第七章 電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定.ppt

1、1,第七章 電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定,主要內(nèi)容 7.1 簡單系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定 7.2 小干擾法分析簡單系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定 7.3 自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)對靜態(tài)穩(wěn)定的影響 7.4 多機系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定近似分析 7.5 提高系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的措施,2,教學(xué)目標以及要求,電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的概念和物理過程分析 小擾動方法及其在靜態(tài)穩(wěn)定分析和阻尼影響分析中的應(yīng)用。包括物理過程分析和定量計算（特征根、振蕩頻率和靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù)的計算） 熟悉比例式勵磁調(diào)節(jié)器放大倍數(shù)對靜態(tài)穩(wěn)定性的影響，勞斯穩(wěn)定判據(jù)的基本原理，負荷的靜態(tài)穩(wěn)定概念。 了解復(fù)雜系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定分析的網(wǎng)絡(luò)模型及其計算流程。 提高系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的常用措施及其工作原理,3,7.1

2、簡單電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定,7.1.1 物理過程分析 7.1.2 簡單系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定判據(jù),4,第七章 電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定,靜態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)在某一正常運行狀態(tài)下受到小干擾后，不發(fā)生自發(fā)振蕩或非周期性失步，自動恢復(fù)到原始運行狀態(tài)的能力。靜態(tài)穩(wěn)定問題實際上就是確定小擾動下系統(tǒng)的某個運行穩(wěn)態(tài)點能否保持。,0,自發(fā)振蕩，靜態(tài)失穩(wěn),非周期性失步，靜態(tài)失穩(wěn),靜態(tài)穩(wěn)定,5,7.1.1 物理過程分析 簡單系統(tǒng)的功角特性,簡單系統(tǒng)：,不考慮發(fā)電機的勵磁調(diào)節(jié)器作用空載電勢Eq恒定,不考慮原動機調(diào)速器的作用發(fā)電機的機械功率PT恒定,無限大系統(tǒng),隱極機,G,T,L,(7-1),6,7.1.1 物理過程分析 小擾動下運行點

3、變化的物理過程分析,a點：小擾動后能自行恢復(fù)到原先的平衡狀態(tài)，靜態(tài)穩(wěn)定運行點。,b點：小擾動后，轉(zhuǎn)移到a點或失去同步，靜態(tài)不穩(wěn)定運行點。,圖7-1 (b),7,圖7-1 (b),圖 7-2,7.1.1 物理過程分析 小擾動后功角變化曲線,8,7.1.2 簡單系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定判據(jù),a點穩(wěn)定，處于功角特性的上升沿，該點的斜率大于0；b點不穩(wěn)定，處于功角特性的下降沿，該點的斜率小于0。,整步功率系數(shù),整步功率系數(shù)大小可以說明系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的程度。整步功率系數(shù)值越小，靜態(tài)穩(wěn)定的程度越低。整步功率系數(shù)等于0，則是穩(wěn)定與不穩(wěn)定的分界點，即靜態(tài)穩(wěn)定極限點。在簡單系統(tǒng)中靜態(tài)穩(wěn)定極限點所對應(yīng)的功角就是功角特性的最大

4、功率所對應(yīng)的功角。,(7-2),簡單系統(tǒng)的穩(wěn)定判據(jù)：運行點處功角特性的斜率（導(dǎo)數(shù)）大于0，即：,9,靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù),靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù),正常運行方式的靜態(tài)穩(wěn)定儲備要求,事故后運行方式的靜態(tài)穩(wěn)定儲備要求,根據(jù)我國現(xiàn)行的電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則：,穩(wěn)定極限點對應(yīng)的功率,某一運行情況下的輸送功率,(7-4),10,簡單系統(tǒng)中發(fā)電機為凸極機時的靜態(tài)穩(wěn)定分析,b點：靜態(tài)不穩(wěn)定運行點,a點：靜態(tài)穩(wěn)定運行點,穩(wěn)定判據(jù)：,(6-25),整步功率系數(shù),11,作業(yè)7,整步功率系數(shù)的定義及其與簡單系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的關(guān)系？ 靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù)KP的概念，在電力系統(tǒng)實際運行中對KP的具體要求。 簡單系統(tǒng)和電動機的靜態(tài)穩(wěn)定判據(jù)是什

