(完整版)电力系统暂态分析(第四版)考试重点总结
电力系统暂态分析(第四版)考试重点总结
第一章 电力系统故障分析的基础知识1.(短路)故障 电力系统中相与相之间或相与地之间的非正常连接类型 横向故障:短路故障;纵向故障:断线故障危害 (1)短路时,由于回路阻抗减小及突然短路时的暂态过程,使短路电流急剧增加(短路点距发电机电气距离愈近,短路电流越大)(2)短路初期,电流瞬时值最大,将引起导体及绝缘的严重发热甚至损坏;同时电气设备的导体间将受到很大的电动力,可能引起导体或线圈变形以致损坏(3)引起电网电压降低,靠近短路点处电压下降最多,影响用户用电设备的正常工作(4)改变电网结构,引起系统中功率分布的变化,从而导致发电机输入输出功率的不平衡,可能引起并列运行的发电机失去同步,破坏系统稳定,造成系统解列,引起大面积停电(短路造成的最严重后果)(5)短路不平衡电流产生不平衡磁通,造成对通信系统的干扰2。
标幺值的计算 P63。
无穷大功率电源 电源的电压和频率保持恒定,内阻抗为零三相短路电流分量(1)稳态对称交流分量(2)衰减直流分量(衰减时间常数T a =L/R ,空载条件下短路角满足/α - ϕ /=90 ︒ 时,直流分量起始值最大)短路冲击电流 i M = K M I m ,K M :冲击系数 K M =1~2短路电流最大有效值 ()2M m M 1-K 212I +=I ; K M =1.8时,⎪⎭⎫ ⎝⎛=252.1mI I M ;K M =1.9时,⎪⎭⎫ ⎝⎛=262.1m I I M 第二章 同步发电机突然三相短路分析1。
三相短路电流分量定子侧:直流分量,(近似)两倍基频交流分量,基频交流分量(两个衰减时间常数,暂态T d ''、次暂态T d ')转子侧:直流分量,基频交流分量(暂态过程中,定子绕组中基频交流分量和转子中直流分量衰减时间常数相同,定子侧直流分量和转子中基频交流分量衰减时间常数相同)2。
分析中引入的物理量及其物理意义 P27-P343.基频交流分量初始值的推导 (1)空载P34(2)负载P414.Park 变换 交流量→对称直流分量将静止的abc 三相绕组中的物理量变换为旋转的dq0等值绕组中的物理量5.空载短路电流表达式 P68 式(2—131)()()000000'002t cos 1'12cos 1'12t cos 'θθθ+⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=---a a d T t q d q T t q d q d q T t d q dq a e x x E e x x E x E e x E x E i 6.自动调节励磁装置对短路电流的影响自动调节励磁装置的动作将会使短路电流的基频交流分量增大,但由于励磁电流的增加是一个逐步的过程,因而短路电流基频交流分量的初始值不会受到影响第三章 电力系统三相短路电流的实用计算1.简单系统短路电流交流分量初始值计算P822。
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。
电力系统分析基础知识点总结(第四版)模板
填空题 1、 输电线路的网络参数是指(电阻) 、(电抗)、(电纳)、(电导)。
2、 所谓“电压降落”是指输电线首端和末端电压的(相量)之差。
“电压偏移” 电压的(数值)的差。
3、 由无限大的电源供电系统,发生三相短路时,其短路电流包含(强制 凋期) 电流的最大瞬时的值又叫(短路冲击电流) ,他出现在短路后约(半)个周波左右, 应为(0.01 )秒左右。
4、 标么值是指(有名值/实际值)和(基准值)的比值。
5、 所谓“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) 形式有(三相短路),(两相短路),(单相短路接地),(两相短路接地)。
6、 电力系统中的有功功率电源是(各类发电厂的发电机) ,无功功率电源是(发电机),(电容器和调相机),(并联 电抗器),(静止补偿器和静止调相机)。
7、 电力系统的中性点接地方式有(直接接地) (不接地)(经消弧线圈接地)。
8、 电力网的接线方式通常按供电可靠性分为(无备用)接线和(有备用)接线。
9、 架空线是由(导线)(避雷线)(杆塔)(绝缘子)(金具)构成。
10、 电力系统的调压措施有(改变发电机端电压) 、(改变变压器变比)、(借并联补偿设备调压)、(改变输电线路参 数)。
11、 某变压器铭牌上标么电压为220 ± 2*2.5%,他共有(5 )个接头,各分接头电压分别为 (220KV )( 214.5KV )( 209KV ) (225.5KV )( 231KV )。
