电力系统静态稳定性

9 电力系统静态稳定性

9. 1 习题

1）什么是电力系统稳定性？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？这角度的名称是什么？

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∆P用标幺值表示，及时间、角度用弧，速度、功率偏差∆P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？如何计算？

5）什么是发电机的功角特性？以E

q 表示的凸极机和隐极机功角特性是否相同？以E

q

'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∆P

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）为什么稳定运行点一定是功角特性曲线和机械功率P

T

直线相交点？

12）发电机额定功率P

N ，输入机械功率P

T

，功率极限P Eq max

⋅

是什么关系？

13）什么是电力系统静态稳定性？电力系统静态稳定的实用判据是什么？

14）为什么要有统静态稳定储备？静态稳定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∑。试说明如何计算空载发电机电势、功率极限、静态稳定储备系？

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？

17）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）劳斯准则判定系统静态稳定的充分、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定性的措施有那些？为什么这些措施能提高电力系统静态稳定性？

21）按E q '

恒定和按发电机电压U G 恒定调节励磁哪一种对提高静态稳定更有利。为什么？

22）简单电力系统如下图9-1所示，

T 1 L T 2

U 0 图9-1 习题9-22系统

各元件参数是：发电机G 为P N =300MW ，cos .ϕN =085

，U N =10.5kV ，X d =1.0，X q =0.6，X ’

d =0.25,X 2=0.2，T JN =8s ；变T 1， S N =360MVA ，U k （%）=14，额定电压10.5/242kV ；

T 2，S N =360MVA ，U k （%）=14，额定电压10.5/242kV ；线路长L =250km ，X 1=014

./Ωkm ，系统输送功率P 0=250MW ，cos ϕ0=0.95，末端电压U 0=115kV 。

分别计算E q 'E q '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X d =X q =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，

r 10017=./Ωkm ；③不计电力线路的电阻，但在T 1变压器高压母线并联接入1000Ω电阻；④不计电力线路的电阻，但在T 1变压器高压母线并联接入500Ω电阻。

24）隐极机单机无限大供电系统，系统母线电压U s =1，运行在额定情况，

P N =1，cos .ϕN =085，元件参数X d =10.，X e =01.，求功率极限，处始运行功角和静态稳定储备。

25）一台隐极机经变压器和线路向系统送电，隐极机X d =X q =1.1，X d '

=023.

X d "=012.，X q "=015.试求；

①X X T l +=03.，发电机运行在额定功率，额定电压，额定cos .ϕN =08

时初始功角；

②若E q 保持不变，求在①的条件下功率极限；

③若'E q 保持不变，求在①的条件下功率极限；

④如②的条件，X X T l +=05.，求静态稳定储备系数； ⑤如③的条件，X X T l +=05.，求静态稳定储备系数。

26）简单系统如下图9-2以知参数为X d ∑=1.5，E q =107.，U S =1.0，T J =15s ①不计阻尼功率影响，用小干扰法分析系统在δ0为0º，60º，90º，100º时的静态稳定性，求上述δ0下系统的振荡频率和周期。②当阻尼系数D =60时，分析系统在δ0为0º，60º，90º，100º时的静态稳定性，求上述δ0下系统的振荡频率和周期。

X d ‘

U S 图9-2 习题9-26图 9. 2 习题解答

22）基准值：S B =250MVA ，U B.110=115KV

电压及电势：

U G =1.2889, E Q =1.6461, E q =2.1055, E g ’=1.457, E ’ =1.4693 功角特性：

P U G =---1288905309112889105306110021..sin[sin (.(..

sin )]δδ P Eq =+14229011662.sin .sin δδ

P q E '

=-18967

019652.sin .sin δδ P E '='19129

.sin δ 功率极限：

P U .m ax G =24278.