武汉大学电力系统分析总结

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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。

2024年电力系统分析总结(3篇)

2024年电力系统分析总结(3篇)

2024年电力系统分析总结____年电力系统分析总结一、总体情况在____年,电力系统在全球范围内取得了显著的发展和进步。

经过多年的努力和投资,电力系统逐渐实现了可持续发展和碳中和的目标。

特别是在可再生能源的推动下,电力系统的清洁能源比例不断增加,传统的煤炭发电逐渐减少。

二、可再生能源发展1. 太阳能发电:太阳能发电在____年继续快速增长。

随着太阳能技术的成本不断降低和效率的提高,太阳能电池板的市场需求大幅增加。

多个国家和地区已经实施了太阳能发电的政策措施,促进了市场的发展。

在____年,全球太阳能发电容量超过了1000GW,成为全球电力系统中最主要的能源之一。

2. 风能发电:风能发电在____年也取得了显著的进展。

尤其是海上风电的发展迅猛,多个国家和地区在海上建设了大型风电场。

风能发电的技术逐渐成熟,成本也在不断下降。

____年,全球风能发电容量达到了800GW,成为电力系统中的重要组成部分。

3. 水电发电:水电发电依然是可再生能源的主要形式之一。

在____年,多个国家的水电站继续运营和建设,水电发电容量稳步增长。

尽管水电发电有一定的环境影响,但在高效管理下,水电发电仍然可以为电力系统提供稳定的清洁能源。

三、电力存储技术电力存储技术在____年得到了广泛的关注和应用。

随着可再生能源的比例增加,电力系统对于储能的需求也不断增长。

各种电力存储技术被广泛研究和开发,以解决电力系统的不稳定性和间歇性。

在____年,电池技术得到了显著的改善,成本逐渐下降,电动汽车的推广也促使了电池技术的发展。

四、智能电网技术智能电网技术在____年进一步推动了电力系统的发展。

通过信息通信技术的应用,电力系统的监控和管理更加智能化和高效化。

智能电网技术可以实现对电力系统各个环节的精确监控和控制,提供电力系统的稳定性和可靠性。

五、电力系统规划和管理在____年,电力系统规划和管理的重要性得到了充分认识。

由于电力系统的复杂性和多样性,合理的规划和有效的管理对于电力系统的稳定运行至关重要。

武汉大学电气工程学院电力系统分析综合实验实验报告

武汉大学电气工程学院电力系统分析综合实验实验报告

电力系统分析综合实验1基于动模实验系统的发电机并网输电实验实验要求本部分实验要求在动模实验室完成。

利用动模实验室2#同步发电机组(容量15kV A)、机端变压器、模拟输电线路、分布式电力系统物理仿真模拟屏、各相关线路和设备操作开关、1#无穷大系统等构建图21所示简单电力系统,实验过程中发电机采用自同期方式并网,利用开关远动操作实现线路传输功率的切换,并利用监控主站和仪表记录实验数据。

接着根据上述要求对下述实验步骤和操作设备进行细化,明确相关实验步骤和相关设备的就地操作按钮,合理分配和安排实验小组同学参与的具体操作和相互配合。

实验步骤A. 利用导线在图20所示分布式电力系统物理仿真模拟屏上实现图21所示简单电力系统接线;B. 发电机启动:操作2#发电机控制柜上按钮,依次为“动力电源合”→“励磁合”→“开机”→观察发电机控制柜上发电机的机端电压、励磁电流和转速等仪表指针变化;C. 自同期并网:操作系统测控柜投入1#无穷大系统→调整发电机的电压、频率接近无穷大系统的电压、频率→“励磁分”→利用线路开关测控柜在动模设备室就地操作线路开关“合”→合2#发电机测控柜开关,迅速“励磁合”→系统稳定→测量电压、电流、有功、无功、频率等;D. 调节相关设备,使发电机并网后经两条输电线路输出2kW,0.5kVar 功率,利用图22 所示发电机控制柜的仿真控制器液晶显示器,就地观察所调节发电机输出有功的调节结果,以达到所要求的并网传输功率;E. 在动模监控室监控主站计算上,用鼠标点击“实验平台主菜单”中“遥测信息表”菜单下的“2Q3Q 线路遥测表”菜单,进入“2Q3Q 线路遥测表”。

