电力系统暂态稳定实验
电力系统实验报告 暂态稳定分析实验
答:因为a中故障持续时间为0.5s,b中故障持续时间为1.0s,通过表15-7中的a、b两种情况对比可知,b中各种故障类型(两项接地和三相短路)的暂态稳态极限值均小于a中的。所以快速切除故障对于提高电力系统暂态稳定性有决定性的作用。因为快速切除故障减小了加速面积,增加了减速面积,提高了发电机之间并列运行的稳定性。另一方面,快速切除故障也可使负荷中的电动机端电压迅速回升,减小了电动机失速和停顿的危险,提高了负荷的稳定性。
(3)掌握提高电力系统暂态稳定的方法。
二、实验内容
(1)电力系统暂态失稳实验;
(2)故障类型对电力系统暂态稳定的影响;
(3)电力系统暂态稳定的影响因素实验。
三、实验使用工程文件及参数
工程文件名:暂态稳定分析实验,输入参数(如图15-6):
G1:300+j180MVA(PQ节点)
变压器B1:Sn=360MVA,变比=18/242 KV,Uk%=14.3%,Pk=230KW,P0=150KW,I0/In=1%;
四、实验方法和步骤
1、电力系统暂态失稳实验
打开名为“暂态稳定分析实验”的工程文件。该工程中有一个双回线网络,并带有一个故障点,模拟电力系统发生故障后的暂态失稳现象。网络结构图如图15-6所示,输入给定参数,完成实验系统建立。
图15-6 带故障点双回路网络结构图
运行仿真,在输出图页上观察故障前系统稳定运行时的电压、电流波形,以及在发生故障后,系统失稳状态的电压、电流波形,并将电压电流波形记录到图15-7和图15-8(仿真时间:15秒;故障时刻:第5秒;故障持续时间:0.5秒;故障距离:50%;故障类型:三相短路)。
图15-9 双回路带故障的结构图
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。
电力系统暂态稳定性研究
电力系统暂态稳定性研究随着社会的发展和人民生活的不断改善,电力在现代社会中的作用愈加重要。
然而,电力系统的暂态稳定性问题却是电力工程领域中一个重要而复杂的难题。
本文将探讨电力系统暂态稳定性的研究进展以及相关关键技术。
第一部分:暂态稳定性基本概念暂态稳定性指的是系统在发生扰动(如故障)后,经过一段时间的调节过程后,能回到新的稳定工作状态的能力。
暂态稳定性的研究是电力系统运行和控制的基础,它涉及到电力系统动态响应、稳定边界和稳定控制等关键方面。
第二部分:暂态稳定性研究方法目前,暂态稳定性研究主要采用系统仿真、实验和观测三种方法。
系统仿真是一种基于计算机模型的仿真方法,通过对电力系统的动态行为进行建模和计算,研究系统对不同故障的响应过程。
实验方法则是基于实际电力系统的实验数据,通过设备和设施搭建的实验平台,模拟系统在不同工况下的行为。
观测方法则是通过电力系统运行中的实测数据,对系统的暂态稳定性进行分析和研究。
第三部分:暂态稳定性评估指标暂态稳定性评估指标是对电力系统暂态稳定性进行量化和评估的工具。
常用的指标包括暂态稳定裕度、暂态过电压、暂态电流和角稳定裕度等。
这些指标能够从不同角度反映系统在暂态过程中的行为和稳定性。
第四部分:暂态稳定性改善技术为了提高电力系统的暂态稳定性,研究人员提出了许多相关的改善技术。
例如,调整发电机励磁系统,增强发电机对系统扰动的响应能力;改善电力系统的电容补偿技术,提高电能传输的效率和稳定性;优化系统的控制策略,提高暂态过程中的稳定性等。
第五部分:暂态稳定性研究进展和挑战目前,随着电力系统规模的不断扩大以及电力负荷的增加,电力系统暂态稳定性研究面临着前所未有的挑战。
一方面,电力系统的复杂性和非线性特性使得暂态稳定性研究变得更加复杂和困难。
另一方面,新能源的接入和智能电网的发展给暂态稳定性带来了新的问题和挑战。
总结:电力系统暂态稳定性研究是电力工程领域中一个重要的课题,它关系着电力系统的安全稳定运行。
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。
电力系统中的电压暂态稳定分析与控制研究
电力系统中的电压暂态稳定分析与控制研究电力系统的稳定运行是现代社会正常供电的基础,而电压暂态稳定性是电力系统稳定分析与控制中的重要方面。
本文将从电压暂态稳定性的定义、原因以及分析与控制方法等方面展开论述,以期对电力系统中的电压暂态稳定性研究有更深入的了解。
首先,电压暂态稳定性是指系统在发生外部或内部干扰时,电压快速恢复到稳定状态的能力。
这种暂态稳定性的保持对于系统的正常运行至关重要。
电压暂态失稳可能导致电力系统的电压波动、频率偏移甚至系统崩溃,给供电可靠性和电力质量带来风险。
电压暂态失稳的原因多种多样。
