西安支通大学第六章电力系统稳定性问题概述和各元件机电特性XIANJIAOTONGUNIVERSIT在分析机电暂态过程时，为简化分析方法而近似处理发电机定子绕组的电磁暂态过程。这种简化主要包括两点：第一，忽略定子绕组磁链随时间变化而产生的电动势，令：4a =4, =0这样，定子绕组电压方程从微分方程变为代数方程第二，只计及定子绕组中的正序正弦分量而忽略其它分量，同时近似认为这个正弦分量的频率为同步角频率。这样，与发电机定子绕组联接的电力网络即可以用其稳态模型描述。采用上述近似之后得到的发电机转子角位移s(t)和角速度(t)的准确度在工程上是可以接受的。16
16 第六章 电力系统稳定性问题 概述和各元件机电特性 在分析机电暂态过程时，为简化分析方法而近似处理发电机定 子绕组的电磁暂态过程。这种简化主要包括两点： 第一，忽略定子绕组磁链随时间变化而产生的电动势，令： 0 d q 这样，定子绕组电压方程从微分方程变为代数方程。 第二，只计及定子绕组中的正序正弦分量而忽略其它分量， 同时近似认为这个正弦分量的频率为同步角频率。这样，与 发电机定子绕组联接的电力网络即可以用其稳态模型描述。 采用上述近似之后得到的发电机转子角位移 和角速度 的准确度在工程上是可以接受的。 ( )t ( )t
西安支通大学第六章电力系统稳定性问题TRT概述和各元件机电特性XIANJIAOTONGUNIVERSIT在上述机电暂态分析的两个基本近似条件下建立发电机在不同转子绕组模型下的电磁功率表达式。（一）简单系统中发电机的功率以单机无穷大系统为例。1.隐极同步发电机的功一一角特性（1）以空载电动势和同步电抗表示的发电机功一一角特性在稳态条件下，由于不计定子回路的电阻，可知发电机的电磁功率就等于发电机的输出功率，即：P =Ul +U.l.17
17 第六章 电力系统稳定性问题 概述和各元件机电特性 在上述机电暂态分析的两个基本近似条件下建立发电机在不同 转子绕组模型下的电磁功率表达式。 （一）简单系统中发电机的功率 以单机无穷大系统为例。 1.隐极同步发电机的功—角特性 （1）以空载电动势和同步电抗表示的发电机功—角特性 在稳态条件下，由于不计定子回路的电阻，可知发电机的 电磁功率就等于发电机的输出功率，即： P U I U I E d d q q
西安交通大学第六章电力系统稳定性问题贵TR概述和各元件机电特性XIANJIAOTONGUNIVERSITYq4由左图日（隐极式同步发电机的相jixdz=jixqzta量图）可得：E. = U, + IaXasjiaxdzjixazE!0=U.-I,xXdzEgUGjixe=ji(xT+xL)jiaxdz将上式代入有功功率的表达式，可得以E。为电动势时的功率表U达式为：U.EUOGqqDU8EqXXiaE.U.E.UdqCsins一XdzXaz018iddUa
18 第六章 电力系统稳定性问题 概述和各元件机电特性 由左图（隐极式同步发电机的相 量图）可得： q q d dΣ d q dΣ 0 E U I x U I x 将上式代入有功功率的表达式， 可得以 为电动势时的功率表 达式为： Eq q q d Eq d q dΣ dΣ q d q dΣ dΣ sin E U U P U U x x E U E U x x
西安交通大学第六章日电力系统稳定性问题贵TR概述和各元件机电特性XIANJIAOTONGUNIVERSITYE.U左图绘出了简单系统中XdPEo的隐极发电机有功功率和功角的关系曲线，此曲线为一正弦曲线，其最大值出现在功角为90° 处，为E.U / xz ，是发电机电磁功率极限注意极限值与发电机空载电势E。、无穷大母1线电压U和定子回路等03090120150601808°值电抗 Xaz有关。19
19 第六章 电力系统稳定性问题 概述和各元件机电特性 左图绘出了简单系统中 的隐极发电机有功功率 和功角δ的关系曲线， 此曲线为一正弦曲线， 其最大值出现在功角为 90°处，为 ， 是发电机电磁功率极限。 注意极限值与发电机空 载电势 、无穷大母 线电压U和定子回路等 值电抗 有关。 q dΣ E U x/ Eq dΣ x
西安支通大学第六章电力系统稳定性问题TR概述和各元件机电特性XIANJIAOTONGUNIVERSIT（2）以暂态电动势和暂态电抗表示的发电机电磁功率在暂态过程中，当近似认为自动励磁调节装置能保持E。不变时，则发电机的电磁功率与稳态时以暂态电动势和暂态电抗表示的发电机电磁功率表达式相同，仅是功角的函数。电动势、电压和电流的关系为：E, =U, + Ixas0=U -IqXdz将上式代入有功功率的表达式，可得：E-UUaUPe'q =U.+XsXazU2E'UXAzXzsin-sin 2X2盛XasXdz20
20 第六章 电力系统稳定性问题 概述和各元件机电特性 （2）以暂态电动势和暂态电抗表示的发电机电磁功率 在暂态过程中，当近似认为自动励磁调节装置能保持 不变 时，则发电机的电磁功率与稳态时以暂态电动势和暂态电抗 表示的发电机电磁功率表达式相同，仅是功角δ的函数。 Eq 电动势、电压和电流的关系为： q q d dΣ 0 d q dΣ E U I x U I x 将上式代入有功功率的表达式，可得： q q d E q d q dΣ dΣ 2 q dΣ dΣ dΣ dΣ dΣ sin sin 2 2 E U U P U U x x E U U x x x x x