二:思考题 电力网,电力系统和动力系统的定义是什么?( 答:电力系统:由发电机、发电厂、输电、变电、电力网: 由变压器、电力线路、等变换、 动力系统:电力系统和动力部分的总和。
电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别? 答:电力系统的地理接线图主要显示该系统中发电厂、 但难以表示各主要电机电器间的联系。
电力系统的电气接线图主要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电机电器、线路之 间的电气结线。
电力系统分析-暂态复习要点
电力系统分析-暂态复习要点第七章同步发电机基本方程1、为什么从a 、b 、c 变到d 、q 、0坐标系?定转子相对运动,磁链变化,导致电感随时间变化,从而磁链方程系统随时间变化,不易求解,派克变换将a,b,c 坐标系统的量转换为另一个坐标系统上的量,将变系数变换成常系数,解决系数随时间变化的问题2、解决系数矩阵不对称问题?通过选择适当的基准值,建立了同步电机基本方程的标幺制形式,解决了派克方程互感系数不可易的问题。
3、同步发电机稳态运行电压方程及向量图①隐极机(xd = xq );②凸极机(xd ≠ xq )第八章三相短路暂态过程1、大扰动引起暂态过程(大扰动有哪些?短路&断线;横向故障&纵向故障)短路:相相,相地绝缘破坏而引起短接引起的通路横向故障断线:相或者两相断开纵向故障2、短路类型(f (1)、f (2)、f (1,1)、f (3)),短路几个基本概念(对称、不对称、金属、非金属、发生概率大小、危害程度),短路危害。
f (1)单相接地短路、f (2)两相短路、f (1,1)两相接地短路、f (3)三相短路。
三相短路为对称故障其余都为非对称故障发生概率大到小:单相接地短路,两相短路,两相接地短路,三相短路。
危害程度与发生概率相反。
危害:短路电流使设备电动力稳定破坏;短路电流使设备热效应稳定破坏,严重者因其火灾;影响用户正常生产、设置损坏用户设备;引起电力系统稳定性破坏,甚至造成系统瓦解、大面积停电;负序电流引起同步发电机等设备损坏;零序电流干扰电力线路周围的通讯线路3、无穷大系统三相短路计算(对有源网络列电压方程,解非齐次微分方程,获得通解和特解,即为短路全电流),短路冲击电流、短路全电流有效值、短路功率的计算和计算目的U()d q q q q d d q d d q q Q d q dQ q U jI x U E jI x E U jI x jI x E j x x I E U jIx ?=-??=-=++=+-=+4、发电机突然三相短路的电流分量与衰减规律①电流分量:定子:基频分量,直流分量,倍频分量;转子:直流分量,基频分量;②衰减规律:定子电流基频分量≌ 转子直流分量;时间常数取决于转子绕组;定子非周期分量及倍频分量≌ 转子基频分量,时间常数取决于定子绕组5、发电机暂态与次暂态等值电路①暂态等值电路——不计阻尼绕组②次暂态等值电路——计及阻尼(D ,Q 轴)绕组6、发电机各类电抗的大小比较和电动势大小比较第九章三相短路电流计算1、起始次暂态电流(交流分量初始有效值)、冲击电流计算①将系统中所有设备用次暂态参数表示,并将其在统一基准容量下标幺化;②网络化简,得到短路点电流标幺值(可根据短路点基准电压、基准容量得到有名值)③各发电机的起始次暂态电流:=发电机电势/发电机与短路点直接相连的电抗④计算短路点冲击电流:=电流幅值*冲击系数=*各发电机给短路点贡献电流有名值*冲击系数2、要计算短路电流任意时刻的有效值?采样计算曲线方法(弄清楚什么是转移电抗、什么是计算电抗)转移电抗:发电机与短路点的连接电抗,归算到系统基准容量下的;定义为如果除电动势E以外,其他电动势都为0,则E与此点F点的电流的比值即为该电源与短路点间的转移阻抗。
电力系统分析基础知识点总结(第四版)
填空题1、输电线路的网络参数是指(电阻)、(电抗)、(电纳)、(电导)。
2、所谓“电压降落”是指输电线首端和末端电压的(相量)之差。
“电压偏移”是指输电线某点的实际电压和额定电压的(数值)的差。
3、由无限大的电源供电系统,发生三相短路时,其短路电流包含(强制/周期)分量和(自由/非周期)分量,短路电流的最大瞬时的值又叫(短路冲击电流),他出现在短路后约(半)个周波左右,当频率等于50HZ时,这个时间应为(0.01)秒左右。
4、标么值是指(有名值/实际值)和(基准值)的比值。
5、所谓“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),在三相系统中短路的基本形式有(三相短路),(两相短路),(单相短路接地),(两相短路接地)。