5、么？,12,7.2 小干擾方法分析簡單系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定,小干擾法的基本原理 線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性（補充） 7.2.1小干擾法分析簡單系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定 例7-1 7.2.2 阻尼作用對靜態(tài)穩(wěn)定的影響,13,小干擾法的基本原理,小干擾法的理論基礎(chǔ)是19世紀俄國學(xué)者李雅普諾夫奠定的。 對于一個非線性動力系統(tǒng)： 首先列寫描述系統(tǒng)運動的非線性狀態(tài)方程組； 然后利用泰勒級數(shù)對非線性狀態(tài)方程組進行線性化處理； 再根據(jù)線性狀態(tài)方程組系數(shù)矩陣的特征值判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。,14,非線性狀態(tài)方程組的線性化,非線性狀態(tài)方程組,狀態(tài)向量,非線性函數(shù)向量,在擾動前的平衡點 處：,雅可比矩陣A,受到小擾動后： ，則：,利用泰勒級數(shù)展開

6、可得：,(7-5),15,線性狀態(tài)方程組,其中，,線性系統(tǒng)穩(wěn)定或不穩(wěn)定非線性系統(tǒng)穩(wěn)定或不穩(wěn)定。,(7-6),線性化,16,線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性特征值與 的時域響應(yīng)函數(shù)關(guān)系,對于線性狀態(tài)方程組，其解的性態(tài)完全由A的特征值所決定。解的通式可寫成：,為A的第i個特征值。,其中，,為常數(shù)。,可能為實數(shù)，也可能為復(fù)數(shù)。,(7-6),17,特征值為實數(shù)時線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性,0,0,0,0,0,0,非周期失穩(wěn)，不穩(wěn)定,不變，穩(wěn)定不定,單調(diào)衰減，穩(wěn)定,18,特征值為復(fù)數(shù)時線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性,0,0,0,0,0,0,負實部共軛根,正實部共軛根,共軛虛根,自發(fā)振蕩，不穩(wěn)定,衰減振蕩，穩(wěn)定,等幅振蕩,振蕩角頻率,19,特征

7、值與線性系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性關(guān)系,1）特征值實部均為負值，系統(tǒng)穩(wěn)定。 2）只要有一個正實部根，系統(tǒng)非周期性失穩(wěn)或 自發(fā)振蕩，系統(tǒng)不穩(wěn)定。 3）無實部根，系統(tǒng)穩(wěn)定性不定。,20,7.2.1小干擾法分析簡單系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定,簡單系統(tǒng) 發(fā)電機轉(zhuǎn)子運動的狀態(tài)方程 狀態(tài)方程的線性化處理 線性狀態(tài)方程的矩陣形式 特征方程及特征值 特征值與系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的關(guān)系 振蕩頻率與角頻率 系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的判據(jù),21,7.2.1小干擾法分析簡單系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定 簡單系統(tǒng),簡單系統(tǒng)：,不考慮發(fā)電機的勵磁調(diào)節(jié)器作用空載電勢Eq恒定,不考慮原動機調(diào)速器的作用發(fā)電機的機械功率PT恒定,無限大系統(tǒng),隱極機,G,T,L,(7-1),22,7.

8、2.1小干擾法分析簡單系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定發(fā)電機轉(zhuǎn)子運動的狀態(tài)方程組,非線性狀態(tài)方程組,(7-7),狀態(tài)方程的形式整理為： ，則：,其中，,線性化,(7-12),24,7.2.1小干擾法分析簡單系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定線性狀態(tài)方程組,矩陣形式：,A,整步功率,(7-12),其中，,整步功率系數(shù),25,7.2.1小干擾法分析簡單系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定特征方程及特征值,特征方程：,可求得特征值為：,(7-14),(7-15),26,7.2.1小干擾法分析簡單系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定整步功率系數(shù)對系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的影響,特征值分別為一個正實根和負實根， 非周期性發(fā)散，發(fā)電機失去同步，系統(tǒng)不穩(wěn)定。,當,當,(7-15),特征值為一對虛根，

