第一篇：電力系統(tǒng)暫態(tài)分析教學(xué)實(shí)施方案

電力系統(tǒng)暫態(tài)分析教學(xué)實(shí)施方案

一、課程名稱、屬性、學(xué)時(shí)及考核方式

1、課程名稱：電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析

2、課程屬性及類別：專業(yè)課，必修

3、先修及后續(xù)課程：

先修課程：“電路”、“線性代數(shù)”、“電磁場(chǎng)”、“電機(jī)學(xué)”“電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析”。后續(xù)專業(yè)課程： “電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理”、“電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置原理”、“高電壓技術(shù)”。同期開設(shè)課程：“發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)”?！?/p>

4、學(xué)時(shí)數(shù)：64，其中理論課時(shí)58學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)6學(xué)時(shí)。

5、考核方式：考試

二、教學(xué)目標(biāo)

本課程在“電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析”內(nèi)容的基礎(chǔ)上基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，主要討論電力系統(tǒng)故障的分析計(jì)算和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題。具體教學(xué)目標(biāo)如下：

1、掌握電力系統(tǒng)故障的基本知識(shí)；掌握無限大功率電源三相短路的特點(diǎn)及其分析計(jì)算方法。

2、掌握同步發(fā)電機(jī)三相短路的特點(diǎn)和短路電流的近似分析計(jì)算；掌握同步發(fā)電機(jī)的基本方程、參數(shù)及等值電路。

3、掌握電力系統(tǒng)三相短路實(shí)用計(jì)算（短路電流周期分量初始值計(jì)算；用運(yùn)算曲線求任意時(shí)刻短路電流周期分量；轉(zhuǎn)移阻抗及其求法；計(jì)算機(jī)計(jì)算復(fù)雜系統(tǒng)短路電流交流初值原理）。

4、掌握對(duì)稱分量法及其在不對(duì)稱故障分析中的應(yīng)用；掌握電力系統(tǒng)各元件的序阻抗及等值電路；掌握電力系統(tǒng)零序網(wǎng)絡(luò)的繪制方法。

5、掌握各種不對(duì)稱故障的分析計(jì)算（不對(duì)稱短路時(shí)故障處的短路電流和電壓分析計(jì)算；不對(duì)稱短路時(shí)非故障處的電流和電壓的分析計(jì)算；非全相運(yùn)行分析）。

6、掌握電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念和各元件機(jī)電特性

7、建立電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的概念；掌握簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的實(shí)用判據(jù)；掌握利用小干擾法分析簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的方法步驟；了解提高系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的方法措施。

8、建立電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的概念；掌握簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的分析計(jì)算方法—等面積定則及其應(yīng)用；了解電力系統(tǒng)提高暫態(tài)穩(wěn)性的方法措施。

三、授課對(duì)象及其基本情況

本課程授課對(duì)象為電氣工程及其自動(dòng)化2005級(jí)3、4、6班學(xué)生組成的教學(xué)班。

理論上講，電力05級(jí)學(xué)生入學(xué)高考成績(jī)絕大部分在第一批本科錄取控制分?jǐn)?shù)線之上，基礎(chǔ)應(yīng)該普遍較好，但根據(jù)上學(xué)期“電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析”課程的教學(xué)與考試情況來看，由于來源地錄取分?jǐn)?shù)線的巨大差異（如來自北京地區(qū)和偏遠(yuǎn)地區(qū)的學(xué)生）和學(xué)生進(jìn)校后前兩年學(xué)習(xí)態(tài)度的差異，學(xué)生中存在兩極分化情況，個(gè)別學(xué)生基礎(chǔ)非常差，為保證這部分學(xué)生能夠掌握本課程的基本內(nèi)容，達(dá)到本課程的教學(xué)目標(biāo)，同時(shí)又保證基礎(chǔ)好的學(xué)生有東西可學(xué)，教學(xué)中擬采取以下措施，一是合理組織教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)中堅(jiān)持深入淺出的原則，首先講清有關(guān)的基本概念和基本的分析計(jì)算方法，確保基礎(chǔ)較差的學(xué)生聽的懂，然后在此基礎(chǔ)上作進(jìn)一步分析和引導(dǎo)以滿足基礎(chǔ)較好的學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。二是在加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)較差學(xué)生的輔導(dǎo)；三是對(duì)基礎(chǔ)較好的學(xué)生適當(dāng)布置閱讀一些相關(guān)文獻(xiàn)，以擴(kuò)大他（她）們的知識(shí)面和掌握知識(shí)的深度。

四、授課內(nèi)容及課時(shí)安排及重點(diǎn)難點(diǎn)處理

1、總體安排：理論講授58學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)6學(xué)時(shí)

理論課安排8個(gè)單元，各單元學(xué)時(shí)分配如表1：

2、各章節(jié)主要內(nèi)容及重點(diǎn)難點(diǎn)分析

緒論

主要內(nèi)容：電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)；決定電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的因素；運(yùn)行狀態(tài)分類及各種運(yùn)行狀態(tài)的特點(diǎn)、不同運(yùn)行狀態(tài)的分析計(jì)算原則。教學(xué)重點(diǎn)：不同運(yùn)行狀態(tài)的分析計(jì)算原則。

第一章 電力系統(tǒng)故障分析的基本知識(shí)

主要內(nèi)容：電力系統(tǒng)的故障類型及其危害；無限大功率電源的概念及其特點(diǎn)；無限大功率電源三相短路時(shí)的短路電流及其分量；短路電流周期分量取得最大值的條件；短路沖擊電流及其計(jì)算；短路電流最大有效值及其計(jì)算。

教學(xué)重點(diǎn)：無限大功率電源供電情況下三相短路電流表達(dá)式；短路沖擊電流及其計(jì)算；短路電流最大有效值及其計(jì)算。

教學(xué)難點(diǎn)：三相短路電流表達(dá)式。

第二章 同步發(fā)電機(jī)突然三相短路分析

主要內(nèi)容：同步發(fā)電機(jī)三相短路時(shí)的內(nèi)部電磁過程；同步發(fā)電機(jī)機(jī)端三相短路時(shí)定子電流和轉(zhuǎn)子電流中的各種分量；同步發(fā)電機(jī)的次暫態(tài)參數(shù)、暫態(tài)參數(shù)和穩(wěn)態(tài)參數(shù)及等值電路；同步發(fā)電機(jī)的原始方程、派克變換及同步發(fā)電機(jī)的基本方程、利用同步發(fā)電機(jī)基本方程分析同步發(fā)電機(jī)故障的方法步驟。

教學(xué)重點(diǎn)：同步發(fā)電機(jī)三相短路時(shí)的內(nèi)部電磁過程；同步發(fā)電機(jī)機(jī)端三相短路時(shí)定子電流和轉(zhuǎn)子電流中的各種分量；同步發(fā)電機(jī)的次暫態(tài)參數(shù)、暫態(tài)參數(shù)和穩(wěn)態(tài)參數(shù)及等值電路；派克變換、同步發(fā)電機(jī)的基本方程及利用基本方程分析同步發(fā)電機(jī)故障的方法步驟。

教學(xué)難點(diǎn)：同步發(fā)電機(jī)機(jī)端三相短路時(shí)的短路電流的定性分析；機(jī)端三相短路時(shí)定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組中的電流分量及其對(duì)應(yīng)關(guān)系；同步發(fā)電機(jī)的電抗、電動(dòng)勢(shì)及其相量圖和等值電路；paik變換及同步發(fā)電機(jī)的基本方程。

第三章 電力系統(tǒng)三相短路的實(shí)用計(jì)算

主要內(nèi)容：電力系統(tǒng)三相短路實(shí)用計(jì)算的內(nèi)容及目的；短路電流周期分量起始有效值實(shí)用計(jì)算；運(yùn)算曲線法計(jì)算短路電流周期分量有效值；三相短路周期分量有效值的計(jì)算機(jī)計(jì)算的原理。

教學(xué)重點(diǎn)：短路電流周期分量起始有效值實(shí)用計(jì)算；運(yùn)算曲線法計(jì)算短路電流周期分量有效值。

教學(xué)難點(diǎn)：運(yùn)算曲線。

第四章 對(duì)稱分量法及電力系統(tǒng)元件的各序參數(shù)和等值電路

主要內(nèi)容：對(duì)稱分量法；三序等值網(wǎng)絡(luò)；序阻抗的概念；電力系統(tǒng)各元件的各序阻抗和各序等值電路；電力系統(tǒng)三序網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成及繪制。教學(xué)重點(diǎn)：對(duì)稱分量法、變壓器和輸電線路的序阻抗、零序網(wǎng)絡(luò)的繪制。教學(xué)難點(diǎn)：變壓器和輸電線路的零序參數(shù)和零序等值電路；電力系統(tǒng)的零序網(wǎng)絡(luò)的繪制。

第五章 不對(duì)稱故障的分析計(jì)算

主要內(nèi)容：不對(duì)稱短路的分析計(jì)算方法（解析法、復(fù)合序網(wǎng)法）；各種不對(duì)稱短路時(shí)故障處電流和電壓的分析計(jì)算；不對(duì)稱短路時(shí)非故障處電流電壓的計(jì)算；正序增廣網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用；非全相運(yùn)行的分析計(jì)算。