外部干扰包括突然的负荷变化、故障电流的突变、冲击负载和电路的短路等。
内部干扰主要来自于电力系统内部元件的失效以及控制系统的误动作。
这些因素会造成电压波动、电压降低和电力系统频率偏移等问题,危及电网稳定运行。
为了确保电压暂态稳定性,研究人员开展了大量的研究工作,提出了多种分析和控制方法。
一种常用的方法是使用传统的电力系统稳定分析工具,如暂态稳定分析软件、模拟器等,来评估系统的暂态稳定性能。
这些工具可以模拟系统在不同工况下的运行情况,帮助工程师预测系统的响应和改进系统设计。
另一种方法是使用现代控制理论和技术来开展电压暂态稳定性的研究。
例如,基于先进控制理论的方法,如模型预测控制、自适应控制等,可以提高电力系统的暂态稳定性。
这些方法利用系统模型和状态变量的测量信息,在实时调节控制器输出,控制系统的响应。
通过优化控制策略和参数,可以提高电力系统的恢复能力和稳定性。
此外,还有一些新兴的研究方向,如智能算法和人工智能技术在电压暂态稳定性研究中的应用。
这些方法利用大数据和机器学习等技术,对电力系统进行智能化、自适应的控制和管理,以提高电压暂态稳定性。
例如,神经网络和遗传算法可以用于优化电力系统的控制策略和参数,从而实现快速稳定性的恢复。
需要注意的是,在电力系统中,电压暂态稳定性的研究不仅仅是技术层面上的问题,还涉及到经济和环境因素。
电力系统稳态与暂态稳定性分析方法的比较评估
电力系统稳态与暂态稳定性分析方法的比较评估电力系统是现代工业与生活中不可或缺的基础设施之一。
电力系统的可靠性和稳定性是保障供电质量的关键,而稳态与暂态稳定性分析是电力系统研究中的两个重要方面。
本文将从理论、实验方法、应用实践等角度对电力系统稳态与暂态稳定性分析方法进行比较评估。
一、理论比较稳态与暂态稳定性是基于电力系统的动态过程而产生的一些难以预测的不确定性问题。
在理论比较中,我们可以以研究稳态分析和暂态稳定性分析两个方面来对比。
稳态分析方法主要采用潮流方程、节点分析法、因子法、等效网络法等多种数学模型,分析电流、电压、功率等参数,确定电力系统达到稳定状态的条件。
由于稳态稳定性成为电力系统稳性的首要问题,稳态分析方法的应用得到了广泛的认可。
而暂态稳定性分析是指系统在扰动下恢复平衡的能力。
暂态稳定性分析的主要任务是研究整个电力系统电力负荷、发电量、传输容量、负荷复合以及电力负载等问题。
暂态稳定分析方法主要包括故障模拟、等效次啮合模型等。
在理论分析中,稳态分析方法已经有了很大的发展和应用。
然而暂态稳定性分析方法总体来说相对较少,特别是在实际应用过程中还偏重于稳态分析。
二、实验方法比较实验方法将理论模型转化为实际情况,从而解决了理论分析难以解决的问题。
对电力系统的稳态与暂态稳定性分析,实验方法是必不可少的补充手段。
在稳态稳定性分析中,实验方法包括了电力系统模型实验与场景模拟实验两种方法。
电力系统模型实验主要采用仿真技术,通过模型对电力系统的稳定性变化进行模拟。
而场景模拟实验则是将实验环境模拟成实际的电力系统,通过实验对电力系统的稳定性进行测试。
这两种方法是相对独立的,可以根据实验需要灵活应用,以达到最大的实验效果。
在暂态稳定性分析中,实验方法主要通过故障模拟实验和实际场景模拟实验两种方法进行。
电力系统的故障模拟实验是通过制造特定电力系统故障的方式来进行模拟,利用其来检测电力系统暂态稳定性。
而实际场景模拟实验则是在实际的电力系统或者实际电网下进行模拟实验,检测电力系统的暂态稳定性,具有较为实际的可行性。
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。
电力系统暂态稳定性试验
电力系统暂态稳定性实验
发电机。发电机的励磁系统可以用外加直流电源通过手动来调 节,也可以切换到台上的微机励磁调节器来实现自动调节。实 验台的输电线路是用多个接成链型的电抗线圈来模拟,其电抗 值满足相似条件。“无穷大”母线就直接用实验室的交流电源, 因为它是由实际电力系统供电的,因此,它基本上符合“无穷 大”母线的条件。 四)原始计算数据、所应用的公式 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 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 故障切除时发电机功率特性为:P3=(Eo×Uo)×sinδ3/X3
若短路类型拨码开关打到“瞬时”位,按“三相短路”及“两相短 路”按钮的时间应超过保护动作时间0.5s;若打到“永久”位,只需 按一下短路按钮即可,但注意应在保护跳闸后重新打到“瞬时”位!
谢 谢!
