动态电力系统分析复习题

1、动态电力系统分析复习题理想电机（P1）满足以下假定条件的电机称为理想电机：电机磁铁部分的磁导率为常数，既忽略调磁滞、磁饱和的影响，也不计涡流及集肤作用等的影响。对纵轴及横轴而言，电机转子在结构上是完全对称的。定子的31203隙中产生正弦形分步的磁动势。在同步发电机模型中，一般考虑哪些阻尼绕组（P2）;在 d 轴上的一个等值阻尼绕组D； 在 q 轴上的一个等值阻尼绕组Q。abcdq0abcP3（P15）upu a pur ia r iupfupurif fr iiub pb ra b uDicca cDD Dp+ r iQQ Q合并成u pri式 中 p d dtu ua,u ,u ,ubc,u

2、,uTDQ a, , ,bc, ,TDQr diag a,r ,r ,rbc, r , rDi ia,ib,i ,ic,i,iDQ#dq0 坐标轴下：u p r式中 S0dq0 dq0 dq0 dq0dq0TfDQ 0 rfDQ ifDQ dq0qd在同步发电机方程中，采用PARK 变换的目的是什么（P9）dqdq0泛的应用。PARK变换及逆变换公式（P12）完整的经典派克变换：f coscoscosc f cfd 2nbb fa fDf q 3abc b 或记作dq0abcf 111f 0222c/完整的经典派克变换的逆变换：f cossin1f aaa dfbfc cosbccoscsin

3、bsinbc1 fq f 或记作 fD-1fabcdq00列写出发电机abc和dq0坐标下的功率方程式。P7（P18）0P u ioa u iu ic33 3 3P u iu i iip i p i i2 i2 i2 ro2d dq 0 02q00d qq 2dq0a在标幺值系统中，时间的基准值及其物理意义是什么（P21）时间基准值t时，定义：将转子以为电角速度旋转1rad所需要的时间。BB的缺点是采用的时间基值与习惯单位不同。8.?推导下列参数的表达式。 XdX X d,d,X Xq,q, TT 。q,d0,d0（P3945）列写刚性转子的同步发电机转子运动方程。（式（1-159）d 1dt

4、0sd1 1 PP0 D T D m0 e0 dtTj0e0Tj000水锤效应（P74）稳态运行时，引水管道中各点的流速一定，管道种各点的水压也一定；当导水叶开度道各点的水压将发生变化，从而输入水轮机的机械功率 Pm也相应发生变化；在导水叶突然开大时，会引起流量增大的趋势，反而使水压减小，水轮机的瞬时功率不是增大而是突然减小一下，然后再增加，反之亦然。写出一种负荷静态模型的表达式。（P81）| U pU p P nnUn U qU qQ QnU nn将负荷表示成恒阻抗、恒电流、恒功率时，其表达式各是什么（P82） U 2 U P P aUb U c n p npp n U 2 U Q Qn a

5、qU bqU cq nn n120变换及逆变换公式（P92） 1 0120 11a a 2 a 2 f Kf aa 2 c 11 a 0 f f a2a f K-1fabcb 1 abc2fc 2a2f .按所研究物理问题的性质可将电力系统稳定问题分为哪几类功角稳定、电压稳定、低频振荡、次同步震荡等电力系统暂态稳定分析的主要目的（P135）电力系统暂态稳定分析的主要目的是检查系统在大扰动下（电力系统暂态稳定性主要有哪二类分析方法（P135）（time （step by 法，以及直接法direct metho，又称暂态能量函数法transient energy function metho。画出

6、电力系统基本组成部分及相互联系示意图（P136）P原动机及发电机转子ref调速器运动方程负荷方程UrefPcI,IdqLLG励磁系统Ef发电机电磁方程U,Ud】dq-xy网络方程!U 2 U 2 U 2dqUG说明直接法判别暂态稳定性的基本思路。（P182）（定义性或确定稳定域。计算暂态能量函数为何要采用线性路径假设因为积分与积分路径有关，而由于实际摇摆曲线不知道，故通常作一“线性路径”假定。7.什么是平衡点、不稳定平衡点、相关不稳定平衡点8.平衡点：根据暂态稳定性的定义，在遭受扰动后如果系统是稳定的，则它最终将过渡到一个稳态运行情况，那时各发电机的转子角度、转速和其它所有状态变量将重新保持不