在此观察2Q、3Q 线路的有功和无功比,并根据观测数据估计图21 中9L 和10L输电线路阻抗比值(实验报告中要求给出结果);F. 在图23 中的鼠标点击“2Q3Q线路遥测表”,进入“2Q3Q”遥信操作界面,将鼠标移至2Q 或3Q 设备符号的边框上,鼠标点击,待设备符号边框被选中后,将鼠标移至边框上并点击右键,在右键菜单中,选择“遥控”选项,点击进入2Q 或3Q 开关遥控操作界面,点击“分”按钮,然后通过不断点击“确定”,实现所选定开关的遥控“分”操作,进而实现输电线路 2 回线到1 回线的切换操作;G.观察监控主站中,所选定线路开关经遥控操作后的遥信信息变位现象,然后利用鼠标操作返回到图23中的“2Q3Q线路遥测表”,观察两条输电线路开关上的功率变化;H. 请考虑正确要求实现并网发电机的解列;I. 利用图11 所示控制柜的停机按钮停机。

电力系统分析上知识总结

电力系统分析上知识总结

电力系统分析上知识总结第一篇:电力系统分析上知识总结1.什么是电力系统?什么是电力网?动力系统? P1 生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体被称为电力系统。

电力系统中输送和分配电能的部分称为电力网,它包括升、降压变压器和各种电压等级的输电线路。

火电厂的汽轮机、锅炉、供热管道和热用户,水电厂的水轮机和水库等则属于电能生产相关的动力部分。

2.电力系统运行的基本要求?(1)保证安全可靠的供电;(2)要有合乎要求的电能质量;(3)有良好的经济性;(4)尽可能减小对生态环境的有害影响。

3.衡量电能质量的主要指标? P5 电压和频率是很亮电能质量的两个基本指标,还有波形。

4.电力系统的频率和有功有什么关系?电压和无功有么关系?频率主要决定于系统中的有功功率平衡,系统发出的有功功率不足,频率就会偏低。

电压主要取决于系统中的无功功率平衡,无功不足时,电压就偏低。

5.什么是电压降落?电压损耗?电压偏移?(P10)电压降落是指元件首末端两点电压的向量差。

电压损耗通常指的是两点间电压绝对值之差。

电压偏移是指电力网中任意点的实际电压同该处网络额定电压的数值差。

电压偏移6.闭式网络的自然功率分布?经济功率分布?7.导纳矩阵的特点?对角元素和非对角元素的物理意义?(P72)(考自课件)特点:对称性和稀疏性物理意义:节点导纳矩阵的非对角元素等于连接节点i、j支路导纳的负值;节点导纳矩阵的对角元素等于与该节点所连接支路导纳的总和。

8.负荷率?最小负荷系数?两者为何越大越好?(P5下)负荷率最小负荷系数(其中、、分别是日平均、日最大、日最小负荷)km、a值愈小,表明负荷波动愈大,发电机的利用率愈差。

km和a愈大,负荷特性愈好。

采用“削峰填谷”,尽量使得km、a趋近于1。

全年的耗电量W最大负荷利用时间Tmax9.备用容量的类型?形式?(9章)(1)分类:负荷备用:为满足一日中计划外的负荷增加和适应系统中的短时负荷波动而留有的备用称为负荷备用。

