电力系统暂态分析要点总结教学总结

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电力系统分析总结

电力系统分析总结

电力系统分析总结第一篇:电力系统分析总结电力系统分析总结1、有发电厂中的电气部分、各类变电所、输配电线路及各种类型的用电器组成的整体,称为电力系统2、按电压等级的高低,电力网可分为:1低压电网(<1kv)2中低电网(14、超高电网(330~750KV)5、特高压网(V>1000kv)3、负荷的分类:1.按物理性能分:有功负荷、无功负荷2.按电力生产与销售过程分:发电负荷、供电负荷、和用电负荷3.按用户性质分:工业、农业、交通运输业和人民生活用电负荷4.按负荷对供电的可靠性分:一级、二级、三级负荷4、我国电力系统常用的4种接地方式:1.中性点接地2.中性点经消弧线圈接地 3.中性点直接接地 4.中性点经电阻的电抗接地小电流接地方式:(1.2)优点:①可靠性能高②单相接地时,不易造成人身或轻微轻微的人身和设备安全事故缺点:经济性差、容易引起谐振,危及电网的安全运行。

大接地电流方式:(3.4)优点:①能快速的切除故障、安全性能好②经济性好。

缺点:系统供电可靠性差(任何一处故障全跳)5、消弧线圈的工作原理:在单相接地时,可以线圈的电流Il补偿接地点的容性电流消除接地的不利影响补偿方式:① 全补偿:Ik=Il时,Ie=0.容易发生谐振,一般不用②负补偿,Il< Ik时,Ie为纯容性,易产生谐振过电压③过补偿:Il>Ik时,Ie为纯感性,一般都采用过电压法。

6、架空线路的组成:①导线、②避雷线、③杆塔、④绝缘子、⑤金具7、电力网的参数一般分为两类:一类是由元件结构和特性所决定的参数,称为网络参数,如R、G、L等;另一类是系统的运行状态所决定的参数,称为运行参数,如I、V、P等。

8、分裂导线用在什么场合,有什么用处?一般用在大于350kv 的架空线路中。

可避免电晕的产生和增大传输容量。

9、导线是用来反映的架空线路的泄漏电流和电晕所引起的有功损耗的参数。

10、三绕组变压器的绕组排列方式:①中、高、低②低、中、高排列原则:①高压绕组电压高,故绝缘要求也高,一般在最外层、②升压变压器一般采用:----11、标么值:是指实际有名值与基准值得的比值。

电力系统暂态分析要点与分析

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。

电力系统暂态分析考点总结

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。

电力系统暂态分析期末总结

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。

电力系统稳态分析总结

电力系统稳态分析总结

《电力系统稳态分析》总结对于这本书的总结,我准备采用分章总结,然后在结合整本书的内容进行整合分析;最后,谈谈我对这门学科的认识。

以下内容全部由我个人概括总结而写出来的。

第一章电力系统的基本概念第一章主要是给我们简单的介绍一下电力系统这个概念以及构成。

首先,电力系统的基本参量有七个,分别为:(1)总装机容量(Kw、MW、GW);(2)年发电量(MW•h、GW•h、TW•h);(3)最大负荷(Kw、MW、GW);(4)额定频率(我国为50Hz);(5)最高电压等级;(6)地理接线图;(7)电气接线图。

接下来就是讲了电能的生产、输送、消费的特点:(1)电能与国民经济各部门之间关系密切;(2)电能不能大量储存;(3)生产、输送、消费电能各环节所组成的统一整体不可分割;(4)电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速;(5)对电能质量的要求颇为严格。

接下来就强调了电力系统要稳定运行的基本要求,分别是:(1)保证可靠地持续供电;(2)保证良好的电能质量;(3)保证系统运行的经济性;(4)保证对环境的保护。

其中将符合分为三类,第一,一级负荷,主要为国家用电负荷.第二,二级符合,主要为工厂以及企业的用电负荷.第三,三级负荷,主要为家庭负荷。

然后,就是介绍了接线方式和电压等级。

接线方式分为无备用和有备用接线方式。

无备用接线方式通常有三种:放射式,干线式和链式。

有备用可分为:放射式、干线式、链式、环式以及两端供电网络。

其电压等级与线路传输距离有关.以上内容为第一章的主要内容。

第二章电力系统各元件的特性和数学模型对于本章的学习的内容主要有:1.发电机组的数学模型;2。

变压器的数学模型;3.输电线路的数学模型;4.用电负荷的数学模型。

其四种数学模型就为电力系统的四大组成部分。

发电机的数学模型:对于发电机的数学模型,其主要的量有有功功率和机端电压或者有功功率和无功功率两种.其对应的等值电路如下(用proteus软件画的图):有功功率和机端电压有功功率和无功功率其中与发电机有关的量还有复功率以及视在功率。

