(8.2.1)--静态稳定分析

第四章电力系统稳定分析与继电保护

基础

（回顾）

第二十讲静态稳定分析

（Steady Stability Analysis ）

1

IEEE关于电力系统稳定性的分类

2

问题

1、什么是静态稳定？

2、静态稳定的分析方法？

3、单机无穷大系统静态稳定的判据？

4、大型电力系统的静态稳定性如何分析？

5、哪些措施可以提高系统的静态稳定性？

3

4

§1 电力系统静态稳定的概念一、静态(功角)稳定的定义电力系统受到小干扰后维持同步运行状态的能力，即系统受到小扰动偏离平衡点，小扰动消除后系统能否回到原有平衡点的能力。问题：

•多大的扰动为小扰动？

•小扰动的类型？

小负荷的投入、切除；

发电机原动机出力（P m ）的轻微变化

f(x)

x 0f(x0)+f'(x0)(x-x0)

非线性系统一点线性化的示意图

在圆圈内以红线代替

绿线！

7

8

三、静态稳定的一般分析方法电力系统微分代数方程对应平衡点的系统线性微分方程确定电力系统在该平衡点的静态稳定性

平衡点附近线性化

求平衡点

分析特征根

物理分析判断

§2 电力系统静态稳定分析

一、静态稳定分析的步骤

1、建立系统数学模型；

2、求平衡点(潮流计算，再求发电机内部状态量？）；

3、非线性数学模型在平衡点线性化，得出线性的

数学模型；

4、分析线性模型稳定性，得出原系统静态稳定性。

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-小扰动下系统的物理响应过程分析

I

单机无穷大系统

分析平衡点在小干扰下是否稳定

E

U

1

在忽略阻尼情况下，

0P δ0,<>d P P ω

无阻尼时，功角、转速振荡曲线

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转子存在阻尼时－衰减振荡

有阻尼时，功角振荡曲线

对于平衡点a，受到小扰动后偏离a点，干扰消除后系统最终又回到a点，是稳定平衡点！

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P <

0P >

20有阻尼时，功角变化曲线

对于平衡点b ，受到小扰动后偏离b点，扰动消除后远离b点，是不稳定平衡点！

（对应无穷小干扰），δ

δd dP P q

E E

→

∆∆时，系统在该点是静态稳定的；

K p越大，P0离P max

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五、提高发电机静态稳定的措施

系统的静态稳定储备系数K P 越大，静态稳定性越好。

增加E q ，增加U ，减小X d ，降低发电机出力即减小P 0均可提高系统静态稳定性。具体措施：

1、提高系统电压；

2、提高发电机内电势（采用强有力的励磁控制）；

3、减小线路电抗，如采用串联电容补偿？。. . .

-)10ωω线性化

方程在其附近线性化为：

(<

)

Sδ

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多（n

）机系统的数学模型（参考）

作业

1、单机无穷大系统，发电机为凸极机，试用特征

根分析方法给出E

q 不变时系统静态稳定的判据及

表达式。

2、试简述大系统平衡点的求解方法与步骤。

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