1、一一、电源的静态电压特性、电源的静态电压特性 第第10章讨论的是电力系统中发电机并列运行的静态稳定性。章讨论的是电力系统中发电机并列运行的静态稳定性。它是电力系统静态稳定性的主要方面，但不是唯一方面。电力系它是电力系统静态稳定性的主要方面，但不是唯一方面。电力系统静态稳定性的另一方面是系统中电压或频率微小变化时，负荷统静态稳定性的另一方面是系统中电压或频率微小变化时，负荷和电源的无功、有功功率能否保持平衡的问题，或者说，会不会和电源的无功、有功功率能否保持平衡的问题，或者说，会不会导致导致“电压崩溃电压崩溃”或或“频率崩溃频率崩溃”的问题。的问题。12-1 12-1 电力系统电压稳定的概念电力
2、系统电压稳定的概念静态电压特性静态电压特性电压缓慢变化或变化后进入稳态时，系统中电压缓慢变化或变化后进入稳态时，系统中无功、有功功率随电压而变化的规律。但由于系统电压的稳定无功、有功功率随电压而变化的规律。但由于系统电压的稳定性主要和无功功率有关，所以在讨论静态电压特性时仅侧重讨性主要和无功功率有关，所以在讨论静态电压特性时仅侧重讨论无功功率的变化规律。论无功功率的变化规律。1.同步发电机的静态电压特性同步发电机的静态电压特性发电机的有功功率静态电压特性是一个定值。发电机的有功功率静态电压特性是一个定值。变化。不会使不变时，小，当定子电阻小，eGTPUPP,发电机的无功功率：发电机的无功功率：
3、ddEqXUCOSXEqUQ2的大小。和不能肯定。还要看还是是按使后项由使前项由)0(2,qdEqGEqGEqGEXQUQUQU01800)(0ePeTPP abC的少）时（励磁装置的发电机。为有自动调节图中励磁装置的发电机；为无自动调节图中EqqGQEU,。（如图）小的发电机输出的无功；大的发电机输出的无功时，一般，ddGXXU0UePTP7.08.06.09.00.10.18.02.14.11Q2Q3Q321321dddXXXQQQ对应不同的同步电抗；、无有功输入输出。无功为无有功输入输出。无功为2.调相机的静态电压特性调相机的静态电压特性ddqdqddEqXUCOSXEqUXXXXUCO
4、SXEqUQ222ddqEqXUXEUQ2)0(（如图）而随）（欠励运行，而随时，过励运行，而随时，可见：过励运行，UQUQUQUQUEUQUQUEEqEqEqEqqEqEqq,0-,02,02)0()0(UEq2UEUq2UEq2过励欠励02.04.02.07.08.0QU3.电容器的静态电压特性电容器的静态电压特性。为一经过原点的抛物线无功功率并联补偿电容器输出的CCXUQ2CQU。功率的电磁功率第一部分是转换为机械TeMsP)1(二、负荷的静态电压特性二、负荷的静态电压特性1.异步电动机的静态电压特性异步电动机的静态电压特性(1)异步电动机负荷输入的有功功率由三部分组成。异步电动机负荷输
5、入的有功功率由三部分组成。耗的功率第二部分是各绕组中损)(2rsrrrIP。空载损耗功率第三部分是励磁功率或uurIP20eTGPsMU不变）(rTGPIsMU不变）(rGPU 还与负荷率有关还与负荷率有关（如图）如图）异步电动机有功功率的静态电压特性曲线异步电动机有功功率的静态电压特性曲线U0.1)(b0.1PPU0.1)(a0.1PPU0.1)(c0.1PP（a）机械转矩恒定，负荷率较低的电动机；）机械转矩恒定，负荷率较低的电动机；（b）机械转矩恒定，负荷率较高的电动机；）机械转矩恒定，负荷率较高的电动机；（c）机械转矩随转速的减小而减小的电动机。）机械转矩随转速的减小而减小的电动机。(2
