电力系统静态稳定实验
电力系统三个实验
实验一：一机—无穷大系统稳态运行方式实验一、实验目的1．了解和掌握对称稳定情况下，输电系统的各种运行状态与运行参数的数值变化范围；2．了解和掌握输电系统稳态不对称运行的条件；不对称度运行参数的影响；不对称运行对发电机的影响等。
二、原理与说明电力系统稳态对称和不对称运行分析，除了包含许多理论概念之外，还有一些重要的“数值概念”。
为一条不同电压等级的输电线路，在典型运行方式下，用相对值表示的电压损耗，电压降落等的数值范围，是用于判断运行报表或监视控制系统测量值是否正确的参数依据。
因此，除了通过结合实际的问题，让学生掌握此类“数值概念”外，实验也是一条很好的、更为直观、易于形成深刻记忆的手段之一。
实验用一次系统接线图如图2所示。
图2 一次系统接线图本实验系统是一种物理模型。
原动机采用直流电动机来模拟，当然，它们的特性与大型原动机是不相似的。
原动机输出功率的大小，可通过给定直流电动机的电枢电压来调节。
实验系统用标准小型三相同步发电机来模拟电力系统的同步发电机，虽然其参数不能与大型发电机相似，但也可以看成是一种具有特殊参数的电力系统的发电机。
发电机的励磁系统可以用外加直流电源通过手动来调节，也可以切换到台上的微机励磁调节器来实现自动调节。
实验台的输电线路是用多个接成链型的电抗线圈来模拟，其电抗值满足相似条件。
“无穷大”母线就直接用实验室的交流电源，因为它是由实际电力系统供电的，因此，它基本上符合“无穷大”母线的条件。
为了进行测量，实验台设置了测量系统，以测量各种电量（电流、电压、功率、频率）。
为了测量发电机转子与系统的相对位置角（功率角），在发电机轴上装设了闪光测角装置。
此外，台上还设置了模拟短路故障等控制设备。
三、实验项目和方法1．单回路稳态对称运行实验在本章实验中，原动机采用手动模拟方式开机，励磁采用手动励磁方式，然后启机、建压、并网后调整发电机电压和原动机功率，使输电系统处于不同的运行状态（输送功率的大小，线路首、末端电压的差别等），观察记录线路首、末端的测量表计值及线路开关站的电压值，计算、分析、比较运行状态不同时，运行参数变化的特点及数值范围，为电压损耗、电压降落、沿线电压变化、两端无功功率的方向（根据沿线电压大小比较判断）等。
电力系统稳定性分析方法与实践案例分享
电力系统稳定性分析方法与实践案例分享电力系统稳定性是指电力系统在各种外部或内部扰动下，能够保持稳定运行的能力。
随着电力系统规模的不断扩大和复杂度的增加，确保电力系统的稳定性对于保障供电安全和提高电力系统可靠性至关重要。
为了实现电力系统的稳定运行，需要进行系统化的稳定性分析。
本文将介绍电力系统稳定性分析的基本方法和一些实践案例的分享。
首先，电力系统稳定性分析的基本方法主要包括静态稳定性分析和动态稳定性分析。
静态稳定性分析主要是针对电力系统在平衡态下的稳定性进行评估，包括潮流分析、短路分析和稳定电压分析等。
通过对电力系统的潮流分布、电压、功率等进行全面分析，可以评估系统的稳定性，发现潜在的问题，并采取相应的措施进行调整和改进，以确保系统的安全稳定运行。
动态稳定性分析则主要是针对电力系统在外部或内部扰动下的稳定行为进行评估，包括暂态稳定性分析和动态稳定性分析。
暂态稳定性分析主要关注电力系统在大电压冲击、大负荷投入或断开等扰动下的稳定性，以评估系统在瞬态过程中的稳定行为。
动态稳定性分析则关注电力系统在长时间内的稳定性，主要是评估电力系统在负荷变化、故障发生或其它运行变化下的稳定性。
在电力系统稳定性分析的实践中，有许多成功的案例值得分享。
例如，中国南方电网对广东电网进行了稳定性分析，发现了一些潜在的稳定性问题，针对这些问题提出了相应的调整方案和措施，有效解决了电网运行中的稳定性隐患，确保了供电的可靠性和稳定性。
另外，美国电力公司对其本地电力系统进行了稳定性分析，通过评估系统的潮流分布、电压稳定性和暂态稳定性等指标，提出了一系列的改进措施，使得该电力系统在面对扰动时能够迅速恢复稳定，并提高了系统的可靠性和稳定性。
对于电力系统稳定性分析的实践，还可以结合计算机仿真技术进行，以提高分析的准确性和效率。
通过建立电力系统的数学模型，并采用仿真软件对系统进行稳态和暂态仿真，可以对系统的稳定性进行全面而深入的分析。
同时，仿真技术还可以模拟各种扰动条件，进一步评估系统在不同情况下的稳定性，为实际运行提供更加准确的参考和依据。
电力系统静态稳定分析
δ a ↓ ⇒ Pe ↓ ⇒ w ↑ ⇒ δ ↑
P 不变 m w−1p0
δa
δb δb
1800
δ
b点： 不稳定
δ b ↑⇒ Pe ↓⇒ w ↑⇒ δ ↑
滑向深渊
δ b ↓⇒ Pe ↑⇒ w ↓⇒ δ ↓
t
滑向a点
2.静态稳定判据 2.静态稳定判据
决定。 两点有何不同？ δ、ω都由 Pe 决定。a、b两点有何不同？
P 0
均可提高系统的静态稳定性。 均可提高系统的静态稳定性。
具体措施： 具体措施：
采用自动调节励磁装置 减小元件电抗 改善系统的结构 采用中间补偿设备
采用自动调节励磁装置