武汉大学电力系统分析仿真实验报告

武汉大学电力系统分析仿真实验报告

PSASP电力系统分析仿真实验报告姓名:学号:实验二基于PSASP的电力系统潮流计算实验一、实验目的掌握用PSASP进行电力系统潮流计算方法。

二、实验内容以上为系统常规运行方式的单线图。

由于母线STNB-230处负荷的增加,需对原有电网进行改造,具体方法为:在母线GEN3-230和STNB-230之间增加一回输电线,增加发电3的出力及其出口变压器的容量,新增或改造的元件如下图虚线所示:母线数据:交流线数据其基础数据如下:数 I 测 据 母线 J 测母 线 编 所 单 正序 号 属 位 阻抗正序 电抗正序 充电 零序 电阻 零序 电抗零序充电 电纳的 组区电纳1/2变压器数据续上表发电数据续上表负荷数据区域定义数据方案定义潮流计算作业定义三、实验步骤(1)点击|“电力系统分析综合程序(PSASP)”;(2)点击“创建”,创建文件;(3)点击“图形支持环境”;(4)点击“编辑模式”,可进行绘图和参数录入:a、绘制出所有母线,输入母线数据;b、添加发电机、负荷、交流线、变压器、支路,输入该元件数据;(5)关闭“编辑模式”窗口;(6)点击“运行模式”:(7)点击“作业”菜单项,执行“方案定义”命令(例如方案为1,数据组选择BASIC),点击“确定”。

(8)点击“作业”菜单项,执行“潮流”命令,定义作业;(9)点击“视图”菜单项,执行“潮流数据”命令,作业选择。

(10)点击“计算”菜单项,执行“潮流”命令;(11)点击“格式”菜单项,进行元件参数格式选择;(12)点击“报表”菜单项,执行“潮流”命令,计算结果输出有图示、报表输出两种方。

四、实验注意事项(1)本系统文件请存入D:\PSASP\学号\潮流\下;电cosθg总有功负荷cosθl总有功总无功损(2)严禁删除或更改计算机中除上述目录以外的一切内容。

五、实验结果(1)将实验结果采用图示、报表列出。

(2)需要完成的计算任务:1、查看作业号1的计算结果潮流计算摘要信息报表PSASP(Load Flow)EPRI,China计算日期:2014/04/02时间:15:47:50作业号:1作业描述:计算方法:Newton(Power Equation)基准容量:100.0000(MW)允许误差:0.000100本系统上限母线:910000发电机:33000负荷:36000交流线:610000直流线:010两绕组变压器:37000三绕组变压器:02000移相变压器:0200UD模型调用次数:0200UP调用个数:010结果综述报表作业号:1计算日期:2014/04/02时间:15:47:50单位:p.u.区域名区域号总有功发电总无功发荷总无功负损耗耗区域-11 2.48-0.042060.9998610.350.943860.01917-0.44282区域20.716410.270460.93555 2.150.80.937220.02724-0.47878号I侧有功I侧无功I侧充电功率J侧有功J侧无-2全网 3.196410.22840.99746 3.15 1.150.939360.04641-0.9216全网母线(发电、负荷)结果报表作业号:1计算日期:2014/04/02时间:15:47:50单位:p.u.母线名电压幅值电压相角GEN1-230 1.02579-2.2168GEN2-230 1.02577 3.7197GEN3-230 1.03235 1.9667STNA-2300.99563-3.9888STNB-230 1.01265-3.6874STNC-230 1.015880.7275发电1 1.040发电2 1.0259.28发电3 1.025 4.6648全网交流线结果报表作业号:1计算日期:2014/04/02时间:15:47:50单位:p.u.I侧母线名J侧母线名编功J侧充电功率GEN1-230STNA-23010.409370.228930.09260.40680.386870.08723 GEN2-230STNC-23030.7638-0.007970.078390.759050.107040.07689 GEN3-230STNB-23050.60817-0.180750.190770.594630.134570.18356 STNA-230GEN2-2302-0.8432-0.113130.15167-0.86620.083810.16099 STNB-230GEN1-2306-0.30537-0.165430.08101-0.30704-0.01030.08313 STNC-230GEN3-2304-0.24095-0.242960.10785-0.24183-0.03120.11137全网两绕组变压器结果报表作业号:1计算日期:2014/04/02时间:15:47:50单位:p.u.I侧母线名J侧母线名编号I侧有功I侧无功J侧有功J侧无功发电1GEN1-23070.716410.270460.716410.23923发电2GEN2-2308 1.630.06654 1.63-0.09178发电3GEN3-23090.85-0.10860.85-0.14955电cosθg总有功负荷cosθl总有功总无功损改用PQ分解法重复计算作业1,查看计算结果,与牛顿法结果做比较。