教學(xué)重點(diǎn)：不對(duì)稱短路的分析計(jì)算方法、各種不對(duì)稱短路情況下的邊界條件方程和復(fù)合序網(wǎng)、各序分量經(jīng)變壓器后的相位變化、正序增廣網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。

教學(xué)難點(diǎn)：利用疊加原理分析電力系統(tǒng)的非全相運(yùn)行。

第六章 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性概述和各元件的機(jī)電特性

主要內(nèi)容：電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念；分析電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的原則；電力系統(tǒng)元件的機(jī)電特性及狀態(tài)方程。

教學(xué)重點(diǎn)：電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念、同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程、同步發(fā)電機(jī)的功角特性方程、勵(lì)磁系統(tǒng)的作用。

教學(xué)難點(diǎn)：同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程、凸極機(jī)的功角特性方程、勵(lì)磁系統(tǒng)的作用。

第七章： 電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定

主要內(nèi)容：電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的概念；簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的內(nèi)容及實(shí)用判據(jù)；小干擾法及其在電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性分析中的應(yīng)用；提高和改善電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的措施。

教學(xué)重點(diǎn)：電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的概念；簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)并列運(yùn)行靜態(tài)穩(wěn)定性的實(shí)用判據(jù)；小干擾法；提高和改善電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的措施。

教學(xué)難點(diǎn)：電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的概念；阻尼系數(shù) 的物理意義。

第八章 電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定

主要內(nèi)容：電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的概念；等面積定則及極限切除角、極限切除時(shí)間；改進(jìn)歐拉計(jì)算法及其在電力系統(tǒng)暫態(tài)分析中的應(yīng)用；提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的措施。

教學(xué)重點(diǎn)：電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的概念；等面積定則；極限切除時(shí)間；轉(zhuǎn)子搖擺方程及改進(jìn)歐拉法。

教學(xué)難點(diǎn)：轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程的求解。

五、教學(xué)方法

“電力系統(tǒng)暫態(tài)分析”作為《電力工程及其自動(dòng)化》專業(yè)的一門重要的專業(yè)課和本專業(yè)其它后續(xù)專業(yè)課程的基礎(chǔ)，它與后續(xù)專業(yè)課程聯(lián)系緊密、理論性很強(qiáng)。要求學(xué)生具有較為扎實(shí)的電磁知識(shí)、電機(jī)學(xué)知識(shí)和數(shù)學(xué)知識(shí)。從教學(xué)的主要目的來看，要求學(xué)生在掌握各種電力系統(tǒng)故障情況下電流、電壓的組成和變化、電力

系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性和電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性以及提高和改善電力系統(tǒng)靜、暫態(tài)穩(wěn)定性的措施外，還要求學(xué)生很好地掌握電力系統(tǒng)故障和電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的分析計(jì)算方法，特別是工程計(jì)算方法。此外本課程理論分析和計(jì)算占主要，且學(xué)習(xí)難度較大，在學(xué)生不了解這些分析計(jì)算的其用途的情況下，很難提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。根據(jù)以上情況，并根據(jù)所安排的學(xué)時(shí)數(shù)以及本課程教學(xué)目標(biāo)，擬采用以下教學(xué)方法：

1、聯(lián)系實(shí)際進(jìn)行教學(xué)，并注意介紹本課程內(nèi)容在后繼專業(yè)課程中的應(yīng)用情況，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2、講授中注意深入淺出，以便使基礎(chǔ)差的學(xué)生能夠聽懂，掌握本課程的基本知識(shí)，實(shí)現(xiàn)本課程的教學(xué)目標(biāo)，又要使基礎(chǔ)較好的同學(xué)有東西學(xué)。

3、本課程圖表很少，即使用到的一些圖也是很簡(jiǎn)單的等值電路和分析用的相量圖，根據(jù)過去經(jīng)驗(yàn)本課程不適合采用多媒體教學(xué)手段，常規(guī)教學(xué)手段更有利于學(xué)生掌握理解本課程內(nèi)容（如分析用的相量圖邊講邊畫就比畫出后講解效果好）。

4、為提高學(xué)生綜合分析解決實(shí)際問題的能力和工程計(jì)算能力，在布置作業(yè)時(shí)應(yīng)注意多設(shè)計(jì)一些綜合性較強(qiáng)的分析題目和計(jì)算題目。

六、考核與成績(jī)?cè)u(píng)定

閉卷考試；總評(píng)成績(jī)按期末考試80％、平時(shí)成績(jī)20％評(píng)定。

七、教材與主要參考書

1、教材：

《電力系統(tǒng)暫態(tài)分析》（第三版）.李光琦.北京：中國(guó)電力出版2007年1月

2、主要參考書：

①《電力系統(tǒng)分析》（第二版）于永源 北京 中國(guó)電力出版社 2004年 ②《電力系統(tǒng)分析學(xué)習(xí)指導(dǎo)》 徐 政 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2003年

③《電力系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)(Power System Analysis and Design)》（英文版）(美)J.鄧肯.格洛弗（J.Duncan Glovver）,穆盧庫(kù)特拉S.薩爾馬

（Mulukutla.S.Sarma）北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2004、7

④《電力網(wǎng)及電力系統(tǒng)》王新學(xué) 北京 水電出版社 1985年

⑤《電力系統(tǒng)分析》何仰贊、溫增銀 武漢 華中科技大學(xué)出版社 2002年1月

⑥《電力系統(tǒng)故障分析》 劉萬順 北京 水利電力出版社 1986年

八、教案制定依據(jù)

本教案根據(jù)長(zhǎng)沙理工大學(xué)“電力工程及其自動(dòng)化”專業(yè)《電力系統(tǒng)暫態(tài)分析》教學(xué)大綱（2005）和教務(wù)處下達(dá)的教學(xué)時(shí)數(shù)編制。

第二篇：電力系統(tǒng)暫態(tài)分析講義

第八章

電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定

第一節(jié)

暫態(tài)穩(wěn)定概述

暫態(tài)穩(wěn)定分析：不宜作線性化的干擾分析，例如短路、斷線、機(jī)組切除（負(fù)荷突增）、甩負(fù)荷（負(fù)荷突減）等。

能保持暫態(tài)穩(wěn)定：擾動(dòng)后，系統(tǒng)能達(dá)到穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。

分析暫態(tài)穩(wěn)定的時(shí)間段：

起始：0~1s，保護(hù)、自動(dòng)裝置動(dòng)作，但調(diào)節(jié)系統(tǒng)作用不明顯，發(fā)電機(jī)采用、PT

恒定模型；

中間：1~5s，AVR、PT的變化明顯，須計(jì)及勵(lì)磁、調(diào)速系統(tǒng)各環(huán)節(jié)；

后期：5s~mins，各種設(shè)備的影響顯著，描述系統(tǒng)的方程多。

本書中重點(diǎn)討論起始階段。

基本假定：⑴

網(wǎng)絡(luò)中，ω=ω0

（網(wǎng)絡(luò)等值電路同穩(wěn)態(tài)分析）

⑵

只計(jì)及正序基波分量，短路故障用正序增廣網(wǎng)絡(luò)表示

一．物理過程分析

~

發(fā)電機(jī)采用E’模型。

故障前：

電源電勢(shì)節(jié)點(diǎn)到系統(tǒng)的直接電抗

故障中，jxΔ

故障切除后：

P

PI

PⅢ

f

e

a

PT=P0

k

da

c

b

PⅡ

功角特性曲線為：

δh

δm

δ0

δc

δ

●

故障發(fā)生后的過程為：

運(yùn)行點(diǎn)變化

原因

結(jié)果

a→b

短路發(fā)生

PT>PE,加速，ω上升，δ增大

b→c

ω上升，δ增大

ω>ω0,動(dòng)能增加

c→e

故障切除

PT

開始減速，但ω>ω0，δ繼續(xù)增大

e→f

動(dòng)能釋放

減速，當(dāng)ωf

=ω0，動(dòng)能釋放完畢，δm角達(dá)最大

f→k

PT

減速δ，減小

經(jīng)振蕩后穩(wěn)定于平衡點(diǎn)k

結(jié)論：

①

若最大搖擺角，系統(tǒng)可經(jīng)衰減的振蕩后停止于穩(wěn)定平衡點(diǎn)ｋ，系統(tǒng)保持暫態(tài)穩(wěn)定，反之，系統(tǒng)不能保持暫態(tài)穩(wěn)定。

②

暫態(tài)穩(wěn)定分析與初始運(yùn)行方式、故障點(diǎn)條件、故障切除時(shí)間、故障后狀態(tài)有關(guān)。

③

電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析是計(jì)算電力系統(tǒng)故障及恢復(fù)期間內(nèi)各發(fā)電機(jī)組的功率角的變化情況（即δ–ｔ曲線），然后根據(jù)角有無趨向恒定（穩(wěn)定）數(shù)值，來判斷系統(tǒng)能否保持穩(wěn)定，求解方法是非線性微分方程的數(shù)值求解。