6、电力系统中的有功功率电源是(各类发电厂的发电机),无功功率电源是(发电机),(电容器和调相机),(并联电抗器),(静止补偿器和静止调相机)。
7、电力系统的中性点接地方式有(直接接地)(不接地)(经消弧线圈接地)。
8、电力网的接线方式通常按供电可靠性分为(无备用)接线和(有备用)接线。
9、架空线是由(导线)(避雷线)(杆塔)(绝缘子)(金具)构成。
10、电力系统的调压措施有(改变发电机端电压)、(改变变压器变比)、(借并联补偿设备调压)、(改变输电线路参数)。
11、某变压器铭牌上标么电压为220±2*2.5%,他共有(5)个接头,各分接头电压分别为(220KV)(214.5KV)(209KV)(225.5KV)(231KV)。
二:思考题电力网,电力系统和动力系统的定义是什么?(p2)答: 电力系统:由发电机、发电厂、输电、变电、配电以及负荷组成的系统。
电力网:由变压器、电力线路、等变换、输送、分配电能的设备组成的部分。
动力系统:电力系统和动力部分的总和。
电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别?(p4-5)答:电力系统的地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置,电力线路的路径以及它们相互间的连接。
(完整版)电力系统稳定分析电力系统暂态分析试题+答案
(完整版)电⼒系统稳定分析电⼒系统暂态分析试题+答案1.采⽤分裂导线的⽬的是( A )A.减⼩电抗B.增⼤电抗C.减⼩电纳D.增⼤电阻2.下列故障形式中对称的短路故障为( C )A.单相接地短路B.两相短路C.三相短路D.两相接地短路3.简单系统静态稳定判据为( A )A.>0B.<0C.=0D.都不对4.应⽤等⾯积定则分析简单电⼒系统暂态稳定性,系统稳定的条件是( C )A.整步功率系数⼤于零B.整步功率系数⼩于零C.最⼤减速⾯积⼤于加速⾯积D.最⼤减速⾯积⼩于加速⾯积5.频率的⼀次调整是( A )A.由发电机组的调速系统完成的B.由发电机组的调频系统完成的C.由负荷的频率特性完成的D.由⽆功补偿设备完成的6.系统备⽤容量中,哪种可能不需要( A )A.负荷备⽤B.国民经济备⽤C.事故备⽤D.检修备⽤7.电⼒系统中⼀级负荷、⼆级负荷和三级负荷的划分依据是⽤户对供电的(A )A.可靠性要求B.经济性要求C.灵活性要求D.优质性要求9.中性点不接地系统发⽣单相接地短路时,⾮故障相电压升⾼⾄( A )B.1.5倍相电压C.1.5倍线电压D.倍相电压10.P-σ曲线被称为( D )A.耗量特性曲线B.负荷曲线C.正弦电压曲线D.功⾓曲线11.顺调压是指( B )A.⾼峰负荷时,电压调⾼,低⾕负荷时,电压调低B.⾼峰负荷时,允许电压偏低,低⾕负荷时,允许电压偏⾼C.⾼峰负荷,低⾕负荷,电压均调⾼D.⾼峰负荷,低⾕负荷,电压均调低12.潮流⽅程是( D )A.线性⽅程组B.微分⽅程组C.线性⽅程D.⾮线性⽅程组13.分析简单电⼒系统的暂态稳定主要应⽤( B )A.等耗量微增率原则B.等⾯积定则C.⼩⼲扰法D.对称分量法14.电⼒线路等值参数中消耗有功功率的是(A)A.电阻B.电感C.电纳D.电容15.⼀般情况,变压器的负序电抗X T(2)与正序电抗X T(1)的⼤⼩关系为(C)A.X T(1)>X T(2)B.X T(1)C.X T(1)=X T(2)D.X T(1)>>X T(2)16.电⼒系统分析中,有功功率的单位常⽤(B)B.MWC.MVAD.V17.在下列各种故障类型中,属于纵向故障的是(D)A.两相短路B.两相断线C.单相接地短路D.两相短路接地18.利⽤P—Q分解法和⽜顿—拉夫逊法进⾏潮流计算,⼆者的收敛速度是(C)A.P—Q分解法⾼于⽜顿—拉夫逊法B.⽆法⽐较C.⽜顿拉夫逊法⾼于P—Q分解法D.两种⽅法⼀样19.电⼒系统的综合供电负荷加上⼚⽤电之和,称为(A)A.发电负荷B.供电负荷C.⽤电负荷D.⼯业负荷20.构成电⼒⽹的主要设备有(B)A.变压器,⽤户B.变压器,电⼒线路C.电缆,架空线D.电阻,电容21.系统发⽣两相接地短路故障时,复合序⽹的连接⽅式为(A)A.正序、负序、零序并联B.正序、负序并联、零序⽹开路C.正序、零序并联、负序开路D.零序、负序并联,正序开路22.系统发⽣两相短路故障时,复合序⽹的连接⽅式为(B)A.正序、负序、零序并联B.正序、负序并联、零序⽹开路C.正序、零序并联、负序开路D.零序、负序并联,正序开路23.系统发⽣单接地短路故障时,复合序⽹的连接⽅式为(A)A.正序、负序、零序串联B.正序、负序并联、零序⽹开路C.正序、零序并联、负序开路D.零序、负序并联,正序开路24.⼆相断线时的复合序⽹是在断⼝处( A )。