电力系统暂态分析考点总结

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。

电力系统分析总结

电力系统分析总结

电力系统分析总结电力系统是一个复杂而庞大的系统,由发电厂、输电网和配电网组成,涉及到电力的生产、传输和供应。

电力系统的分析是对该系统进行深入研究,并进行评估和优化的过程。

本文将对电力系统分析的方法、主要内容和应用进行总结。

一、电力系统分析的方法1. 状态估计方法:状态估计是对电力系统的状态进行估计和恢复的过程。

通过收集电力系统各节点的测量数据,利用潮流方程和不平衡能量方程建立状态估计模型,采用数学方法进行求解,得到电力系统的状态。

2. 短路分析方法:短路分析是对电力系统进行故障分析和保护设备的选择的重要手段。

通过建立电力系统的等值模型,利用潮流方程、矩阵运算和数值计算等方法,预测电力系统在短路故障下的电流、电压等参数,分析系统的稳定性和保护设备的动作特性。

3. 电力负荷预测方法:负荷预测是对未来一段时间内电力系统的负荷进行预测的方法。

负荷预测可以采用时间序列分析、统计回归分析、神经网络等方法,通过分析历史负荷数据、环境因素、经济发展等因素,建立负荷预测模型,并预测未来负荷的变化趋势和分布规律。

4. 电力市场分析方法:电力市场分析是对电力市场进行研究和评估的方法。

通过收集市场数据、研究市场机制、建立市场模型等手段,分析电力市场的竞争情况、价格形成机制、市场规则等因素,为制定电力市场的发展策略和管理决策提供支持。

二、电力系统分析的主要内容1. 潮流分析:潮流分析是对电力系统进行计算的基础,通过潮流分析可以得到电力系统中各节点的电压、电流和功率等参数。

潮流分析主要包括潮流方程的建立、潮流计算方法的选择和潮流计算结果的分析等步骤。

2. 短路分析:短路分析是对电力系统的故障和保护设备进行评估的重要手段。

短路分析主要包括故障类型的确定、故障电流的计算和保护设备的选择等步骤。

短路分析可以帮助电力系统设计人员选择合适的保护设备,保证电力系统的安全和可靠运行。

3. 电力质量分析:电力质量是指电力系统供电质量的好坏程度,包括电压的稳定性、谐波含量、波形失真等指标。

电气工程专业课程总结模板电力系统分析

电气工程专业课程总结模板电力系统分析

电气工程专业课程总结模板电力系统分析电力系统分析是电气工程专业的重要课程之一,通过学习该课程,我对电力系统的理论和实践有了更深入的了解。

在这门课程学习的过程中,我主要掌握了电力系统的基本概念、原理和操作技巧。

以下是我对电力系统分析课程的总结与思考。

一、课程概述电力系统分析是电气工程专业的核心课程,旨在培养学生对电力系统的理论和实践知识,使其具备电力系统分析与运行的能力。

该课程包括电力系统基础知识、电力系统元件分析、电力系统稳态分析、电力系统暂态分析等内容。

二、课程收获在学习电力系统分析课程的过程中,我收获了以下几个方面的知识和技能:1. 电力系统基础知识:学习了电力系统的组成、结构和基本运行原理,掌握了电力系统中各类元件的特点和作用,包括发电机、变压器、输电线路等。