电力系统分析总结范本(2篇)

电力系统分析总结范本(2篇)

电力系统分析总结范本1、我国采用的额定频率为50hz,正常运电压vg(2)适当选择变压器的变比(3)的情况,它主要用来安排发电设备的检修行时允许的偏移为±0.2~±0.5hz;用户供电电压对于____kv及以上电压级的允许偏移±____%,____kv及以下允许偏移±____%。

2、设某一网络共有n个节点,pq节点m个,平衡节点____个,在潮流计算中用直角坐标牛顿-拉夫逊法时,其修正方程的雅可比矩阵的阶数为2(n-1),用极坐标牛顿-拉夫逊法时,其修正方程的雅可比矩阵的阶数为n-1+m,变量中电压的幅值数为m个。

3、电力系统发出的有功功率不足时偏低,系统无功功率不足时偏低。

4、静态稳定性的判据是△pe/△δ>0;暂态稳定性是以电力系统受到扰动后功角随时间变化的特性作为暂态稳定的判据。

5、电力系统的备用容量有哪些。

哪些属于热备用。

答。

备用容量按其作用可分为负荷备用、事故备用、检修备用和国民经济备用,按其存在形式可分为热备用和冷备用。

负荷备用属于热备用。

6、电力系统地调压措施有哪些。

答。

(1)调节励磁电流以改变发电机端改变线路的参数(4)改变无功功率的分布7、电力系统的二次调频是指什么。

如何才能做到频率的无差调节。

答。

变化负荷引起的频率变动仅靠调速器的作用往往不能将频率偏移限制在容许的范围之内,这时必须有调频器参与频率调整,这种调整通常称为频率的二次调整。

由调速器自动调整负荷变化引起的频率偏移,不能做到无差调节,必须进行二次调整才能实现无差调节。

8、当系统出现有功功率和无功功率同时不足时,简述调频与调压进行的先后顺序及其原因。

答。

当系统由于有功功率不足和无功功率不足因为频率和电压都偏低时,应该首先解决有功功率平衡的问题,因为频率的提高能减少无功功率的缺额,这对于调整电压是有利的。

如果首先去提高电压,就会扩大有功的缺额,导致频率更加下降,因而无助于改善系统的运行条件。

武汉大学电力系统分析总结

武汉大学电力系统分析总结

1。

同步发电机突然三相短路时,定子绕组中将产生基频自由电流、非周期电流、倍频电流三种自由电流分量以及稳态短路电流强制分量;转子绕组除了由励磁电压产生的励磁电流这种强制分量外,还会相对应产生自由直流和基频交流两种自由电流分量。

这些电流分量的分析是以磁链守恒原则为基础的。

各种自由电流分量将随着时间逐步衰减,对于无阻尼绕组电机和有阻尼绕组电机其衰减的时间常数有所不同。

对于无阻尼绕组同步电机,定子自由电流的非周期分量按定子绕组的时间常数Ta衰减,同它有依存关系的定子电流倍频分量以及转子电流的基频分量也按照同一时间常数衰减;励磁绕组的自由直流以及同它有依存关系的定子基频电流的自由分量按照励磁绕组的时间常数Td'衰减。