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。
(完整版)电力系统暂态分析期末复习题答案
(完整版)电⼒系统暂态分析期末复习题答案电⼒系统暂态分析期末复习题答案第2章同步发电机突然三相短路⼀、简答题1.电⼒系统暂态过程的分类暂态过程分为波过程、电磁暂态过程和机电暂态过程。
波过程主要研究与过电压有关的电压波和电流波的传递过程;电磁暂态过程主要研究与各种短路故障和断线故障有关的电压、电流的变化,功率的变化;机电暂态过程主要研究电⼒系统受到⼲扰时,发电机转速、功⾓、功率的变化。
2.为什么说电⼒系统的稳定运⾏状态是⼀种相对稳定的运⾏状态?由于实际电⼒系统的参数时时刻刻都在变化,所以电⼒系统总是处在暂态过程之中,如果其运⾏参量变化持续在某⼀平均值附近做微⼩的变化,我们就认为其运⾏参量是常数(平均值),系统处于稳定⼯作状态。
由此可见系统的稳定运⾏状态实际是⼀种相对稳定的⼯作状态。
3.同步发电机突然三相短路时,定⼦绕组电流中包含哪些电流分量?转⼦励磁绕组中包含哪些电流分量?阻尼绕组中包含哪些电流分量?它们的对应关系和变化规律是什么?定⼦电流中包含基频交流分量、直流分量和倍频交流分量;转⼦励磁绕组中包含强制励磁电流分量、直流分量和基频交流分量;d轴阻尼绕组中包含直流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。
定⼦绕组中直流分量和倍频分量与转⼦励磁绕组中的基频交流分量相对应,两者共同衰减,最后衰减⾄零;转⼦回路直流分量与定⼦基频交流分量相对应,共同衰减但不会为零4.同步发电机原始磁链⽅程中哪些电感系数为常数?哪些电感系数是变化的?变化的原因是什么?凸极式同步发电机原始磁链⽅程中,转⼦的⾃感系数、转⼦各绕组之间的互感系数为常数;定⼦的⾃感系数、定⼦绕组间的互感系数可变可不变,定⼦与转⼦间的互感系数是变化,变化的主因是转⼦旋转,辅因是转⼦凸级⽓息中d,q磁路不对称。
隐极式同步发电机原始磁链⽅程中,转⼦的⾃感系数、转⼦各绕组之间的互感系数为常数、定⼦的⾃感系数、定⼦绕组间的互感系数均为常数;定⼦与转⼦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相对运动。
2021年电力系统分析基础知识点总结第四版
填空题1、输电线路网络参数是指(电阻)、(电抗)、(电纳)、(电导)。
2、所谓"电压降落”是指输电线首端和末端电压(相量)之差。
"电压偏移”是指输电线某点实际电压和额左电压(数值)差。
3、由无限大电源供电系统,发生三相短路时,其短路电流包括(强制/周期)分量和(自由/非周期)分量,短路电流最大瞬时值又叫(短路冲击电流),她出当前短路后约(半)个周波左右,当频率等于50HZ时,这个时间应为(0.01)秒左右。
4、标么值是指(有需值/实际值)和(基准值)比值。
5、所谓“短路”是指(电力系统正常运营状况以外相与相之间或相与地之间连接),任三相系统中短路基本形式有(三相短路),(两相短路),(单相短路接地),(两相短路接地)。
6、电力系统中有功功率电源是(各类发电厂发电机),无功功率电源是(发电机),(电容器和调相机),(并联电抗器),(静止补偿器和静止调相机)。
7、电力系统中性点接地方式有(直接接地)(不接地)(经消弧线圈接地)。
8、电力网接线方式普通按供电可靠性分为(无备用)接线和(有备用)接线。
9、架空线是由(导线)(避雷线)(杆塔)(绝缘子)(金具)构成。
10、电力系统调压亦法有(变化发电机端电压)、(变化变压器变比)、(借并联补偿设备调压)、(变化输电线路参数)。
11、某变压器铭牌上标么电压为220±2*2.5%,她共有(5)个接头,各分接头电压分别为(220KV)(214.5KV)(209KV)(225.5KV)(231KV)。
二:思考题电力网,电力系统和动力系统泄义是什么?(p2)答:电力系统:由发电机、发电厂、输电、变电、配电以及负荷构成系统。
电力网:由变压器、电力线路、等变换、输送、分派电能设备构成某些。
动力系统:电力系统和动力某些总和。
电力系统电气接线图和地理接线图有何区别?(p4-5 )答:电力系统地理接线图重要显示该系统中发电厂、变电所地理位置,电力线路途径以及它们互相间连接。
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。
电力系统分析基础知识点总结(第四版)分析
电⼒系统分析基础知识点总结(第四版)分析填空题1、输电线路的⽹络参数是指(电阻)、(电抗)、(电纳)、(电导)。