P

二．等面積定則

ｄ

a

PT=P0

PI

●故障中，機(jī)組輸入的機(jī)械功率>發(fā)電機(jī)輸出的電磁功率，發(fā)電機(jī)加速，c

b

PⅡ

δ

δ0

δc

P

積分得：

左側(cè)＝轉(zhuǎn)子在相對(duì)運(yùn)動(dòng)中動(dòng)能的增量；

右側(cè)＝過剩轉(zhuǎn)矩對(duì)相對(duì)位移所做的功――線下方的陰影面積――稱為加速面積；

●故障切除后

PⅢ

f

da

PT=P0

PⅡ

δc

δ

c

δm

∵

時(shí)，∴

右側(cè)＝制動(dòng)轉(zhuǎn)矩對(duì)相對(duì)角位移所做的功

＝線上方的陰影面積（稱為減速面積）

●

因減速過程中，轉(zhuǎn)速恢復(fù)同步轉(zhuǎn)速（即加速過程中的動(dòng)能釋放完畢）時(shí)δ角達(dá)最大，所以加速面積＝減速面積――等面積定則。

等面積定則的應(yīng)用

PI

P

①

在三狀態(tài)暫態(tài)穩(wěn)定分析中確定極限切除角

PⅢ

δ角搖擺越過δh，則PT>PE，將使δ角

PⅡ

PT=P0

繼續(xù)擴(kuò)大，系統(tǒng)失去暫態(tài)穩(wěn)定。

δhh

δ0

δcm

c

δ

∴δh是最大允許搖擺角。

當(dāng)加速面積與允許的減速面積相等時(shí)，∴

暫態(tài)穩(wěn)定判據(jù)1：，系統(tǒng)能保持暫態(tài)穩(wěn)定，否則不能保持暫態(tài)穩(wěn)定。

②加速面積、減速面積的應(yīng)用例――單相重合閘的作用分析

A

B

c

~

A

B

c

~

(2).單相接地

(1).正常運(yùn)行

A

B

c

A

B

c

~

~

(4).重合成功

(3).選相跳閘

(1).重合成功

A

B

c

A

B

c

~

~

(6).非全相運(yùn)行

(5).重合失敗

重合閘動(dòng)作分析：

P

P

PI

允許減速面積

PI

允許減速面積

PⅢ

PⅢ

PT=P0

PT=P0

PⅡ

加速面積

PⅡ

加速面積

δR

δhc

δ0

δc

δ

δ0

δc

δ

δR

(1).重合成功

(2).重合失敗

暫態(tài)穩(wěn)定判據(jù)2：實(shí)際加速面積<允許的減速面積。

三．微分方程的數(shù)值解法（搖擺曲線法）

故障中，轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程為：

初始條件：

故障切除后，初始條件：

是已知初始條件，可進(jìn)行數(shù)值求解的非線性

δm

δc

δ0

tc

微分方程組，求解轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程后，可得搖擺曲線，簡(jiǎn)單系統(tǒng)，當(dāng)δ達(dá)δm后開始下降，說明功角特性曲線上運(yùn)行點(diǎn)開始往平衡點(diǎn)k移動(dòng)，所以

暫態(tài)穩(wěn)定判據(jù)3：簡(jiǎn)單系統(tǒng)中，當(dāng)δ達(dá)δm后開始減小，則系統(tǒng)能保持暫態(tài)穩(wěn)定；δ>180°，系統(tǒng)不能保持暫態(tài)穩(wěn)定。

δ-t曲線的計(jì)算方法（微分方程數(shù)值解法）

（二）改進(jìn)歐拉法

四

提高暫態(tài)穩(wěn)定的措施

●

縮短電氣距離（即提高靜態(tài)穩(wěn)定的措施）

●

減少功率差額：

1．保護(hù)裝置

①

快速切除故障，可減小加速面積；

②

采用自動(dòng)重合閘，重合成功可增大減速面積；

2．提高發(fā)電機(jī)輸出的電磁功率

①

強(qiáng)勵(lì)，提高端電壓，增大有功輸出；

②

電氣制動(dòng)，消耗發(fā)電機(jī)有功功率；

3.快速關(guān)閉汽門

4.系統(tǒng)失去穩(wěn)定后的措施

⑴

適當(dāng)設(shè)置解列點(diǎn)；

⑵

異步運(yùn)行再同步。

考核要求：

1、電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的物理過程。

2、等面積定則分析電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定。

3、提高暫態(tài)穩(wěn)定的措施。

例題：

習(xí)題

一、簡(jiǎn)答題

1.寫出五條提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定運(yùn)行的主要措施。

1）采用自動(dòng)重合閘裝置。2）發(fā)電機(jī)裝設(shè)強(qiáng)行勵(lì)磁裝置。3）電氣制動(dòng)。4）變壓器中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地。5）快速切除故障。

12.什么是電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定?

電力系統(tǒng)的瞬態(tài)穩(wěn)定性，是指電力系統(tǒng)在某一運(yùn)行狀態(tài)下受到較大的干擾后，能夠過渡到一個(gè)新的運(yùn)行狀態(tài)或恢復(fù)到原來的運(yùn)行狀態(tài)的能力。

13.試述等面積定則的基本含義。

在加速期間積蓄的動(dòng)能增量全部耗盡，即加速面積和減速面積大小相等，這就是等面積定則。

14.解釋采用減少原動(dòng)機(jī)輸出功率的方法能夠改善系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。

減少了加速面積，增大了減速面積。

15．試用等面積定則分析當(dāng)自動(dòng)重合閘成功時(shí)為什么可以提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性？

增大了減速面積。

二、計(jì)算題

1.設(shè)已知系統(tǒng)短路前、短路時(shí)、短路切除后三種情況的以標(biāo)幺值表示的功角特性曲線：=2、=0.5、=1.5及輸入發(fā)電機(jī)的機(jī)械功率=1。求極限切除角。

(6分)設(shè)已知系統(tǒng)短路前、短路時(shí)、短路切除后三種情況的以標(biāo)幺值表示的功角特性曲線：、、及輸入發(fā)電機(jī)的機(jī)械功率。求極限切除角。

由得：

由得：

由

所以，G

E′=1.2

T1

j0.4

P0=0.8

T2

j0.4

Xd′=j0.2

j0.15

j0.15

K(3)

3.簡(jiǎn)單系統(tǒng)及參數(shù)標(biāo)么值如圖，若在K點(diǎn)發(fā)生三相短路，故障后經(jīng)一段時(shí)間切除故障線路，求使得系統(tǒng)保持暫態(tài)穩(wěn)定的極限切除角。

第三篇：電力系統(tǒng)暫態(tài)分析重點(diǎn)及答案

單項(xiàng)選擇題

1、短路電流最大有效值出現(xiàn)在（1）。A、短路發(fā)生后約半個(gè)周期時(shí)；

2、利用對(duì)稱分量法分析計(jì)算電力系統(tǒng)不對(duì)稱故障時(shí)，應(yīng)選（2）相作為分析計(jì)算的基本相。B、特殊相

3、關(guān)于不對(duì)稱短路時(shí)短路電流中的各種電流分量，下述說法中正確的是（3）。

C、短路電流中除非周期分量將逐漸衰減到零外，其它電流分量都將從短路瞬間的起始值衰減到其穩(wěn)態(tài)值。

4、不管電力系統(tǒng)發(fā)生什么類型的不對(duì)稱短路，短路電流中一定存在（2）。

B、正序分量和負(fù)序分量；

5、在簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)中，如某點(diǎn)的三序阻抗Z?1?Z?2?Z?0,則在該地點(diǎn)發(fā)生不同類型短路故障時(shí)，按對(duì)發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行暫態(tài)穩(wěn)定性影響從大到小排序，應(yīng)為（2）。B、三相短路、兩相短路接地、兩相短路、單相接地短路；

6、發(fā)電機(jī)－變壓器單元接線，變壓器高壓側(cè)母線上短路時(shí)，短路電流沖擊系數(shù)應(yīng)?。?）。B、1.8；

7、電力系統(tǒng)在事故后運(yùn)行方式下，對(duì)并列運(yùn)行靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)KP(%)的要求是（3）。C、KP(%)≧10。

8、下述各組中，完全能夠提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行暫態(tài)穩(wěn)定性的一組是（2）。

B、變壓器中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地、線路裝設(shè)重合閘裝置、快速切除線路故障；

9、對(duì)于三相三柱式變壓器，其正序參數(shù)、負(fù)序參數(shù)和零序參數(shù)的關(guān)系是（2）。

B、正序參數(shù)與負(fù)序參數(shù)相同，與零序參數(shù)不同；

10、分析計(jì)算電力系統(tǒng)并列運(yùn)行靜態(tài)穩(wěn)定性的小干擾法和分析計(jì)算電力系統(tǒng)并列運(yùn)行暫態(tài)穩(wěn)定性的分段計(jì)算法，就其實(shí)質(zhì)

