电力系统静态稳定

1、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10°。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 u=下面计算空载电势。（1）计算UG的相角电磁功率表达式为 =求得 =13.21º(2)计算电流 (3)计算例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

2、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 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，cosN=0.85,UN=10.5KV,Xd=1.0,Xq=0.65,Xd=0.23;(2)变压器T1，SN=300MVA，uk%=15,KT1=10.5/242;(3)变压器T2，S

3、N=300MVA，uk%=15,KT2=220/121。（4）线路，l=250km,UN=220KV,X1=0.42/km;(5)运行初始状态为U0=115KV，P0=220 MW，cos0=0.98。(1)如发电机无励磁调节，Eq=Eq0=常数，试求功角特性PEq(),功率极限PEqm,Eqm,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。 图10-4 简单系统图答案：（1）Eq为常数时, PEq=1.16sin+0.085sin2,m=82.35°,PEqm=1.172,Kp=33.18%;(2) Eq为常数时,PEq=1

4、.58sin-0.21sin2, m=103.77°, PEqm=1.63,Kp=84.9%;7. 简单电力系统的元件参数及运行条件与题6相同，但须计及输电线路的电阻，r1=0.07/km.试计算功率特性PEq()，功率极限PEqm和Eqm。答案：取Sn=220MVA, PEq()=0.0636+1.2sin(-1.13°); PEqm=1.264; Eqm=90.13°8 最简单电力系统有如下的参变量：Xd=Xq=0.982,Xd=0.344,X1=0.504 Xd=Xq=1.486, Xd=0.848 TJ=7.5s,Td=2.85s,Te=2sPe(0)=1

5、.0,Eq(0)=1.972, 0=49°,U=1.0试计算（1）励磁不可调时的静态稳定极限和静态稳定储备系数；（2）不连续调节励磁时的静态稳定极限和静态稳定储备系数。答案：（1）Pm=1.325，Kp=32.5%；（2）Pm =2.21，Kp =101%9 判定下列几种特征方程下系统是否稳定？（1） P²+3P+4=0（2） -P²+3P+4=0（3） P³+3P²+2P+6=0（4） 4+3 P³+2P+3=010电力系统如图10-5，已知各元件参数标幺值：发电机G，Xd=1.2,Xq=0.8,Xd=0.3；变压器电抗，XT1=0

6、.14,XT2=0.12。线路L，双回X1=0.35。系统初始运行状态为U0=1.0，S0=0.9+j0.18。试计算下列情况下发电机的功率极限Pm和稳定储备系数Kp:(1)发电机无励磁调节，Eq=Eq0=常数；（2）发电机有励磁调节，Eq=Eq0=常数。 10-5 系统接线图答案：(1)PEqm=1.1654,Kp=29.49%;(2) PEqm=1.5637, Kp=73.74%11 图10-6所示的简单电力系统中,隐极机的参数(标幺值)如下:=2.0, Eq=1.1,U=1.0,H=5.0.小扰动时Eq保持不变,0 =60º.试求在不考虑阻尼的情况下,系统受到小扰动时的震荡频率

7、和周期.图10-6简单系统图答案:=0.468HZ,T=2.14s12 在题10-7所示系统中,当发电机装有按电压偏移比例调节励磁装置时,求极限功角,极限功率及静态稳定储备系数. 图10-7 简单系统图答案:=1.789, ,，=81.4%13 有一简单电力系统如图10-8所示.假设:(1)发电机有按功角偏差调节励磁的比例式调节器;(2)不计励磁机和励磁调节器的时间常数;(3)不计各元件电阻.试用小干扰法列出此系统的小干扰方程. 图10-8 简单系统图14 图10-9所示系统中,同步机2的输出恒定，且已知同步机电抗均为1.0,空载电压为1.0(均折算到同一基准值).试分析在下列给定的运行相角条件下系统的稳定性:(1)=90º(2)=30º(3)=10º 图1