2、所谓“电压降落”是指输电线⾸端和末端电压的(相量)之差。
“电压偏移”是指输电线某点的实际电压和额定电压的(数值)的差。
3、由⽆限⼤的电源供电系统,发⽣三相短路时,其短路电流包含(强制/周期)分量和(⾃由/⾮周期)分量,短路电流的最⼤瞬时的值⼜叫(短路冲击电流),他出现在短路后约(半)个周波左右,当频率等于50HZ时,这个时间应为(0.01 )秒左右。
4、标么值是指(有名值/实际值)和(基准值)的⽐值。
5、所谓“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),在三相系统中短路的基本形式有(三相短路),(两相短路),(单相短路接地),(两相短路接地)。
6、电⼒系统中的有功功率电源是(各类发电⼚的发电机),⽆功功率电源是(发电机),(电容器和调相机),(并联电抗器),(静⽌补偿器和静⽌调相机)。
7、电⼒系统的中性点接地⽅式有(直接接地)(不接地)(经消弧线圈接地)。
8、电⼒⽹的接线⽅式通常按供电可靠性分为(⽆备⽤)接线和(有备⽤)接线。
9、架空线是由(导线)(避雷线)(杆塔)(绝缘⼦)(⾦具)构成。
10、电⼒系统的调压措施有(改变发电机端电压)、(改变变压器变⽐)、(借并联补偿设备调压)、(改变输电线路参数)。
11、某变压器铭牌上标么电压为220 ± 2*2.5%,他共有(5 )个接头,各分接头电压分别为(220KV)( 214.5KV)(209KV)(225.5KV )(231KV )。
⼆:思考题电⼒⽹,电⼒系统和动⼒系统的定义是什么?(p2)答:电⼒系统:由发电机、发电⼚、输电、变电、配电以及负荷组成的系统。
电⼒⽹:由变压器、电⼒线路、等变换、输送、分配电能的设备组成的部分。
动⼒系统:电⼒系统和动⼒部分的总和。
电⼒系统的电⽓接线图和地理接线图有何区别?(p4-5)答:电⼒系统的地理接线图主要显⽰该系统中发电⼚、变电所的地理位置,电⼒线路的路径以及它们相互间的连接。
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。
电力系统分析考试重点总结全
1. 同步发电机并列的理想条件表达式为:f G=f S、U G=U S、δe=0。
实际要求:冲击电流较小、不危及电气设备、发电机组能迅速拉入同步运行、对待并发电机和电网运行的影响较小。
2. 同步发电机并网方式有两种:将未加励磁电流的发电机升速至接近于电网频率,在滑差角频率不超过允许值时进行并网操作属于自同期并列;将发电机组加上励磁电流,在并列条件符合时进行并网操作属于准同期并列。
3. 采用串联补偿电容器可以补偿输电线路末端电压,设电容器额定电压为 U NC=0.6kV ,容量为Q NC=20kVar 的单相油浸纸制电容器,线路通过的最大电流为I M=120A,线路需补偿的容抗为 X C=8.2Ω,则需要并联电容器组数为m=4,串联电容器组数为n=2。
4. 常用的无功电源包括同步发电机、同步调相机、并联电容器、静止无功补偿器。
6 同步发电机常见的励磁系统有直流励磁机、交流励磁机、静止励磁系统,现代大型机组采用的是静止励磁系统。
7 励磁系统向同步发电机提供励磁电流形式是直流。
8 电力系统的稳定性问题分为两类,即静态稳定、暂态稳定。
9 电力系统负荷增加时,按等微增率原则分配负荷是最经济的。
10. 同步发电机励磁系统由励磁调节器和励磁功率单元两部分组成。
11. AGC 属于频率的二次调整, EDC 属于频率的三次调整。
12. 发电机自并励系统无旋转元件,也称静止励磁系统。
13. 采用同步时间法(积差调频法)的优点是能够实现负荷在调频机组间按一定比例分配,且可以实现无差调频,其缺点是动态特性不够理想、各调频机组调频不同步,不利于利用调频容量。
14. 频率调整通过有功功率控制来实现,属于集中控制;电压调整通过无功功率控制来实现,属于分散控制。
15. 当同步发电机进相运行时,其有功功率和无功功率的特点是向系统输出有功功率、同时吸收无功功率。
16 自动励磁调节器的强励倍数一般取1.6~2.0。
重合器与普通断路器的区别是普通断路器只能开断电路,重合器还具有多次重合功能。
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。
(完整版)电力系统暂态分析期末复习重点
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?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 。