而言都是為了求（1）。A、??t曲線

1、計(jì)算12MW以上機(jī)組機(jī)端短路沖擊電流時(shí)，短路電流沖擊系數(shù)應(yīng)取（2）。

B、1.9；

2、發(fā)電機(jī)三相電壓為：ua作為時(shí)間的起點(diǎn)（t?Umsin(?t??)、ub?Umsin(?t???1200)，uc?Umsin(?t???1200)，如將短路發(fā)生時(shí)刻?0），當(dāng)短路前空載、短路回路阻抗角為800（感性）時(shí)，B相短路電流中非周期分量取得最大值的條件是（2）

B、??1100；

3、具有阻尼繞組的凸極式同步發(fā)電機(jī)，機(jī)端發(fā)生三相短路時(shí)，電磁暫態(tài)過程中定子繞組中存在（1）。

A、基頻交流分量、倍頻分量和非周期分量；

4、中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)，故障處短路電流中（3）。

C、可能存在，也可能不存在零序分量，應(yīng)根據(jù)不對(duì)稱短路類型確定。

5、在中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)中，如電力系統(tǒng)某點(diǎn)不對(duì)稱短路時(shí)的正序電抗、負(fù)序電抗和零序電抗的關(guān)系為Z?(0)?2Z?(1)?2Z?(2)，則該點(diǎn)發(fā)生單相接地短路、兩相短路、兩相短路接地和三相短路時(shí)，按故障處正序電壓從大到小的故障排列順序是（3）。C、單相接地短路、兩相短路、兩相短路接地、三相短路。

6、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，同一點(diǎn)發(fā)生兩相短路和兩相短路接地兩種故障情況下，故障相電流的大小關(guān)系為（1）。

A、相等；

7、電力系統(tǒng)中，f點(diǎn)發(fā)生兩相經(jīng)過渡阻抗Zf短路時(shí)，正序增廣網(wǎng)絡(luò)中附加阻抗Z?為（2）

B、Z?(2)

8、電力系統(tǒng)兩相斷線時(shí)的復(fù)合序網(wǎng)在形式上與（1）的復(fù)合序網(wǎng)相同。A、單相金屬性接地短路；

9、電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性是指電力系統(tǒng)在受到（2）作用時(shí)的穩(wěn)定性。B、大干擾；

10、切除雙回輸電線路中的一回，對(duì)電力系統(tǒng)的影響是（2）。

B、既會(huì)降低電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的靜態(tài)穩(wěn)定性，也會(huì)降低電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定性； 判斷：

1、變壓器中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地可以提高接地短路情況下電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定性。（√）

2、對(duì)稱分量法不能用于非線性電力網(wǎng)的不對(duì)稱短路分析。（√）

3、不管電力系統(tǒng)中性點(diǎn)采用什么樣的運(yùn)行方式，其零序等值電路都是一樣的。（╳）

4、在x?(1)?Zf；

?x?(2)?x?(0)的情況下，三相短路與單相接地短路時(shí)故障相的短路電流相同，因此它們對(duì)于電力系統(tǒng)并列運(yùn)行暫態(tài)穩(wěn)定性的影響也相同。（╳）

5、輸電線路采用單相重合閘與采用三相重合閘相比較，單相重合閘更有利于提高單相接地短路情況下電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定性。（√）/ 9

6、短路計(jì)算時(shí)，在任何情況下，變壓器的正序勵(lì)磁電抗和零序勵(lì)磁電抗都可以視為無窮大。（╳）

7、采用良導(dǎo)體架空地線的架空輸電線路，其正序、負(fù)序和零序電抗都比采用鐵磁導(dǎo)體架空地線的架空輸電線路大。（╳）

8、接地短路時(shí)，發(fā)電機(jī)機(jī)端負(fù)序電壓最高，短路點(diǎn)零序電壓最高。（╳）

9、在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，同一點(diǎn)發(fā)生兩相金屬性短路和兩相金屬性短路接地時(shí)，不僅兩種情況下流過故障點(diǎn)的短路電流大小相等，兩種情況下短路點(diǎn)三相對(duì)地電壓大小也相同。（╳）

10、小干擾法不能用于電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的分析。（√）

1、從嚴(yán)格的意義上講，電力系統(tǒng)總是處于暫態(tài)過程之中。（√）

2、無限大電源的頻率保持不變，而電壓卻隨著負(fù)荷的變化而變化，負(fù)荷越大，電源的端電壓越低。（×）

3、不管同步發(fā)電機(jī)的類型如何，定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組之間互感系數(shù)都是變化的。（√）

4、對(duì)稱分量法只能用于線性電力系統(tǒng)不對(duì)稱故障的分析計(jì)算。（√）

5、派克變換前后，發(fā)電機(jī)氣隙中的磁場(chǎng)保持不變。（√）

6、具有架空地線的輸電線路，架空地線的導(dǎo)電性能越強(qiáng)，輸電線路的零序阻抗越大。（×）

7、不對(duì)稱短路時(shí)，發(fā)電機(jī)機(jī)端的零序電壓最高。（×）

8、同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的慣性時(shí)間常數(shù)TJ反映了轉(zhuǎn)子慣性的大小。（√）

9、短路計(jì)算時(shí)的計(jì)算電抗是以發(fā)電機(jī)的額定容量為基準(zhǔn)的電抗標(biāo)幺值。（√）

10、切除部分負(fù)荷是在電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性有被破壞的危機(jī)情況下，采取的臨時(shí)措施。（√）

1、分析電力系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)過程時(shí)，通常認(rèn)為電磁暫態(tài)過程已經(jīng)結(jié)束，即不再考慮發(fā)電機(jī)內(nèi)部的電磁暫態(tài)過程。（√）

2、短路沖擊電流出現(xiàn)在短路發(fā)生后約半個(gè)周期。（√）

3、不管發(fā)電機(jī)的各個(gè)繞組是由超導(dǎo)體還是非超導(dǎo)體構(gòu)成，短路電流中的非周期分量都將逐漸衰減到零。（×）

4、當(dāng)發(fā)電機(jī)定子繞組之間的互感系數(shù)為常數(shù)時(shí)，發(fā)電機(jī)為隱極機(jī)。（√）

5、ABC三相系統(tǒng)中的非周期分量變換到dq0系統(tǒng)中為基頻交流分量。（√）

6、電力系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)，不僅短路點(diǎn)三相參數(shù)不對(duì)稱，電力系統(tǒng)其他部分三相參數(shù)也將成為三相不對(duì)稱的。（×）

7、不管架空輸電線路是否假設(shè)避雷線，其負(fù)序電抗都是一樣的。（√）

8、電力系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱接地短路時(shí)，故障處三相電壓不對(duì)稱分解出的零序電壓是電力系統(tǒng)中出現(xiàn)零序電流的原因。（√）

9、小干擾法既可用于電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的分析，也可用于電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的分析。（×）

10、線路串聯(lián)電容器可以提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的靜態(tài)穩(wěn)定性。（√）

名詞解釋

1、縱向故障：答：縱向故障指電力系統(tǒng)斷線故障（非全相運(yùn)行），它包括一相斷線和兩相斷線兩種形式。

2、負(fù)序分量：答：是三相同頻不對(duì)稱正弦量的分量之一，其特點(diǎn)是三相輻值相等、頻率相同、相位依次相差1200、相序?yàn)镃－B－A－C。

3、轉(zhuǎn)移阻抗：答：轉(zhuǎn)移阻抗是在經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等效變換消去除短路點(diǎn)和電源節(jié)點(diǎn)后，所得網(wǎng)形網(wǎng)絡(luò)中電源節(jié)點(diǎn)與短路點(diǎn)之間的連接阻抗?；颍弘娫磇與短路點(diǎn)f之間的轉(zhuǎn)移阻抗是在除電動(dòng)勢(shì)

?Ei外，所有電源電動(dòng)勢(shì)都為零情況下，?Ei與流入短路點(diǎn)f的?If的比值，即Zif?Ei?|E???0,j?i?；颍弘娫磇與短路點(diǎn)f之間的轉(zhuǎn)移阻抗是在所有電源電動(dòng)勢(shì)都為零，短路點(diǎn)f施加電動(dòng)勢(shì)Ej?fIfZif?Ef?|E??0,i?G。

i?If?與流入電源點(diǎn)i的電流I?的比值，即時(shí)，Efi

4、同步發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定性：答：同步發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定性指受到大干擾作用后，發(fā)電機(jī)保持同步運(yùn)行的能力，能則稱為暫態(tài)穩(wěn)定，不能則稱為暫態(tài)不穩(wěn)定。

5、等面積定則：答：在暫態(tài)穩(wěn)定的前提下，必有加速面積等于減速面積，這一定則稱為等面積定則。問答題

1、無限大功率電源的特點(diǎn)是什么？無限大功率電源供電情況下，發(fā)生三相短路時(shí)，短路電流中包含有哪些電流分量，這些電流分量的變化規(guī)律是什么？ / 9

1、答：無限大功率電源的特點(diǎn)是頻率恒定、端電壓恒定；短路電流中包含有基頻交流分量（周期分量）和非周期分量；周期分量不衰減，而非周期分量從短路開始的起始值逐漸衰減到零。

