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1、9 电力系统静态稳定性9. 1 习题1）什么是电力系统稳定性？如何分类？2）发电机转子 d 轴之间的相对空间角度与发电机电势之间的相对角度是什么关系？这角度 的名称是什么？3）发电机转子运动方程表示的是什么量与什么量的关系？该方程有几种表示形式？写出时 间用秒、角度用弧、速度用弧 / 秒、功率偏差用标幺值表示，及时间、角度用弧，速度、功 率偏差用标幺值表示的转子转动方程。4）发电机惯性时间常数的的物理意义是什么？如何计算？5）什么是发电机的功角特性？以表示的凸极机和隐极机功角特性是否相同？以表示的凸极 机和隐极机功角特性是否相同？如何用简化方法表示功角特性？6）多机系统功角特性是否可表示两机系
2、统的功角特性？是否能表示成单机对无限大系统的 功角特性？7）什么是异步电动机的转差？异步电动机的转矩和转差有何关系？什么是异步电动机的临 界转差？8）什么是电力系统的负荷电压静特性？9）具有副励磁机的直流励磁机励磁系统各部分的功用是什么？励磁系统的方程由几部分方 程组成？10）正常运行时发电机转子受什么转矩作用？转速是多少？功率偏差 是多少？出现正功率偏差转子如何转？出现负功率偏差转子如何转？11）为什么稳定运行点一定是功角特性曲线和机械功率直线相交点？12）发电机额定功率，输入机械功率，功率极限是什么关系？13）什么是电力系统静态稳定性？电力系统静态稳定的实用判据是什么？14）为什么要有统静
3、态稳定储备？静态稳定储备的多少如何衡量？正常运行时应当留多少储 备？15） 已知单机无限大供电系统的系统母线电压、发电机送到系统的功率P+jQ、发电机到系 统的总电抗。试说明如何计算空载发电机电势、功率极限、静态稳定储备系？16）试说明小干扰法的实质是什么？小干扰法分析静态稳定的步骤是什么？17）特征方程的根含有只是正实部、正实部的复数各发生什么性质的失步？18）劳斯准则判定系统静态稳定的充分、必要条件是什么？19）励磁调节系统为什么能提高系统静态稳定性？20）提高电力系统静态稳定性的措施有那些？为什么这些措施能提高电力系统静态稳定性?21）按恒定和按发电机电压恒定调节励磁哪一种对提高静态稳定
4、更有利。为什么？22） 简单电力系统如下图9-1所示，GOT1LT2U0图9-1 习题9-22系统各元件参数是：发电机 G为 Pn=300MW, U=10.5kV ,%=1.0 , X,=0.6，X d=0.25, %=0.2，Tjn=8s ； 变压器参数： ， Sm=360MVA U（% =14,额定电压 10.5/242kV ； T2, S=360MVA U（ % =14,额定电压 10.5/242kV ;线路长 L=250km, X=,系统输送功率 Fb=250MW =0.95，末端 电压 Ub=115kVo分别计算U不变时的有功功角特性和功率极限。23） 如上题图的系统，发电机为隐极机
5、XfXf1.7，试比较下列四种情况下的功角特性和功率极限。仅考虑电力系统的电抗，计及电力线路的电阻，；不计电力线路的电阻，但在 T1变压器高压母线并联接入 1000 Q电阻；不计电力线路的电阻，但在 T1 变压器高压母线并联接入 500 Q电阻。24）隐极机单机无限大供电系统，系统母线电压，运行在额定情况，,，元件参数，求功率极限，处始运行功角和静态稳定储备。25） 一台隐极机经变压器和线路向系统送电，隐极机Xd=Xq=1.1 ,，试求； ，发电机运行在额定功率，额定电压，额定时初始功角； 若保持不变，求在的条件下功率极限； 若保持不变，求在的条件下功率极限； 如的条件，求静态稳定储备系数；
6、如的条件，求静态稳定储备系数。26） 简单系统如下图 9-2以知参数为=1.5 , US =1.0 , Tj=15s 不计阻尼功率影响，用小干扰法分析系统在为0o, 60o, 90o, 100o时的静态稳定性，求上述下系统的振荡频率和周期。当阻尼系数D=60时，分析系统在为 Oo, 60o, 90o, 100o时的静态稳定性，求上述下系统的振荡频率和周期。Xd9. 2习题解答22）基准值：MVA KV电压及电势:Ug=1.2889,Eg=1.6461,Eq=2.1055,Eg =1.457, E =1.4693功角特性:功率极限：提示：令 并利用，求得功率极限对应角度:同理可求：23）基准值：
7、MVA KV，24）功率极限 初始运行角： =33.1892 o, 静态稳定储备系数 K%=82.9838%。25）初始运行角：（，）=52.240功率极限：功率极限：（，）静态储备系数 K%=6.6%静态储备系数 K%=43.4%26）不计阻尼时， 不稳定， f=0.0815 Hz/s ， T=12.27 s 时， 不稳定， f=0.0575 Hz/s ， T=17.4 s 时， 不稳定，f=0 Hz/s , T=x s时，不稳定，f=0, T= %计阻尼时时， 稳定， f=0.527 Hz/s ， T=1.898s时， 稳定， f=0.2965 Hz/s ， T=3.373s 时，不稳定， f=0 Hz/s ， T=% s时，不稳定， f=0Hz/s ， T=% s