9、等幅振蕩。實際中，若系統(tǒng)存在正阻尼， 作衰減振蕩，發(fā)電機最終恢復(fù)同步，系統(tǒng)穩(wěn)定。,27,7.2.1小干擾法分析簡單系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定 系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的判據(jù),系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的判據(jù)：,整步功率系數(shù),與物理過程分析得到的判據(jù)一致,無勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的情況下，簡單系統(tǒng)必須運行在SEq0的狀況下。SEq的大小可以說明系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的程度，即標志著小擾動下同步發(fā)電機維持同步運行的能力。隨著功角的逐步增大，SEq逐步變小，靜態(tài)穩(wěn)定的程度逐步降低。當SEq=0時，則達到了穩(wěn)定極限點。當SEq0時，同步發(fā)電機就沒有能力維持同步運行，系統(tǒng)將失去靜態(tài)穩(wěn)定 。,28,7.2.1小干擾法分析簡單系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定振蕩頻率與角頻率,低頻振

10、蕩,振蕩角頻率 和振蕩頻率 分別為：,(7-16),當 時， 等幅振蕩。,29,例7-1,已知簡單系統(tǒng)參數(shù)， ，發(fā)電機空載電勢恒定。 要求：計算系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù)（功率極限）和振蕩頻率。 可能的變化：運行條件不同，發(fā)電機模型不同。關(guān)鍵還是功率特性。,隱極機：,凸極機：,(7-17),(7-18),30,作業(yè)8,小干擾法的基本原理是什么？ 習(xí)題7-2-1,31,7.2.2 阻尼作用對靜態(tài)穩(wěn)定的影響,阻尼功率與阻尼功率系數(shù) 計及阻尼功率的發(fā)電機轉(zhuǎn)子運動方程 考慮阻尼作用的特征方程與特征值 整步功率和阻尼功率系數(shù)對系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的影響 考慮阻尼作用的物理過程分析,32,7.2.2 阻尼作用對靜態(tài)

11、穩(wěn)定的影響阻尼功率與阻尼功率系數(shù),發(fā)電機轉(zhuǎn)子受到的阻尼作用 機械阻尼：摩擦、風(fēng)阻電氣阻尼：轉(zhuǎn)子回路和阻尼繞組產(chǎn)生的電氣阻尼 （振蕩時，電氣阻尼作用更大） 總的阻尼功率可近似表示為： D為阻尼功率系數(shù)。一般D0(正阻尼) 。在初始功角較小的情況下，或者定子回路中有串聯(lián)電容使定子電阻相對于總電抗較大時，或者自動勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)配置不當時，有可能D0 (負阻尼)。,(7-19),33,7.2.2 阻尼作用對靜態(tài)穩(wěn)定的影響計及阻尼功率的發(fā)電機轉(zhuǎn)子運動方程,線性化處理,考慮阻尼功率的功率不平衡方程,(7-21),A,非線性狀態(tài)方程組,34,7.2.2 阻尼作用對靜態(tài)穩(wěn)定的影響考慮阻尼作用的特征方程與特征

12、值,則特征值為：,(7-22),整步功率系數(shù),35,7.2.2 阻尼作用對靜態(tài)穩(wěn)定的影響整步功率系數(shù)和阻尼功率系數(shù)對系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的影響,時，無論D是正是負 ， 總有一正實根，系統(tǒng)非周期性失去穩(wěn)定。只是在正阻尼時失穩(wěn)過程會慢一些。 時，則由D的正負決定系統(tǒng)的穩(wěn)定性。,(7-22),(1) D0(一般不大，10左右)，正阻尼， 是一對具有負實部的共軛復(fù)根，小擾動后， 作衰減振蕩，系統(tǒng)穩(wěn)定。(2) D0，負阻尼， 為一對正實部的共軛根，小擾動后， 自發(fā)振蕩，系統(tǒng)失去穩(wěn)定。,振蕩角頻率 和振蕩頻率 為：,低頻振蕩,36,7.2.2 阻尼作用對靜態(tài)穩(wěn)定的影響阻尼的作用,(7-19),考慮阻尼功率的功率

13、不平衡方程,當 時，即阻尼為正阻尼：,(1) ， ，即轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速， ， 相當于發(fā)電機多發(fā)電磁功率，增大轉(zhuǎn)子上的阻力，阻礙轉(zhuǎn)速升高。 (2) ， ，即轉(zhuǎn)速低于同步轉(zhuǎn)速， ， 相當于增加原動機輸入功率，增大轉(zhuǎn)子上的動力，阻礙轉(zhuǎn)速降低。,當 時，即阻尼為負阻尼：,(1) ， ，即轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速， ， 相當于增大原動機輸入功率，增大轉(zhuǎn)子上的動力，促使轉(zhuǎn)速進一步升高。 (2) ， ，即轉(zhuǎn)速低于同步轉(zhuǎn)速， ， 相當于發(fā)電機多發(fā)電磁功率，增大轉(zhuǎn)子上的阻力，促使轉(zhuǎn)速進一步降低。,37,7.2.2 阻尼作用對靜態(tài)穩(wěn)定的影響考慮阻尼作用的物理過程分析,簡單系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子運動方程和功角特性曲線 無阻尼作用時運行