(kW)
双回线运行方式 0.45
最大短路电流(A) 2.7
单回线运行方式 0.45
2.3
(kW)
双回线运行方式 0.45 单回线运行方式 0.45
最大短路电流 (A)
3.26
2.68
电力系统暂态稳定性实验
七)实验结果和实验现象的分析讨论
如右图示之,假定发电机功率特性的初始 工作点在曲线1的a点,短路发生后过渡到 功率特性曲线3的b点,由于惯性的作用, 发电机转速此时维持不变,功角δ仍为δ0, 其后因为输出的电磁功率减小,即由P1 变至P3,因而发电机转子开始加速,对 应功角δ开始增大;当功角δ增大δ1时故 障切除,功角特性由曲线3的c点过渡到功 率特性曲线2的e点,虽然输出的电磁功率 增大,即由P3变至P2,但由于惯性的作 用,发电机转速依然继续增加,直至沿着 功率特性曲线2加速到f点,对应功角δ增 大到δ2。由于此时输出的电磁功率大于原 动机的输入(机械)功率,发电机功角再 沿着功率特性曲线2回调减速,经过反复 振荡,最后稳定在功率特性曲线2的g点。 发电机的暂态稳定性起决于加速面积 Sabcd是否小于或等于减速面积Sefd;显 然,当故障发生后切除较慢时,δ1将增大, 加速面积Sabcd将增大,如果形成加速面 积Sabcd大于减速面积Sefd,将产生加速 倍增,整个机组将失去稳定。
MATLAB实验电力系统暂态稳定分析
MATLAB实验电力系统暂态稳定分析电力系统暂态稳定分析是电力系统运行中的一个重要问题,在电力系统中,由于各种原因,如短路故障、发电机突然负载损失等,系统可能会发生故障,此时系统会经历一个从故障状态到恢复正常的过程,我们称之为暂态过程。
暂态过程的稳定性对于电力系统的运行和供电的可靠性具有重要的影响。
1.暂态稳定模型建立:在电力系统的暂态稳定分析中,需要建立系统的数学模型。
MATLAB提供了丰富的数学建模工具,可以方便地建立电力系统的暂态稳定模型,包括发电机模型、传输线模型、负荷模型等。
2.故障分析:暂态过程中,故障是系统发生暂态稳定问题的重要原因。
MATLAB提供了强大的信号处理和故障识别工具,可以对系统的故障进行分析和识别,帮助电力系统人员快速定位和排除故障点。
3.暂态稳定分析算法:MATLAB提供了各种暂态稳定分析算法,如等值阻抗法、直流微分方程法等。
这些算法可以用来对系统的暂态过程进行仿真和分析,得出系统在故障后的暂态稳定状态。
4.结果可视化:MATLAB具备强大的数据可视化功能,可以将电力系统暂态稳定分析的结果以图表的形式呈现出来。
这样,电力系统的人员可以直观地了解系统的暂态稳定情况,做出相应的应对措施。
总结起来,MATLAB在电力系统暂态稳定分析中具有很重要的作用,它能够帮助电力系统的人员对系统的暂态过程进行建模、分析和仿真,并快速定位和解决系统出现的暂态稳定问题。
同时,MATLAB还能对分析结果进行可视化展示,帮助电力系统的人员更好地理解系统的状态。
因此,MATLAB是进行电力系统暂态稳定分析的一款非常有力的工具。
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。
电力系统分析综合实验五:电力系统暂态稳定实验
课程名称: 电力系统分析综合实验 指导老师: 成绩: 实验名称: 电力系统暂态稳定实验 实验类型: 同组同学: 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得一、实验目的和要求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措施3. 用数字式记忆示波器测出短路时电流的非周期分量波形图,并进行分析 二、实验内容和原理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:11001sin X U E P δ=;短路运行时发电机功率特性为:22002sin X U E P δ=;故障切除发电机功率特性为;33003sin X U E P δ=;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、主要仪器设备(1)WL-04B 微机励磁调节器;(2)HGWT-03B 微机准同期控制器; (3)TSG-03B 微机调速装置 (4)微机保护装置; (5)模拟实验台 四、操作方法与实验步骤1. 单回路稳态非全相运行实验首先按照稳态对称运行实验中运行方式1的线路开关状态进行线路开关的合闸和分闸,调整发电机输出的有功、无功功率与稳态对称运行实验时一致,然后按以下步骤进行实验,比较其运行状态的变化。
实验一电力系统暂态稳定性实验
实验一电力系统暂态稳定性实验•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。
•二)实验内容•发电机经双回线或单回线与“无穷大”电网联网运行时,线路上发生某种类型短路,测试短路类型和短路切除时间对系统暂态稳定的影响。
三)原理与说明本实验系统是一种物理模型。
原动机采用直流电动机来模拟,当然,它们的特性与大型原动机是不相似的。
原动机输出功率的大小,可通过给定直流电动机的电枢电压来调节。
实验系统用标准小型三相同步发电机来模拟电力系统的同步发电机,虽然其参数不能与大型发电机相似,但也可以看成是一种具有特殊参数的电力系统的发电机。
发电机的励磁系统可以用外加直流电源通过手动来调节,也可以切换到台上的微机励磁调节器来实现自动调节。