发电机电势与励磁调节情况有关。 发电机电势与励磁调节情况有关。通过装设无 失灵区或者无时滞的比例型励磁调节器以及强力励 磁调节器，可以实现所谓的人工稳定区， 磁调节器，可以实现所谓的人工稳定区，即调节发 电机的功角 δ ，使之满足稳定要求。 使之满足稳定要求。
′ xd → xd → 0
减小元件阻抗 ——减小线路电抗 ——减小线路电抗
•采用分裂导线 采用分裂导线 • 提高线路额定电压等级 （可以等值地看作是减小线路电抗） 可以等值地看作是减小线路电抗） • 采用串联电容补偿 （在线路上串联电容器以补偿线路的电抗） 在线路上串联电容器以补偿线路的电抗）
串联电容补偿
二、电力系统静态稳定分析的小干扰法
所谓小干扰法， 所谓小干扰法，就是首先列出描述系统运动 的数学模型（通常是非线性的微分方程组）， 的数学模型（通常是非线性的微分方程组）， 然后将它们线性化，得出近似的线性微分方 然后将它们线性化， 程组， 程组，再根据其特征方程式根的性质判断系 统的稳定性。 统的稳定性。
电力系统实验报告
电力系统实验报告篇一：电力系统实验报告单机无穷大系统稳态实验：一、整理实验数据，说明单回路送电和双回路送电对电力系统稳定运行的影响，并对实验结果进行理论分析：实验数据如下:由实验数据，我们得到如下变化规律：（1）保证励磁不变的情况下，同一回路，随着有功输出的增加，回路上电流也在增加，这是因为输出功率P=UIcos Φ，机端电压不变所以电流随着功率的增加而增加；（2）励磁不变情况下，同一回路，随着输出功率的增大，首端电压减小，电压损耗也在减小，这是由于输出功率的增大会使发电机输出端电压降低，在功率流向为发电机到系统的情况下，即使电压虽好降低有由于电压降落的横向分量较小，所以电压降落近似为电压损耗；（3）出现电压降落为负的情况是因为系统倒送功率给发电机的原因。
单回路供电和双回路供电对电力系统稳定性均有一定的影响，其中双回路要稳定一些，单回路稳定性较差。
二、根据不同运行状态的线路首、末端和中间开关站的实验数据、分析、比较运行状态不同时，运行参数变化的特点和变化范围。
由实验数据，我们可以得到如下结论：（1）送出相同无功相同有功的情况下：单回路所需励磁电压比双回路多，线路电流大小相等，单回路的电压损耗比双回路多；（eg.P=1,Q=0.5时）（2）送出相同无功的条件下，双回路比单回路具有更好的静态稳定性，双回路能够输送的有功最大值要多于单回路；发生这些现象的原因是：双回路电抗比单回路小，所以所需的励磁电压小一些，电压损耗也要少一些，而线路电流由于系统电压不改变；此外，由于电抗越大，稳定性越差，所以单回路具有较好的稳定性。
三、思考题：1、影响简单系统静态稳定性的因素是哪些？答：由静稳系数SEq=EV/X，所以影响电力系统静态稳定性的因素主要是：系统元件电抗，系统电压大小，发电机电势以及扰动的大小。
2、提高电力系统静态稳定有哪些措施？答：提高静态稳定性的措施很多，但是根本性措施是缩短"电气距离"。
毕业论文电力系统静态稳定性分析
电力系统静态稳定性分析摘要近几年，电力系统的规模日益增大，系统的稳定问题越来越严重地威胁着电网的安全稳定运行，对电力系统的静态稳定分析也成为一个十分重要的问题。
为提高和保证电力系统的稳定运行，本文主要阐述了电力系统静态稳定性的基本概念，对小干扰法的基本原理做了研究，并利用小干扰法对简单的单机电力系统进行了简要的分析。
且为了理解调节励磁对电力系统稳定性的影响，本文做了简要要研究，并以单机系统为实例，进行了简单地分析。
本文通过搜集相关资料，整理了保证和提高电力系统静态稳定性的措施。
关键词：电力系统，静态稳定，小干扰分析法 ,励磁调节ABSTRACTIn recent years, the scale of power system is increasing,so system stability problem is increasingly serious threat to the safe and stable operation of power grid,and power system static stability analysis has become a very important problem.In order to improve and ensure the stable operation of electric power system, this paper mainly expounds the basic concept of the static stability of power system,using the small disturbance method basic principle to do the research, and the use of small disturbance method for simple stand-alone power system undertook brief analysis. And in order to understand the regulation