电力系统暂态分析(自己总结的)

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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。

电力系统的稳态与暂态分析方法

电力系统的稳态与暂态分析方法

电力系统的稳态与暂态分析方法稳态和暂态是电力系统分析中两个重要的概念。

稳态分析主要用于评估电力系统在正常运行情况下的性能和稳定性,而暂态分析则关注电力系统在发生故障或其他异常情况下的响应和恢复过程。

本文将介绍电力系统中的稳态与暂态分析方法,并探讨其在电力系统规划、运行和故障处理中的应用。

一、稳态分析方法稳态是指电力系统在正常运行情况下,各电压、电流和功率等参数保持在稳定状态的能力。

稳态分析主要涉及电压、功率、功率因数等参数的计算和评估。

常用的稳态分析方法包括潮流计算、负荷流计算、电压稳定性评估等。

1. 潮流计算潮流计算是稳态分析中最基础的方法之一,用于计算电力系统中各节点的电压、电流和功率等参数。

通过潮流计算,可以确定电力系统中各节点的电压稳定程度,评估传输能力和合理分配负载等。

常用的潮流计算方法包括高斯-赛德尔法、牛顿-拉夫逊法等。

2. 负荷流计算负荷流计算是潮流计算的一种特殊形式,用于分析电力系统中负载的分布和负载对系统潮流的影响。

负荷流计算可以帮助确定合理的负载分配方案,提高系统的稳定性和经济性。

3. 电压稳定性评估电压稳定性是一个评估电力系统稳定性的重要指标,特别是在大规模电力系统中。

电压稳定性评估主要通过计算稳态电压变化范围和电压裕度等参数来判断系统的电压稳定性,并采取相应的调整措施。

二、暂态分析方法暂态是指电力系统在出现故障或其他异常情况下,系统中各参数发生瞬时变化并逐渐恢复到正常状态的过程。

暂态分析主要关注电力系统在故障发生后的动态响应和恢复。

常用的暂态分析方法包括短路分析、稳定性分析和电磁暂态分析等。

1. 短路分析短路分析主要用于分析电力系统中发生短路故障时的电流和电压等参数的变化。

通过短路分析,可以确定故障点、故障类型和故障电流等信息,为故障处理和保护设备的选择提供依据。

2. 稳定性分析稳定性分析是评估电力系统在故障发生后是否能够保持稳定运行的一项重要工作。

稳定性分析主要关注系统的动态行为和振荡特性,通过模拟故障后系统的响应来判断系统的稳定性和选择合适的控制策略。

电力系统中的暂态稳定性分析

电力系统中的暂态稳定性分析

电力系统中的暂态稳定性分析随着电力系统的不断发展,人们对电力系统的可靠性和稳定性的要求也越来越高。

在实际运行中,电力系统会遇到众多的故障和异常情况,这些情况都有可能影响电力系统的稳定性。

因此,了解电力系统中的暂态稳定性问题变得格外重要。

电力系统暂态稳定性是指在电力系统遭受较大扰动后,系统能否恢复稳态状态的能力。

在电力系统中,稳态稳定性和暂态稳定性都是极其重要的,但本文仅着重分析暂态稳定性问题。

电力系统暂态稳定性问题的分析方法主要有两种:解析方法和数值模拟方法。

下面分别进行介绍。

一、解析方法解析方法是通过对电力系统中各个元件进行理论分析、推导和计算,来判断该系统的暂态稳定性。

解析方法主要包括以下几种。

1、功角稳定裕度法功角稳定裕度法主要是通过计算系统的功角稳定裕度来评估电力系统的暂态稳定性。

功角稳定裕度是指系统在扰动后,稳态下转动机构的相对转角和额定值之间的差值,即稳态下的功角偏差。

系统的稳态下功角稳定裕度越大,电力系统的暂态稳定性就越好。

2、突变理论法突变理论法是一种通过计算系数矩阵来评估电力系统暂态稳定性的方法。

其实质是基于李雅晋突变函数的方法。

通过对系统进行线性化处理,得出系统变量间的线性关系,然后通过分析该线性关系的特征值和特征向量,得出系统的稳定性。

3、直接对抗法直接对抗法是一种通过计算各种装置(例如补偿电容器等)和负荷特性等的控制参数,以实现恢复或维持稳态的方法。

这种方法一般使用现代控制理论和优化算法等进行求解,可以获得比较精确的结果。

二、数值模拟方法数值模拟方法主要是根据电力系统的物理特性,进行数值模拟分析,来研究电力系统的暂态稳定性问题。

数值模拟方法主要包括以下几种。

1、电力系统数学模型电力系统数学模型是指将电力系统中各个元件的特性以及其相互之间的关系通过数学方程的形式表示出来,并将其组成一个完整的数学模型。

这种数学模型一般使用电力系统仿真软件(如PSCAD)进行求解,可以准确地计算出系统的稳定性。

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。

电力系统稳态和暂态的分析与优化

电力系统稳态和暂态的分析与优化

电力系统稳态和暂态的分析与优化电力系统是指由电力设备、输电线路和变电站等组成的、输送、配送电能的物理系统。

它是支撑现代社会正常运转的基础设施之一,对于国家的经济发展和人民的生活水平都有着至关重要的作用。

在电力系统中,稳态和暂态是两个非常重要的概念,它们分别指的是电力系统的运行状态。

本文将对电力系统稳态和暂态进行分析,并讨论如何进行优化,以保障电力系统的稳定运行。

一、稳态分析稳态是指电力系统在一定的负荷条件下,各种电量、电压、电流等参数基本上保持不变的状态。

在稳态下,电力系统的各个部分和元件的电量和电参量都具有稳定的数值,因此可以通过计算分析来获取电力系统的各项性能指标。

电力系统的稳态分析是指,在任意一种运行状态下,通过分析系统中各元件的参数,计算系统中电量、电压、电流等对电力系统的影响,从而判断系统的负载是否平衡,各个元件的安全是否得到保障。

其核心是电力系统网络中电量、电压和电流的计算分析,以此来判定系统的稳定性和安全性。

稳态分析的核心是对电力系统中电量、电压、电流等参数进行计算。

这些参数的计算一般包括两种方法:一是基于电力系统的数学模型进行分析和计算,这种方法需要复杂的数学计算和高超的专业知识,但计算结果准确可靠;二是使用经验公式和统计方法进行计算,这种方法计算简单,精度稍低,但在实际应用中非常方便。