对于有阻尼绕组同步电机,定子自由电流的非周期分量按定子绕组的时间常数Ta衰减,同它有依存关系的定子电流倍频分量以及转子各绕组中基频电流也按照同一时间常数衰减;定子横轴基频电流的自由分量同横轴阻尼绕组的自由直流对应,按照横轴阻尼绕组的时间常数Tq’;定子纵轴基频电流的自由分量同励磁绕组和纵轴阻尼绕组的自由直流对应,可以近似分为按不同的时间常数衰减的两个分量,其中迅速衰减的分量称为次暂态分量,时间常数为Td’’,衰减比较缓慢的分量称为暂态分量,其时间常数为Td’,且有Td’》Td'’。

在短路发生后,定子绕组中将同时衰减出现两种电流,一种是基频电流,产生一个同步旋转的磁势对定子各相绕组产生交变励磁,用以抵消转子主磁场对定子各相绕组产生的交变磁链;另一个是直流,共同产生一个在空间静止的磁势,它对各相绕组分别产生不变的磁势,这样维持定子三相绕组的磁势初值不变。

当转子旋转时,由于转子纵轴向和横轴向的磁阻不同,只有在恒定磁势上增加一个适应磁阻变化的具有二倍同步频率的交变分量,才可能得到不变的磁通。

因此,定子三相电流中,还应有两倍同步频率的电流(简称倍频电流),与直流分量共同作用,才能维持定子绕组的磁链初值不变.突然短路后,定子电流将对转子产生强烈的纯去磁性的电枢反应。

武大电气电力系统分析综合实验报告(90分精品)

武大电气电力系统分析综合实验报告(90分精品)

电气工程学院《电力系统分析综合实验》2017年度PSASP实验报告学号:201X******XXX姓名:XXX班级:201X级X班一、实验目的本次实验的内容分为三部分:潮流计算、短路计算和暂态稳定计算。

这三种计算也是电力系统最基础、最重要的三种计算。

潮流计算对应电力系统的稳定运行状态,而短路计算和暂态稳定计算对用电力系统的暂态过程。

通过这次实验,能够让同学们将《电力系统分析》书本的知识和实践联系起来,深入理解三种计算的实现形式,掌握其计算的条件、计算结果,并利用结果分析电力系统的运行状态。

加强同学们独立思考、分析的能力。

同时,也能让同学们数量掌握PSASP软件的操作,在面对电力系统复杂的运行状态时,能够独立地运用PSASP软件进行计算,得到计算结果并进行分析。

这不仅仅使同学们掌握一个将书本知识运用到实际的工具,还能为以后工作时使用PSASP打下坚实的基础。

这次实验还能锻炼同学们的克服困难的能力。

由于是第一次接触PSASP,在实验的过程中难免会遇到过各种各样的问题,同时也会发现了自己的不足之处,通过解决诸多困难和弥补自己的不足,提升自身面对困境的能力。

二、潮流计算2.1实验概述潮流计算的实验内容如下:分别计算常规方式和规划方式下的潮流计算,常规方式用的方法是牛顿-拉夫逊法,而规划方式用的是PQ分解法。

在输入原始数据后,用不同的方式查看潮流计算的结果。

潮流计算的实验步骤如下:①输入电力网络数据。

数据定义要能包括整个电力网络的拓补结构,且要保证数据没有错误。

②方案定义。

在计算时常常有许多种不同的方案,要预先定义不同的方案,确定其包含的数据组,才能得到进行计算。

③潮流计算作业定义。

在定义方案后,需要进行作业定义,至此完成了潮流计算的贮备工作。

④计算并输出结果。

结果的查看方式有报表和图示两种。

利用PSASP进行潮流计算所需要的数据有:①母线数据。

包括母线名、基准电压、区域号、电压上限和下限、单相短路容量和三相短路容量等。

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1.同步发电机突然三相短路时,定子绕组中将产生基频自由电流、非周期电流、倍频电流三种自由电流分量以及稳态短路电流强制分量;转子绕组除了由励磁电压产生的励磁电流这种强制分量外,还会相对应产生自由直流和基频交流两种自由电流分量。