14、點運動的物理過程分析 正阻尼作用時運行點運動的物理過程分析 負阻尼作用時運行點運動的物理過程分析,38,考慮阻尼作用的物理過程分析簡單系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子運動方程和功角特性曲線,無阻尼,正阻尼,負阻尼,轉(zhuǎn)子運動方程：,39,考慮阻尼作用的物理過程分析無阻尼作用時運行點運動的物理過程分析,加速面積：,減速面積：,功角特性的局部放大圖,不平衡功率,a點：系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行，小擾動作用后，,b點：慣性作用，速度沒有突變，,c點：,此后，運行點圍繞a點往返不停，形成不衰減的等幅振蕩。,40,考慮阻尼作用的物理過程分析正阻尼作用時運行點運動的物理過程分析,減速面積：,加速面積：,功角特性的局部放大圖,不平衡功率,a點：

15、系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行，小擾動作用后，,此后，一直衰減振蕩，最終穩(wěn)定運行在a點,減速面積：,加速面積：,41,考慮阻尼作用的物理過程分析負阻尼作用時運行點運動的物理過程分析,減速面積：,加速面積：,功角特性的局部放大圖,不平衡功率,a點：系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行，小擾動作用后，,此后，一直振蕩發(fā)散，最終失去同步運行,減速面積：,加速面積：,42,作業(yè)9,25. 不計阻尼作用，列寫簡單系統(tǒng)線性化轉(zhuǎn)子運動方程的特征根，根據(jù)整步功率系數(shù)與特征根的關(guān)系，說明其對系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的影響。 考慮阻尼作用，列寫簡單系統(tǒng)線性化轉(zhuǎn)子運動方程的特征根，并根據(jù)整步功率系數(shù)和阻尼功率系數(shù)與特征根的關(guān)系，說明其對系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的影響。 分別考慮正

16、阻尼和負阻尼作用，繪制小干擾下簡單系統(tǒng)運行點的運動軌跡，并根據(jù)運動軌跡的變化說明阻尼功率對系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的影響。,43,7.3自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)對靜態(tài)穩(wěn)定的影響,圖6-8 Page156,2.52 1.813 1.15,124.68 117.15 90,無自動調(diào)節(jié)勵磁器： 基本恒定 自動調(diào)節(jié)勵磁器作用一般： 基本恒定 自動調(diào)節(jié)勵磁器作用很強： 基本恒定,自動調(diào)節(jié)勵磁器可增大極限點功率、極限功角和靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù)，即可增強系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性。,44,7.3自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)對靜態(tài)穩(wěn)定的影響,7.3.1 按電壓偏差比例調(diào)節(jié)勵磁7.3.1.1 考慮勵磁系統(tǒng)的狀態(tài)方程及其線性化7.3.1.2 考慮勵磁系統(tǒng)的靜態(tài)

17、穩(wěn)定判據(jù)7.3.1.3 計及Te時系統(tǒng)的狀態(tài)方程和穩(wěn)定判據(jù) 7.3.2 勵磁調(diào)節(jié)器的改進,45,7.3.1.1考慮勵磁系統(tǒng)的狀態(tài)方程及其線性化電壓偏差比例調(diào)節(jié)勵磁的狀態(tài)方程,發(fā)電機勵磁繞組暫態(tài)過程：,電壓偏差比例調(diào)節(jié)器：,(7-24),(6-34),采用可控硅快速勵磁調(diào)節(jié)器， 0。,(6-46),46,7.3.1.1考慮勵磁系統(tǒng)的狀態(tài)方程及其線性化 系統(tǒng)非線性狀態(tài)方程組,考慮電壓偏差比例調(diào)節(jié)勵磁的系統(tǒng)非線性狀態(tài)方程組：,(6-27),其中：,47,7.3.1.1考慮勵磁系統(tǒng)的狀態(tài)方程及其線性化 系統(tǒng)非線性狀態(tài)方程組,(6-24),(6-26),(6-19),48,7.3.1.1考慮勵磁系統(tǒng)的狀