2. 电力系统元件分析:学习了电力系统中各类元件的特性与参数计算方法,了解了电力系统中不同元件的配电方式和控制策略,如发电机励磁控制、变压器的调压与调容等。

3. 电力系统稳态分析:掌握了电力系统的稳态分析方法,包括负载流计算、潮流计算、短路电流计算等内容。

通过实际案例分析与计算实践,加深了对电力系统稳态稳定性的认识。

4. 电力系统暂态分析:学习了电力系统中暂态过程的分析方法,包括短路故障分析、过电压分析等。

通过对实际故障案例的分析实践,了解了电力系统暂态过程中的重要问题与应对措施。

三、课程实践电力系统分析课程注重理论与实践相结合,通过实验和案例分析等实践环节,对理论知识进行了巩固和应用。

在实验中,我们进行了电力系统的基本参数测量、负荷流计算、潮流计算以及短路电流计算等实践操作,加深了对理论知识的理解。

在案例分析中,老师以真实的电力系统故障案例为基础,引导我们进行定位和问题分析,并提供相应的解决方案。

通过分析和解决实际问题,我深刻认识到电力系统分析在电力工程实践中的重要性。

四、课程反思在学习电力系统分析课程的过程中,我也遇到了一些困难和问题。

电力系统分析总结(2篇)

电力系统分析总结(2篇)

电力系统分析总结本课程是“电气工程及其自动化”专业电力方向的一门学科基础必修课。

通过对本课程的学习,使学生较全面了解电力系统的基本原理和分析方法,为今后从事电力工程设计、运行和维护打下良好的基础。

课程教学基本要求是掌握电力系统稳定性分析;电力系统故障分析;发电厂及变电所一、二次系统;电力系统无功功率和电压调整分析;电力系统的有功功率和频率调整;电力系统经济性;电力系统的静态稳定;电力系统的暂态稳定;接地和接零概念等电力系统基本理论和知识。

掌握以下基本技能输电线路和变压器参数计算;电压和功率分布计算;短路电流计算;常见电力系统继电保护装置整定和计算;电气设备和导线选择。

应具有的基本能力具有参加电力工程设计、运行、维护工作所必需的理论知识和技能,为进一步更深入学习和实践打下基础。

“《电力系统分析》重点课程”课题于____年申请并获得批准后,课题组成员经常____教学研究的讨论和经验交流,如:____备课,相互观摩、听课,在教学实践中结合我校特点和实验室条件编写了习题集和实验指导书,并发表了多篇教学改革的论文。

经过多方面的努力,在教务处等许多部门的帮助下,圆满地完成课题所提出的优秀课程中期任务。

经过对电气工程及其自动化专业01级、02级、03级及专升本zb03级、zb05级等多届学生的教学实践,课题研究取得了令人满意的成果。

电力系统分析课程是高等学校电气类专业的一门重要技术基础课,它涉及的基础理论和知识面较广,在同类课程中占有十分重要的地位,该专业是我校新设置专业,目前《电力系统分析》课程已经达到合格课程标准。

电力系统分析课程主要介绍了电力系统的基本计算和稳态、暂态分析方法,主要内容有电力系统潮流计算、电压调整、频率调整、短路电流计算、暂态稳定、静态稳定和提高稳定的措施、电力系统的一次系统、二次系统、一次设备的选择。

《电力系统分析》是电气工程及其自动化专业的主干课程,是电气工程及其自动化专业硕士研究生入学必考的专业课,也是学习后续专业课《高电压技术》、《发电厂电气部分》、《继电保护》的重要理论基础,同现代电力电子技术、现代控制理论等领域密切相关,因此本课程的内容也随着相关技术的发展而不断更新和发展。

电力系统暂态分析汇总

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(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。