4、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。
5、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。
6、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。
8、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。
9、提高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? 答:提高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”,具体的措施有: 1)采用分裂导线2)线路串联电力电容器;3)采用先进的励磁调节装置;4)提高输电线路的电压等级; 5)改善系统结构和选择适当的系统运行方式;10、简单电力系统同步发电机并列运行暂态稳定的条件是什么? 简单电力系统同步发电机并列运行暂态稳定的条件是受扰运动中加速面积小于最大减速面积。
(完整版)电力系统暂态分析重点及答案
单项选择题1、短路电流最大有效值出现在(1)。
A 、短路发生后约半个周期时;2、利用对称分量法分析计算电力系统不对称故障时,应选(2)相作为分析计算的基本相.B 、特殊相3、关于不对称短路时短路电流中的各种电流分量,下述说法中正确的是(3).C 、短路电流中除非周期分量将逐渐衰减到零外,其它电流分量都将从短路瞬间的起始值衰减到其稳态值。
4、不管电力系统发生什么类型的不对称短路,短路电流中一定存在(2)。
B 、正序分量和负序分量;5、在简单电力系统中,如某点的三序阻抗021∑∑∑==Z Z Z ,则在该地点发生不同类型短路故障时,按对发电机并列运行暂态稳定性影响从大到小排序,应为(2).B 、三相短路、两相短路接地、两相短路、单相接地短路;6、发电机-变压器单元接线,变压器高压侧母线上短路时,短路电流冲击系数应取(2).B 、1.8;7、电力系统在事故后运行方式下,对并列运行静态稳定储备系数(%)P K 的要求是(3).C 、(%)P K ≧10。
8、下述各组中,完全能够提高电力系统并列运行暂态稳定性的一组是(2)。
B 、变压器中性点经小电阻接地、线路装设重合闸装置、快速切除线路故障;9、对于三相三柱式变压器,其正序参数、负序参数和零序参数的关系是(2).B 、正序参数与负序参数相同,与零序参数不同;10、分析计算电力系统并列运行静态稳定性的小干扰法和分析计算电力系统并列运行暂态稳定性的分段计算法,就其实质 而言都是为了求(1)。
A 、t -δ曲线1、计算12MW 以上机组机端短路冲击电流时,短路电流冲击系数应取(2). B 、1。
9;2、发电机三相电压为:)sin(αω+=t U u m a 、)120sin(0-+=αωt U u m b ,)120sin(0++=αωt U u m c ,如将短路发生时刻作为时间的起点(0=t ),当短路前空载、短路回路阻抗角为800(感性)时,B 相短路电流中非周期分量取得最大值的条件是(2) B 、0110=α;3、具有阻尼绕组的凸极式同步发电机,机端发生三相短路时,电磁暂态过程中定子绕组中存在(1)。
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第一章 电力系统故障分析的基础知识1.(短路)故障 电力系统中相与相之间或相与地之间的非正常连接类型 横向故障:短路故障;纵向故障:断线故障危害 (1)短路时,由于回路阻抗减小及突然短路时的暂态过程,使短路电流急剧增加(短路点距发电机电气距离愈近,短路电流越大)(2)短路初期,电流瞬时值最大,将引起导体及绝缘的严重发热甚至损坏;同时电气设备的导体间将受到很大的电动力,可能引起导体或线圈变形以致损坏(3)引起电网电压降低,靠近短路点处电压下降最多,影响用户用电设备的正常工作(4)改变电网结构,引起系统中功率分布的变化,从而导致发电机输入输出功率的不平衡,可能引起并列运行的发电机失去同步,破坏系统稳定,造成系统解列,引起大面积停电(短路造成的最严重后果)(5)短路不平衡电流产生不平衡磁通,造成对通信系统的干扰2.标幺值的计算 P63.无穷大功率电源 电源的电压和频率保持恒定,内阻抗为零三相短路电流分量(1)稳态对称交流分量(2)衰减直流分量(衰减时间常数T a =L/R ,空载条件下短路角满足/α - ϕ /=90 ︒ 时,直流分量起始值最大)短路冲击电流 i M = K M I m ,K M :冲击系数 K M =1~2 短路电流最大有效值 ;()2M m M 1-K 212I +=I K M =1.8时,;K M =1.9时,⎪⎭⎫ ⎝⎛=252.1mI I M ⎪⎭⎫ ⎝⎛=262.1m I I M 第二章 同步发电机突然三相短路分析1.