01 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本概念

1、電力系統(tǒng)暫態(tài)過(guò)程類型及特點(diǎn)

①波過(guò)程：主要研究與大氣過(guò)電壓和內(nèi)部過(guò)電壓相關(guān)的電壓波和電流波的傳播過(guò)程，持續(xù)時(shí)間約為百分之幾秒；

②電磁暫態(tài)過(guò)程：主要研究與電力系統(tǒng)故障相關(guān)的電氣量變化，持續(xù)時(shí)間約為幾秒鐘。

③機(jī)電暫態(tài)過(guò)程：主要研究電力系統(tǒng)受到擾動(dòng)時(shí)，發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化和功角變化，判斷其能否保持穩(wěn)定運(yùn)行的問(wèn)題。

2、同步發(fā)電機(jī)組的機(jī)電特性

①機(jī)械運(yùn)動(dòng)特性：轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程

②發(fā)電機(jī)輸出的電磁功率特性：功角方程

③原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械功率特性

④發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特性

3、發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行穩(wěn)定分析的最終目的是求解轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程，得到轉(zhuǎn)子搖擺方程或轉(zhuǎn)子搖擺曲線，根據(jù)搖擺方程或搖擺曲線即可判斷發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。

4、轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程是一個(gè)關(guān)于發(fā)電機(jī)功角δ的非線性微分方程，直接求解存在困難，暫態(tài)穩(wěn)定性分析采用數(shù)值解法，靜態(tài)穩(wěn)定性分析采用小干擾法。

02 電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性

1、暫態(tài)分析的三個(gè)階段

①初始階段：故障后1s內(nèi)，發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)特別是調(diào)速系統(tǒng)作用不明顯；

②中間階段：1~5s的時(shí)間段，需要考慮發(fā)電機(jī)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)；

③后期階段：5s后的時(shí)間段，需考慮動(dòng)力部分的變化所產(chǎn)生的影響、系統(tǒng)頻率的變化以及低頻減載等自動(dòng)裝置的作用。

2、暫態(tài)穩(wěn)定性的常用假設(shè)

①不計(jì)非周期分量的作用：衰減很快，產(chǎn)生空間不動(dòng)的磁場(chǎng)，對(duì)轉(zhuǎn)子影響不大，忽略之后的計(jì)算結(jié)果偏保守；

②不計(jì)負(fù)序和零序電流的作用：負(fù)序電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)子影響不大，零序電流產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)為零；

③不計(jì)阻尼功率，計(jì)算結(jié)果偏保守。

3、電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析的方法

①時(shí)域法：逐步積分法、數(shù)值解法[分段勻速法、數(shù)值積分法(歐拉法、改進(jìn)歐拉法、龍格庫(kù)塔法)]

②直接法（等面積法則）

4、時(shí)域法的本質(zhì)是求取轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)微分方程的數(shù)值解，得到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子角度隨時(shí)間變換的搖擺曲線，然后由任意兩機(jī)的角度差是否隨時(shí)間一直增大判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

5、數(shù)值積分法的數(shù)值穩(wěn)定性最好的為隱式梯形積分法，計(jì)算精度最高的為龍格-庫(kù)塔法。

6、直接法從能量角度判斷系統(tǒng)是否穩(wěn)定以及穩(wěn)定的程度如何。

7、在單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析中，直接法與等面積定則是完全等價(jià)的。

8、短路類型對(duì)系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響：三相短路>兩相短路接地>兩相短路>單相接地短路。

03 電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性

1、系統(tǒng)正常運(yùn)行方式下，發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)KP應(yīng)不小于15%~20%；事故后的運(yùn)行方式下，KP應(yīng)不小于10%。

2、[判斷題]系統(tǒng)正常運(yùn)行和事故后，靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)均大于10%。（ × ）

3、系統(tǒng)正常運(yùn)行方式下，電壓穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)KU應(yīng)不小于15%~20%；事故后的運(yùn)行方式下，KU應(yīng)不小于8%。

4、電力系統(tǒng)同步轉(zhuǎn)矩不足，小干擾后，同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子角度非周期增大，系統(tǒng)非周期失步，也稱滑行失步。

5、電力系統(tǒng)負(fù)阻尼，小干擾后，系統(tǒng)周期失步，也稱自發(fā)振蕩。

6、串聯(lián)電容補(bǔ)償輸電線路電抗，不僅可以減小輸電線上產(chǎn)生的功率損耗和電壓損耗，而且還提高電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性。但補(bǔ)償度不能太大，一般為0.2~0.5。補(bǔ)償度過(guò)大可能引起發(fā)電機(jī)的自勵(lì)磁、自發(fā)振蕩以及次同步諧振（串聯(lián)諧振）。

總結(jié)

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