of excitation effects on the power system stability, this paper makes a brief to research, and single system as an example, undertook simple analysis.In this paper, by collecting relevant information, organize the guarantee and improve the power system static stability measures.Key words power system , static stability, small signal analysis method of excitation regulator目录摘要IABSTRACTII第1章绪论11.1 研究电力系统静态稳定性的目的以与原则11.2 本文采用的解决电力系统静态稳定性问题的方法11.3 课题研究的成果和意义1第2章电力系统静态稳定性简析22.1 电力系统的基本概念22.11电力系统的定义22.12电力系统的运行特点和要求22.2电力系统静态稳定性的基本概念22.21电力系统静态稳定性的定义22.22电力系统静态稳定性的分类32.23 电力系统静态稳定性的定性分析7第3章小扰动法分析简单系统的静态稳定性113.1 小扰动法基本原理113.2小扰动法分析简单电力系统静态稳定性12第四章调节励磁对电力系统静态稳定性的影响164.1 不连续调节励磁对静态稳定性的影响164.2 实例分析励磁调节对稳定性的影响17第5章提高电力系统静态稳定性的措施205.1提高静态稳定性的一般原则205.2 改善电力系统基本元件的特性和参数215.21 改善系统电抗215.22改善发电机与其励磁调节系统的特性215.23 采用直流输电225.3 采用附加装置提高电力系统的静态稳定性225.31 输电线路采用串联电容补偿225．32 励磁系统采用电力系统稳定器PSS 装置23 第6章结论24辞25参考文献26第1章 绪论1.1 研究电力系统静态稳定性的目的以与原则电力系统是一个复杂的大规模的非线性动态系统，其稳定性分析是是电力系统规划和运行的最重要也是最复杂的任务之一。
第三章：电力系统静态稳定
F为非线性函数，可有多个解，即有多个平衡状态。 如果系统为线性的，即 （3－1）
A是n×n阶常数矩阵，平衡状态时AX＝0。
上式用算子p表示得：
(t ) 0 A pIX
I为与A同阶的单位矩阵。
A pI行列式等于零。 如果要使X (t )有非零解，要求矩阵
即：
detA pI 0
第三章：电力系统的静态稳定
研究的任务是： （1）检验某一运行方式是不是静态稳定的？稳 定的判据是什么？ （2）确定哪些可能的运行方式下是静态稳定 的？稳定的程度怎样？ （3）提高静态稳定的措施有哪些？
主要内容
静态稳定分析的基本方法 简单电力系统的静态稳定 自动励磁调节对静态稳定的影响 多机电力系统静态稳定的简化分析
a
t
b d
功角特性的局部放大
D 0, 衰减振荡
3、D<0时： 即存在负阻尼时，情况如下页图所示。
的变化过程将沿着曲线b a' c a'' d
使 越来越离开 a点，最终导致系统失去稳定。 所以， t 的变化是增幅振荡。 结论：
D 0时，阻尼的作用是阻止系统振荡； D 0时，将使系统振荡越来越大。
静态稳定储备系数
为了保证系统运行安全、可靠，要求有一定储备。
定义：静态稳定功率储备系数 KP
式中： 我国规定： 正常运行时储备系数不小于15％－20％； 事故时不小于10％。
2.小干扰法分析静态稳定的基本原理
对于一个动力系统，其运动特性可用一阶 非线性微分方程（状态方程来描述）：
式中：
用向量表示的解为： 上式中如果F（X，t）＝0，表示系统处于平衡状态。
第七章 电力系统的静态稳定性分析
b
° a a’’° a’
b'' ( )，PEqb '' PEq (0) Pb '' P T P Eqb '' 0 a 如图7-2(b)中虚线所示 减速 M 0
b
a
t
b'
a
b'' °
t=0 t
b°
t=0
(a)
(a) 在a点运行; (b) 在b点运行
(b)
dp E 图7-3 d 的变化特征
0
90
180 （º）
三、静态稳定的储备
PMP M P 0 0P K % 100% % 100% 静态稳定储备系数 K p p P 0 0P PM：最大功率 P0：某一运行情况下的输送功率
正常运行时， K p 不小于15％～20％；事故后 K p 不应小于10％。
图7-2 受小干扰后功率角的变化过程
二、电力系统静态稳定的实用判据
对简单系统，静态稳定的判据为： S Eq
S Eq ：称整步功率系数
dp E 0 d
dpE EqU cos 由（1）式知 d Xd
PE S Eq
δ <90º ，整步功率系数为正，稳态运行
PE
δ =90º ，整步功率系数分界点，静态稳定极限 静态稳定极限所对应的攻角与最大功率或功率极 限的功角一致。
Eq
.
