电力系统稳定

第六章电力系统的静态稳定性6-1试述自动调节励磁对静态稳定的影响。（15分）（重大92年）6-2试用无功负荷和无功电源的特性说明dQ/dt<0可作为系统静态稳定的判据，并进而解释系统电压崩溃的意义。（郑州工学院）6-3为什么是系统振荡？系统瓦解？为什么会发生这种现象？试举例说明。6-4什么是电力系统静态稳定性？如何判断系统是静态稳定的？有那些有效措施可以提高电力系统的静态稳定性？6-5如图6-1，设发电机不带励磁调节，负荷按恒定阻抗处理，试证系统维持静稳定为：1/（华北电院80年）6-6（15分）试用代数判据，（劳斯一一胡尔维茨判据），求证计及阻尼作用时的简单电力系统静态稳定的实用判据。系统小于十扰运动的线性化微分方程式为：TjPQ6+七PA6+SeA6=0式中：SEq=dPEq/d6（华北电院）6-7试说明维持单机一无穷大电力系统静态稳定性的充分而必要的条件。（5分）（重大91年）6-9有一自动调节励磁系统除按发电机端电压偏移调节外，还按发电机端电压导数调节，当调节系统各元件时间常数均略去不计时，其特征方程式为：式中：Kou、Kiu分别为按电压偏移及导数调节时调节器的放大系数，均为正值。S、K分别为Eq及u恒定时的同步功率系数。EquG G1、试写出仅具有按电压偏移调节励磁的调节器的特征方程式（调节系统各元件时间常数均略去不计）。2、试分析具有按电压导数调节励磁系统后，对电力系统的静态稳定极限角、非周期性地失去稳定，周期性地失去稳定有何影响？（与按仅具有电压偏移调节励磁的调节器比较）。（20分）（重大83年）6-10一凸极发电机经变压器和输电线路接至一无穷大系统其接线如图6-2。已知设备参数为：发电机G：X'd,Xq,XJ变压器T：XT线路L：XL设阻尼作用一恒定的阻尼系数D模拟，发电机暂态电势E'为常数，试推导出某种运行方式下，系统受到小干扰时的状态方程并讨论静态稳定判据。（17分）（西交大92年）6-11简单指出同步发电机的电势Eq、Eq、Eq'和E’的含义，并简述它们的电力系统稳定计算的作用。 °''一等值凸极发电机经输电线路接到无限大容量系统。图中参数都以统一基值的标么值给定。已知送到无限大系统的有功功率为P=1.0，试求发电机的电势Eq及发电机电势对无限大系统之间的功率角0。（清华85年）6-13汽轮发电机的运行参数中，端电压U，输出电流I，以及其同步电抗Xd为已知试证明其输出功率为：Peq=EqUsinO/Xd式中：Eq为交轴同步电势（即空载电势），0为功率角°（Eq、0待确定）。（10分）（华南工学院）6-14如图6-2在发电厂和受端无穷大系统之间的H点有一负荷，设受端系统母线电压U=10，求负荷以恒定阻抗表示时，发电厂的功率特性和功率极限。（20分）6-15如图6-5所示单机一无限大母线系统。发电机为凸极发电机。1、画出该输电系统的相量图，并简要说明作图步骤。2、 推导出用Eq表示的发电机功率特性PEq=f（O）3、 已知参数标么值：Xd=1.6,Xd=1.2,X'd=0.8,XTL=0.7,V=10,P=10,cosw=0.9，试求出其功率特性PEq=f（O）及功率极限PEqm（25分）。6-16（12分）如图6-6有一汽轮发电机其参数为：Xd'=0.4;Xd=0.8。经外接电抗Xc=0.2与无穷大母线相联，试计算：1、该系统的最大传输功率。2、在使用无失灵区的相复励时的最大传输功率。（重大82年）6-17如图6-7一台凸极式发电机，其抗标么值为：Xd=0.7,Xq=0.4,Xd'=0.25，若已知发电机端电压为V=10,输送功率为G0.75,cosW=0.8，试分别计算发电机的E及E'值是多Q少？并用Eq、E'恒定计算其最大功率。