实验台的输电线路是用多个接成链型的电抗线圈来模拟,其电抗值满足相似条件。
“无穷大”母线就直接用实验室的交流电源,因为它是由实际电力系统供电的,因此,它基本上符合“无穷大”母线的条件。
•四)原始计算数据、所应用的公式•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••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•故障切除时发电机功率特性为:P3=(Eo×Uo)×sinδ3/X3•五)实验项目与方法一)机组启动与建压及并网(1)检查调速器上“模拟调节”电位器指针是否指在0位置,如不在则应调到0位置;(2)合上操作电源开关,检查实验台上各开关状态:各开关信号灯应绿灯亮、红灯熄。
调速器面板上数码管显示发电机频率,调速器上“微机正常”灯和“电源正常”灯亮;(3)把微机调速装置上的“微机方式自动/手动”按钮松开,合上“模拟方式”按钮使“模拟方式”黄灯亮;(4)按下“电源开关”按钮,此时顺时针缓慢旋转电位器,模拟控制量开始缓慢增加,直至原动机转速达到额定;(5)励磁调节器选择“微机它励”方式,励磁调节器选择恒Uf方式运行,再合上励磁开关;(6)调节“增磁”/“减磁”按钮使数码显示管上Ug参数为340,松开“灭磁”按钮,使发电机电压达到340V;(7)合上系统电压开关和线路开关QF1,QF3,检查系统电压接近额定值340V;(8)选择实验台上“同期方式”为“微机全自动同期”档;(9)然后按下“同期命令”按钮,等待微机自动并网。
MATLAB实验电力系统暂态稳定分析
MATLAB实验电力系统暂态稳定分析电力系统暂态稳定分析是电力系统研究中的一个重要课题,它关注的是电力系统在发生故障或扰动后的暂态过程中,系统的恢复和稳定。
在电力系统中,暂态过程包括了电力系统在故障发生后的电压、电流和功率的变化,其稳定性对保证电力系统的可靠运行至关重要。
电力系统暂态稳定分析主要研究电力系统在故障发生后的动态响应过程,包括各种电力设备的瞬时电磁过程、电压和频率的瞬时变化等。
常见的电力系统故障包括线路短路、变压器故障、发电机故障等,这些故障会导致电力系统中电压和频率的突然变化,从而影响到系统的稳定性。
电力系统暂态稳定分析通常包括以下几个步骤:1.故障类型和参数的确定:首先需要确定故障的类型和故障参数,包括故障前的电压、频率、线路电抗等参数。
2.构建电力系统暂态稳定模型:根据电力系统的拓扑结构和故障类型,建立电力系统的暂态稳定模型。
这个模型通常是一个复杂的非线性微分方程组。
3.确定初始条件:在故障发生后,需要确定系统的初始条件,包括初始电压、初始频率等。
4.进行数值仿真:借助于计算机软件,进行电力系统暂态稳定分析的数值仿真。
常用的仿真工具有MATLAB等。
5.分析结果:根据仿真结果,分析系统的动态响应过程,评估系统的稳定性。
常见的指标包括电压的最大偏移程度、频率的变化范围等。
电力系统暂态稳定分析的研究意义在于对电力系统在故障发生后的恢复和稳定性进行评估,为系统运行提供安全保障。
通过分析系统的暂态过程,可以确定合理的保护措施和调度策略,提高电力系统的可靠性和稳定性。
总之,电力系统暂态稳定分析是电力系统研究中的一个重要课题,通过对系统在故障发生后的暂态过程的分析,可以评估系统的稳定性,并采取相应措施提高系统的可靠性和稳定性。
这一领域还有着广阔的研究空间和应用前景,为电力系统的可持续发展做出贡献。
单机-无穷大系统稳态运行实验、电力系统暂态稳定实验电力系统分析实验报告
单机—无穷大系统稳态运行实验一、实验目的1.了解和掌握对称稳定情况下,输电系统的各种运行状态与运行参数的数值变化范围;2.了解和掌握输电系统稳态不对称运行的条件;不对称对运行参数的影响;不对称运行对发电机的影响等。
二、原理与说明电力系统稳态对称和不对称运行分析,除了包含许多理论概念之外,还有一些重要的“数值概念”。
为一条不同电压等级的输电线路,在典型运行方式下,用相对值表示的电压损耗,电压降落等的数值范围,是用于判断运行报表或监视控制系统测量值是否正确的参数依据。
因此,除了通过结合实际的问题,让学生掌握此类“数值概念”外,实验也是一条很好的、更为直观、易于形成深刻记忆的手段之一。
实验用一次系统接线图如图2所示。
图2 一次系统接线图本实验系统是一种物理模型。
原动机采用直流电动机来模拟,当然,它们的特性与大型原动机是不相似的。
原动机输出功率的大小,可通过给定直流电动机的电枢电压来调节。
实验系统用标准小型三相同步发电机来模拟电力系统的同步发电机,虽然其参数不能与大型发电机相似,但也可以看成是一种具有特殊参数的电力系统的发电机。
发电机的励磁系统可以用外加直流电源通过手动来调节,也可以切换到台上的微机励磁调节器来实现自动调节。
实验台的输电线路是用多个接成链型的电抗线圈来模拟,其电抗值满足相似条件。
“无穷大”母线就直接用实验室的交流电源,因为它是由实际电力系统供电的,因此,它基本上符合“无穷大”母线的条件。
为了进行测量,实验台设置了测量系统,以测量各种电量(电流、电压、功率、频率)。
为了测量发电机转子与系统的相对位置角(功率角),在发电机轴上装设了闪光测角装置。
此外,台上还设置了模拟短路故障等控制设备。
三、实验项目和方法1.单回路稳态对称运行实验1.1实验操作步骤(1)检查与运行状态的调整①合上电源前,先检查各模拟仪表仪器的指针是否归零。