18、態(tài)方程及其線性化 系統(tǒng)非線性狀態(tài)方程組,(6-26),(7-32),(7-33),(7-34),49,7.3.1.1考慮勵磁系統(tǒng)的狀態(tài)方程及其線性化系統(tǒng)非線性狀態(tài)方程組的標準形式,狀態(tài)方程的形式整理為： ，則：,50,(7-41),7.3.1.1 系統(tǒng)狀態(tài)方程及其線性化系統(tǒng)非線性狀態(tài)方程組的線性化,其中：,線性化,51,7.3.1.1 勵磁系統(tǒng)的狀態(tài)方程及其線性化 確定K1K4,(7-29),(7-31),0,0,0,52,同理：,兩邊對 求導(dǎo)得：,7.3.1.1 勵磁系統(tǒng)的狀態(tài)方程及其線性化 確定K5K6,(7-36),53,7.3.1.1 系統(tǒng)狀態(tài)方程及其線性化發(fā)電機端電壓與狀態(tài)變量的線性

19、關(guān)系,可得：,(7-32),(7-33),54,K1可能小于0，Ke、K2、K3、K4和K6都大于0，K5一般小于0。,7.3.1.1 勵磁系統(tǒng)的狀態(tài)方程及其線性化發(fā)電機端電壓與狀態(tài)變量的線性系數(shù)K5K6,55,7.3.1.2勵磁系統(tǒng)的勞斯穩(wěn)定判據(jù)分析 考慮勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特征方程,(7-44),3次及其以上的高次特征方程，難以顯示表示特征值與系數(shù)矩陣元素的關(guān)系。,(7-45),56,7.3.1.2勵磁系統(tǒng)的勞斯穩(wěn)定判據(jù)分析 高次方程的勞斯判據(jù),高次方程所有的根都具有負實部的充分必要條件:方程的所有系數(shù)和勞斯陣列第一列元素都為正數(shù)。 高次方程的正實部根的個數(shù)等于勞斯陣列第一列元素的正、負符號改變

20、的次數(shù)。,57,7.3.1.2勵磁系統(tǒng)的勞斯穩(wěn)定判據(jù)分析 高次方程的系數(shù)與勞斯陣列,勞斯陣列,58,7.3.1.2考慮勵磁系統(tǒng)的勞斯穩(wěn)定判據(jù)分析考慮勵磁系統(tǒng)的特征方程的勞斯陣列,K1可能小于0，Ke、K2、K3、K4和K6都大于0 ，K5一般小于0。,C1,勞斯陣列,59,考慮勵磁系統(tǒng)的勞斯穩(wěn)定判據(jù),(1),(2),(3),(7-47),(7-48),(7-49),(7-58),60,勞斯穩(wěn)定判據(jù)(1)的具體含義,判據(jù)(1),無AER時穩(wěn)定判據(jù):,加裝電壓偏差比例式勵磁調(diào)節(jié)器后，穩(wěn)定極限可由暫態(tài)電勢恒定模型來確定。系統(tǒng)的極限功率和極限功角都增大了。,61,判據(jù)(2),勞斯穩(wěn)定判據(jù)(2)的具體含

21、義,一般K50，此時要求比例式勵磁調(diào)節(jié)器在運行中所整定的放大倍數(shù)Ke小于其最大值Kemax ， 否則，勞斯陣列第一列元素中倒數(shù)第二個元素為負，存在正實部共軛根，系統(tǒng)自發(fā)振蕩，失去穩(wěn)定。,(7-50),62,勞斯穩(wěn)定判據(jù)(3)的具體含義,判據(jù)（3）,當SEq0時，判據(jù)（3）始終成立。當 SEq0時 ，此時要求比例式勵磁調(diào)節(jié)器在運行中所整定的放大倍數(shù)Ke大于最小允許值Kemin。否則，勞斯陣列第一列元素中最后一個元素為負，系統(tǒng)存在正實數(shù)根，系統(tǒng)將非周期發(fā)散失穩(wěn)。,一般大于0,(7-59),63,比例式勵磁調(diào)節(jié)器對靜態(tài)穩(wěn)定的影響綜述,（1）比例式勵磁調(diào)節(jié)器可以提高和改善系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性。其擴大了穩(wěn)定運