6、)异步电动机负荷输入的无功功率由两部分组成。异步电动机负荷输入的无功功率由两部分组成。中损耗的功率第一部分是各绕组漏抗)(2rsxxxIQ。空载损耗功率第二部分是励磁功率或uuxIQ20变化规律一致。、的变化与、uruxPPQQ QUG异步电动机无功功率的静态电压特性曲线异步电动机无功功率的静态电压特性曲线（a）机械转矩恒定，负荷率较低的电动机）机械转矩恒定，负荷率较低的电动机 （b）机械转矩恒定，负荷率较高的电动机；）机械转矩恒定，负荷率较高的电动机；先降后升QUGU0.1)(b0.1QQU0.1)(a0.1QQ2.同步电动机的静态电压特性同步电动机的静态电压特性COSXEqUXUQddEq
7、2过励欠励025.05.025.09.08.0QU5.0较小时qE较大时qEQU0.10.1QP,PQ三、电力系统的电压稳定性三、电力系统的电压稳定性G G U 如下图所示系统，变电所的高压如下图所示系统，变电所的高压母线是一电压中枢点。母线是一电压中枢点。由这母线提供的负荷无功功率静由这母线提供的负荷无功功率静态电压特性如图态电压特性如图2中曲线中曲线QL;向这母线供电的电源的无功功率向这母线供电的电源的无功功率静态电压特性如图静态电压特性如图2中曲线中曲线QG。QUGQLQab1a 2a 1a2a2b1b2b 1b UU UU QccrUbUaUaa bb QUGQLQab1a 2a 1a
8、2a2b1b2b 1b UU UU QccrUbUaUaa bb LGQQQbaQQQQQLGLG,0交点与运行在，正常运行时，。扰动稳定分析：设有一个小U恢复到原来值。中枢点系统中的电压降落（而随的无功各发电厂向负荷送更多无功缺额，中枢点母线处电源无功负荷无功），时（即点：当有在UUQQQaaUUaGL ),21QUGQLQab1a 2a 1a2a2b1b2b 1b UU UU QccrUbUaUaa bb 恢复到原来值。中枢点系统中的电压降落（而随功各发电厂向负荷送的无无功过剩，中枢点母线处电源无功负荷无功），时（即点：当有在UUQQQaaUUaGL),21QUGQLQab1a 2a 1a
9、2a2b1b2b 1b UU UU QccrUbUaUaa bb 点达到新的平衡。经一系列震荡在点，运行点将越过，进一步点中枢系统中的电压降落（功各发电厂向负荷送的无无功过剩，中枢点母线处电源无功负荷无功），时（即点：当有在aaUUQQbbUUbGL ),21如图所示。解。功率大幅振荡，系统瓦、电流、之间失步，系统中电压，发电厂顷刻间，“电压崩溃”，循环不已，进一步中枢点系统中的电压降落（而随的无功各发电厂向负荷送更多无功缺额，中枢点母线处电源无功负荷无功），时（即点：当有在UUQQQbbUUbGL),21QUGQLQab1a 2a 1a2a2b1b2b 1b UU UU QccrUbUaUa
10、a bb 扰动电压崩溃发电厂失步tU)0(U电压崩溃现象定的。点运行时，静态是不稳在的；点运行时，静态是稳定在ba00dUQdbdUQdaQUQUa点，在点，即在。向正方向时，；向负方向时，点，电压处于较高水平在0)(dUQQddUQdLG电压稳定判据：表示。以称临界电压，称为电压稳定极限，又的电压点是临界点。与之对应点，曲线在crUcdUQdcQ,0。事故后，不小于；）正常时，不小于（为电压稳定的储备，规定%8%1510%100%)0()0(ucruKUUUK四、电压稳定的计算（四、电压稳定的计算（自学自学）crU就是求定值。，并设如图电压特性备，计算时负荷的静态计算系统的电压稳定储正常运行时，。，其等值电路如图简单电力系统如图例题08.3291.108.3;36.058.0;27.266.3;0.1;52.2;39.2)()(1:1221)0()0(2)0(1PjSjSjSUEEbaLqqa)1（图G G 1qE49.2j56.0jULS2S2S1S1S2qEb)1（图解：本章小结u电压稳定的基本概念；u电压稳定的机理分析；u电压稳定的判据；u电压稳定极限和稳定储备系数的计算；