②合上状态开关QF2、QF6、QF4、QFS,使系统运行在单回路状态下;并检查个数字仪器仪表是否正常。
暂态稳定分析实验
暂态稳定分析实验暂态稳定分析实验是电力系统中的一项重要研究内容,旨在研究电力系统在突发故障情况下的暂态稳定性能。
电力系统中的暂态稳定性是指当系统发生突发负荷变化、故障或其他扰动时,系统能够迅速恢复到稳定状态的能力。
暂态稳定分析实验可以帮助我们了解电力系统在不同工况下的暂态稳定性能,并为电力系统的设计、运行和控制提供参考依据。
暂态稳定分析实验通常会采用模拟电力系统的方法进行。
实验中,我们会建立一个包含发电机、传输线路、负荷和其他设备的模拟电力系统,模拟实际电力系统中的运行情况。
然后,我们会通过人工引入负荷、模拟故障或其他扰动来使系统发生暂态稳定性变化,观察系统的响应和恢复过程。
在实验中,我们可以对系统进行不同的负荷变化实验。
例如,我们可以逐步增加负荷,观察系统在不同负荷水平下的暂态稳定性能;或者我们可以突然引入大负荷,观察系统在负荷骤增时的响应过程。
这些实验可以帮助我们了解系统在负荷变化情况下的暂态稳定性能,并且可以为系统的负荷预测和控制提供参考。
此外,我们还可以进行故障实验。
例如,我们可以在系统中引入传输线路断开故障、发电机故障或其他设备故障,观察系统在不同故障情况下的暂态稳定性能。
这些实验可以帮助我们了解系统在故障情况下的暂态稳定性能,并且可以为系统的故障检测和保护提供参考。
在暂态稳定分析实验中,我们还可以使用其他的实验技术和方法。
例如,我们可以利用数字仿真技术对电力系统进行模拟,通过软件模型来研究系统的暂态稳定性能。
此外,我们还可以使用实时仿真平台进行实验,实时仿真平台可以模拟电力系统的实时运行状态,并且可以进行实时的暂态稳定性分析。
暂态稳定分析实验对于电力系统的设计、运行和控制具有重要的意义。
通过实验,我们可以了解电力系统在不同工况下的暂态稳定性能,发现系统中的潜在问题,并且可以为系统的改进和优化提供指导。
此外,实验还可以为电力系统的保护和控制提供依据,帮助我们制定合理的控制策略,并提高系统的暂态稳定性能。
实验二电力系统暂态稳定分析
实验二电力系统暂态稳定分析实验目的本次实验旨在通过分析电力系统暂态稳定性,理解电力系统中的稳定性问题,并掌握电力系统的建模和计算方法。
实验原理电力系统暂态稳定性主要是指电力系统在发生大幅度干扰后,是否能够恢复到稳定状态。
因此,暂态稳定性分析主要是对电力系统对外干扰的响应进行预测和评估。
电力系统暂态稳定性分析一般采用时间域仿真方法和频率域方法,其中,时间域仿真法主要是通过对电力系统的微分方程进行数值求解,得到电力系统的动态响应;而频率域方法则是将电力系统的微分方程用拉普拉斯变换转化成复数域的代数方程,通过对这些代数方程进行解析求解,得到电力系统的频率响应。
实验步骤1. 电力系统建模电力系统建模是电力系统暂态稳定性分析的基础,具体步骤如下:•确定电力系统的拓扑结构;•确定电力系统的各个元件(发电机、变压器、线路等)的参数和运行状态;•根据电力系统的拓扑结构和元件参数,列出微分方程或代数方程,得到电力系统的数学模型。
2. 干扰信号的设计在进行暂态稳定分析之前,需要确定干扰信号,在此实验中,我们选择加入一个突然的三相短路干扰信号。
3. 稳定性分析3.1 时间域仿真法•利用Matlab或其他仿真软件,实现电力系统的微分方程求解,得到电力系统随时间的响应;•分析电力系统的响应,判断其是否能够恢复到稳定状态。
3.2 频率域方法•将电力系统的微分方程用拉普拉斯变换转化成复数域的代数方程;•对代数方程进行解析求解,得到电力系统的频率响应;•分析电力系统的频率响应,判断其是否具有稳态解。
4. 结果分析根据时间域仿真法和频率域方法得到的结果,对电力系统的稳定性进行评估和分析。
实验通过本次实验,我们深入了解了电力系统暂态稳定性的原理和计算方法,通过对电力系统的建模和仿真分析,可以有效提高电力系统的稳定性和可靠性。
参考资料•《电力系统分析教程》•《电力系统稳定分析与控制》•《电力系统稳定性分析》。
实验二电力系统暂态稳定分析
实验⼆电⼒系统暂态稳定分析实验⼆电⼒系统暂态稳定分析⼀、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,从试验中观察到系统失步现象和掌握正确处理的措施。
⼆、实验原理电⼒系统的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。
在故障发⽣时及故障切除通过强励磁增加发电机的电势,可⽤于提⾼系统的稳定性。
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。
这两种⽅法都有利于提⾼系统的稳定性。
暂态稳定是指电⼒系统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态运⾏状态或则恢复到原来的状态。
这⾥所谓的⼤⼲扰是相对⼩⼲扰来说的,⼀般指短路故障,突然断开线路或则发电机等。
如果收到⼲扰后系统能够回到稳态运⾏,就说系统在这种运⾏情况下是暂态稳定。
反之,各发电机组转⼦间⼀直有相对运动,相对⾓不断变化,系统的功率、电流、电压都不断振荡,导致系统不能继续运⾏下去,则称系统在这种运⾏情况下不能保持暂态稳定。
⼀个系统的暂态稳定情况和系统原来的运⾏⽅式及⼲扰⽅式有关,同⼀个系统在某个运⾏⽅式下和某种⼲扰下系统是暂态稳定,⽽在另⼀个运⾏⽅式和另外⼀种⼲扰下它也可能是不稳定的。