2、中性點(diǎn)直接接地電力系統(tǒng)，發(fā)生概率最高的是那種短路？對(duì)電力系統(tǒng)并列運(yùn)行暫態(tài)穩(wěn)定性影響最大是那種短路？

2、答：中性點(diǎn)直接接地電力系統(tǒng)，發(fā)生概率最高的是單相接地短路；對(duì)電力系統(tǒng)并列運(yùn)行暫態(tài)穩(wěn)定性影響最大是三相短路。

3、輸電線路裝設(shè)重合閘裝置為什么可以提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定性？

3、答：輸電線路裝設(shè)重合閘裝置可以提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定性的原因是它增大了受擾運(yùn)動(dòng)過程中的最大減速面積。

4、提高和改善電力系統(tǒng)并列運(yùn)行靜態(tài)穩(wěn)定性的根本措施是什么？具體措施有那些（列出三種以上）？

4、答：提高和改善電力系統(tǒng)并列運(yùn)行靜態(tài)穩(wěn)定性的根本措施是縮短電氣距離；具體措施有輸電線路采用分裂導(dǎo)線、輸電線路串聯(lián)電容器、改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、發(fā)電機(jī)裝設(shè)先進(jìn)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置、提高電力網(wǎng)的運(yùn)行電壓或電壓等級(jí)等。

5、寫出電力系統(tǒng)發(fā)生兩相金屬性短路時(shí)的邊界條件方程，并畫出其復(fù)合序網(wǎng)。

5、答：電力系統(tǒng)發(fā)生兩相金屬性短路（以BC兩相短路為例）時(shí)的邊界條件方程為：

?????Ifa(1)??Ifa(2)、Ifa(0)?0、Ufa(1)?Ufa(2)

其復(fù)合序網(wǎng)如下圖

6、在隱極式發(fā)電機(jī)的原始磁鏈方程中，那些電感系數(shù)是常數(shù)？哪些是變化的？變化的原因是什么？

6答：在隱極式發(fā)電機(jī)的原始磁鏈方程中，轉(zhuǎn)子各繞組的自感系數(shù)、轉(zhuǎn)子繞組之間的互感系數(shù)、定子繞組的自感系數(shù)、定子各繞組之間的互感系數(shù)均為常數(shù)；定子三相繞組與轉(zhuǎn)子各繞組之間的互感系數(shù)是變化的，變化的原因是轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組之間存在相對(duì)位置的周期性改變。

1、寫出正序增廣網(wǎng)絡(luò)中，短路點(diǎn)串入的附加阻抗X?在各種金屬性短路故障情況下的表達(dá)式。答：

三相短路：X?=0；單相接地短路：X??X?(2)?X?(0)；兩相短路：X??X?(2)；兩相短路接地：X??X?(2)X?(0)X?(2)?X?(0)。

2、提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行靜態(tài)穩(wěn)定性的根本措施是什么？具體措施有那些？

答：提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行靜態(tài)穩(wěn)定性的根本措施是縮短“電氣距離”。具體的措施有：

1）采用分裂導(dǎo)線

2）線路串聯(lián)電力電容器； 3）采用先進(jìn)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置； 4）提高輸電線路的電壓等級(jí)；

5）改善系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和選擇適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)運(yùn)行方式；

3、簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行暫態(tài)穩(wěn)定的條件是什么？

答：簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行暫態(tài)穩(wěn)定的條件是受擾運(yùn)動(dòng)中加速面積小于最大減速面積。

4、寫出電力系統(tǒng)中f點(diǎn)發(fā)生B相金屬性接地的邊界條件方程，并畫出其復(fù)合序網(wǎng)。

答： 1)電力系統(tǒng)中f點(diǎn)發(fā)生B相金屬性接地的邊界條件方程為：

??????Ufb(1)?Ufb(2)?Ufb(0)?0、Ifb(1)?Ifb(2)?Ifb(0)

2)復(fù)合序網(wǎng)如下： / 9

5、采用重合閘可以提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定性，以下圖所示的簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)中f點(diǎn)發(fā)生單相接地短路為例，作圖說明其工作原理。

答：正常運(yùn)行、單相接地短路、故障線路切除后和重合閘成功后發(fā)電機(jī)的功角特性分別如下圖中曲線I、II、III和Ⅳ所示。無重合閘時(shí)的情況如圖A；有重合閘時(shí)的情況如圖B。

(4分)

由圖可以看到有重合閘與無重合閘相比最大減速面積增大了S?fgh?h，根據(jù)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的條件可知，采用重合閘裝置可以提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定性。

1、無限大功率電源的特點(diǎn)是什么？在什么情況下可以將實(shí)際電源視為無限大功率電源？

答：無限大功率電源的特點(diǎn)是：①電源的電壓和頻率保持不變；②電源的內(nèi)阻抗為零。

當(dāng)實(shí)際電源的內(nèi)阻抗占短路回路總阻抗的比例小于10％時(shí)，就可以將實(shí)際電源視為無限大功率電源。

2、對(duì)于下圖所示的電力系統(tǒng)，當(dāng)同步發(fā)電機(jī)的阻尼系數(shù)小于0時(shí)，系統(tǒng)將以何種形式失去穩(wěn)定？

答：受到干擾后，系統(tǒng)將發(fā)生自發(fā)振蕩而使系統(tǒng)失去穩(wěn)定。

3、變壓器三角形側(cè)發(fā)生a、b兩相短路時(shí)，星形側(cè)哪相的短路電流最大？簡(jiǎn)要說明其原因。

答：變壓器星形側(cè)B相電流最大。AB兩相短路時(shí)的各相電流序分量相量圖如下，由圖可以看到B相電流最大。

4、轉(zhuǎn)移電抗與計(jì)算電抗有何異同？

答：相同點(diǎn)是：轉(zhuǎn)移電抗和計(jì)算電抗都是網(wǎng)絡(luò)經(jīng)化簡(jiǎn)消去除電源點(diǎn)和短路點(diǎn)之外的所有節(jié)點(diǎn)后，連接短路點(diǎn)與電源點(diǎn)的電抗標(biāo)幺值。不同/ 9 的是：轉(zhuǎn)移電抗是以統(tǒng)一的功率基準(zhǔn)值SB為基準(zhǔn)的電抗標(biāo)幺值；計(jì)算電抗是以電源的額定容量SN為基準(zhǔn)的電抗標(biāo)幺值。

5、為什么小干擾法不能用來分析電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性？

答：小干擾法分析電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的原理是將描述電力系統(tǒng)受擾運(yùn)動(dòng)的非線性微分方程在原始運(yùn)行點(diǎn)按泰勒級(jí)數(shù)展開，并略去其中狀態(tài)變量增量的平方項(xiàng)以上的高次項(xiàng)，將描述電力系統(tǒng)受擾運(yùn)動(dòng)的非線性微分方程簡(jiǎn)化為關(guān)于狀態(tài)變量增量的線性微分方程，然后通過求解該線性微分方程，確定狀態(tài)變量的變化規(guī)律（即確定電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性）。

從上面所述小干擾法分析電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的原理可知，只有電力系統(tǒng)所受干擾比較小，反映電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的狀態(tài)變量的變化比較小時(shí)，略去展開式中含有狀態(tài)變量增量高次項(xiàng)的項(xiàng)才不會(huì)產(chǎn)生太大的誤差。如果電力系統(tǒng)所受的干擾比較大，則反映電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的狀態(tài)變量的增量也比較大，此時(shí)略去展開式中狀態(tài)變量增量的高次項(xiàng)將造成很大的計(jì)算誤差，甚至得出錯(cuò)誤的結(jié)果。所以小干擾法只能用于分析電力系統(tǒng)受到小干擾作用時(shí)，電力系統(tǒng)狀態(tài)變量的變化問題——即電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性問題，而不能用于分析電力系統(tǒng)受到大干擾時(shí)，電力系統(tǒng)狀態(tài)變量的變化問題——即電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性問題。作圖題

1、畫出下圖所示電力系統(tǒng)f點(diǎn)發(fā)生接地短路時(shí)的零序等值電路。

X(0)3ZnUf(0)

答：電力系統(tǒng)的零序等值電路如下圖

作圖題

2、以下圖所示簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)f點(diǎn)發(fā)生三相短路為例，作圖說明快速切除故障提高同步發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行穩(wěn)定性的原理。

答：故障切除較慢和故障切除速度較快兩種情況下的加速面積和最大減速面積如下圖所示，從圖可以看到快速切除故障一方面減小了加速面積，另一方面增大了最大減速面積，根據(jù)簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行暫態(tài)穩(wěn)定性的條件可知，快速切除故障可以提高同步發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定性。

