计算系统的暂态能(电力系统暂态过程有几种)
一、电力系统暂态过程有几种
电力系统的暂态过程正常有波过程、电磁暂态过程和机电暂态过程三种。他们产生的和特点分别是:
⑴波过程。波过程是运行*作或雷击过电压引起的过程,改过程时间短暂(微妙级),涉及电流、电压波的传导,波过程的计算不能用集中参数,要用分布参数。
⑵电磁暂态过程。电磁暂态过程是短路引起的电流、电压突变以及其后在电感、、电容型储能元件及电阻耗能元件中引起的过渡过程,该过程持续时间较波过程长(毫秒级),电磁暂态过程的计算要用磁链守恒原理,引出暂态和次暂态电动势、电抗及时间常数等参数,然后据此算出各阶段的起始值和衰减时间特性。
⑶机电暂态过程。机电暂态过程是由大干扰引起的发电机输出电功率的突变所造成的转子摇摆、振荡过程,该过程即依赖于发电机的电器参数,也依赖于发电机的机械参数,且电气运行状态与机械运行状态相互关联,是一种机电联合的一体化的动态过程,这类过程持续时间长(秒级)。
二、电力系统的暂态稳定仿真分析中可能用到的方法包括
电力系统暂态稳定分析目前主要有两种方法,即时域仿真(time simulation)法,又称逐步积分(step by step)法,以及直接法(direct method),又称暂态能量函数法(transient energy function method)。
①时域法:逐步积分法、数值解法。包括分段匀速法、数值积分法,欧拉法、改进欧拉法、龙格库塔法。
②直接法(即等面积法则)
时域法的本质是求取转子运动微分方程的数值解,得到发电机转子角度随时间变换的摇摆曲线,然后由任意两机的角度差是否随时间一直增大判断系统的稳定性。
数值积分法的数值稳定性好的为隐式梯形积分法,计算精度高的为龙格-库塔法。
直接法从能量角度判断系统是否稳定以及稳定的程度如何。
在单机无穷大系统暂态稳定分析中,直接法与等面积定则是完全等价的。
短路类型对系统暂态稳定性的影响:三相短路>两相短路接地>两相短路>单相接地短路。
电力系统暂态过程类型及特点
①波过程:主要研究与大气过电压和内部过电压相关的电压波和电流波的传播过程,持续时间约为百分之几秒;
②电磁暂态过程:主要研究与电力系统故障相关的电气量变化,持续时间约为几秒钟。
③机电暂态过程:主要研究电力系统受到扰动时,发电机、电动机转速变化和功角变化,判断其能否保持稳定运行的问题。
三、电力系统暂态稳定分析计算方法有哪些
在理论研究上,基本分为两种。\x0d\x0a一是间接法,如时域仿真法,就是数值积分求解微分代数方程组,直接看暂态轨迹;\x0d\x0a另一种是直接法,可构造李雅普诺夫函数,判断正定性,实际比较难构造;\x0d\x0a也可用EEAC(国内薛禹胜提出)判断加速面积减速面积大小,当然是基于受扰轨迹的。\x0d\x0a稳定域的方法也算一种。\x0d\x0a还有新型的,如混合法;人工智能法等。\x0d\x0a在实际应用上,暂态稳定分析的内容主要是求解下稳定裕度。因为当系统已经暂态失稳时,也就没有必要继续做分析了。求解稳定裕度,EEAC可以。
四、电力系统分析中的暂态稳定问题
1、根据功角来判断暂态稳定性没有那么容易,不是简单就能说清楚的,但静态稳定性可以通过实用判据简单判断,即“dp/d功角>0,就静态稳定”
2、利用功角来判断稳定性,我这里只能跟你说一点思路,没有办法让你很透彻的理解,你必须自己通过学习课本才能理解。你要理解教材上的那三个功率特性(P1/P2/P3画在一起的那张),搞清楚正常→短路→故障切除,这三个过程,发电机的电磁功率是怎么变化的,理解加速面积和减速面积的由来。在此基础上,只要你能理解等面积定则,你基本就理解了暂态稳定如何计算了。暂态稳定的条件是:大可能的减速面积>加速面积,即功角不越过图上的那个特殊点。然后你可以通过等面积定则来计算系统的极限切除角,接着就可以比较实际切除角和极限切除角的关系来确定暂态稳定性,即实际切除角>极限切除角,不稳定,反之稳定。