7、变，即到达一个平衡状态，对于故障后稳态运行情况下各个状态变量的取值，可以用状态空间中的点来表示，并称为稳定平衡点。不稳定平衡点：是指对应于故障切除后的一种稳态运行情况（平衡点，但它是静态不稳定的。相关不稳定平衡点：是指对应于故障切除后瞬间的一种稳态运行情况（平衡点，但它是静态不稳定的。关系，故称之为相关不稳定平衡点，或主导不稳定平衡点。一个n机系统有多少个UEP点为什么（P188）对于一个 n 机系统，分 别有一 台机、二台 机、 n-1 台机失 去稳定，则 失稳模式按 不同组合有1C1 CCn1 种之多，即有2n1 1UEP2nnn?什么是惯性中心坐标，列写惯性坐标下的转子运动方程。（P18

8、9）系统惯量中心的等值转子角COI定义为各转子角的加权平均值MdCOIdtPmiefPCOIi1COI dtCOI势能边界面法的基本思路（P194195）在单机无穷大系统中，当发电机转子角达到，即 UEP 点时，其相应的势能同时达到最大值，由于多机系n相关不稳定平衡点法 (t)上搜索势能最大值点，并以势能最大值V ,m ax 作为临界能量的设想，由此产生了势能边界面法暂态稳定分析。EEAC?（P199203）攻角静态稳定储备系数的定义与要求。（公式10-6）PP1%2（正常运行）攻角静态稳定储备系数KPMaxPo0 100%1（事故后运行）求出下列方程的平衡点（稳态运行点，在平衡点线性化，判别

9、其稳定性。 X X2 X 1122X XX212解：设（X，10X X）为平衡点20X0X0X1101020得：，讨论非零解。X XX20100X200X120：线性化 X111( X X2X 12 (X ，X1020 X1 (X1) X2X X XX22121 X11aaa01A 1112 1 1112 1 A X212aa2122Xa2 02aX2212210 特征方程det( IA ) 0 A 10 10 iA具有实部为零的特征值无扰运动属于临界情况求出单机无穷大系统的平衡点，列写其线性化方程。解：(1)故障切除后发电机的电磁功率可以表示为Pc=PMsin(2故障切除后转子运动方程为/d

10、t/dt=(Pm-PMsi)/Tj故/=(Pm-PMsin)/Tj令(Pm- PM （，0）d/dt=(Pm- PM 和 d/dt1, 1为：1/2Tj(2-12)-Pm(-1)+PM(cos-cos1)=0 此方程为其线性化方程。当故障切除瞬间，系统的总能量小于临界能量时，说明故障切除瞬间点位于稳定域之内，因此系统是稳定的。给出阻尼比计算公式，如何判别系统负阻尼 D / M 为阻尼比2n说明降阶选择模式法的理论依据。（1）（P270）（2）特征根不发生变化，系统模式不变。（3） 特征向量的相应元素不变。防止电力系统低频振荡的对策（P287）一次系统的对策主要有如下内容）增强网架，减少重负荷输

11、电线，并减少送受端间的电气距离，从面减使送、受电端间不发生功率振荡（4）在长距离输电线中部装设静止无功补偿器作电压支撑，并通过其 控制系统改善系统动态性能。二次系统的对策主要有：采用电力系统稳定器（PSS）作励磁附加控制，适当整定 PSS 参数可提供抑制低频振荡的附加阻尼力矩；利用SVS 装置的附加控制及直流输电附加控制或直流功率调制提供低频振荡的附加阻尼。二次控制措施宜装置在大容量、快速响应的动态元件上，以便取得良好的抑制低频振荡的效果。什么是电力系统次同步谐振（P292）荡，其频率低于同步频率，并与轴系的固有振荡频率有关。该现象称为电力系统次同步谐振*当定子回路的电磁振荡频率 与轴系的某一

12、自然扭振频率 互补，即 1时，或者 与 之和为同tmtmtm 的振荡分量在定子绕组中所引起的次同步频率 ）分量电流将对这一振mm什么叫暂态力矩放大作用（P303）影响轴系的寿命。这一作用通常称为“暂态力矩放大”作用。简述次同步谐振特征值分析法的基本思路*（P314-320）式下，由各稳定运行参数的取值，将可得出状态方程系数矩阵中各元素的数值，然后应用QR 法求出系数矩阵的全部特征值。一对共轭复特征值将对应于dqo 坐标系统下各变量的一个频率的振荡分量。而由坐标关系式推知与简述次同步谐振复转矩系数分析法的基本思路。（P320-323）抑制SSO的对策（P328）抑制 SSO 对策分为两大类。口线路上串联“阻塞滤波器）来吸收次同步分量，使并联设备造成SSO分量的低阻抗通道起“旁路”作用。另一大类是通过二次设备（即控制装置）来抑制SSO 的，其本质是通过提供对扭振模式的阻尼来抑制SSO， 它与用P