电力系统的稳态与暂态分析

电力系统的稳态与暂态分析

电力系统的稳态与暂态分析电力系统是现代工业社会中不可或缺的基础设施,它为我们的生活提供了稳定可靠的电力供应。

而电力系统的稳态与暂态分析是电气工程中的重要领域,它涉及到电力系统的设计、运行和维护等方面。

稳态分析是指在电力系统运行过程中,各个电气设备的电压、电流、功率等参数的稳定状态。

在稳态分析中,我们主要关注电力系统的功率平衡、电压稳定和潮流分布等问题。

通过对电力系统各个元件的参数进行计算和模拟,可以评估系统的稳定性,确保系统在正常运行范围内。

在电力系统的稳态分析中,我们需要考虑电力负荷的变化、电源的接入和退出等因素。

通过建立电力系统的等效电路模型,我们可以利用电路分析的方法来计算电力系统中各个节点的电压和电流。

同时,我们还可以通过潮流计算来确定电力系统中各个元件的功率流向,以及评估系统的输电能力。

暂态分析是指在电力系统发生故障或突发事件时,各个电气设备的电压、电流、功率等参数的瞬时变化过程。

在暂态分析中,我们主要关注电力系统的稳定性和可靠性,以及对系统中各个元件的保护和控制。

在电力系统的暂态分析中,我们需要考虑电力系统中的瞬态过程,如短路故障、开关操作和电力负荷的突变等。

通过建立电力系统的动态模型,我们可以利用差分方程和微分方程来描述系统的瞬态响应。

同时,我们还可以通过暂态稳定分析来评估系统在故障情况下的稳定性,以及设计和选择合适的保护装置和控制策略。

电力系统的稳态与暂态分析是电气工程中的重要研究领域,它不仅关乎电力系统的可靠性和稳定性,还关系到电力系统的经济性和安全性。

通过对电力系统的稳态与暂态分析,我们可以优化系统的设计和运行,提高系统的效率和可靠性。

总之,电力系统的稳态与暂态分析是电气工程中的重要内容,它涉及到电力系统的设计、运行和维护等方面。

通过对电力系统的稳态与暂态分析,我们可以评估系统的稳定性和可靠性,确保系统在正常运行范围内,并设计和选择合适的保护装置和控制策略。

这对于保障电力系统的安全和可靠运行具有重要意义。

电力系统暂态分析总结

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

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。

电力系统中的稳态与暂态稳定性分析

电力系统中的稳态与暂态稳定性分析

电力系统中的稳态与暂态稳定性分析在现代社会中,电力系统的安全稳定运行对于社会的正常运转至关重要。

为了保证电力系统的稳定性,需要对其稳态和暂态稳定性进行全面分析和评估。

本文将详细介绍电力系统中的稳态和暂态稳定性,并探讨如何进行分析与评估。

一、稳态稳定性分析稳态稳定性是指电力系统在无外部扰动时,各元件的电压、电流和功率的稳定性。

稳态稳定性分析的目的在于评估电力系统在稳定运行条件下的功率输送能力和电压稳定性。

对于大规模电力系统而言,稳态稳定性分析主要关注以下几个方面:1.1. 动态平衡电力系统中的各个节点之间存在复杂的相互作用关系,通过分析电力系统的节点功率平衡方程,可以确定系统是否能够实现动态平衡。