jXL jXd jXT1 jXL jXT2
U 定值
.
其功－角特性关系为
Xd
PE UI cos
EqU Xd
sin
（1）
1 X d XT1 X L 2
第七章 电力系统静态稳定 - 第五次作业
10
小干扰法的基本原理
小干扰法的理论基础是19世纪俄国学者李雅普 诺夫奠定的。对于一个非线性动力系统， 首先列写描述系统运动的非线性状态方程组； 然后利用泰勒级数对非线性状态方程组进行线 性化处理； 再根据线性状态方程组系数矩阵的特征值判断 系统的稳定性。
11
非线性状态方程组的线性化
非线性状态方程组
d ( 1)0 dt EqU d 1 ( PT sin ) dt TJ xd
(7-7)
非线性状态 方程组
dX F ( X ) ，则： 状态方程的形式整理为： dt ( 1)0 x 1 f1 X F(X ) 1 EqU x ( P sin ) f T 2 2 21
TJ
xd
0
PE
21
0
(7-12)
7.2.1小干扰法分析简单系统的静态稳 定
——线性状态方程组
d 0 dt 矩阵形式： 1 dPE d T ( d ) 0 J dt
作业4
26. 整步功率系数的定义及其与简单系统静态稳定 的关系？ 27. 静态稳定储备系数KP的概念，在电力系统实际 运行中对KP的具体要求。 28. 简单系统和电动机的静态稳定判据是什么？
9
7.小干扰法的基本原理 线性系统的稳定性（补充） 7.2.1小干扰法分析简单系统的静态稳定 例7-1 7.2.2 阻尼作用对静态稳定的影响
d X AX dt
(7-6)
对于线性状态方程组，其解的性态完全由A的 特征值所决定。解的通式可写成：
xi t ci eit
电力系统的静态稳定性分析与控制
电力系统的静态稳定性分析与控制下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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电力系统分析第章电力系统的静态稳定性
电力系统分析第章电力系统的静态稳定性背景介绍电力系统作为社会经济发展中不可或缺的基础设施，在保障国家供电安全方面扮演着重要角色。
现代电力系统越来越复杂，并且容易受到各种不稳定性因素的影响，而系统的稳定性是电力系统设计和运行的关键因素之一。
因此，如何对电力系统的静态稳定性进行准确的分析及评估，成为了当前电力系统工程研究的热点之一。
电力系统静态稳定性的概念所谓电力系统静态稳定性，是指在电力系统出现外界扰动的情况下，系统的各个变量（如电压、电流、功率等）能够保持在合理范围内，从而避免电力系统的崩溃。
简单来说，静态稳定性是指系统在扰动之后，回到原来的稳定状态的能力。
静态稳定性分析方法损耗灵敏度法一般情况下，损耗灵敏度法是用于分析电力系统静态稳定性的最常见方法。
该方法基于功率平衡原理和马斯基（Matthaei）矩阵，利用网络单元与源、负载单元之间的损耗比例，以建立节点电压和有功功率之间的关系，通过计算不同配置下系统状态参数的变化程度，来确定电力系统的稳定性。
扰动能量函数法扰动能量函数方法是一种基于能量理论的分析电力系统稳定性的方法。
该方法通过建立能量函数与电力系统的状态方程之间的关系，对电力系统进行分析和评估，确定电力系统的稳定性。
相因法相因法是用于评估电力系统稳定性的另一种广泛使用的方法。
相较于损耗灵敏度和扰动能量函数法，相因法具有更高的计算精度和独特的特点。
该方法根据相因和剩余矢量的概念，对电力系统做出分析和评估，确定电力系统稳定性。
电力系统稳定性评估电力系统稳定性评估的主要目标是确定在各种可能扰动和失效模式下的系统稳定性。
在现代电力系统中，由于互联网、智能电网等新技术的推广与应用，电力系统对应的运行和应对方法变得相对更加复杂。
因此，电力系统稳定性评估需要考虑的因素也更加多样化。
静态稳定状态的评估在静态状态下，电力系统通常用传统的输入输出土方（P-V）曲线来确定电力系统的稳定性。
曲线的垂直距离表示电力系统中各个节点的电压水平，曲线的水平距离表示线路、变压器和电容器等设备的电流容限。
电力系统静态稳定实验
姓名：郑疆学号：2013141441114 班级：107学院：电气信息学院系统静态稳定实验一、实验目的1．了解和掌握对称稳定情况下，输电系统的各种运行状态与运行参数的数值变化范围；2．了解和掌握输电系统稳态不对称运行的条件；不对称度运行参数的影响；不对称运行对发电机的影响等。
