电力系统低频振荡分析

TJ S 2 DS Ke De
（4-4）
由（4-4）式可得以下结论：
① Ke 主要影响振荡频率。忽略 D 和 De 时，
（4-4）式的特征方程为：TJ S 2 Ke 0 。
Ke 0 时，与 TJ , Ke 有关的虚根决定振荡频
率。当 Ke 0 时，特征方程有正实根，系
（4-2）
第四章电力系统低频振荡分析及解决方法
从（4-2）式第三式可得：
Eq'
K3
K4

Td' 0 S
。在

不大时，
Pe Te p.u ，所以
Te

K1

K 2Eq'

K1

K2K4 K3 Td' 0 S

。
第四章电力系统低频振荡分析及解决方法

K4


KU K5 1 Te S

K3


KU K6 1 Te S
Eq'
第四章电力系统低频振荡分析及解决方法
所以
E
' q


KU
K 4 1 Te S K6 1 Te
S
KU K3
K5 Td'
0
S

而
Te
K6
U t
E
' q

x x xd'
U q0 Ut0
D 为发电机组阻尼系数。
第四章电力系统低频振荡分析及解决方法
计算表明：系统运行方式变化时，
K1 ~ K4 及 K6都是正数，而 K5 在重负荷即
较大时变为负数。K5 在重负荷时改变符号这 一现象在低频振荡分析时是很重要的。
下面分析发电机转子绕组及励磁对低频振 荡的影响。

.
Eq'
.
Eqe


0

K1
TJ
K KU
4
K
Td' 0 5 Te
0
D TJ 0 0
0
K2 TJ K3 Td' 0 KU K 6 Te
0
0



1
Td' 0 1 Te

I q0
K3
Eq Eq'

x xd
x

x
' d
第四章电力系统低频振荡分析及解决方法
K4
Eq


xd xd'
U x xd'
sin 0
K5
Ut

xd' x xd'
U q0 Ut0
U
sin 0

xq x xq
Ud0 Ut0
U
cos 0
统将非周期失步。
第四章电力系统低频振荡分析及解决方法
一般 Ke 主要决定于 K1 ，由于 Pe K1 K2Eq'
，在 Eq' 0 时，Ke 即为运行点的功角特性的
斜率Pe
K1
。
Eqe

KU 1 Te S
K5 K 6Eq'
• De 主要影响振荡阻尼。当 D De 0 时， 系统有正阻尼系数，不会发生振荡失步。 由 的表De 达式可知，此时 ，De 所 0 以发 电机励磁绕组的动态作用有助于抑制低 频振荡。

K2


K1
K4 KU K5 jTe K4 KU K6 K3 2TeTd'0 j K3Te Td'0
K1 K2Eq'
K1

KU
K4 1 TeS K6 1 Te
S
KU K3
K5 Td'0 S
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（4-5）
第四章电力系统低频振荡分析及解决方法
下面讨论 Te 的相位关系。
Te

K1

K4 1 jTe KU K5 KU K6 1 jTe K3 jTd'0
第四章电力系统低频振荡分析及解决方法
一、设励磁系统输出 Eqe C 为常数。
此时，状态方程（4-1）为三阶，即：

.
.

.
Eq'


0


K1
K 4
TJ Td' 0
0
D TJ 0
0
K2
TJ



K3 Td'0 Eq'
第一节 电力系统低频振荡分析 先分析简单电力系统的低频振荡问题。 由于励磁调节系统在电力系统低频振荡 分析方面起着很重要的作用，因此在分 析电力系统低频振荡时，发电机组的模 型要包括励 磁系统的模 型。
第四章电力系统低频振荡分析及解决方法
分析单机—无穷大系统低频振荡问题 的模型为：

.
.
EEqq'e

（4-1）
第四章电力系统低频振荡分析及解决方法
式中：
K1

Pe

U sin 0
x xd'
xq xd'
I q0

U cos 0
x xq
Eq' 0
xq xd'
Id0
K2

Pe Eq'

x xq x xd'
第四章电力系统低频振荡分析及解决方法
二、励磁系统对低频振荡的影响。
由（4-1）第四式有：
。将其代入（4- Eqe

KU 1 Te S
K 5 K 6 Eq'
1）第三式，得：
Td'0SEq'

K4
K3Eq'
KU 1 Te S
K5 K6Eq'
为分析其频域特性，令 S j ，则有：
Te


K1

K2K4
K3 jTd' 0




K1


K2K4
K
2 3
K3 jTd' 0 Td' 0 2

K1

K2K4K3
K
2 3

Td' 0
2


jTd' 0 K 2 K 4


K
2 3

Td' 0
2
Ke

jDe
（4-3）
式中：Ke 为同步力矩系数，Ke 0 时与 同 相位；De 为阻尼力矩系数，De 0 时与 同相位。
第四章电力系统低频振荡分析及解决方法
将（4-3）式代入转子运动方程式：
目录
一．概述 二．复杂电力系统静态稳定分析 三．复杂电力系统暂态稳定性分析 四．电力系统低频振荡分析及解决方法 五．电力系统电压稳定性分析及处理措施 六．电力系统中、长期稳定性研究
第四章电力系统低频振荡分析及解决方法
一．电力系统低频振荡分析 二．电力系统稳定器的工作原理 三．多机系统低频振荡分析
第四章电力系统低频振荡分析及解决方法