6.3  参数设置 25

6.4  利用模型探究影响暂态稳定性的因素 28

结  论 36

致  谢 37

参考文献38

1  引言

1.1  暂态稳定性的概念

电力系统暂态稳定性指系统受到大干扰后，发电机保持同步并过渡到新的稳定运行方式的能力[2]。

引起系统大扰动的主要原因有：

1) 投切变压器、发电机等大元件

2) 投切大容量负荷

3) 发生短路。

若系统在受到大干扰后能够达到稳定运行状态，则该系统在这种运行状态下是暂态稳定的；若系统在发生大的干扰后不能再重新稳定运行，机组转子间有相对运动，系统的电压、电流和功率持续振荡，系统失去暂态稳定性。

本文以单机无穷大系统为例，对该系统受大干扰时的暂态稳定性进行分析。然后用simulink仿真，改变参数，探究影响电力系统暂稳特性的因素及提高方法。

  单机无穷大系统图

1.2  电力系统机电暂态过程的特点

系统在大干扰下，电机的各种电磁参数将发生巨大变化，但因为调速器的巨大惯性，输送给发电机的机械功率不会立即改变。因此，电磁功率和机械功率不再平衡，不平衡转矩产生，继而发电机转速开始变化，引起发电机转子的相对角的改变，反过来影响发电机的电磁功率。因此，由大干扰引起的暂态过程是一个复杂的过程，包含了转子的机械运动和电磁暂态过程。

想要定量确定电磁参数和机械运动参数是困难的，对于一般的工程实际问题也是不必要的。暂态稳定分析的目标是判断在特定大干扰下发电机保持同步运行的情况。因此可以通过研究转子的运动情况，研究转子的功角δ随时间的变化情况即可。因此计算中只需考虑影响转子转动的因素。

1.3  分析暂态稳定时要采用假设

1) 忽略定子电流中非周期分量和相应的转子电流中的周期分量。

定子绕组电流的时间衰减常数小，电流非周期分量产生的静止磁场，与转子磁场铰链会产生平均值接近0、以同步频率交变的制动转矩。对于发电机机电暂态，该转矩影响可以不计。

2) 暂态过程中，假设电网的运行频率不变，仍为50Hz。

这是由于发电机机械惯性导致所研究故障期间各机组电角度与同步角速度(314rad/s)相差不大。

根据1)、2)两点，可以认为电网系统中的电压电流频率只有50Hz分量，网络中发电机、线路等的模型仍可用代数方程进行构建。

3) 故障不对称时可以不计负序电流及零序电流的影响。

由于负序电流的电枢反应产生的磁场与发电机转子转动方向正好相反，转子绕组直流分量形成的转矩，主要是以两倍的同步频率交变的，平均值接近于0的制动转矩。所以负序电流对发电机的机电暂态的影响也可不计。

而对于零序电流，由于与发电机相连的升压变一般采用△/Y的连接方法，在高压侧流过的零序电流不能流经发电机；即使在其他的连接方式下，有零序电流流过发电机的情况下，由于定子的三相绕组在空间的分布是对称的，其电流相应的磁场合成大小也为0，不产生相应的转矩，也可以不计。

因此以前讨论过的只计及正序分量的电磁功率公式都可以继续应用。