（10分）6-18如图6-8所示由单机与无限大容量系统组成的输电网络，已知在正常情况下，发电机端电压UG为127，受端系统电压U为10（并保持不变），其余参数如图所示，1、 无励磁调节器时的功率极限和静稳定储备系统；2、 安装不连续调节的励磁调节器后的稳定极限和静稳定储备系统。（20分）（科大83年）6-19（15分）简单系统如图6-9所示：发电机参数：Po=0.75,cos寸二0.85,Xd=18,Xd'=0.46变压器参数：、=0.2,X/0.25每条输电线的电抗：Xc=12,受端为无穷大系统V=10，试求：1、 未装自动励磁调节时，2、 装有一般比例式调节器时，3、 装有特制的灵敏的强力调节器时，系统的功率极限值及静定储备系统。6-20某系统接线与元件参数（换算到100MVA的标么值）如图6-10所示当发电机输出功率为80MW时，相应的母线电压为1.05（标么值），试求1、假定发电机Eq二常数，求此时极限输出功率及静稳定贮备系数。2、假定发电机E'二常数，求此时极限输出功率及静稳贮备系数。（东北电力学院83年）6-21（15分）线路始端投有并联电抗的简单电力系统等网络如图6-11隐极发电机装有励磁调节器，求系统的功率极限和静态稳定储备系统？（已知数据为标么值，不计功率损耗）6-22简单电力系统接线如图6-12试计算下列两种情况下的静态稳定的功率极限：1、同步电机Xd后的电势E=16（标么值）保持不变。2、手调励磁维持发电机端电压V不变（V=1）。（清华82年）6-23如图6-13所示发电机输电系统将电力送

至受端无限大容量系统。（35分）发电机及输电系统参数为Eq=1.07,XdZ=15,U=10,DZ=60,（均为标么值）T=7.5秒在初始运行角度分别为0°，60°，80°，及100°时受到一个微小扰动，使功角偏移△§=1°，干扰源消除。要求：1、用小于干扰法分别分析计算以上情况下系统的静态稳定性，求出功角偏移△6随时间变化的表达式。2、 若是振荡时，计算出相应的振荡周期及频率。3、 作出相应情况下△6随时间变化的曲线。（示意性作出即可）4、 简述阻尼作用对系统稳定，对系统自由运动有什么影响。6-24设发电机状态可以只用转子运动方程表示：d3/dt=1/Tj（Pt-D/30*dO/dt-EqV/Xs*sinO）（其中Tj、t、30为有名值）1、写出△§、Aw为状态变量的发电机状态方程。（8分）2、 画出它的传递函数框图。（6分）3、 分析它的稳定条件。（6分）［说明：I:sin6可按泰勒级数在0o附近展开，并舍去其二次及以上各项；II：Eq、U恒定不变；hi :发电机调速器都是惯性元件；N：D>O是发电机组的阻尼系数。 （广西大学83年）6-26（25分）三台同步发电机组成的电力系统，用标么值表示的各元件和电势值如图6-15所示当各机组切角分别为：012=90°，013=30°，023=60°（为-60°）该电机2的有功功率输出恒定，试分析系统的静态稳性。（天大81年）两台有限容量同步发电机的电力系统，每台机用电抗后的一个恒定电势来表示，并通过纯电抗X互相连接，X包括输电线，变压器及发电机电抗。1、 写出每台机的摇摆方程（不考虑阻尼力矩），并证明这个系统能简化为一台等值机与无限大母线相连的系统。求出等值的惯性常数M，机械输入功率Pm。（每台机的惯性常数为M「M2（秒），机械输出为Pm"m2（标么值）。2、 设E1=105,E2=10，61-62=60°，X=0.7,Mj10秒，M2=8秒机械输入功率不变，当该系统受小干扰时，求其固有振荡频率。（清华85年）6-28一机与无穷大系统如图6-17所示。图中阻抗电压均为标么值，七为发电机惯性时间常数（秒）。1、若发电机以Xd'后不变电势E'表示，忽略电阻，试写出该系统及电机的电功率方程式（以标么值表示）。2、 若不计阻尼作用，试列出以6（发电机电势E'与无穷大母