二、原理与说明电力系统稳态对称和不对称运行分析，除了包含许多理论概念之外，还有一些重要的“数值概念”。
为一条不同电压等级的输电线路，在典型运行方式下，用相对值表示的电压损耗，电压降落等的数值范围，是用于判断运行报表或监视控制系统测量值是否正确的参数依据。
因此，除了通过结合实际的问题，让学生掌握此类“数值概念”外，实验也是一条很好的、更为直观、易于形成深刻记忆的手段之一。
实验用一次系统接线图如图2所示。
图2 一次系统接线图本实验系统是一种物理模型。
原动机采用直流电动机来模拟，当然，它们的特性与大型原动机是不相似的。
原动机输出功率的大小，可通过给定直流电动机的电枢电压来调节。
实验系统用标准小型三相同步发电机来模拟电力系统的同步发电机，虽然其参数不能与大型发电机相似，但也可以看成是一种具有特殊参数的电力系统的发电机。
发电机的励磁系统可以用外加直流电源通过手动来调节，也可以切换到台上的微机励磁调节器来实现自动调节。
实验台的输电线路是用多个接成链型的电抗线圈来模拟，其电抗值满足相似条件。
“无穷大”母线就直接用实验室的交流电源，因为它是由实际电力系统供电的，因此，它基本上符合“无穷大”母线的条件。
为了进行测量，实验台设置了测量系统，以测量各种电量（电流、电压、功率、频率）。
为了测量发电机转子与系统的相对位置角（功率角），在发电机轴上装设了闪光测角装置。
此外，台上还设置了模拟短路故障等控制设备。
三、实验项目和方法1．单回路稳态对称运行实验在本章实验中，原动机采用手动模拟方式开机，励磁采用手动励磁方式，然后启机、建压、并网后调整发电机电压和原动机功率，使输电系统处于不同的运行状态（输送功率的大小，线路首、末端电压的差别等），观察记录线路首、末端的测量表计值及线路开关站的电压值，计算、分析、比较运行状态不同时，运行参数变化的特点及数值范围，为电压损耗、电压降落、沿线电压变化、两端无功功率的方向（根据沿线电压大小比较判断）等。
222实验二 简单电力系统功角静态稳定性实验
实验二 简单电力系统功角静态稳定性实验一、实验目的1）掌握电力系统静态稳定性、功角稳定性的基本概念2）掌握影响电力系统功角静态稳定性的关键因素，以及提高电力系统静态稳定性的主要措施。
二、原理与说明1）电力系统功角静态稳定性的定义电力系统功角稳定是指互联系统中的同步发电机受到扰动后保持同步运行的能力。
而功角静态稳图2.1 所示定是指电力系统遭受小扰动后保持同步运行的能力，它由系统的初始运行状态决定。
它是反应的是无异常现象运行的电力系统在受到小干扰后，不发生自发震荡或周期失步，自动回到起始运行状态的能力。
单台同步发电机和无穷大系统并列运行所构成的简单电力系统如图2.1 所示。
图2.1 简单电力系统模型该系统的简化等值电路如图2.2所示：图2.2 简单电力系统等效电路则发电机输送至无穷大母线的有功功率为：δZ Z U E δZ U E P LG E sin sin q q +==∑（2.1）其中，P E 为同步发电机发出的有功功率（3相总功率），U 无穷大系统母线的电压（线电压），Eq 为同步发电机空载电动势（线电压），错误！未找到引用源。
为发电机每相阻抗，错误！未找到引用源。
为线路每相阻抗。
则单机无穷大系统的功角特性曲线如图2.3所示：δZ Z U E δZ U E P LG E sin sin q q +==∑图2.3 简单电力系统的功角特性曲线在功率角δ=90º时，同步发电机向系统输送的有功功率达到最大值max E P ，超过这一最大功率，则发电机将与无穷大系统失去同步。
功角静态稳定的最大有功功率max E P 与系统正常运行时的同步发电机输出的有功功率E P 的差值则表达了同步电机运行的静态稳定裕量。
受电机热稳定极限的限制，同步发电机所能发出的最大有功功率为其额定功率，即N P ，而由公式（2.1）可以看出，当系统运行参数改变时，max E P 会发生相应的变化，系统的功角静态稳定裕量也会相应的变化，图2.4表达了这一变化关系。
