相与地之间的连接称为短路，又叫横向故障。 2、短路类型三相短路（5％）、两相短路（10％）、单相接地短路（65％）、两相短路接地（20％）。 3、短路原因绝缘损坏、气象条件恶化（雷击、大风、覆冰）、认为事故及其它原因。
4、短路的后果
1）短路点的电弧高温使设备烧坏； 2）短路电流的热效应引起的温度升高加快绝缘老化，甚至烧坏设备； 3）短路电流的电动力使设备导体变形或损坏 5）使电力系统失去并列运行的稳定性； 6）不对称短路时出现的零序电流将对通讯形成干扰； 7）不对称短路时出现的负序电流将引起旋转电机转子的附加发热。 5、减小短路电流对电力系统危害的措施
设短路发生时，电压相量 U a 短路前电流相量 Iam|0| 、短路后周期分量相量 Iam0 如图所示。
Iam 、 |0| Iam在0 纵轴上的投影分别
为： ia|0| Im |0|sin(|0|)

电力系统分析第11章

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电力系统分析 十一章 电力系统的暂态稳定性

武大电力系统分析第四、十一章 电力网络的数学模型

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