在稳态分析过程中,还需要对电力系统的各个部分进行监测和调整,以保障系统的运行。

例如,对于输电线路,需要定期进行检修,以保障其安全可靠运行;对于发电机组,需要及时清洗散热器,以提高其散热效率。

这些维护工作都是为了保证电力系统的稳定运行,保障电力供应的安全和可靠性。

二、暂态分析暂态是指电力系统在变化或受到某种扰动时,电量、电压、电流等参数的变化状态。

在暂态下,电力系统的各个部分和元件都处于变化状态,因此其性能指标相对于稳态要更为复杂。

为了保证电力系统的安全性和可靠性,必须对暂态进行分析和控制。

暂态分析是指在电力系统受到变化或扰动时,通过计算分析电气设备中的物理变量,如电压、电流等指标变化规律,从而判定系统的安全性、稳定性和可靠性。

电力系统中的暂态分析

电力系统中的暂态分析

电力系统中的暂态分析概述电力系统中的暂态分析是电力系统研究中的一个非常重要的领域。

暂态分析是指电力系统中瞬时电压、电流等物理量随时间的变化过程及其特性的研究。

电力系统暂态分析的目的是为了了解系统在发生暂态过程时的变化情况,并通过研究暂态特性,掌握电力系统的运行状况,为系统的优化运行提供有力的理论基础。

电力系统中的暂态过程包括各种故障事件,例如三相短路、单相接地故障、线路开关跳闸等。

这些故障事件都会导致电力系统中电压、电流等物理量的瞬时变化,对电力系统的运行稳定性产生直接的影响。

因此,电力系统的暂态分析成为了电力系统研究中一个重要的领域。

暂态分析包括以下几个方面:短路故障分析在电力系统中,三相短路是最常见的故障之一。

当它发生时,瞬态电流会产生高电压和高电流,对设备和电力系统的安全稳定性产生严重的影响。

因此,对于电力系统中的短路故障,进行详细的暂态分析非常重要。

暂态电压稳定分析电力系统在发生各种故障时,电压经常会发生瞬时的变化,这种变化会引起电力设备的故障或系统崩溃。

因此,在电力系统的暂态分析中,电压稳定性也是一项非常重要的内容。

暂态功率稳定分析电力系统的暂态功率稳定性是电力系统的重要特性之一。

当电力系统的暂态功率稳定性不足或损坏时,会导致各种不稳定的暂态事件或系统的崩溃。

暂态过电压分析暂态过电压是电力系统中常见的暂态现象,通常是由于雷击或开关操作导致的。

过电压从物理上来说是一种瞬时的电压变化,但它会对设备和系统产生破坏性的影响。

总结电力系统中的暂态分析是一种关键的技术,它可以帮助工程师和研究人员确定电力系统在发生暂态过程时的情况。

暂态分析不仅可以为电力系统的设计和改进提供理论基础,还可以为实际的电力系统运行提供指导。

在电力系统的建设和运行中,暂态分析技术正在不断地发展和更新,以提高电力系统的稳定性、可靠性和安全性。

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。

电力系统电压暂态稳定性分析

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。

电力系统暂态分析

电力系统暂态分析

电力系统暂态分析概述电力系统暂态分析是电力系统工程中的重要环节,它主要研究电力系统在暂态过程中的运行状态和稳定性。

暂态过程是指系统发生突发故障后,从故障发生到系统恢复正常运行的过程。

电力系统暂态分析的目的是评估系统在故障情况下的电压、电流和功率等参数的变化,以便采取相应的措施来保障系统的平安运行。

暂态分析的方法暂态分析的方法主要有以下几种:1. 数值计算法数值计算法是一种较为常用的暂态分析方法。

它通过建立电力系统的数学模型,采用数值计算的技术来模拟系统在暂态过程中的行为。

数值计算法可以分为直接法和迭代法两种。

直接法是指直接求解系统方程组,得到系统在每个时刻的状态;迭代法是指通过屡次迭代求解,逐步逼近真实解。

数值计算法的优点是适用范围广,可以模拟各种不同类型的暂态过程,但计算量大,耗时较长。

2. 等效方法等效方法是一种简化计算的暂态分析方法。

它通过将电力系统中的各个元件等效为简化的模型,来简化暂态分析的计算过程。

等效方法主要包括等值电路法和等值参数法。

