1、单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式* 1 电力系统分析电力系统分析 ( II)Huazhong University of Science and Technology主讲教师:马佳主讲教师:马佳E-mail: p简单电力系统的电磁功率特性p自动励磁调节器对功率特性的影响u 无励磁调节时发电机机端电压的变化 振荡中心的概念u 自动励磁调节器对功率特性的影响u 各种发电机电势表示的电磁功率特性 p复杂电力系统的电磁功率特性p网络接线及参数对功率特性的影响u 串联电阻u 并联电阻u 并联电抗Huazhong University of Science and TechnologyC
2、H16 电力系统的电磁功率特性电力系统的电磁功率特性 简单电力系统的电磁功率特性p 一般形式下发电机节点注入功率表达式发电机节点注入电流为:发电机节点注入功率为:实部虚部分开用输入阻抗 Zii和转移阻抗 Zij分别代替其中自导纳 Yii和互导纳 Yij其中电力系统的电磁功率特性 简单电力系统的电磁功率特性p 一般形式下发电机节点注入功率表达式对于无穷大母线侧,考虑到注入功率方向相反,以及功角方向相反电力系统的电磁功率特性 简单电力系统的电磁功率特性p 隐极式发电机的功率特性T-1VG T-2 VGLPV+jQVS发电机无励磁调节时, Eq=常数,功率极限 对应当 为功率表达式中唯一变量时,按
3、的条件确定功率极限对应的功角,并计算功率极限值电力系统的电磁功率特性 简单电力系统的电磁功率特性p 凸极式发电机的功率特性 T-1VG T-2 VGLPV+jQVS磁阻功率项 功率极限条件:p 不调节励磁时发电机机端电压随功角变化的情况 随着功角逐渐增大,机端电逐渐降低,降低程度取决于到两个电势点的电气距离T-1VG T-2 VGLPV+jQVS电力系统的电磁功率特性 自动励磁调节器对功率特性的影响振荡中心V=0u 两个不变电势间的相位相差 180时,电压最低点称为振荡中心;p 自动励磁调节器对功率特性的影响 T-1VG T-2 VGLPV+jQVS电力系统的电磁功率特性 自动励磁调节器对功率
4、特性的影响u 机端电压变化时,发电机励磁系统会自动调节励磁电流,维持机端电压基本恒定;u 一般可认为,通过自动励磁调节,可保持某一电势为恒定值(发电机维持电压能力),发电机功率特性用相应的电势和电抗表示电力系统的电磁功率特性 自动励磁调节器对功率特性的影响p 用各种 q轴电势表示的功率特性 T-1VG T-2 VGLPV+jQVSp 用各种 q轴电势表示的功率特性 T-1VG T-2 VGLPV+jQVS电力系统的电磁功率特性 自动励磁调节器对功率特性的影响电力系统的电磁功率特性 自动励磁调节器对功率特性的影响p 用各种 q轴电势表示的功率特性一般形式(用 q轴电势表示的功率特性):一般形式(
5、用 轴电势表示的功率特性):其中( V*,X*), V*为 q轴电势, X*为相应的电抗u 均含有磁阻功率项,功角与功率成非正弦关系;u 电抗 X*与 Xq大小比较决定磁阻功率项正负号,讨论极限功率角?u 计算过程:首先确定 EQ0, p 用暂态电抗后的暂态电势表示的功率特性 T-1VG T-2 VGLPV+jQVS电力系统的电磁功率特性 自动励磁调节器对功率特性的影响注意其中角度的含义p 串联电阻的影响电力系统的电磁功率特性 网络接线及参数对功率特性的影响T-1VG T-2 VGLPV+jQVS电力系统的电磁功率特性 网络接线及参数对功率特性的影响p 串联电阻的影响线 路上的有功 损 耗:发
6、电 机的功率极限:发电 机的功率极限:发电 机的功率极限:p 并联电阻的影响电力系统的电磁功率特性 网络接线及参数对功率特性的影响T-1VG T-2 VGLPV+jQVS电力系统的电磁功率特性 网络接线及参数对功率特性的影响p 并联电阻的影响线 路上的有功 损 耗:发电 机的功率极限: 固定功率 项 与 Rk的大小及接入点与 发电 机 电气距离密切相关。当 发电 机主要承担地方 负 荷时 ,固定功率 项 可 远 大于p 并联电抗的影响电力系统的电磁功率特性 网络接线及参数对功率特性的影响T-1VG T-2 VGLPV+jQVS极限情况:三 项 短路 时 Xk=0,X12=,发电 机 输 出功率
7、等于 0, 转 子上 产 生很大的不平衡力矩(短路的危害)p 复杂电力系统简化等值电路 保留发电机电势源节点,对网络进行简化等值,得到只包含电势源节点的完全网型网络。电力系统的电磁功率特性 复杂电力系统的功率特性YNN 星网变换1.发电机采用用恒定电势源 +阻抗、负荷采用恒定阻抗 : 2.对节点导纳矩阵进行修改:u 增加电势源点 i及发电机内阻抗 ZGi, Ii=0u 对负荷节点, Ik=0,电力系统的电磁功率特性 复杂电力系统的功率特性3. 对导纳 矩 阵 分 块 、消元u 任一发电机输出的电磁功率。都与系统所有发电机的电势及电势间的相对角有关;因而任何一台发电机运行状态的变化,都要影响到其
8、余所有发电机的运行状态;u 任一发电机的功角特性,是它与其余所有发电机的转子间相对角( n-1个变量)的函数,是多变量函数,不能像简单系统那样在二维平面上给出功角曲线;u 复杂多机系统,功率极限的概念不明确,一般也难以确定其功率极限。本章小结Huazhong University of Science and Technology 简单电力系统同步电机输出电磁功率,可以用各种电势及相应的电抗来表达,应注意其适用的条件; 发电机装设自动励磁调节器后,输出电磁功率增加、机端电压下降时,励磁调节器会自动调节励磁电流,增大空载电势,直至机端电压恢复至给定值附近;考虑自动励磁调节,简单电力系统发电机功角特性不再是正弦变化曲线; 复杂电力系统中,任一发电机输出电磁功率与全网所有发电机的功角和电势有关,是一个多变量函数; 理论上,复杂电力系统(三机以上)功率极限不存在。实际中常附加假设条件,简化到两机系统,用于定性地评价系统的稳定性。习题Huazhong University of Science and TechnologyEx 16-1, 16-2, 16-6单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式* 22To be continuedHuazhong University of Science and Technology