这些电流分量的分析是以磁链守恒原则为基础的。

各种自由电流分量将随着时间逐步衰减,对于无阻尼绕组电机和有阻尼绕组电机其衰减的时间常数有所不同。

对于无阻尼绕组同步电机,定子自由电流的非周期分量按定子绕组的时间常数Ta衰减,同它有依存关系的定子电流倍频分量以及转子电流的基频分量也按照同一时间常数衰减;励磁绕组的自由直流以及同它有依存关系的定子基频电流的自由分量按照励磁绕组的时间常数Td’衰减。

对于有阻尼绕组同步电机,定子自由电流的非周期分量按定子绕组的时间常数Ta衰减,同它有依存关系的定子电流倍频分量以及转子各绕组中基频电流也按照同一时间常数衰减;定子横轴基频电流的自由分量同横轴阻尼绕组的自由直流对应,按照横轴阻尼绕组的时间常数Tq’;定子纵轴基频电流的自由分量同励磁绕组和纵轴阻尼绕组的自由直流对应,可以近似分为按不同的时间常数衰减的两个分量,其中迅速衰减的分量称为次暂态分量,时间常数为Td’’,衰减比较缓慢的分量称为暂态分量,其时间常数为Td’,且有Td’》Td’’。

在短路发生后,定子绕组中将同时衰减出现两种电流,一种是基频电流,产生一个同步旋转的磁势对定子各相绕组产生交变励磁,用以抵消转子主磁场对定子各相绕组产生的交变磁链;另一个是直流,共同产生一个在空间静止的磁势,它对各相绕组分别产生不变的磁势,这样维持定子三相绕组的磁势初值不变。

当转子旋转时,由于转子纵轴向和横轴向的磁阻不同,只有在恒定磁势上增加一个适应磁阻变化的具有二倍同步频率的交变分量,才可能得到不变的磁通。

因此,定子三相电流中,还应有两倍同步频率的电流(简称倍频电流),与直流分量共同作用,才能维持定子绕组的磁链初值不变。

突然短路后,定子电流将对转子产生强烈的纯去磁性的电枢反应。

为了抵消电枢反应的影响,维持磁链不变,励磁绕组将产生一项直流电流。

定子电流倍频分量所产生的两倍同步速的旋转磁场,也对转子绕组产生同步频率的交变磁链。

为了抵消定子直流和倍频电流产生的电枢反应,转子绕组中将出现一种同步频率的电流。

转子绕组中的这项基频电流也要反作用于定子。

d轴阻尼绕组中包含非周期自由分量和基频交流自由分量;q轴阻尼绕组中仅包含基频交流分量。

定子绕组中基频周期分量电流和d轴阻尼绕组、励磁绕组中的非周期分量相对应,并随转子励磁绕组中非周期自由分量和d轴阻尼绕组中非周期分量的衰减而最终达到稳态值(与转子励磁绕组中强制直流分量相对应);定子绕组中非周期分量和倍频分量与转子励磁绕组、阻尼绕组中的基频交流分量相对应,并随着定子绕组非周期分量和倍频分量衰减到零而衰减到零。

2.定子和转子绕组电流的互相影响是同步电机突然短路暂态过程区别于稳态短路的显著特点。

3.当定子绕组的电阻略去不计时,定子电流向量恰位于转子d轴的负方向,并产生纯去磁性的电枢反应。

为了抵消电枢反应的影响,维持磁链不变,励磁绕组将产生一项直流电流,它的方向与原有的励磁电流相同,使励磁绕组的磁场得到加强。

这项附加的直流分量产生的磁通也有一部分要穿入定子绕组,从而激起定子基频电流的更大增长。

这就是在突然短路的暂态过程中,定子电流要大大地超过稳态短路电流的原因。

4.凸极式同步发电机原始磁链方程中,转子各绕组的自感系数、转子各绕组之间的互感系数为常数;定子绕组的自感系数,定子绕组间的互感系数、定子各绕组与转子各绕组之间的互感系数是变化的,变化的原因:一是凸极式同步发电机转子在d轴和q轴方向磁路不对称,二是定子绕组和转子绕组之间存在着相对运动。

