电力系统静态稳定性

9电力系统静态稳定性9.1习题1）什么是电力系统稳定性？如何分类？2） 发电机转子d轴之间的相对空间角度与发电机电势之间的相对角度是什么关系？这角度的名称是什么？3） 发电机转子运动方程表示的是什么量与什么量的关系？该方程有几种表示形式？写出时间用秒、角度用弧、速度用弧/秒、功率偏差AP用标幺值表示，及时间、角度用弧，速度、功率偏差AP用标幺值表示的转子转动方程。4） 发电机惯性时间常数的的物理意义是什么？如何计算？5） 什么是发电机的功角特性？以E表示的凸极机和隐极机功角特性是否相同？以E'表示qq的凸极机和隐极机功角特性是否相同？如何用简化方法表示功角特性？6） 多机系统功角特性是否可表示两机系统的功角特性？是否能表示成单机对无限大系统的功角特性？7） 什么是异步电动机的转差？异步电动机的转矩和转差有何关系？什么是异步电动机的临界转差？8） 什么是电力系统的负荷电压静特性？9） 具有副励磁机的直流励磁机励磁系统各部分的功用是什么？励磁系统的方程由几部分方程组成？10） 正常运行时发电机转子受什么转矩作用？转速是多少？功率偏差AP是多少？出现正功率偏差转子如何转？出现负功率偏差转子如何转？11） 为什么稳定运行点一定是功角特性曲线和机械功率PT直线相交点？12） 发电机额定功率P，输入机械功率P，功率极限P是什么关系？N T Eq-max13） 什么是电力系统静态稳定性？电力系统静态稳定的实用判据是什么？14） 为什么要有统静态稳定储备？静态稳定储备的多少如何衡量？正常运行时应当留多少储备？15） 已知单机无限大供电系统的系统母线电压、发电机送到系统的功率P+jQ、发电机到系统的总电抗X。试说明如何计算空载发电机电势、功率极限、静态稳定储备系？16）试说明小干扰法的实质是什么？小干扰法分析静态稳定的步骤是什么？17）特征方程的根含有只是正实部、正实部的复数各发生什么性质的失步？18）劳斯准则判定系统静态稳定的充分、必要条件是什么？19）励磁调节系统为什么能提高系统静态稳定性？20）提高电力系统静态稳定性的措施有那些？为什么这些措施能提高电力系统静态稳定性？21） 按E恒定和按发电机电压U恒定调节励磁哪一种对提高静态稳定更有利。为什么？qG22） 简单电力系统如下图9-1所示，TLT12U0图9-1习题9-22系统各元件参数是：发电机G为P=300MW，cos申二085，U=10.5kV，X=1.0，X=0.6，NNNdqX'=0.25,X=0.2,T=8s；变 T，S=360MVA,U（%）=14,额定电压10.5/242kV；d 2 JN 1N kTS=360MVA,U（%）=14，额定电压10.5/242kV；线路长L=250km，X=014Q/km，系统2，N k 1输送功率P=250MW,cos®=0.95，末端电压U=115kV。000分别计算EE'E'U不变时的有功功角特性和功率极限。qq23） 如上题图的系统，发电机为隐极机X=X=1.7，试比较下列四种情况下的dq功角特性和功率极限。①仅考虑电力系统的电抗，②计及电力线路的电阻，r二0.017Q/km；③不计电力线路的电阻，但在T变压器高压母线并联接入1000Q电阻;11④不计电力线路的电阻，但在人变压器高压母线并联接入500Q电阻。24） 隐极机单机无限大供电系统，系统母线电压U二1，运行在额定情况，sP=1,cos®=085，元件参数X=10,X=01，求功率极限，处始运行功角和NNde静态稳定储备。25） 一台隐极机经变压器和线路向系统送电，隐极机X=X=1.1,X'=0.23dqdX"=0.12，X"=0.15试求；dqX+X二0.3，发电机运行在额定功率，额定电压，额定cos9二08时初始功TlN角；若E保持不变，求在①的条件下功率极限；q若E'保持不变，求在①的条件下功率极限；q如②的条件，X+X=0.5，求静态稳定储备系数；Tl如③的条件，X+X=0.5，求静态稳定储备系数。Tl26）简单系统如下图9-2以知参数为X=1.5,E二1.07，U=1.0,T=15sd工 q S J①不计阻尼功率影响，用小干扰法分析系统在§为0°，60°，90°，100°时的静态稳定性，0求上述§下系统的振荡频率和周期。②当阻尼系数D=60时，分析系统在§为0°，60°，9000°，100°时的静态稳定性，求上述§下系统的振荡频率和周期。dS图9-2习题9-26图9.2习题解答22)基准值：S二250MVA,U二115KVBB.110电压及电势：U=1.2889,E=1.6461,E=2.1055,E'=1.457,E'=1.4693GQqg功角特性：1.2889 1 0.5306P= sin[§-sin-1( (1一 sin§)]UG0.5309 1.2889 1.1002P二1.4229sin§+01166sin2§EqP'二18967sin§-01965sin2§EqP'二19129sin§'E功率极限：P二2.4278dP提示：令一严=0,并利用COS25二2COS28-1，求得功率极限对应角度:8二7893570,C.rP二14417Eq.max同理可求：P二1..9355Eq'.max23)基准值：S二250MVA,BUB.110二115KV24)功率极限二1277623)基准值：S二250MVA,BUB.110二115KV24)功率极限二12776Sin8，P二12776Emaxq=0.0397+12775sin(8—0.649。)PEmax

q二1317,P=00305+01.1197sin(8+4.960)EqP二1.146,EmaxqP=0.0298+1.1073sin(8+9.847。)EqP二1.1209。EmaxqP二18268,sl初始运行角：8=33.1892°,025)⑴初始运行角：（E=2131,25)⑴初始运行角：（E=2131,U=0831,qP二1265,)8=52.24°emax 0q⑵功率极限：P二1256slf⑶功率极限：（f⑶功率极限：（E=1.195,fE=1.1231)qP=2119sl⑷静态储备系数K%=6.6%⑸静态储备系数K%=43.4%26)⑴不计阻尼26)⑴不计阻尼8=00时，不稳定，f=0.0815Hz/s,T=12.27s08=60o时，不稳定，f=0.0575Hz/s,T=17.4s05=90。时，不稳定，f=0Hz/s,T=xs05=10