输电系统稳定性分析重庆大学版电力系统件PPT学习教案.pptx

【输电系统稳定性分析】 输电系统稳定性分析是电力系统领域的一个重要研究方向，主要探讨在各种扰动下，电力系统如何保持稳定运行或者恢复到新的稳定状态。本教程以重庆大学版电力系统件为背景，针对输电系统稳定性进行深入讲解。 1. **同步发电机的电磁功率特性** 同步发电机的电磁功率特性是分析输电系统稳定性的重要基础。发电机转子运动方程中的电磁功率是一个非线性函数，与发电机的状态参数紧密相关。在简单输电系统中，通常假设系统由一台发电机通过变压器和输电线路连接到一个具有无限容量的母线，这种系统也被称为单机无穷大系统。在这种情况下，可以忽略元件的电阻和导纳以简化分析。 2. **隐极式发电机的功率特性** 隐极式发电机是最常见的发电机类型，其功率特性可以通过等值电路进行分析。在简单的输电系统中，发电机通过升压和降压变压器与受端系统相连。当忽略电阻和导纳时，可以建立发电机等值电势与无穷大母线之间的总电抗关系。通过对相量图的分析，可以得出发电机的有功功率、无功功率以及总的功率表达式，并绘制出功率特性曲线。 3. **功角的概念** 功角δ是描述发电机电势Eq与系统电压U之间相位差的关键参数，同时反映了发电机转子间的相对位置。在稳定运行状态下，功角保持不变，发电机以同步速度旋转。当功角增大，发电机输出的电磁功率也随之增加，直至达到新的平衡状态，即功率极限。功角的变化直接影响电力系统的稳定运行。 4. **凸极式发电机的功率特性** 凸极式发电机的转子结构导致其在不同轴向的磁阻不同，因此其功率特性不同于隐极式发电机。除了与功角成正弦关系的电磁功率，还包括与功角的两倍正弦项，即磁阻功率。这种非正弦的关系使得功率极限的确定更为复杂，但依然可以通过求导数等于零来找到功率最大值时的功角。 通过这些基础知识的学习，可以理解电力系统在正常和异常情况下的动态行为，有助于设计和优化输电网络，提高电力系统的稳定性和可靠性。本教程的深入讲解对理解和掌握输电系统稳定性分析的基本概念和计算方法具有重要意义，尤其适合电力工程专业的学生和从业人员进行学习。