电力系统稳态分析实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除电力系统稳态分析实验报告篇一：南昌大学电力系统分析实验报告3南昌大学实验报告学生姓名：李开卷学号：6100312199专业班级：电力系统124班实验类型：□验证□综合■设计□创新实验日期：12.19实验成绩：一、实验项目名称电力系统故障分析计算二、实验目的：本实验通过对电力系统故障条件下的网络分析计算的计算机程序的编制和调试，获得进行简单不对称故障的计算机程序，使得在网络故障点已知的条件下，故障端口的电气量计算可以自行完成，即根据已知电力系统元件参数及故障点位置由计算程序运行完成该电力系统的故障分析。
通过实验教学加深学生对电力系统故障分析概念的理解，学会运用数学模型进行故障分析，掌握电力系统简单不对称故障的计算过程及其特点，熟悉各种常用应用软件，熟悉硬件设备的使用方法，加强编制调试计算机程序的能力，提高工程计算的能力，学习如何将理论知识和实际工程问题结合起来。
三、实验器材：计算机、软件（已安装，包括各类编程软件c语言、c++、Vb、Vc等、应用软件mATLAb等）、移动存储设备（学生自备，软盘、u盘等）四、实验步骤：编制调试电力系统故障分析的计算机程序。
程序要求根据已知的电力网的数学模型（元件正、负及零序主抗）及故障点位置，完成该电力系统的不对称故障计算，要求计算出故障点的基准相各序分量及其余项故障电压、电流。
1、熟悉电力系统称故障的计算方法，按照计算方法编制程序。
2、将事先编制好的电力系统故障计算的计算程序原代码由自备移动存储设备导入计算机。
3、在相应的编程环境下对程序进行组织调试。
4、应用计算例题验证程序的计算效果。
5、对调试正确的计算程序进行存储、打印。
6、完成本次实验的实验报告。
六、实验项目：如下图已知网络的正序主抗参数和电源的等值电势，输电线路x(0)=3x(1),变压器T-1和T-2为Yn，d接法，T-3为Y,d接法。
分别分析a点发生（b,c）两相短路接地和线路L-1在节点a侧(a)单相断线故障。
暂态分析-电力系统静态稳定分析
2008年6月9日
第六章 电力系统静态稳定分析
§6-1 简单电力系统的静态稳定 §6-2 小干扰法分析简单系统静态稳定 §6-3 自动调节励磁系统对静态稳定的影响 §6-4 多机系统的静态稳定分析 §6-5 提高静态稳定的措施
静态稳定性是指电力系统在小干扰下的稳 定性。 定义:系统受到小的扰动后,不发生自发振 荡或非周期性失步,则称为静态稳定。 扰动小,可将非线性方程在原运行点附 近线性化,此即为求解线性化后机电暂态微 分方程组的问题。
⎛ TJ 2 ⎞ ⎜ P + S Eq ⎟ ∆δ = 0 ⎝ ω0 ⎠
其中： S Eq = dδ 数。
（6-5）
dPEq
δ =δ 0
，称为整步功率系
由特征方程 TJ P 2 + ω0 S Eq = 0 可解得:
P= − 1
ω0
TJ
S Eq , P2 = − −
ω0
TJ
S Eq （6-6）
与之对应的线性化微分方程的解为:
§6-1 简单电力系统的静态稳定
§6-1 简单电力系统的静态稳定 单机无穷大系统如图:
G
•
S
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱT1
jxG
•
T2
jxT 1 jxl jxT 2
•
Eq
S
图6-1 简单系统及其等值电路
功角特性为：
PEq =
PE
a'
EqU xdΣ
sin δ
(6-1)
a
a ''
b '' b b'
PT = PEq [0]
0
δa
90°
δb
电力系统静态稳定性分析
电力系统静态稳定性分析一、电力系统静态稳定性的概念静态稳定性是指电力系统在外部扰动（如大负荷突然失去或电网连锁故障等）下，维持基本工作状态的能力。
电力系统静态稳定性分析主要研究系统的平衡和不平衡工作状态，以及在系统发生扰动后的响应过程。
主要包括潮流分析、电力系统潮流控制、稳定裕度分析等。
二、电力系统静态稳定性分析方法1.潮流分析潮流分析是电力系统静态稳定性分析的基础。
通过潮流分析可以确定系统各个节点的电压、电流、功率等参数，以及线路、变压器的负载情况。
潮流计算方法主要包括高斯-赛德尔迭代法、牛顿-拉夫逊迭代法和直接潮流法等。
通过对潮流分析的结果进行评估和判断，可以得出系统的稳定性状况。
2.电力系统潮流控制电力系统潮流控制主要通过调整发电出力和负荷的分配来实现。
常用的方法包括静态无功补偿装置的投入和退出、变压器调压控制、发电机调压控制、风电和光伏发电等分布式电源的接入控制等。