22、行范圍，發(fā)電機可以運行在SEq0，即 的一定范圍內(nèi)，也增大了穩(wěn)定極限功率，提高了輸送能力。 （2）具有比例式勵磁調(diào)節(jié)器的發(fā)電機不能運行在 情況下。 （3）放大倍數(shù)的整定值是應(yīng)用比例式勵磁調(diào)節(jié)器要特別注意的問題。,64,比例式勵磁調(diào)節(jié)器放大倍數(shù)對靜態(tài)穩(wěn)定的影響綜述,如果Ke整定的適當，即滿足 KeminKemax，系統(tǒng)存在具有正實部的共軛特征值，系統(tǒng)將自發(fā)振蕩失去穩(wěn)定。 當運行點處SEq 0時，如果Ke整定的過小使得0KeKemin，則系統(tǒng)存在正實數(shù)特征值，系統(tǒng)將非周期發(fā)散失去穩(wěn)定。,65,7.3.1.3 計及自動勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)時間常數(shù)時系統(tǒng)的狀態(tài)方程和穩(wěn)定判據(jù),采用可控硅快速勵磁調(diào)節(jié)器， 0。,

23、一般勵磁調(diào)節(jié)器， 大約為0.51.0s，不能忽略。,66,7.3.2 勵磁調(diào)節(jié)器的改進原因、改進思路和具體措施,原因：電壓偏差比例式勵磁調(diào)節(jié)器容易產(chǎn)生自發(fā)振蕩失穩(wěn)，即可能產(chǎn)生負阻尼效應(yīng)，使得放大倍數(shù)不能整定的過大。因此，電壓偏差比例式勵磁調(diào)節(jié)器對系統(tǒng)穩(wěn)定極限的提高有限，最多能夠保持暫態(tài)電勢恒定。 改進措施出發(fā)點，引入產(chǎn)生正阻尼的調(diào)節(jié)信號，以抵消放大倍數(shù)過大產(chǎn)生的負阻尼效應(yīng)，可以大大提高勵磁調(diào)節(jié)器的放大倍數(shù)，以致有可能保持發(fā)電機機端電壓恒定，從而提高穩(wěn)定極限。 具體措施：電力系統(tǒng)穩(wěn)定器PSS 引入電氣角速度的偏差信號強力式調(diào)節(jié)器引入功角、角速度、電壓和功率等 的一階甚至二階導(dǎo)數(shù)項,67,簡單系統(tǒng)

24、靜態(tài)穩(wěn)定性的簡要評述,無自動勵磁調(diào)節(jié)器時，穩(wěn)定極限由SEq=0確定，為圖中的a點。 安裝電壓偏差比例式勵磁調(diào)節(jié)器，如果Ke選擇合適，穩(wěn)定極限近似由SEq=0確定，為圖中的b點。 安裝PSS或強力式調(diào)節(jié)器，穩(wěn)定極限近似由SUG=0確定，為圖中的c點。,a,b,c,68,作業(yè)10,28. 自動勵磁調(diào)節(jié)器對功角特性的影響 自動勵磁調(diào)節(jié)器對簡單系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的影響 考慮自動勵磁調(diào)節(jié)器后勞斯穩(wěn)定判據(jù)的物理意義 勵磁調(diào)節(jié)器放大倍數(shù)對簡單系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的影響,69,7.4 多機系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定近似分析,假定發(fā)電機的勵磁調(diào)節(jié)器參數(shù)選擇適當，能夠保持發(fā)電機的暫態(tài)電勢 恒定，即在狀態(tài)方程中可以不考慮AER的動態(tài)方程。,在復(fù)雜系統(tǒng)中，進一步假定 恒定。,在復(fù)雜系統(tǒng)中，負荷以恒定阻抗代表：,發(fā)電機的等值模型：,70,多機系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定近似分析 多機系統(tǒng)的非線性狀態(tài)方程組,和簡單系統(tǒng)一樣，列寫每臺發(fā)電機的狀態(tài)方程，從而得到全系統(tǒng)的狀態(tài)方程。,. . .,(6-29),71,多機系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定近似分析 多機系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定分析步驟,和簡單系統(tǒng)一樣，列寫每臺發(fā)電機的狀態(tài)方程，從而得到全系統(tǒng)的非線性狀態(tài)方程組。 線性化處理，即由給定的運行點求取系數(shù)矩陣A 。 在復(fù)雜系統(tǒng)中，難以導(dǎo)出特征值的解析表達式，甚至難