圖中：PI－正常運(yùn)行情況下發(fā)電機(jī)的功角特性；PII－故障情況下發(fā)電機(jī)的功角特性；

PIII－故障切除后發(fā)電機(jī)的功角特性；

作圖題3 畫出下圖所示電力系統(tǒng)f點(diǎn)發(fā)生金屬性接地短路時(shí)的零序等值電路。/ 9

4、作圖題 已知電力系統(tǒng)接線如下圖所示，請(qǐng)繪出圖中

f

點(diǎn)發(fā)生單相接地短路時(shí)的零序等值電路。

解： f點(diǎn)發(fā)生單相接地短路時(shí)的零序等值電路如下：

五、計(jì)算題（10分）

下圖所示簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)f點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的實(shí)際切除角為500，請(qǐng)判斷此系統(tǒng)能否保持暫態(tài)穩(wěn)定。已知以發(fā)電機(jī)額定容量為基準(zhǔn)的各元件的電抗和系統(tǒng)電壓標(biāo)幺值為：

xd?1.8、xT1?xT2?0.25、xL?0.5、U?1.0、正常運(yùn)行時(shí)P?0.8、cos??0.8, 不考慮發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置的作用，即認(rèn)為發(fā)電機(jī)的空載電動(dòng)勢(shì)為常數(shù)。

解： 1)利用同步發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行狀態(tài)計(jì)算發(fā)電機(jī)的空載電動(dòng)勢(shì)

取系統(tǒng)電壓作為參考相量，則電壓降落的縱分量為

?U?PR??QX?QX??UU;電壓降落的橫分量為?U?PX??QR?PX??UU.電壓相量圖如下：

根據(jù)相量圖可得：Eq?(U?QX?2PX)?(?)2UU

將Q?P?tg??0.6、U=1.0、X??Xd?XT1?XL/2?XT2?2.55代入上式得： / 9 Eq?(1?0.6?2.5520.8?2.552)?()?3.25

11EqUXI?2）計(jì)算同步發(fā)電機(jī)在各種運(yùn)行狀態(tài)下的功角特性

正常運(yùn)行時(shí)：PI?sin??3.25?1sin??1.275sin?

2.55故障情況下：XII???、PII?0

?EqUXIII?sin??3.25?1sin??1.161sin?2.8 故障切除后：PIII3）計(jì)算極限切除角 將?0?sin?1(P00.8、)?sin?1()?0.678（弧度）PIM1.275P00.8)?3.14?sin?1()?2.38（弧度）PIIIM1.161得： ?h?3.14?sin?1(代入?cm?cos?1(P0(?h??0)?PIIIMcos?h?PIIMcos?0)PIIIM?PIIM?cm?cos?1(4）穩(wěn)定性分析 0.8?(2.38?0.678)?1.161cos2.38?1.105(弧度）＝63.350

1.161由于實(shí)際的故障切除角小于極限切除角，所以系統(tǒng)能保持暫態(tài)穩(wěn)定。計(jì)算題

1、用單位電流法計(jì)算下圖所示網(wǎng)絡(luò)中各電源與短路點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)移阻抗。（圖中各元件參數(shù)為標(biāo)幺值）

解：

?在下圖中設(shè)電流I1?1，則

??UUa?????????Ua?j1、I2??

2、I4?I1?I2?

3、Ub?Ua?I4?j1?j1?j3?j4、I3?b?8j0.5j0.5??I??I??11??U??I??j0.5?j4?j5.5?j9.5 I、Ef34fbf由此可得：

x1f???EEEj9.5j9.5j9.5fff???j9.5、x2f???j4.75、x3f???j1.1875 ???I1I2I81237 / 9

計(jì)算題

系統(tǒng)接線如下圖所示，設(shè)在一回線路始端突然發(fā)生三相短路，已知原動(dòng)機(jī)機(jī)械功率

PT?1.5,雙回線運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)的功角特性為PI?3sin?，切除一回線路后系統(tǒng)的功角特性為PIII?2sin?。試求極限切除角?c.m？（15分）

解：

作出正常運(yùn)行、故障時(shí)和故障線路切除后的功角特性曲線如下：（4分）

由正常運(yùn)行狀態(tài)求得：?0?sin?1P0P1.5?sin?1T?sin?1?300?0.5233(弧度）（3分）PI.MPI.M3根據(jù)故障切除后的功角特性曲線可得：

?h?1800?sin?1則極限切除角?c.mPT1.5?1800?sin?1?131.40?2.2922(弧度)

（3分）

PIII.M2PT(?h??0)?PIII.Mcos?h?PII.Mcos?0PIII.M?PII.M?1?cos?1

1.5?(2.2922?0.5233)?2cos131.40?0?cos?48.290（5分）

2?0計(jì)算題

1、隱極式同步發(fā)電機(jī)的額定電壓為10.5KV，額定容量為100MW，額定功率因數(shù)為0.85，電抗xd下機(jī)端突然發(fā)生三相短路，試計(jì)算

（1）短路電流周期分量的起始有效值和穩(wěn)態(tài)有效值。

（2）短路發(fā)生在發(fā)電機(jī)A相電壓瞬時(shí)值過零時(shí)，定子三相繞組中非周期分量的起始值。解：采用標(biāo)幺制計(jì)算，取發(fā)電機(jī)額定電壓為基準(zhǔn)電壓，發(fā)電機(jī)額定容量SN???0.12。發(fā)電機(jī)空載情況?2,xd?100?117.65MVA為基準(zhǔn)容量，則電流基準(zhǔn)值 0.858 / 9 IB?IN?100???0.12。?6.469(KA)，發(fā)電機(jī)電抗標(biāo)幺值為xd?2,xd3UNcos?NEq|0|*?U|0|*?1（1）計(jì)算短路電流周期分量的起始有效值和穩(wěn)態(tài)有效值

因?yàn)槎搪非翱蛰d，所以發(fā)電機(jī)的空載電動(dòng)勢(shì)標(biāo)幺值，短路電流周期分量起始有效值I???Eq|0|Eq|0|11;短路電流周期分量穩(wěn)態(tài)有效值?IB??6.469?53.908(KA)I???IB??6.469?3.235(KA)。??xd0.12xd2（2）短路發(fā)生在發(fā)電機(jī)A相電壓瞬時(shí)值過零時(shí)，定子三相繞組中非周期分量的起始值。

由于短路前空載，當(dāng)短路發(fā)生在A相電壓瞬時(shí)值過零時(shí)，定子A相繞組非周期分量的起始值為其周期分量起始值的幅值，即|ia?0|?2I???2?53.908?76(KA)|ia?0|?2I??/2?38(KA)。

計(jì)算題

；B、C兩相的非周期分量起始值分別為

|ib?0|?2I??/2?38(KA)、2、已知電力系統(tǒng)狀態(tài)方程的特征方程為：?方式失去穩(wěn)定？ 解：

根據(jù)特征方程做勞斯陣列如下：

4 1 －32

5?4?3?3?2?8??10?0。此系統(tǒng)是靜態(tài)穩(wěn)定的還是不穩(wěn)定的？如果不穩(wěn)定將以什么根據(jù)勞斯判據(jù)可知，特征方程有一對(duì)實(shí)部為正的共扼復(fù)根，當(dāng)系統(tǒng)受到小干擾作用時(shí)，將周期振蕩地失去穩(wěn)定。/ 9

第四篇：電力系統(tǒng)暫態(tài)分析要點(diǎn)總結(jié)

第一章

概念：指一切不正常的相與相與地（對(duì)于中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)）之間發(fā)生通路或同一繞組之間的匝間非正常連通的情況。類型：三相短路、兩相短路、兩相接地短路、單相接地短路。

2.電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障會(huì)對(duì)系統(tǒng)本身造成什么危害？

1）短路故障是短路點(diǎn)附近的支路中出現(xiàn)比正常值大許多倍的電流，由于短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)，導(dǎo)體

間將產(chǎn)生巨大的機(jī)械應(yīng)力，可能破壞導(dǎo)體和它們的支架。

2）比設(shè)備額定電流大許多倍的短路電流通過設(shè)備，會(huì)使設(shè)備發(fā)熱增加，可能燒毀設(shè)備。

3）短路電流在短路點(diǎn)可能產(chǎn)生電弧，引發(fā)火災(zāi)。

4）短路時(shí)系統(tǒng)電壓大幅度下降，對(duì)用戶造成很大影響。嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)電壓崩潰，造成電網(wǎng)大面積

停電。

5）短路故障可能造成并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)失去同步，破壞系統(tǒng)穩(wěn)定，造成大面積停電。這是短路故障的最嚴(yán)重后果。

6）發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)，不平衡電流可能產(chǎn)生較大的磁通在鄰近的電路內(nèi)感應(yīng)出很大的電動(dòng)勢(shì)，干擾附

近的通信線路和信號(hào)系統(tǒng)，危及設(shè)備和人身安全。

7）不對(duì)稱短路產(chǎn)生的負(fù)序電流和電壓會(huì)對(duì)發(fā)電機(jī)造成損壞，破壞發(fā)電機(jī)的安全，縮短發(fā)電機(jī)的使用壽命。

目的是將同步發(fā)電機(jī)的變系數(shù)微分方程式轉(zhuǎn)化為常系數(shù)微分方程式，從而為研究同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行問題提供了一種簡(jiǎn)捷、準(zhǔn)確的方法。

