电力系统稳定分析优秀课件.ppt

电力系统稳定分析第1 页，本讲稿共26 页 电力系统稳定性的定义 电力系统稳定问题的分类 稳定性与可靠性、安全性之间的关系 稳定问题的理论基础第2 页，本讲稿共26 页电力系统稳定性的定义第3 页，本讲稿共26 页电力系统在受到扰动后,凭借系统本身固有的能力和控制设备的作用，回复到原始稳态运行方式，或者达到新的稳态运行方式（的能力）。第4 页，本讲稿共26 页 概括的定义：概括的定义：能够运行于正常运行条件下的平衡状态，在遭受扰动后能够恢复到可 能够运行于正常运行条件下的平衡状态，在遭受扰动后能够恢复到可以容许的平衡状态。以容许的平衡状态。第5 页，本讲稿共26 页电力系统稳定性:电力系统受到事故扰动后保持稳定运行的能力。通常根据动态过程的特征和参与动作的元件及控制系统，将稳定性的研究划分为静态稳定、暂态稳定、小扰动动态稳定、电压稳定及中长期动态稳定。2001年版电力系统安全稳定导则第6 页，本讲稿共26 页 电力系统稳定性是电力系统在给定的初始运行条件下受到扰动后回到一种平衡状态，同时大部分系统变量保持有界并使得（实际上）全系统保持完整的能力。第7 页，本讲稿共26 页电力系统稳定性的分类第8 页，本讲稿共26 页 稳定性在本质上是不同方向的作用力互相平衡的结果 简单的稳定性定义不能采取通用的简单方法进行分析，需要根据具体的失稳现象采用适当的描述方式突出重点问题 合适的分类工作是有效的分析解决电力系统稳定问题的基础第9 页，本讲稿共26 页 可观察到的系统主要变量在失稳过程中中表现出来的性质 导致失稳过程的扰动的大小（可决定在稳定分析、计算和预测时采取的方法）为评价稳定性需要考虑的元件、过程及时间范围第10 页，本讲稿共26 页 电力系统稳定性功角稳定电压稳定频率稳定大扰动功角稳定小扰动功角稳定长期过程短期过程大扰动电压稳定小扰动电压稳定周期性失稳（小扰动动态稳定）非周期性失稳（静态稳定）周期性失稳（打扰动动态稳定）第一、二摆失稳（暂态稳定）长期过程短期过程（暂态电压稳定）第1 1 页，本讲稿共26 页 取决于系统中每一台发电机维持或恢复其电磁转矩与机械转矩的平衡关系的能力第12 页，本讲稿共26 页 如果发电机的同步转矩分量不足将导致非周期失稳（或非振荡失稳）如果发电机的阻尼转矩分量不足将导致振荡失稳第13 页，本讲稿共26 页 电力系统受到小扰动后，不发生非同期失步，自动恢复到起始运行状态的能力。第14 页，本讲稿共26 页 电力系统受到大扰动后，各同步发电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来稳态运行状态的能力第15 页，本讲稿共26 页 电压失稳通常表现为部分节点电压逐渐下降或上升 导致电压失稳的主要原因通常是负荷特性，如电动机的滑差特性、配电网的电压调节装置、带分接头调节的变压器等第16 页，本讲稿共26 页 小扰动电压稳定 指微小扰动（如负荷增加）下系统维持电压的能力第17 页，本讲稿共26 页 大扰动电压稳定 指大扰动（如系统故障、切机、断线等）下系统维持电压的能力 时间尺度可能从几秒到几十分钟第18 页，本讲稿共26 页 在导致系统发电量和负荷量出现明显不平衡现象的严重扰动发生后，系统维持频率的能力 频率失稳的现象是频率持续波动并导致切机和或切负荷第19 页，本讲稿共26 页稳定性与可靠性、安全性之间的关系第20 页，本讲稿共26 页 可靠性 系统在长期的运行周期中工作正常的概率 表示在相当长的时间内几乎不中断地为用户提供足够的电力供应的能力 安全性 电力系统在意外事件下不中断用户电力供应的能力的风险度 安全性取决于系统的运行条件以及意外事件的发生概率 稳定性 扰动后系统整体性的维持能力 取决于系统的运行条件和扰动的性质第21 页，本讲稿共26 页 可靠性是系统设计和运行的总体目标 为保证可靠性，系统绝大部分时间必须是安全的 为保证安全性，系统必须是稳定的 也可从后果来区分安全性和稳定性 两个具有相同稳定裕度的系统，如果一个系统失稳的后果比另一个更差，则前者的安全性相对较差 安全性和稳定性是时变的，可以通过对特定运行方式的研究进行判断 可靠性是一段时间内的平均性能，只能通过对一段时间内系统性能的整体考虑进行判断第22 页，本讲稿共26 页稳定问题的理论基础第23 页，本讲稿共26 页李雅普诺夫线性化方法第24 页，本讲稿共26 页 数值解法：使用数值积分的方法求解描述系统暂态过程的非线性微分方程，得出各发电机转子间相对角度变化的摇摆曲线。广泛应用、比较成熟、基本能满足电力系统规划、设计和运行时暂态稳定性分析的要求。直接发：基于能量函数的直接法 取得了较大进展，已有一些在线应用第25 页，本讲稿共26 页谢 谢请各位老师指正第26 页，本讲稿共26 页