等值电路法是指将电力系统中的元件用等效电路来代替,以简化计算;等值参数法是指将电力系统中的元件用等效参数来代替,以简化计算。

等效方法的优点是计算速度快,但往往精度较低。

3. 软件仿真法软件仿真法是一种基于计算机软件的暂态分析方法。

它利用计算机软件来构建电力系统的模型,并通过仿真计算得到系统在暂态过程中的行为。

常用的电力系统暂态分析软件有PSS/E、EMTP等。

软件仿真法的优点是模型灵巧性高,能够模拟复杂的暂态过程,但需要具备一定的计算机编程和模拟仿真的技术。

暂态分析的应用暂态分析在电力系统工程中有广泛的应用。

以下是几个常见的应用场景:1. 故障分析暂态分析可以用于故障分析,即在系统发生故障后,分析故障对系统的影响。

通过暂态分析,可以评估故障引起的电压暂降、电压暂升和电流过载等情况,以及评估故障后的系统稳定性和可靠性。

2. 保护设备设计暂态分析可以用于保护设备的设计。

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

电力系统暂态分析

电力系统暂态分析电力系统暂态分析是指对电力系统在暂态过程中的电压、电流、功率等参数进行研究和分析的过程。

暂态过程是指系统发生突变、故障等原因引起的瞬时变化过程,一般持续时间很短,但对电力系统的稳定运行和设备安全具有重要影响。

本文将介绍电力系统暂态分析的基本原理、方法和应用。

一、电力系统暂态分析的基本原理在电力系统中,暂态过程主要包括大电流暂态和大电压暂态。

大电流暂态一般是由于系统突发故障引起的,如短路故障;大电压暂态则是由于系统发生突变,如开关切换等。

暂态过程中,电力系统的电压、电流和功率等参数会发生瞬时的变化,因此需要进行暂态分析来研究这些变化对系统和设备的影响。

暂态分析的基本原理是根据电力系统的物理特性和传输线路的数学模型,通过求解微分方程组或差分方程组,获得系统在暂态过程中各个时刻的电压、电流和功率等参数。

在电力系统暂态分析中,常用的数学模型包括传输线模型、发电机模型、变压器模型等,这些模型可以描述不同设备在暂态过程中的响应特性。

二、电力系统暂态分析的方法电力系统暂态分析的方法主要包括数值计算方法和仿真计算方法。

数值计算方法是通过数学公式和数值计算技术,求解电力系统暂态过程的物理方程。

常用的数值计算方法包括龙格-库塔法和差分法等。

仿真计算方法是通过建立电力系统的数学模型,利用计算机软件进行模拟计算,得到系统在暂态过程中各个时刻的参数。

常用的仿真计算软件包括PSCAD、EMTP-RV等。

在进行电力系统暂态分析时,需要先确定系统的故障类型、故障位置和故障参数等。

然后,根据故障类型选择适当的暂态分析方法,并进行故障电流和故障电压等参数的计算。

最后,根据计算结果进行参数比较和评估,确定系统在暂态过程中的稳定性和设备的安全性。

三、电力系统暂态分析的应用电力系统暂态分析在电力系统的设计、运行和维护中起着重要的作用。

具体应用包括:1. 设备选择和配置:通过对电力系统暂态过程的分析,可以评估不同设备的暂态稳定性,选择合适的设备并进行合理配置,确保系统在暂态过程中能够正常运行。

电力系统暂态分析要点总结

电力系统暂态分析要点总结

第一早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0角有关,变化周期前两者为n,后者为2n。

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。

电力系统的暂态稳定性分析

电力系统的暂态稳定性分析

电力系统的暂态稳定性分析电力系统是现代社会不可或缺的基础设施之一,它的稳定运行对于保障电力供应的可靠性和质量至关重要。

而暂态稳定性分析则是电力系统运行中的一个重要方面,它主要研究电力系统在发生故障或突发负荷变化时的动态响应和稳定恢复能力。

暂态稳定性是指电力系统在遭受外界扰动后,能够在一定时间内恢复到新的稳定工作状态的能力。

它是电力系统运行安全性的重要指标,也是电力系统规划、设计和运行的关键问题之一。

