湖北2020年国家电网招聘考试备考资料:暂态稳定
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暂态稳定
暂态稳定分析:不宜作线性化的干扰分析,例如(新控制方式)、短路、断线、机组切除(负荷突增)、甩负荷(负荷突减)等。
能保持暂态稳定:扰动后,系统能达到稳态运行。
分析暂态稳定的时间段:
起始:0~1s,保护、自动装置动作,但调节系统作用不明显,发电机采用
、PT 恒定模型;
中间:1~5s,AVR、PT的变化明显,须计及励磁、调速系统各环节;
后期:5s~mins ,各种设备的影响显著,描述系统的方程多。
本书中重点讨论起始阶段。
基本假定:⑴ 网络中,ω=ω0 (网络等值电路同稳态分析)
⑵ 只计及正序基波分量,短路故障用正序增广网络表示
一.物理过程分析
发电机采用E’模型。
故障前:
电源电势节点到系统的直接电抗
功角特性曲线为:
●故障发生后的过程为:
运行点变化 原因 结果
a→b 短路发生 PT>PE, 加速,ω上升,δ增大
b→c ω上升,δ增大 ω>ω0 ,动能增加
c→e 故障切除 PT<PE, 开始减速,但ω>ω0 ,δ继续增大
e→f 动能释放 减速,当ωf =ω0,动能释放完毕,δm角达最大
f→k PT<PE, 减速δ,减小 经振荡后稳定于平衡点k
结论:
①若最大摇摆角,系统可经衰减的振荡后停止于稳定平衡点k,系统保持暂态稳定,反之,系统不能保持暂态稳定。
②暂态稳定分析与初始运行方式、故障点条件、故障切除时间、故障后状态有关。
③电力系统暂态稳定分析是计算电力系统故障及恢复期间内各发电机组的功率角的变化情况(即δ–t曲线),然后根据角有无趋向恒定(稳定)数值,来判断系统能否保持稳定,求解方法是非线性微分方程的数值求解。
二.等面积定则
●故障中,机组输入的机械功率>发电机输出的电磁功率,发电机加速,
积分得:
左侧=转子在相对运动中动能的增量;
右侧=过剩转矩对相对位移所做的功――线下方的阴影面积――称为加速面积;
●故障切除后
∵ 时,, ∴
右侧=制动转矩对相对角位移所做的功
=线上方的阴影面积(称为减速面积)
●因减速过程中,转速恢复同步转速(即加速过程中的动能释放完毕)时δ角达最大,所以加速面积=减速面积――等面积定则。
等面积定则的应用
① 在三状态暂态稳定分析中确定极限切除角
δ角摇摆越过δh,则PT>PE,将使δ角
继续扩大,系统失去暂态稳定。
∴δh是最大允许摇摆角。
当加速面积与允许的减速面积相等时,
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暂态稳定
暂态稳定分析:不宜作线性化的干扰分析,例如(新控制方式)、短路、断线、机组切除(负荷突增)、甩负荷(负荷突减)等。
能保持暂态稳定:扰动后,系统能达到稳态运行。
分析暂态稳定的时间段:
起始:0~1s,保护、自动装置动作,但调节系统作用不明显,发电机采用
、PT 恒定模型;
中间:1~5s,AVR、PT的变化明显,须计及励磁、调速系统各环节;
后期:5s~mins ,各种设备的影响显著,描述系统的方程多。
本书中重点讨论起始阶段。
基本假定:⑴ 网络中,ω=ω0 (网络等值电路同稳态分析)
⑵ 只计及正序基波分量,短路故障用正序增广网络表示
一.物理过程分析
发电机采用E’模型。
故障前:
电源电势节点到系统的直接电抗
功角特性曲线为:
●故障发生后的过程为:
运行点变化 原因 结果
a→b 短路发生 PT>PE, 加速,ω上升,δ增大
b→c ω上升,δ增大 ω>ω0 ,动能增加
c→e 故障切除 PT<PE, 开始减速,但ω>ω0 ,δ继续增大
e→f 动能释放 减速,当ωf =ω0,动能释放完毕,δm角达最大
f→k PT<PE, 减速δ,减小 经振荡后稳定于平衡点k
结论:
①若最大摇摆角,系统可经衰减的振荡后停止于稳定平衡点k,系统保持暂态稳定,反之,系统不能保持暂态稳定。
②暂态稳定分析与初始运行方式、故障点条件、故障切除时间、故障后状态有关。
③电力系统暂态稳定分析是计算电力系统故障及恢复期间内各发电机组的功率角的变化情况(即δ–t曲线),然后根据角有无趋向恒定(稳定)数值,来判断系统能否保持稳定,求解方法是非线性微分方程的数值求解。
二.等面积定则
●故障中,机组输入的机械功率>发电机输出的电磁功率,发电机加速,
积分得:
左侧=转子在相对运动中动能的增量;
右侧=过剩转矩对相对位移所做的功――线下方的阴影面积――称为加速面积;
●故障切除后
∵ 时,, ∴
右侧=制动转矩对相对角位移所做的功
=线上方的阴影面积(称为减速面积)
●因减速过程中,转速恢复同步转速(即加速过程中的动能释放完毕)时δ角达最大,所以加速面积=减速面积――等面积定则。
等面积定则的应用
① 在三状态暂态稳定分析中确定极限切除角
δ角摇摆越过δh,则PT>PE,将使δ角
继续扩大,系统失去暂态稳定。
∴δh是最大允许摇摆角。
当加速面积与允许的减速面积相等时,
(二)两个案例
选取两个案例时,为了让案例更有说服力,读来更加具有论证意味,可以写成正反对比的形式,但考虑到字数,我们可以酌情删减五要素中的个别要素,让案例呈现的既明了有有力。由于案例不止一个,“启示”要素往往放在两个例子之后集中分析呈现,因此前四个个核心要素可采取如下写法:
【写作要素】
主体+做法+结果
或:主体+处境+做法
或:主体+处境+做法+结果
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