动态平衡能保证电力系统中的功率产生和负荷消耗之间达到平衡状态,从而确保系统的稳定运行。

1.2. 电压稳定性电力系统中的电压稳定性是指当电流发生变化时,系统中各个节点的电压能否保持在一定范围内。

通过稳态电压稳定性分析,可以确定系统的电压裕量,进而确定是否需要进行电压调节以保持系统的稳定运行。

1.3. 功率输送能力稳态稳定性分析还包括对电力系统的功率输送能力进行评估。

通过计算电力系统中的功率流分布,可以确定系统中各个传输线路的负荷能力和输电能力,从而保证系统能够满足实际用电需求。

二、暂态稳定性分析暂态稳定性是指电力系统在外部扰动(如故障、突然负荷变化等)发生后,系统从扰动状态回到正常稳定状态的能力。

暂态稳定性分析的目的在于评估电力系统在面对外部扰动时的抗干扰能力和恢复能力,以及故障后系统的稳定性。

2.1. 风险评估暂态稳定性分析中的一个重要任务是对可能导致系统暂态不稳定的故障进行风险评估。

通过分析故障类型、发生概率以及可能产生的影响,可以确定系统各个元件和设备的安全裕度,并制定相应的防护措施。

2.2. 故障后稳定性分析当电力系统中发生故障时,暂态稳定性分析可以评估系统能否在故障后恢复到正常运行状态。

这需要考虑系统的稳定极限和压降裕度,以及各个节点的电压和功率恢复速度等因素。

暂态分析知识点总结

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。

暂态稳定总结

暂态稳定总结

暂态稳定总结引言暂态稳定是指电力系统在发生故障后恢复到稳定运行的过程。

暂态稳定的分析和研究对于确保电力系统的安全和可靠运行至关重要。

本文将对暂态稳定的概念、影响因素以及常见的暂态稳定控制方法进行总结和介绍。

概念及影响因素暂态稳定的概念暂态稳定是指电力系统在发生故障后,通过各种控制手段使系统从不稳定状态恢复到稳定状态的过程。

在这个过程中,系统的电压、频率和功率等参数会发生短暂的波动,最终趋于稳定。

影响暂态稳定的因素1.额定功率和负载率:系统的额定功率和负载率越高,对暂态稳定的要求也越高。

2.发电机容量和动态特性:发电机的容量和动态特性直接影响系统暂态稳定的能力。

3.传输线路参数:传输线路的电阻、电抗和电导等参数,决定了电力传输的效率和暂态稳定性。

4.发电机与负载之间的传输线路长度和类型:长距离和高压等级的传输线路对暂态稳定性有较大影响。

5.发电机和负载特性:发电机和负载的电流特性、功率因数和功率波动等因素会影响暂态稳定性。

暂态稳定控制方法主动控制主动控制是指通过调整发电机的励磁电流、转子电压和调节器参数等方式来改变系统的暂态稳定状况。

常见的主动控制方法有:1.励磁调节:通过调整励磁电流的大小和相位来控制发电机的输出功率和电压,从而影响系统暂态稳定性。

2.转子电压控制:调节转子电压的大小和相位,可以改变系统的电压和频率波动,提高暂态稳定性。

3.调节器参数优化:通过优化调节器的参数设置,可以使系统的暂态响应更加灵敏和稳定。

被动控制被动控制是指通过改变系统的结构和设备参数来提高暂态稳定性。

常见的被动控制方法有:1.采用高容量的发电机:增加发电机的容量可以在故障发生后快速补偿功率损失,提高暂态稳定性。

2.采用高性能的传输线路:使用低损耗、低阻抗和高电导的传输线路,可以减少电力损耗和电压波动,提高暂态稳定性。

3.采用优化的负载调度策略:通过合理调度负载的运行模式和功率因数,可以降低系统的负荷波动,提高暂态稳定性。

电力系统暂态分析要点总结教学总结

电力系统暂态分析要点总结教学总结

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。

电力系统暂态稳定性分析重点

电力系统暂态稳定性分析重点

第一节故障种类、原因及后果短路类型:三相短路(5%)两相短路(10%)两相接地短路(20%)单相接地短路(65%)短路原因:电气设备载流部分相与相之间或相与地之间绝缘遭到破坏。

短路电流计算与分析的主要目的:应用计算结果进行继电保护设计和整定值计算,电气设备的设计,制定限制短路电流的措施和稳定性分析。

在发电厂变电所及整个电力系统的设计和运行中,需要合理的选择电气接线合适的选用配电设备和断路器正确设计继电保护以及选择限制短路电流的措施。

这些必须以短路故障计算结果作为依据。

第二节无限大功率电源供电的三相短路电流分析无限大功率电源:电源的电压幅值和频率在故障分析中仍能保持恒定。

三相短路电流的特点:(1)含有一个稳态分量( )它们组成一组对称的正序电流,其幅值恒定不变( 交流分量或周期性分量) (2)含有一个自有分量()它们的存在是为了使短路电流在短路瞬间数值保持不变,以后按时间常数Ta衰减至0(直流分量或非周期性分量)(3)各相短路电流的波形分别对称于其直流分量的曲线而不是时间轴。

(4)直流分量起始值越大,短路电流的最大瞬时值越大。

(起始值与短路瞬间的电源电压的相位以及电流值有关)短路冲击电流:短路电流的最大瞬时值。

条件:在空载情况下,满足()时,i ma与时间t轴重合,直流分量起始值的绝对值达到最大值i ma。

计算公式:短路电流的最大有效值主要用于检验开关电器等设备切断短路电流的能力。

定义式:___________________________________________________在假定一个周期内直流分量保持为计算时刻t的取值的情况下有:_________________________________________________________显然,短路电流的最大有效值是以最大瞬时值发生的时刻(既发生短路后约半个周期)为中心的短路电流有效值。

在发生最大冲击电流的情况下有:________________________________________________第三节无阻尼绕组同步电机突然三相短路分析突然短路后各绕组电流中的短路分量成分及其变化规律:首先,与第二节介绍的无限大电源经阻抗短路的情况相似,短路后在定子绕组中将流过三相对称、正序、按同步角频率变化的短路电流,但在同步电机短路中,这一电流的幅值将从起始值按指数规律衰减到稳态值,而与他相对应的是励磁绕组和定子d、q绕组中的衰减直流分量。

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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。

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