4.同步發(fā)電機(jī)磁鏈方程的電感系數(shù)矩陣中為什么會(huì)有變數(shù)、常數(shù)或零？

變數(shù)：因?yàn)槎ㄗ永@組的自感系數(shù)、互感系數(shù)以及定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組間的互感系數(shù)與定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組的相對(duì)位置θ角有關(guān)，變化周期前兩者為π，后者為2π。根本原因是在靜止的定子空間有旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。常數(shù)：轉(zhuǎn)子繞組隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，對(duì)于其電流產(chǎn)生的磁通，其此路的磁阻總不便，因此轉(zhuǎn)子各繞組自感系數(shù)為常數(shù)，同理轉(zhuǎn)子各繞組間的互感系數(shù)也為常數(shù)，兩個(gè)直軸繞組互感系數(shù)也為常數(shù)。

零：因?yàn)闊o論轉(zhuǎn)子的位置如何，轉(zhuǎn)子的直軸繞組和交軸繞組永遠(yuǎn)互相垂直，因此它們之間的互感系數(shù)為零。

5.同步發(fā)電機(jī)三相短路后，短路電流包含哪些分量？各按什么時(shí)間常數(shù)衰減？

1）定子短路電流包含二倍頻分量、直流分量和交流分量；勵(lì)磁繞組的包含交流分量和直流分量；D軸阻尼繞組的包含交流分量和直流分量；Q軸阻尼包含交流分量。

2）定子繞組基頻交流分量、勵(lì)磁繞組直流分量和阻尼繞組直流分量在次暫態(tài)時(shí)按Td’’和Tq’’衰減，在暫態(tài)情況下按Td’衰減；定子繞組的直流分量、二倍頻分量和勵(lì)磁繞組交流分量按Ta衰減。

6.用物理過程分析同步發(fā)電機(jī)三相短路后各繞組短路電流包含哪些分量？

短路前，定子電流為iwo，轉(zhuǎn)子電流為ifo；三相短路時(shí)，定子由于外接阻抗減小，引起一個(gè)強(qiáng)制交流分量△iw，定子繞組電流增大，相應(yīng)電樞反應(yīng)磁鏈增大。勵(lì)磁繞組為保持磁鏈?zhǔn)睾悖瑢⒃黾右粋€(gè)直流分量△ifɑ，其切割定子使定子產(chǎn)生交流分量△iw’。

定子繞組中iwo，iw，iw’不能守恒，所以必產(chǎn)生一個(gè)脈動(dòng)直流，可將其分解為恒定直流分量和二倍頻交流分量。由于勵(lì)磁繞組切割定子繞組磁場(chǎng)，因此勵(lì)磁繞組與定子中脈動(dòng)直流感應(yīng)出一個(gè)交變電流△ifw。又因?yàn)镈軸阻尼與勵(lì)磁回路平行，所以同樣含有交流分量和直流分量。

由于假設(shè)定子回路電阻為零，定子基頻交流只有直軸方向電樞反應(yīng)因此Q軸繞組中只有基頻交流分量而沒有直流分量。

第四章

1.額定轉(zhuǎn)速同為3000轉(zhuǎn)/分的汽輪發(fā)電機(jī)和水輪發(fā)電機(jī)，哪一個(gè)啟動(dòng)比較快？

水輪發(fā)電機(jī)啟動(dòng)較快。

水輪機(jī)極對(duì)數(shù)多于汽輪機(jī)的極對(duì)數(shù)，由n=60f/p得水輪機(jī)的額定轉(zhuǎn)速小于汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)速，又因?yàn)閼T性時(shí)間常數(shù)為Tj=2.74GD2n2/（1000SB），所以T正比于n2，所以水輪機(jī)的Tj比汽輪機(jī)小。

（1）電力系統(tǒng)穩(wěn)定性：指當(dāng)電力系統(tǒng)在某一運(yùn)行狀態(tài)下突然受到某種干擾后，能否經(jīng)過一定時(shí)間后又

恢復(fù)到原來的運(yùn)行狀態(tài)或者過渡到一個(gè)新的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的能力。（2）靜態(tài)穩(wěn)定：指電力系統(tǒng)收到小干擾后，不發(fā)生非周期性失步或自發(fā)振蕩，自動(dòng)恢復(fù)到初始運(yùn)行狀態(tài)的能力。（3）暫態(tài)穩(wěn)定：指電力系統(tǒng)收到小的或大的干擾后，在自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制裝置的作用下，保持長(zhǎng)過程運(yùn)行穩(wěn)定性的能力。（4）區(qū)別：靜態(tài)穩(wěn)定中，受到的干擾很小，可以用平衡狀態(tài)量上疊加一個(gè)小偏移量來表示，轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程可以線性化，能用小干擾法和特征值等線性方法分析問題；暫態(tài)穩(wěn)定中，由于受到大干擾，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，不能將轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程線性化，只能使用數(shù)值方法分析問題。

第五章

D>0時(shí)，當(dāng)Δω>0，即轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高于同步速，阻尼功率PD為正，阻止轉(zhuǎn)速升高。當(dāng)Δω<0，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于同步速，阻尼功率為負(fù)，阻止轉(zhuǎn)速進(jìn)一步降低。故正阻尼對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性有利。D<0時(shí)，與上述相反，促使系統(tǒng)振蕩失穩(wěn)。

（1）無勵(lì)磁調(diào)節(jié)時(shí)，系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定極限由SEq=0確定，它與PEq的功率極限一致，為圖中的a點(diǎn)。（2）當(dāng)發(fā)電機(jī)裝有按某運(yùn)行參數(shù)偏移量調(diào)節(jié)的比例式調(diào)節(jié)器時(shí)，如果放大倍數(shù)選擇合適，可以大致保持Eq′= Eq′|0|=常數(shù)。靜態(tài)穩(wěn)定極限由S′Eq=0確定，它與P′Eq的功率極限一致，即圖中的b點(diǎn)。

（3）當(dāng)發(fā)電機(jī)裝有按兩個(gè)運(yùn)行參數(shù)偏移量調(diào)節(jié)的比例式調(diào)節(jié)器，例如帶電壓校正器的復(fù)式勵(lì)磁裝置時(shí)，如電流放大倍數(shù)合適，穩(wěn)定極限同樣可與S′Eq=0對(duì)應(yīng)，同時(shí)電壓校正器也可使發(fā)電機(jī)大致保持恒定，則穩(wěn)定極限運(yùn)行點(diǎn)為圖中的c點(diǎn)。

（4）在裝有PSS或強(qiáng)力式調(diào)節(jié)器情況下，系統(tǒng)穩(wěn)定極限運(yùn)行點(diǎn)可達(dá)圖中的d點(diǎn)，即PUG的最大功率，對(duì)應(yīng)SUG=0。

（1）提高功率極限

1）采用自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置

2）減小元件電抗：a．采用分裂導(dǎo)線b.采用串聯(lián)電容補(bǔ)償c.改善系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及設(shè)置中間補(bǔ)償設(shè)備3）提高線路額定電壓等級(jí)（作用：a提高靜態(tài)穩(wěn)定性 b降低網(wǎng)損，提高經(jīng)濟(jì)性）（2）間接措施

1）改善系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：加強(qiáng)系統(tǒng)聯(lián)系，使系統(tǒng)間距減小，穩(wěn)定性更好，成為堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)（如，增加輸電回路數(shù)）

2）采用中間補(bǔ)償設(shè)備：裝設(shè)靜止補(bǔ)償設(shè)備SVC（使節(jié)點(diǎn)電壓為常數(shù)，XdΣ減小，提高靜態(tài)穩(wěn)定性）作用：a.抑制電暈（根本作用）b.提高靜態(tài)穩(wěn)定性 c.調(diào)壓

提高靜穩(wěn)原理：分裂導(dǎo)線電抗小，可以減小線路電抗，提高功率極限，從而提高靜穩(wěn)儲(chǔ)備系數(shù)，提高靜態(tài)穩(wěn)定性。

5.串聯(lián)電容作用？原理？

作用：a.提高靜態(tài)穩(wěn)定性（根本作用）b.調(diào)壓 c.調(diào)控潮流 d.提高線路的輸送能力（尤其風(fēng)電）提高靜穩(wěn)原理：串聯(lián)電容，是線路電抗減?。╔=Xl—Xc），提高功率極限，從而提高靜穩(wěn)儲(chǔ)備系數(shù)，提高靜態(tài)穩(wěn)定性。

第六章

功角δ隨時(shí)間變化的曲線δ(t)稱為搖擺曲線。用途：分析暫態(tài)穩(wěn)定性。

提高暫態(tài)穩(wěn)定性措施（根本原理：大擾動(dòng)后發(fā)電機(jī)機(jī)械功率和電磁功率的差額(不平衡功率)）

一、改變制動(dòng)功率 / 發(fā)電機(jī)輸出的電磁功率（即提高Pe）

（一）故障的快速切除

從等面積定則角度解釋，如果快速切除故障縮短了故障的持續(xù)時(shí)間，切除故障點(diǎn)的δ左移，減小了加速面積，增加了減速面積，提高了暫態(tài)穩(wěn)定性。