(定子绕组的自感系数是转子位置角的周期函数,周期为π,α=90°最小值,α=180°最大值。

定子各项绕组间的互感系数也是转子位置角的周期函数,周期为π,α=150°最小值,α=60°最大值。

定子绕组与转子绕组间的互感系数随位置角变化,周期为2π,α=0°正的最大值,α=90°或270°为零,α=180°负的最大值。

由于转子的纵轴绕组和横轴绕组的轴线互相垂直,它们之间的互感系数为零。

)隐极式同步发电机原始磁链方程中,转子各绕组的自感系数、转子各绕组之间的互感系数为常数、定子绕组的自感系数,定子绕组间的互感系数均为常数;定子各绕组与转子各绕组之间的互感系数是变化的,变化的原因是定子绕组和转子绕组之间存在着相对运动。

解决方法:由于电机在转子的纵轴向和横轴向的磁导都是完全确定的,为了分析电枢磁势对转子磁场的作用,可以采用双反应理论把电枢磁势分解为纵轴分量和横轴分量,这就避免了在同步电机稳态分析中出现变参数的问题。

5.派克方程是将空间静止不动定子A、B、C三相绕组用两个随转子同步旋转的绕组和一个零轴绕组来等效替换,两个随转子同步旋转的绕组一个位于d轴方向,称为d轴等效绕组;一个位于q轴方向称为q轴等效绕组。

派克变换的目的是将原始磁链方程中的变系数变换为常数,从而使发电机的原始电压方程由变系数微分方程变换为常系数微分方程,以便于分析计算。

为什么要对同步电机原始方程进行坐标变换?变换的意义是什么?答:转子旋转时,定、转子绕组的相对位置不断变化,在凸极机中有些磁通路径的磁导也随着转子的旋转作周期性变化。

因此,同步电机磁链方程中的许多自感和互感系数也就随着转子位置而变化。

若将磁链方程带入电势方程,则电势方程将成为一组以时间的周期函数为系数的微分方程。

这类方程组的求解是颇为困难的。

变换的意义就是通过“坐标变换”,用一组新的变量代替原来的变量,将变系数微分方程变换成常系数的微分方程,然后求解。

6.发电机额定运行状态下,因励磁系统故障而失磁时,若系统无功功率充足,试分析允许发电机继续运行将对电力系统稳定性产生什么影响。

答:额定运行状态下,发电机气隙磁场由励磁绕组电流和定子三相电流共同维持,发电机失磁后,励磁绕组中电流的强制分量变为零,使得励磁绕组磁链减少,根据超导磁链守恒原则,励磁绕组中将会感应出一个自由电流分量,但总的励磁电流还是变小,从而使得E q减小,定子电流由滞后于发电机端电压的感性电流变为超前的容性电流,发电机由原来的向系统供出无功功率变为从系统吸收无功功率,造成了系统的无功缺额。

如果系统中无功功率储备充足,则继续允许该发电机运行,其吸收的无功功率可由无功备用容量补充,而该发电机还会继续向系统注入有功功率,处于异步运行状态,待励磁系统故障消除后,重新投入励磁,使它牵入同步,恢复正常运行。