三相短路电流分量定子侧:直流分量,(近似)两倍基频交流分量,基频交流分量(两个衰减时间常数,暂态T d ''、次暂态T d ')转子侧:直流分量,基频交流分量(暂态过程中,定子绕组中基频交流分量和转子中直流分量衰减时间常数相同,定子侧直流分量和转子中基频交流分量衰减时间常数相同)2.分析中引入的物理量及其物理意义 P27-P343.基频交流分量初始值的推导 (1)空载P34(2)负载P414.Park 变换 交流量→对称直流分量将静止的abc 三相绕组中的物理量变换为旋转的dq0等值绕组中的物理量5.空载短路电流表达式 P68 式(2-131)()()000000'002t cos 11cos 11t cos θθθ+⎪⎫ ⎛--⎪⎫ ⎛+-+⎥⎤⎢⎡+⎪⎫ ⎛-=---aa d T t q T t q q T t q q a e E e E E e E E i6.自动调节励磁装置对短路电流的影响自动调节励磁装置的动作将会使短路电流的基频交流分量增大,但由于励磁电流的增加是一个逐步的过程,因而短路电流基频交流分量的初始值不会受到影响第三章 电力系统三相短路电流的实用计算1.简单系统短路电流交流分量初始值计算P822.计算机计算复杂系统短路电流交流分量初始值的原理及计算过程 P953.转移阻抗 即消去中间节点后网形网络中电源与短路点间的连接阻抗第四章 对称分量法及电力系统元件的各序参数和等值电路1.对称分量法 将三组不对称电流唯一地分解成三组对称的电流来处理 正序(1):幅值相等,相位相差120֯ ,a 超前b 负序(2):幅值相等,相位与正序相反 零序(0):幅值相位相同()()()()()()()()()⎪⎩⎪⎨⎧++=++=++=021021021c c c c b b b b a a a a F F F F F F F F F F F F ()()()⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡0a 2a 1a 22c b a 1a 1a 111F F F a a F F F()()()⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡c ba 220a 2a 1a 111a a 1a a 131F F FF F F 2.同步发电机负序电抗x (2) 发电机端点的负序电压基频分量与流入定子绕组的负序电流基频分量的比值隐极机和有阻尼绕组的凸级机无阻尼绕组凸级机()22qd x x x ''+''=qd x x x '=)2( 同步发电机零序电抗x (0) 施加在发电机端点的零序电压基频分量与流入定子绕组的零序电流基频分量的比值 (异步电动机,()d x x ''=6.0~15.0)0(x x ''≈)2()∞=)0(x 3.变压器零序电抗 P1154.输电线路的零序阻抗计算 P123(离故障点越远,负序零序电压越小 零序阻抗在计及架空地线影响后减小)5.零序等效电路(熟练)第五章 不对称故障的分析计算1.综合序网图推导2.短路电压电流关系(1)单相接地短路(f (1)) P138 (2)两相短路(f (2)) P141(3)两相短路接地(f (1,1)) P143 (式5-29,5-33下方(1)(2)(3))3.非故障处电流电压的计算 P152 (例5-3,P150;例5-6,P163)第六章 电力系统稳定性问题概述和各元件机电特性1. 功角稳定性(同步稳定性) 系统的一个稳态运行方式在受到干扰后,所有发电机组经过一段过程的运动变化后仍能恢复同步运行,即机组转子之间的电角度δ能达到一个稳态值分类:(1)静态稳定 电力系统受到小干扰后,不发生非周期性失步,自动恢复到初始运行状态的能力;(2)暂态稳定 电力系统受到大干扰后,各同步电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来稳态运行方式的能力(3)动态稳定 电力系统受到小的或大的干扰后,在自动调节和控制装置的作用下,保持长过程的运行稳定性的能力2.同步发电机转子运动方程 P174第七章 电力系统小干扰稳定性分析1.小干扰稳定电力系统受到任意小的干扰后,不发生自激振荡或单调性失步,自动恢复到原始运行状态的能力 分为静态稳定和动态稳定两种2.简单系统静态稳定判据发电机输出电磁功率 δϕsin cos ∑==d q E x UE UI P (1)简单系统的静态稳定判据(导数称为整步功率系数,其大小00>=P P E E d dP δδd dP E可以说明发电机维持同步运行的能力,即说明静态稳定的程度)δδcos ∑=d q E x UE d dP 当δ小于时,为正值,在这个范围内发电机的运行是稳定的。
