电力系统静态稳定性-东北电力大学精品课程展示

9电力系统静态稳定性

9. 1习题

1）什么是电力系统稳泄性?如何分类？

2）发电机转子d轴之间的相对空间角度与发电机电势之间的相对角度是什么关系？这角度

的需称是什么？

3）发电机转子运动方程表示的是什么量与什么量的关系？该方程有几种表示形式?写出时间

用秒、角度用弧、速度用弧/秒、功率偏差AP用标幺值表示，及时间、角度用弧,速度、功率偏差AP用标幺值表示的转子转动方程。

4）发电机惯性时间常数的的物理意义是什么？如何汁算？

5）什么是发电机的功角特性？以如表示的凸极机和隐极机功角特性是否相同？以色表示的凸极机和隐极机功角特性是否相同?如何用简化方法表示功角特性？

6）多机系统功角特性是否可表示两机系统的功角特性？是否能表示成单机对无限大系统的功角特性？

7）什么是异步电动机的转差？异步电动机的转矩和转差有何关系？什么是异步电动机的临

界转差？

8）什么是电力系统的负荷电压静特性？

9）具有副励磁机的直流励磁机励磁系统各部分的功用是什么？励磁系统的方程由几部分方

程组成？

10）正常运行时发电机转子受什么转矩作用？转速是多少？功率偏差AP

是多少？出现正功率偏差转子如何转？出现负功率偏差转子如何转？

11）为什么稳泄运行点一左是功角特性曲线和机械功率片.直线相交点？

12）发电机额左功率厲，输入机械功率片・，功率极限“qgx是什么关系？

13）什么是电力系统静态稳立性？电力系统静态稳雄的实用判据是什么？

14）为什么要有统静态稳左储备?静态稳泄储备的多少如何衡量？正常运行时应当留多少储

备？

15）已知单机无限大供电系统的系统母线电压、发电机送到系统的功率P+jQ、发电机到系统的

总电抗x z6试说明如何计算空载发电机电势、功率极限、静态稳左储备系？

16）试说明小干扰法的实质是什么？小干扰法分析静态稳定的步骤是什么？

1 7 ）特征方程的根含有只是正实部、正实部的复数各发生什么性质的失步？

18）劳斯准则判左系统静态稳泄的充分、必要条件是什么？

19）励磁调节系统为什么能提高系统静态稳定性？

20）提高电力系统静态稳左性的措施有那些?为什么这些措施能提高电力系统静态稳左性？21）按恒定和按发电机电压仏恒定调节励磁哪一种对提高静态稳左更有利。为什么？

2 2 >简单电力系统如下图9-1所示，

C>r| $^|<）$

「L T=

U 0

图9一1 习题9-22系统

各元件参数是：发电机 G 为 A= 30 0 MW, cos% =0.85, £二10. 5kV, X = l. 0, 乂二 0.6, 才1=0.25,片 0. 2, T.,^8 s ;变压器参数:T lt 3 60M V A, ：；（%）=14,额泄电压10.5/

2 4 2kV；T s. 5F360M V A, ）= 14,额定电压 1 0 . 5/242 k V;线路长 Z=25 0

km,XF0.14C/km，系统输送功率舲250MW, cos% 二 0. 9 5,末端电压 ^=115kV o 分别计算仇E；E'U不变时的有功功角特性和功率极限。

23）如上题图的系统，发电机为隐极机二1. 7,试比较下列四种情况下的

功角特性和功率极限。①仅考虑电力系统的电抗，②计及电力线路的电阻，

八=0.0170/km；③不讣电力线路的电阻，但在T’变压器髙压母线并联接入100 0 Q电阻;

④不讣电力线路的电阻，但在T：变压器髙压母线并联接入50 0 Q电阻。

2 4 ）隐极机单机无限大供电系统，系统母线电压= 1,运行在额泄情况，

& = 1, cos®, = 0.85 ,元件参数X" = 1.0, X c = 0.1,求功率极限，处始运行功角和静态稳泄

储备。

25）一台隐极机经变压器和线路向系统送电,隐极机心扎二1.1, Xd =0.23

X d =0.12, 0.15 试求；

①X T +X|=0・3,发电机运行在额左功率，额左电压，额泄cos%=0・8时初始功角:

②若Eq保持不变，求在①的条件下功率极限；

③若E；保持不变,求在①的条件下功率极限；

④如②的条件，乂丁 + X| = 0.5 ,求静态稳左储备系数；

⑤如③的条件，X丁 + X] = 0.5,求静态稳泄储备系数。

26）简单系统如下图9-2以知参数为X dZ=l. 5,坨=1.07, 5=1.0, C= 15s

①不计阻尼功率影响，用小干扰法分析系统在4为0。，60。，90。，100。时的静态稳泄性，求上述①下系统的振荡频率和周期。②当阻尼系数*60时，分析系统在％为0。，60°, 90 % I 0 0。时的静态稳泄性，求上述4下系统的振荡频率和周期。

图9-2 习题9-2 6图

9. 2习题解答

22）基准值:S B =25OMVA, =115KV

电压及电势：

以=1・ 288 9, 鸟二 1.6461, 氏=2. 1 055, 瓦二1.45 7,

E = 1 . 4693

功角特性：

1.2889 1 1 05306

P% 二册sin[lsin-（两（1-拠或询]

Pg = 1.4229 sin J +0.1166 sin 2 J

甩'=1.8967 sin 6— 0.1965 sin 23

衬=1.9129 sin

功率极限:

仏.噺=2.4278

提示:令注 =°，并利用cos2J = 2cos2 5- 1,求得功率极限对应角度：£=78.9357°,也唤=1.4417

同理可求：

為-max = 1.9355

2 3)基准值:S B =250 MV A, t/B110 =115KV

①P%= 1.2776 sin J, P hi)max = 1.2776

②P Y = 0.0397 + 1.2775sin(J-0.649°)

傀严"317,

③P v= 0.0305 + 01.1197 sin(J + 4.96°)

P%max = 1146,

④P v =0.0298 + 1.1073sin(J+9.847°)

人严=1.1209。

24)功率极限耳=1.8268,

初始运行角：①二33.1892°,

静态稳左储备系数K快82. 98 38亂

25)⑴初始运行角：(Eq =2.131, U = 0.831,化唤=1.265, ) 4=52.24°

(2)功率极限:P a = 1.256

⑶功率极限：(E‘= 1.195, £/ =1.1231) 4=2119

⑷静态储备系数K%=6. 6%