通过潮流控制，可以有效控制系统的电压、无功功率等参数，从而提高系统的稳定性。
3.稳定裕度分析稳定裕度分析是针对电力系统可能发生的故障和异常情况进行评估和分析，以判断系统在不同工况下的稳定性水平。
常见的稳定裕度指标包括暂态稳定裕度、稳定边界等。
通过稳定裕度分析，可以识别和解决系统的潜在稳定问题，保证系统的稳定运行。
三、电力系统静态稳定性常见问题1.电压稳定问题：电力系统电压的稳定性是影响系统静态稳定性的重要因素。
过高或过低的电压都会导致系统稳定性下降，甚至发生电压失稳。
通过控制无功功率的输出、调整电网结构等措施，可以有效解决电压稳定问题。
2.功率平衡问题：系统内的功率平衡是保证系统稳定运行的基础。
发电出力和负荷之间的失衡会导致系统频率的变化，进而影响系统的稳定性。
通过合理调整发电出力和负荷分配，保持功率平衡，可以提高系统的静态稳定性。
3.事故短路问题：电力系统中的事故短路是可能引起系统瞬态稳定失稳的重要因素。
当发生事故短路时，会导致系统的电压下降、频率波动等现象，进一步影响系统的稳定性。
电力系统静态稳定
第十章 电力系统静态稳定一 例题例10-1 如图10-7示出一简单电力系统，并给出了发电机（隐极机）的同步电抗、变压器电抗和线路电抗标幺值（均以发电机额定功率为基准值）。
无限大系统母线电压为1∠0°。
如果在发电机端电压为1.05时发电机向系统输送功率为0.8，试计算此时系统的静态稳定储备系数。
解 此系统的静稳定极限即对应的功率极限为 q dE X ∑u=11.3q E ⨯下面计算空载电势q E 。
（1）计算UG 的相角0G σ 电磁功率表达式为 E p =001 1.05sin sin 0.80.3G G G T L UU X X σσ⨯==+求得0G σ=13.21º (2)计算电流(3)计算q E例10-2 简单系统如图10-10所示,试考察此系统的稳定性.A点所接负荷当电压为1.0时的容量为0.5MVA,功率因数为0.8(参数折算到同一基准值).图10-10 系统接线图解系统等效网络如图10-11所示.根据已知条件计算参数A 点电压为A U == 1.128=二 习题1． 何为电力系统静态稳定性？2．简单电力系统静态稳定的实用判据是什么？3．何为电力系统静态稳定储备系数和整步功率因数？4．如何用小干扰法分析简单电力系统的静态稳定性？5．提高电力系统静态稳定性的措施主要有哪些？6. 简单电力系统如图10-4所示，各元件参数如下：（1）发电机G，PN=250MW，cosφN=0.85,UN=10.5KV,Xd=1.0Ω,Xq=0.65Ω,Xd’=0.23Ω;(2)变压器T1，SN=300MVA，uk%=15,KT1=10.5/242;(3)变压器T2，SN=300MVA，uk%=15,KT2=220/121。
（4）线路，l=250km,UN=220KV,X1=0.42Ω/km;(5)运行初始状态为U0=115KV，P[0]=220 MW，cosφ[0]=0.98。
(1)如发电机无励磁调节，Eq=Eq[0]=常数，试求功角特性PEq(δ),功率极限PEqm,δEqm,并求此时的静态稳定储备系数Kp%;(2)如计及发电机励磁调节，Eq’=Eq’(0)=常数，试作同样内容计算。
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姓名：郑疆
学号：2013141441114 班级：107
学院：电气信息学院
系统静态稳定实验
一、实验目的
1．了解和掌握对称稳定情况下，输电系统的各种运行状态与运行参数的数值变化范围；
2．了解和掌握输电系统稳态不对称运行的条件；不对称度运行参数的影响；不对称运行对发电机的影响等。
二、原理与说明
电力系统稳态对称和不对称运行分析，除了包含许多理论概念之外，还有一些重要的“数值概念”。
为一条不同电压等级的输电线路，在典型运行方式下，用相对值表示的电压损耗，电压降落等的数值范围，是用于判断运行报表或监视控制系统测量值是否正确的参数依据。
因此，除了通过结合实际的问题，让学生掌握此类“数值概念”外，实验也是一条很好的、更为直观、易于形成深刻记忆的手段之一。
实验用一次系统接线图如图2所示。
图2 一次系统接线图
本实验系统是一种物理模型。
原动机采用直流电动机来模拟，当然，它们的特性与大型原动机是不相似的。