⼲扰最严重的是三相短路故障,单相接地故障⽐较多。
系统的暂态时间有些可以在1S内都失去同步,有些可以维持⼏分钟。
模拟电⼒系统暂态稳定性实验接线图⼀般采⽤发电机-变压器-双回线路-⽆穷⼤系统。
以下我们来分析⼀下发电机在正常运⾏-短路故障-故障切除三种状态下功率特性曲线。
如下图:原动机输出的机械功率⽤PT表⽰,发电机向系统送的电磁功率⽤P0表⽰。
正常运⾏的时候PT= P0。
假设不计故障之后⼏秒钟调速器的作⽤,机械功率始终保持P0,图中a表⽰发电机正常运⾏点在曲线PⅠ上,发⽣短路后功率特性降为PⅡ,由于转⼦的惯性,转⼦⾓度不会⽴刻变化,运⾏点有a变⾄b点,电磁功率显著减⼩,⽽原动机PT 不变,三相短路时PⅡ曲线越低,此时将加速,其相对速度和相对⾓度(同步)增加,有b点向c点移动,如果故障⼀直存在,则始终存在过剩功率,发电机⼀直加速,直到系统失去同步。
电力系统暂态稳定的仿真(毕业设计)
电力系统暂态稳定的仿真(毕业设计)电力系统的暂态稳定性指的是电力系统在外界扰动作用下,保持动态稳定的能力。
为了保证电力系统的稳定运行,需要对其进行仿真研究以确定系统的暂态稳定范围,确保系统在故障电流等异常情况下依然能够保持稳定。
本文以电力系统暂态稳定的仿真为主题,描述了该仿真的具体实现方法。
首先,介绍了电力系统的暂态稳定性和仿真方法的概念;其次,针对暂态稳定仿真中经常出现的问题,提出了相应的解决措施;最后,通过 Matlab/Simulink 软件模拟实验验证了仿真效果。
一、电力系统暂态稳定性和仿真方法的概念电力系统的暂态稳定性是指电力系统在受到外界扰动(如电路中发生了短路)后,能够在一段时间内实现无限接近于稳态时的新的稳态运行状态。
在电力系统中,暂态稳定性是保障电源电网的重要因素,也是对电网进行规划和运行的重要依据。
电力系统暂态稳定性仿真方法主要包括数值仿真和物理仿真两种方法。
数值仿真是通过电力系统数学模型的方程组数值求解,以计算机为工具进行各种仿真计算的方法。
而物理仿真可以将电力系统的物理模型进行实物构造,用电子设备按照实际尺寸和比例进行模仿并进行实验验证。
二、电力系统暂态稳定仿真中常见问题及解决方法(一)电力系统模型在电力系统的暂态稳定仿真中,模型的合理性对于仿真结果的准确性具有决定性的影响。
所以,在模型的制定阶段,需要密切关注模型的准确性以避免模型误差对仿真结果的影响。
(二)仿真计算仿真计算是确定电力系统暂态稳定性的重要手段。
仿真计算的准确性和评价标准直接影响到仿真结果。
为了获得仿真计算的准确性,需要采用一定的仿真手段,提高仿真精度;同时,要结合历史数据进行仿真计算,并对仿真数据滤波等预处理,以提高数据的准确性。
(三)仿真结果的分析仿真结果的分析有助于判断电力系统的暂态稳定性,同时还可以寻找系统中的问题并针对性优化。
在结果分析过程中,需要对计算数据进行检验和比较,发现异常情况并考虑方案,给出有效的措施以确保电力系统的暂态稳定性。
电力系统稳态分析实验报告
电力系统稳态分析实验报告篇一:电力系统稳态分析实验指导书电力系统稳态分析实验指导书目录实验一单机-无穷大系统稳态运行方式实验 ................................................ ........................................ 2 1.1 实验目的................................................. ................................................... ........................................... 2 1.2 原理说明................................................. ................................................... ........................................... 2 1.3 实验内容与步骤 ................................................ ................................................... ................................ 3 实验二电力系统潮流计算分析实验 ................................................ ....................................................... 6 2.1 实验目的................................................. ................................................... ........................................... 6 2.2 原理说明................................................. ................................................... ........................................... 6 2.3 实验内容与步骤 ................................................ ................................................... .. (6)I实验一单机-无穷大系统稳态运行方式实验1.1 实验目的1.熟悉远距离输电的线路基本结构和参数的测试方法。