暂态稳定性分析的目的就是评估系统在遭受各种故障或负荷变化时的稳定性,并采取相应的措施来提高系统的稳定性。

在进行暂态稳定性分析时,首先需要建立电力系统的数学模型。

这个模型通常是基于电力系统的节点和支路参数,包括发电机、变压器、线路和负荷等。

然后,通过对这个模型进行求解和仿真,可以得到系统在不同故障情况下的动态响应和稳定恢复过程。

暂态稳定性分析的核心是对系统的动态稳定性进行评估。

这个评估通常包括两个方面的内容:一是判断系统是否能够在故障后恢复到稳定工作状态;二是评估恢复过程中的稳定性和动态性能。

为了实现这个评估,通常需要考虑系统的暂态稳定极限、暂态稳定域和暂态稳定边界等指标。

在实际的电力系统运行中,暂态稳定性分析可以帮助运营人员预测系统在故障发生后的动态响应,并采取相应的措施来保障系统的稳定运行。

例如,当系统遭受短路故障时,暂态稳定性分析可以帮助运营人员判断故障是否会导致系统崩溃,并提供相应的补偿措施,如调整发电机励磁系统或采取控制措施来稳定系统。

此外,暂态稳定性分析还对电力系统的规划和设计具有重要意义。

通过对系统的暂态稳定性进行评估,可以确定系统的容量和配置,以满足系统在故障或负荷变化时的稳定要求。

同时,暂态稳定性分析还可以帮助设计师评估不同方案的优劣,选择最优的方案来提高系统的暂态稳定性。

总之,电力系统的暂态稳定性分析是电力工程中一个重要的研究领域。

它关注系统在面临故障或负荷变化时的动态响应和稳定恢复能力,对于保障电力系统的安全可靠运行具有重要意义。

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。

电力系统电磁暂态特性分析

电力系统电磁暂态特性分析

电力系统电磁暂态特性分析电力系统是一个复杂的系统,由大量的电气设备和电路构成,包括发电机、变电站、输电线路、配电线路、电力负载等。

在实际运行中,电力系统中会不可避免地产生各种电磁暂态现象,如过电压、过电流、电磁干扰等,这些暂态现象有可能导致电力设备的故障,甚至给人们带来巨大的经济损失和安全隐患。

因此,对电力系统的电磁暂态特性进行分析和研究,具有极为重要的现实意义。

一、电磁暂态的概念及影响电磁暂态是指在电力系统中短时间内发生的电压、电流和电场、磁场等参数的变化过程,主要包括以下几种类型:1.电压暂降和电压暂升:电力系统中由于外部干扰、设备操作等引起的系统电压瞬时下降或瞬时上升的现象。

2.过电压和过电流:电力系统中由于负载波动、故障、雷击等原因引起的电压或电流超过额定值的现象。

3.电磁干扰:电力系统中由于设备操作或外部干扰引起的电磁辐射或感应,对电子器件等产生干扰影响。

以上三种电磁暂态现象对电力系统和电力设备都会产生不同程度的影响。

如电压暂降和电压暂升会使电力设备失去稳态工作,从而对电力系统的稳定性和可靠性产生影响;过电压和过电流会对设备的绝缘性能产生损伤,甚至引发火灾等;电磁干扰会干扰电子设备的正常工作,给通讯、计算机等领域带来不良影响。

二、电磁暂态分析方法在对电磁暂态进行分析时,需要采用适当的分析方法,以得到准确的结果,并采取相应的措施消除或减小暂态影响。

常用的电磁暂态分析方法主要有以下几种:1.传统的解析法:该方法主要是基于电磁场理论,通过解析电路方程和场方程,求解相应的电磁场参数,如电压、电流、电场、磁场等。

2.数值模拟法:该方法主要是通过建立电磁场数值模型,利用数值计算手段求解电磁场参数。

3.试验分析法:该方法主要是利用实验手段对电力设备或系统进行测试和分析,以获得电磁暂态的详细信息。

三、电磁暂态仿真为了更好地模拟和分析电磁暂态现象,电气工程师经常使用电磁暂态仿真软件。

这种软件可以生成复杂的电路模型,并对电路中的电压、电流等参数进行仿真计算,以模拟电磁暂态的影响。

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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。

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