原动机输出功率的大小，可通过给定直流电动机的电枢电压来调节。
实验系统用标准小型三相同步发电机来模拟电力系统的同步发电机，虽然其参数不能与大型发电机相似，但也可以看成是一种具有特殊参数的电力系统的发电机。
发电机的励磁系统可以用外加直流电源通过手动来调节，也可以切换到台上的微机励磁调节器来实现自动调节。
实验台的输电线路是用多个接成链型的电抗线圈来模拟，其电抗值满足相似条件。
“无穷大”母线就直接用实验室的交流电源，因为它是由实际电力系统供电的，因此，它基本上符合“无穷大”母线的条件。
为了进行测量，实验台设置了测量系统，以测量各种电量（电流、电压、功率、频率）。
为了测量发电机转子与系统的相对位置角（功率角），在发电机轴上装设了闪光测角装置。
此外，台上还设置了模拟短路故障等控制设备。
三、实验项目和方法
1．单回路稳态对称运行实验
在本章实验中，原动机采用手动模拟方式开机，励磁采用手动励磁方式，然后启机、建压、并网后调整发电机电压和原动机功率，使输电系统处于不同的运行状态（输送功率的大小，线路首、末端电压的差别等），观察记录线路首、末端的测量表计值及线路开关站的电压值，计算、分析、比较运行状态不同时，运行参数变化的特点及数值范围，为电压损耗、电压降落、沿线电压变化、两端无功功率的方向（根据沿线电压大小比较判断）等。
2．双回路对称运行与单回路对称运行比较实验
按实验1的方法进行实验2的操作，只是将原来的单回线路改成双回路运行。
将实验1的结果与实验2进行比较和分析。
表3-1
注：U Z —中间开关站电压；
∆U —输电线路的电压损耗；
△U —输电线路的电压降落
四、实验结果分析及数据处理
1、单回路送电和双回路送电对电力系统稳定运行的影响，及对实验结果进行理论分析：
通过纵向比较实验数据，我们得到如下变化规律：
（1）励磁电流保持为2mA，即无功功率Q保持不变时，在同一回路（单回与双回都一样），随着有功输出P 的增加，回路上电流I也在增加，这是因为输出功率P=VIcos α，机端电压减小，所以电流随着功率的增加而增加；
（2）单回路供电和双回路供电对电力系统稳定性均有一定的影响，其中双回路要稳定一些，单回路稳定性较差。
2、根据不同运行状态的线路首、末端和中间开关站的实验数据、分析、比较运行状态不同时，运行参数变化的特点和变化范围。
由实验数据，我们可以得到如下结论：
（1）在输出功率差不多时，线路电流大小几乎一致，单回路的电压损耗比双回路多；
（2）双回路输出的极限功率比双回路大，单回路只能输出1.2kw，但双回路能输出1.8kw；
原因：双回路电抗比单回路小，电压损耗也要少一些；p=EVsinδ/X∑；由于电抗越小，双回路能够输出的功率越大，又因为K P=(P sl-P G0)/P G0,所以双回路具有较好的稳定性。
3．比较非全相运行实验的前、后实验数据，分析输电线路输送功率的变化。
答：有功功率变化不大，无功功率开始由发电机流向电网，当电压降落为负时，无功功率由电网流向发电机。
五、思考题：
1、影响简单系统静态稳定性的因素是哪些？
答：因为K P=(P sl-P G0)/P G0、p=EVsinδ/X∑，所以影响电力系统静态稳定性的因素主要是：系统元件电抗，系统电压大小，发电机电势。
2、提高电力系统静态稳定有哪些措施？
答：提高静态稳定性的措施很多，但是根本性措施是缩短"电气距离"。
主要措施有:
(1)采用自动励磁调节装置;
(2)提高运行电压水平;
(3)减少输电线路的电抗:
(4)减小发电机和变压器的电抗;
(5)改善电力系统的结构;
3、何为电压损耗、电压降落？
答：电压损耗指的是输电线路首末两端电压的数值差；
电压降落指的是首末两端电压的相量差。
4、“两表法”测量三相功率的原理是什么？它有什么前提条件？
答：原理：在三相三线对称电路用两表法测量三相功率瞬时值：
两表功率之和为：uac*ia+ubc*ib=（ua-uc）*ia+（ub-uc）*i =ua*ia+ub*ib-uc*（ia+ib）=ua*ia+ub*ib+uc*ic 因为三相对称，所以ia+ib+ic=0，即-uc*（ia+ib）=uc*ic
两表读数之和就是三相功率。
前提条件：在负荷平衡的三相系统中可以用两表法测三相功率----三相
三线系统可以用两表法测量,但是三相四线系统只有在三相平衡时才可以采用两表法。