电力系统实验报告
单机无穷大系统稳态实验:一、整理实验数据,说明单回路送电和双回路送电对电力系统稳定运行的影响,并对实验结果进行理论分析:实验数据如下:由实验数据,我们得到如下变化规律:(1)保证励磁不变的情况下,同一回路,随着有功输出的增加,回路上电流也在增加,这是因为输出功率P=UIcos Φ,机端电压不变所以电流随着功率的增加而增加;(2)励磁不变情况下,同一回路,随着输出功率的增大,首端电压减小,电压损耗也在减小,这是由于输出功率的增大会使发电机输出端电压降低,在功率流向为发电机到系统的情况下,即使电压虽好降低有由于电压降落的横向分量较小,所以电压降落近似为电压损耗;(3)出现电压降落为负的情况是因为系统倒送功率给发电机的原因。
单回路供电和双回路供电对电力系统稳定性均有一定的影响,其中双回路要稳定一些,单回路稳定性较差。
二、根据不同运行状态的线路首、末端和中间开关站的实验数据、分析、比较运行状态不同时,运行参数变化的特点和变化范围。
由实验数据,我们可以得到如下结论:(1)送出相同无功相同有功的情况下:单回路所需励磁电压比双回路多,线路电流大小相等,单回路的电压损耗比双回路多;(=1,Q=时)(2)送出相同无功的条件下,双回路比单回路具有更好的静态稳定性,双回路能够输送的有功最大值要多于单回路;发生这些现象的原因是:双回路电抗比单回路小,所以所需的励磁电压小一些,电压损耗也要少一些,而线路电流由于系统电压不改变;此外,由于电抗越大,稳定性越差,所以单回路具有较好的稳定性。
三、思考题:1、影响简单系统静态稳定性的因素是哪些?答:由静稳系数S Eq=EV/X,所以影响电力系统静态稳定性的因素主要是:系统元件电抗,系统电压大小,发电机电势以及扰动的大小。
2、提高电力系统静态稳定有哪些措施?答:提高静态稳定性的措施很多,但是根本性措施是缩短"电气距离"。
主要措施有:(1)、减少系统各元件的电抗:减小发电机和变压器的电抗,减少线路电抗(采用分裂导线);(2)、提高运行电压水平;(3)、改善电力系统的结构;(4)、采用串联电容器补偿;(5)、采用自动励磁调节装置;(6)、采用直流输电。
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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 x Uo)x sin S i/X1 ;短路运行时发电机功率特性为:P2=( Eo x Uo)x sin S 2X2 ;故障切除发电机功率特性为:P3 =( Eo x Uo)x sin S 3/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S c小于S max S max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,S max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S max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。
将实验结果与理论分析结果进行分析比较。
P max为系统可以稳定输出的极限,注意观察有功表的读数,当系统出于振荡临界状态时,记录有功表读数,最大电流读数可以从YHB-川型微机保护装置读出,具体显示为:GL- 三相过流值GA- A相过流值微机保护装置的整定值代码如下:0102 03 0405过流保护动作延迟时间 重合闸动作延迟时间 过电流整定值 过流保护投切选择 重合闸投切选择另外,短路时间T D 由面板上“短路时间”继电器整定,具体整定参数为表 5-1。
表5-1微机保护装置的整定方法如下:按压“画面切换”按钮,当数码管显示『 PA —』时,按压触摸按钮“ + ”或“―”输入密码,待密码输入后,按下按键“△”,如果输入密码正确,就会进入整定值修改画面。
进入整定 值修改画面后,通过“先选01整定项目,再按压触摸按钮“ + ”或“―”选择当保护时间(s );通过“选 03整定项目,再按压触摸按钮“ + ”或“―”选择当过电流保护值;通过“△”“▽”选 04整定项目,再按压触摸按钮“ + ”或“―”选择当过电流保护投切 ON 通过“△”“▽”选 05整定项目,再按压触摸按钮“ + ”或“-”选择重合闸投切为 OFF 。
(详细操作方法 WD —m 综合自动化试验台使用说明书。
) 表5-2(0:表示对应线路开关断开状态1:表示对应线路开关闭合状态)(二)研究提高暂态稳定的措施1 •强行励磁在微机励磁方式下短路故障发生后,微机将自动投入强励以提高发电机电势。
观察它对提高暂态稳定的作 用。
2 •单相重合闸GB-B 相过流值 GC-C 相过流值在电力系统的故障中大多数是送电线路(特别是架空线路)的“瞬时性”故障,除此之外也有“永久性故障”。
在电力系统中采用重合闸的技术经济效果,主要可归纳如下:①大提高供电可靠性;②高电力系统并列运行的稳定性;③对继电保护误动作而引起的误跳闸,也能起到纠正的作用。
