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电力系统稳定性概述电气工程学院吕泉lvquan@dlut.edu.cn基本概念◼就是当系统在某一正常运行状态下受到干扰后，能否经过一定的时间恢复到原来的状态或进入一个新的状态。◼表征稳定性的量功角稳定电压稳定功角:G~常数=UI

常数=ULUGULUGU1EGxTxLx图6-1单机—无穷大系统ULxIjEETxIjGxIjEELUI轴d定义：发电机电势与系统电压的相角差特性：有功输出一定时，保持恒定功角稳定◼功角稳定，即指系

统受到扰动后，功角能恢复到原值，或稳定到一个新的值。◼功角变化时，电流和电压都会发生相应的变化。功角变化对电压、电流的影响ULxIjEETxIjGxIjEELUI轴dLUELxIjTxIjGxIjI结论：功角持续变化，将导致电流、节点电压、输出功

率持续变化轴d功角非周期失步的后果◼基本概念：功角变化，即意味失步；非周期性失步：功角不断增大周期性失步：功角在某个点震荡，最后稳定与某个值。◼非周期失步后果系统电压、电流大幅振荡功角变化原因◼正常运行时，由于负荷波动，当

负荷变大时，转子减速、功角变大；当负荷变小时，转子加速、功角变小。此时，原动机要进行相应的功率调节，保持功角稳定在新的值。◼负荷恒定时，受到干扰(如发生短路)，功角也会变化。？如何变化本文内容功角稳定性也指该情况下的稳定性功角稳定性分类◼静态稳定：受小干扰后，不发生非周期性失步，

自动恢复原态的能力。◼暂态稳定：受小干扰后，不发生非周期性失步，过渡到新态的能力。◼动态稳定：受小、大干扰后，在自动调节和控制装置的作用下，保持长时间运行稳定性的能力。非本课程范围发电机的转矩与功率的关系PttM=)(转矩能量输出公式PM=PM=ETPPMp−=ET

PPMp−0ETPPM−由原动机决定由线路参数和负载决定隐极机电磁输出功率◼分析基本假设(1)忽略定子电阻(2)设机组转子转速接近于同步转速(3)不计定子绕组电磁暂态过程(4)发电机某个电动势恒定隐极机电磁输出功率G~常数=UI常数=ULUGUL

UGU1EGxTxLx图6-1单机—无穷大系统ULxIjEETxIjGxIjEELUI轴d==xEIIxE)sin()cos()cos()sin()sin()cos(==xEUUIPE发电机空

载电动势恒定功角特性空载电动势恒定的隐极机功角特性曲线)sin()cos(==xEUUIPE假设发电机空载电动势恒定0306090120150180xEUEPE为常数的隐极机功角特性曲线E为常数

的凸极机功角特性曲线0TPP=0端口电压恒定的隐极机功角特性曲线G~常数=UI常数=ULUGULUGU1EGxTxLx图6-1单机—无穷大系统ULxIjEETxIjGxIjEELUI

轴d==xUIIxUGGGG)sin()cos()cos()sin()sin()cos(GGExUUUIP==发电机端口电压恒定E]sin)1([sin1−+−−=

xxxUULTGG端口电压恒定的隐极机功角特性曲线)sin()cos(GGExUUUIP==假设发电机端口电压恒定UG为常数的隐极机功角特性曲线0TPP=0本章其他内容◼自动励磁调节系统的作用原理和数学模型◼负荷特性