因此,系统无功功率充足时,允许失磁后的发电机继续运行,能够缩短系统恢复正常运行所需的时间,有利于提高电力系统稳定性。

7.用等面积定则说明快速切除故障可以提高系统的暂态稳定性。

答:快速切除故障,除了能减轻电气设备因故障电流产生的热效应等不良影响外,对于提高电力系统的暂态稳定性还有着决定性的意义。

如图中a、b、c所示。

加快切除故障的速度,可以减小切除角δc,图中δc(a)>δc(b)>δc(c)。

从图中可以看出,减小切除角δc既可以减小加速面积(如图a、b、c中机械功率P0以下的阴影部分),又增大了最大可能的减速面积,从而提高了系统的暂态稳定性。

同步运行状态是指所有并联运行的同步电机都有相同的电角速度。

在这种情况下,表征运行状态的参数具有接近于不变的数值,通常称词情况为稳定运行状态。

电力系统同步运行的稳定性是根据受扰后系统中并联运行的同步发电机转子间的相对位移角(或发电机电势间的相角差)的变化规律来判断,又称为功角稳定性。

当发电机的电势Eq和受端电压V均为恒定时,传输功率Pe是角度δ的正弦函数。

角度δ为电势Eq与电压V之间的相位角。

因为传输功率的大小与相位角δ密切相关,所以又称δ为“功角”或“功率角”。

传输功率与功角的关系Pe=f(δ),又称“功角特性”或“功率特性”。

8.静态稳定:所谓电力系统静态稳定性,一般是指电力系统在运行中受到微小扰动后,独立地恢复到它原来的运行状态的能力。

可以用△Pe/△δ>0作为简单电力系统具有静态稳定的判据。

暂态稳定:电力系统具有暂态稳定性,一般是指电力系统在正常运行时,受到一个大的扰动后,能从原来的运行状态(平衡点)不失去同步地过渡到新的运行状态,并在新运行状态下稳定地运行(也可能经过多个大扰动后回到原来的运行状态)。

可用电力系统受到大扰动后功角随时间变化的特性作暂态稳定的判据。

9.dP/dV<0可以用作负荷节点稳态电压稳定的一种判据。

自动励磁调节器对功率的影响:提高电力系统功率极限和扩大稳定运行范围都有着良好的作用。

10.复杂电力系统功率特性特点:a.任一发电机输出的电磁功率,都与所有发电机的电势及电势间的相对角有关,因而任何一台发电机运行状态的变化,都要影响到所有其余发电机的运行状态。

b.任一台发电机的功角特性,是它与其余所有发电机的转子间相对角(共N-1个)的函数,是多变量函数,因而不能在P-δ平面上画出功角特性,同时,功率极限的概念也不明确,一般也不能确定其功率极限。

11.暂态稳定分析计算的基本假设:a.忽略发电机定子电流的非周期分量和它相对应的转子电流的周期分量。

原因:一方面,由于电子电流的非周期分量衰减时间常数很小,通常只有几十毫秒;另一方面,由于定子非周期分量电流产生的磁场在空间静止不动,它在转子上产生的转矩是周期(同步周期)变化的,平均值很小,且转子机械惯性较大,因而对转子整体相对运行影响很小。

给分析结果带的影响:采用这个假定后,发电机定、转子绕组的电流、系统电压及发电机的电磁功率等,在大扰动瞬间均可以突变,同时,这也意味着忽略电力网络中各元件的电磁暂态过程。

b.发生不对称故障时,不计零序和负序电流对转子运动的影响。

原因:对于零序电流,一方面由于联接发电机的升压变压器绝大多数采用三角形-星形接法,发电机都接在三角形侧,如果故障发生在高压网络中(大多数都是这样),则零序电流并不通过发电机;另一方面,即使发电机流通零序电流,由于定子三相绕组在空间堆成分布为零,零序电流所产生的合成气隙磁势为零,对转子运动也没有影响。

对于负序电流在气隙中产生的合成电枢反应磁场,其旋转方向与转子旋转方向相反。

它与转子绕组直流电流相互作用所产生的转矩,是以近两倍同步频率交变的转矩,其平均值接近于零,对转子运动的总趋势影响很小,加之转子机械惯性较大,所以对转子运动的瞬时速度的影响也不大。

c.忽略暂态过程中发电机的附加损耗。

这些附加损耗对转子的加速运动有一定的制动作用,但其数值不大,忽略它们使计算结果略偏保守。

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