对瞬时性故障,微机保护装置切除故障线路后,经过延时一定时间将自动重合原线路,从而恢复全相供电,提高了故障切除后的功率特性曲线。
同样通过对操作台上的短路按钮组合,选择不同的故障相。
通过调速器的增(减)速按钮调节发电机向电网的出力,观察它对提高暂态稳定的作用,观察它对提高暂态稳定的作用。
其故障的切除时间在微机保护装置中进行修改,同时要设定进行重合闸投切,并设定其重合闸时间。
其操作步骤同上,不同的是在05整定项目时,按压触摸按钮“ + ”或“―”选择投合闸投切on,并选02整定项目时,按压触摸按钮“ + ”或“一”设定重合闸动作延时时间。
瞬时故障时间由操作台上的短路时间继电器设定,当瞬时故障时间小于保护动作时间时保护不会动作;当瞬时故障时间大于保护动作时间而小于重合闸时间,能保证重合闸成功,当瞬时故障时间大于重合闸时间,重合闸后则认为线路为永久性故障加速跳开整条线路。
表5-7(三)异步运行和再同步的研究1 •在发电机稳定异步运行时,观察并分析功率,发电机的转差,振荡周期及各表的读数变化的特点。
2•在不切除发电机的情况下,研究调节原动机功率,调节发电机励磁对振荡周期,发电机转差的影响,并牵入再同步。
注意事项:1 •在做单相重合闸实验时,进行单相故障操作的时间应该在接触器合闸10秒之后进行,否则,在故障发生时会跳三相,微机保护装置会显示“GL- ”,且不会进行重合闸操作。
2 •实验结束后,通过励磁装置使无功至零,通过调速器使有功至零,解列之后按下调速器的停机按钮使发电机转速至零。
跳开操作台所有开关之后,方可关断操作台上的电源关断开关,并断开其他电源开关。
3 •对失步处理的方法如下:通过励磁调节器增磁按钮,使发电机的电压增大;如系统没处于短路状态,且线路有处于断开状态的,可并入该线路减小系统阻抗;通过调速器的减速按钮减小原动机的输入功率。
四、实验数据分析1 •整理不同短路类型下获得实验数据,通过对比,对不同短路类型进行定性分析,详细说明不同短路类型和短路点对系统的稳定性的影响。
答:通过对比,我们可以看出同样的短路故障切除时间在不同短路类型下对系统稳定性的影响不一样,不对称短路时,根据正序等效定则,相当于在正常等值电路中的短路点接入了一个附加阻抗,改变系统阻抗,影响系统输出功率,使之与正常运行情况下的输出有差别,影响功角,进而影响系统的稳定性。
由于不同短路情况下的附加电抗不一样,所以影响也不一样。
单相接地时附加电抗为负序电抗和零序电抗之和,两相短路时附加电抗为负序电抗,两相接地短路时附加电抗附加电抗为负序电抗与零序电抗并联。
2•通过试验中观察到的现象,说明二种提高暂态稳定的措施对系统稳定性作用机理。
答:系统发生短路故障时,发电机输出的电磁功率骤然降低,而原动机的机械输出功率来不及变化,两者失去平衡,发电机转子将加速。
强行励磁可以提高发电机的电势,增加发电机的输出功率,即可使原动机输出与发电机输出功率平衡,可以有效地减小失步引起的不利影响。
且强行励磁的速度越快、强励倍数越大,效果越好。
电力系统中的短路故障大多是由网络放电造成的,是暂时性的,在切断线路经过一段电弧熄灭和空气去游离的时间轴,短路故障便完全消除了。
这时,如果再把线路重新投入系统,它便能继续正常工作。
所以采用自动重合闸装置,用微机保护装置切除故障线路后,经过延时一定时间将自动重合原线路,从而恢复全相供电,即可提高了故障切除后的功率特性曲线,即提高系统的暂态稳定性。
五、思考题1 •不同短路状态下对系统阻抗产生影响的机理是什么?不对称短路时,根据正序等效定则,相当于在正常等值电路中的短路点接入了一个附加阻抗,改变了系统阻抗:(1)单相接地短路:以A相短路为例,由边界条件Ua=0 lb=O、lc=O,将它们用对称分量法分解,得到各序分量之间表示的边界条件,采用复合序网或结合各序等效电路分析,便可以得到其附加电抗X A =X2+X0(2)两相相间短路:以BC两相间短路为例,其边界条件为Ub=Uc lb+lc=0、la=O,得到其附加电抗为X A =X2; (3)两相接地短路:以BC两相接地短路为例,其边界条件为la=0、Ub=0Uc=O,得到其附加电抗为X A =X2//X0。
2 .提高电力系统暂态稳定的措施有哪些?答:(1 )快速切除故障;(2)采用自动重合闸;(3)发电机快速强励磁;(4)发电机电气制动;(5 )变压器中性点经小电阻接地;(6 )快速关闭汽门;(7)切发电机和切负荷;(8)设置中间开关站;(9)输电线路强行串联补偿。
3 •对失步处理的方法(注意事项3中提到)的理论根据是什么?答:改变发电机的机端电压或者系统阻抗,进而改变功角,来改变发电机转速;直接调整原动机的输入功率,改变发电机转速,来调节输出功率的频率。
4 .自动重合闸装置对系统暂态稳定的影响是什么?答:自动重合闸装置是将被非正常操作跳开的断路器重新自动投入的一种自动装置。
线路采用自动重合闸装置后,如果瞬时性故障时,保护动作切除故障后,重合闸动作能够成功,恢复线路的供电。
作用:1)提高输电线路供电可靠性,减少因瞬时性故障停电造成的损失。
(2 )对于双端供电的高压输电线路,可提高系统并列运行的稳定性,从而提高线路的输送容量。
(3)可以纠正由于断路器本身机构不良,或继电保护误动作而引起的误跳闸。
注意:重合闸时间必须大于潜供电弧熄灭时间,否则线路再次受到短路故障的冲击,可能会大大恶化系统的暂态稳定性甚至破坏整个系统的稳定。