另一方面，快速切除故障也可以使負(fù)荷中的電動(dòng)機(jī)端電壓迅速回升，減小電動(dòng)機(jī)失速或停頓的危險(xiǎn)，提高負(fù)荷穩(wěn)定性。

（二）三相重合閘（自動(dòng)重合閘）

瞬時(shí)性故障提高暫穩(wěn)：減速面積增加，提高暫穩(wěn)永久性故障降低暫穩(wěn)：加速面積增加，降低暫穩(wěn)

（三）單項(xiàng)自動(dòng)重合閘

單相接地故障時(shí)，采用單項(xiàng)重合閘切除故障后相當(dāng)

于單相斷線，對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定性影響最小，此外，增加了 減速面積，提高暫穩(wěn)。

（四）對(duì)發(fā)電機(jī)施行強(qiáng)行勵(lì)磁

使功角特性曲線更高，增加了減速面積。

當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障而使發(fā)電機(jī)端電壓低于額定電壓85%~90%時(shí)迅速而大幅度地增加勵(lì)磁，從而提高發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)，增加發(fā)電機(jī)輸出的電磁功率。減小了發(fā)電機(jī)機(jī)械功率和電磁功率的差額。提高暫穩(wěn)。

（五）電氣制動(dòng)

原因：增加了電磁功率，消耗了多余的機(jī)械功率，使發(fā)電機(jī)機(jī)械功率和電磁功率的差額減小，減小了加速面積，提高了暫態(tài)穩(wěn)定性。

原理：串聯(lián)接入的開關(guān)處于常閉狀態(tài)，正常情況下電阻不起作用，故障情況下開關(guān)閉和，電阻消耗有功，在Pt不變的情況下Pe增加提高了暫穩(wěn)。

并連接入的開關(guān)處于常開狀態(tài)，故障時(shí)投入電阻，消耗多余的機(jī)械功率，使電磁功率增加，減小差額，提高暫態(tài)穩(wěn)定性。

（六）變壓器中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地

是不對(duì)稱接地短路故障時(shí)的電氣制動(dòng)，不對(duì)稱故障時(shí)，零序電流流過變壓器，中性點(diǎn)電阻引起了附加功率，消耗了故障后多余的機(jī)械功率，使故障期間的功角特性曲線更高，使電磁功率增加，減小了差額，提高暫穩(wěn)。

但該措施只針對(duì)不對(duì)稱故障中的接地故障（因?yàn)閮上喽搪窙]有零序分量，對(duì)稱故障中性點(diǎn)沒有電流）。

（七）輸電線路設(shè)置開關(guān)站

1.縮小了切除故障的范圍，使切除故障后的功角特性曲線更高，增加了減速面積，提高了暫穩(wěn)。、2.增設(shè)開關(guān)站使電網(wǎng)更堅(jiān)強(qiáng)，穩(wěn)定性能更好。

（八）輸電線路采用強(qiáng)行串聯(lián)電容補(bǔ)償

1.故障后，X=XL—Xc，線路電抗減小，故障時(shí)的功角特性曲線更高，加速面積更小，暫態(tài)穩(wěn)定性更高。2.不僅可進(jìn)行參數(shù)補(bǔ)償，還可向系統(tǒng)提供阻尼，抑制振蕩，提高系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性和暫態(tài)穩(wěn)定性。

二、改變?cè)瓌?dòng)功率 / 原動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率（即減小Pt）

(一)快速的自動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)或者快速關(guān)閉進(jìn)汽門

1.發(fā)生短路時(shí)，保護(hù)裝置或?qū)ｉT的檢測(cè)控制裝置使快速汽門動(dòng)作，使原動(dòng)機(jī)的功率迅速下降，以減小加速面積，并增大可能的減速面積，從而使系統(tǒng)在第一個(gè)搖擺周期保持暫態(tài)穩(wěn)定。

2.為了減小發(fā)電機(jī)振蕩幅度，在功角開始減小時(shí)重新開放汽門。重新開放汽門還可以避免系統(tǒng)失去部分有功電源。

(二)聯(lián)鎖切除部分發(fā)電機(jī)

故障時(shí)，切除部分發(fā)電機(jī)相當(dāng)于減少了等效發(fā)電機(jī)組原動(dòng)機(jī)功率。雖然這時(shí)等效發(fā)電機(jī)的電抗也增大了，致使功率特性略有下降，但總之，切除一臺(tái)發(fā)電機(jī)能大大增大可能的減速面積，提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。

為防止系統(tǒng)頻率和電壓過分下降可能會(huì)引起頻率崩潰或電壓崩潰，最終導(dǎo)致系統(tǒng)失去穩(wěn)定，在切除部分發(fā)電機(jī)之后，可以連鎖切除部分負(fù)荷，或者根據(jù)頻率和電壓下降的情況來切除部分負(fù)荷。

加強(qiáng)了系統(tǒng)的聯(lián)絡(luò)，選用機(jī)組單元接線或擴(kuò)大單元接線方式向遠(yuǎn)方的負(fù)荷中心輸電，提高了系統(tǒng)暫態(tài)

穩(wěn)定性，使電網(wǎng)更堅(jiān)強(qiáng)。

三．系統(tǒng)失穩(wěn)后的措施

（一）設(shè)置解列點(diǎn)

把故障區(qū)隔離開來，提高了暫穩(wěn)。

如果所有其他提高穩(wěn)定的措施均不能保持系統(tǒng)的穩(wěn)定，可以將系統(tǒng)分解成幾個(gè)獨(dú)立部分。

（二）短期異步運(yùn)行再同步所謂“黑啟動(dòng)”，是在全電網(wǎng)停電的情況下對(duì)電網(wǎng)恢復(fù)供電。在全網(wǎng)停電的情況下迅速恢復(fù)供電是當(dāng)務(wù)之急。因此，必須事先準(zhǔn)備好啟動(dòng)方案，一旦事件發(fā)生，就能按照負(fù)荷類型的重要程度先后以最快的速度迅速恢復(fù)全網(wǎng)供電，使系統(tǒng)因停電造成的損失最小。

電壓方程： ?ua?

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第五篇：2011電力系統(tǒng)暫態(tài)分析討論題目

“電力系統(tǒng)暫態(tài)分析”課程教學(xué)課堂討論參考題目

1.自選討論問題（即提出為什么（大膽假設(shè)），然后你考慮是什么（小心求證），形成科學(xué)問題）

第一次課：

1.電力網(wǎng)參數(shù)的標(biāo)幺值及作標(biāo)幺值計(jì)算的要點(diǎn)是什么？

2． 什么是磁鏈不突變?cè)?？其描述的是什么物理現(xiàn)象？又怎樣作電路短路（換路）中的強(qiáng)制分量、自由分量所對(duì)應(yīng)的物理解釋？

第二次課：

1.總結(jié)（回顧）電氣工程問題的基本變換方法（處理方法）與高等數(shù)學(xué)、線性代數(shù)、積分變換的聯(lián)系。

第三次課：

1.電力系統(tǒng)是由發(fā)電、輸電、配電、用戶組成的，電力系統(tǒng)分析是在交流系統(tǒng)運(yùn)行特性分析的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上，再進(jìn)行系統(tǒng)的計(jì)算分析。電力系統(tǒng)的計(jì)算分析需要電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)描述（即數(shù)學(xué)模型）。總結(jié)（回顧）在以前所學(xué)課程中，發(fā)電機(jī)模型、變壓器模型、線路模型、網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型、負(fù)荷數(shù)學(xué)模型是怎樣建立的？其描述了設(shè)備的哪些運(yùn)行特征？

2.簡(jiǎn)述同步發(fā)電機(jī)過渡過程的數(shù)學(xué)模型及其所描述的電氣現(xiàn)象（第二章結(jié)束時(shí)交）。

3.網(wǎng)上搜索視頻、圖片和資料，較生動(dòng)地?cái)⑹鲆粋€(gè)關(guān)于電氣工程方面的故事(想法)。一個(gè)月內(nèi)完成。

4.觀看下發(fā)的視頻“變電站的檢修驗(yàn)收”、“變電站巡視”，初步認(rèn)識(shí)電力部門運(yùn)行人員的基本常規(guī)工作的內(nèi)容和技術(shù)要求。你認(rèn)為如何將該項(xiàng)基本工作與課程學(xué)習(xí)的理論知識(shí)聯(lián)系？對(duì)作好基本的運(yùn)行工作需要怎樣的基礎(chǔ)知識(shí)的能力，要提高專業(yè)素質(zhì)（適應(yīng)本專業(yè)工作的能力），對(duì)課程學(xué)習(xí)有什么考慮和要求？

選作1、4之一，在下次上課時(shí)作課堂討論。

第四次課：

1.觀看視頻“水電站特大事故”，是多種原因才造成特大事故的。你認(rèn)為該事故的原理性技術(shù)原因是什么？能否作簡(jiǎn)短的解釋。（可先進(jìn)行，上第六章時(shí)交討論報(bào)告）2.