发电机出力越︒90δd dP E大,δ越接近,其值愈小,稳定的程度愈低。
当δ等于时,是稳定与不稳定的分︒90︒90界点,称为静态稳定极限。
在简单系统情况下,静态稳定极限所对应的功角正好与最大功率或称功率极限的功角一致。
(图7-3,P230)(2)小干扰稳定储备系数(静态稳定储备系数) P M :电磁功率极限%100*0P P P K M P -=正常运行方式下,K P 应不小于15%~20%;事故后运行方式下,K P 应不小于10%3.小干扰法分析简单系统静态稳定李雅普诺夫判断原则 (1)如果A 的所有特征值都具有负实部,该平衡点是稳定平衡点;(2)如果A 具有正实部的特征值,则该平衡点是不稳定平衡点;(3)如果A 具有实部为零的特征值,则该平衡点的稳定性不能由A 确定,称该平衡点为是临界平衡点。
振荡频率 (例7-1,P213)()0021δωπEq JS T f -=4.多机系统静态稳定性判据 劳斯判据5.自动励磁调节系统对静态稳定的影响 (图7-12,P230)(1)无励磁调节时,系统静态稳定极限由确定,它与P Eq 的功率极限一致;0=Eq S (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,可以大致保持常数。
静态稳定极限由确定,它与的功率极限一致;='='0q q E E 0='q E S q E P '(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,如电流放大倍数合适,其稳定极限同样可与对应,同时电压校正器也可使发电机端电压大致保持恒定;0='q E S (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的P UG 最大功率,对应S UG =0。
6.提高系统小干扰稳定性的措施(发电机可能输送的功率极限愈高则实际运行的平衡点小干扰稳定性程度愈高。
以单机对无限大系统的情形来看,减少发电机与系统之间的联系电抗就可以增加发电机的功率极限。
从物理意义上讲,这就是加强发电机与无限大系统的电气联系。
对于多机系统,加强机组之间的电气联系,即意味着缩短机组之间的电气距离,也就是减小网络中各元件的电抗)(1)采用自动调节励磁装置 相当于缩短了发电机与系统间的电气距离,从而提高了静态稳定性。
(2)减小元件的电抗a 采用分裂导线 扩大了线路的等值半径,因而降低了线路的等值电抗。
(高压输电线路采用分裂导线的主要目的是为了避免输电线路的电晕损耗,同时较小的线路阻抗,缩短了机组之间和电源与负荷之间的电气距离,客观上有利于系统小干扰稳定性的提高)b 提高线路额定电压等级输送功率的极限与电压的平方成正比,与线ij ji ij Lx U U P δsin =路电抗成反比。
提高线路额定电压等级相当于减小了线路电抗。
c 采用串联电容补偿 在较高电压等级的输电线路上装设串联电容以补偿线路电抗,可以提高该线路传输功率的能力以及系统的稳定性。
(3)采用紧凑式输电方式第八章 电力系统暂态稳定1.电力系统暂态稳定 P243 指电力系统在某个运行方式下突然受到大的干扰后经过暂态过程达到新的稳定运行方式或者恢复到原来的运行状态 正常运行 故障中 故障切除后2.等面积定则求解故障极限切除角度 (例8-1,P249) 会画负序零序等值电路,会求故障点负序零序等值阻抗、附加阻抗,会求发电机与无穷大系统之间的连接阻抗3.发电机转子运动方程数值求解过程 改进欧拉法4.发电机节点的处理方法 看作电压源,电流源5.能量函数()()()c t t T III J Ed P P T k =-+⎰δδωδδ2021 c t t ≥ 给定故障切除时间t c ,则由故障切除前的系统进行数值积分,得到(,),c δc δ 求得E c ,如果则系统稳定;反之,如果,则系统不稳定。
max c c E E ≤max c c E E >6.提高暂态稳定性的措施 首先考虑的是减少扰动后发电机功率差额的措施(1)故障的快速切除和自动重合闸装置的应用a 快速切除故障减小了加速面积,增加了减速面积,提高了发电机之间并列运行的稳定性;另一方面,快速切除故障也可使负荷中的电动机端电压迅速回升,减小了电动机失速的危险。
b 电力系统的故障,特别是高压输电线路的故障大多是短路故障,而这些短路故障,大多数又是暂时性的,采用自动重合闸装置,提高了供电的可靠性,简单系统中重合闸成功使减速面积增加。