电力系统暂态分析
讲义
Power System Transient Analysis Lecture
Teaching Material：《电力系统暂态分析》第二版，李光琦编
Class Hour：51
Applying Class：电气工程及其自动化专业2001级
Teacher：杭乃善
目录
绪论 (1)
第一章电力系统故障分析的基本知识 (1)
第一节概述 (1)
第二节标幺制 (1)
第三节无限大功率电源供电的三相短路分析 (4)
第一章小结 (7)
第二章同步发电机突然三相短路分析 (8)
第一节同步发电机突然三相短路的物理过程及短路电流近似分析 (8)
第二节同步发电机的基本方程、参数和等值电路 (12)
第三节应用同步发电机基本方程（拉氏运算形式）分析突然三相短路电流 (22)
第四节自动调节励磁装置对短路电流的影响 (37)
第二章小结 (37)
第三章三相短路的实用计算 (41)
第一节周期电流起始值的计算 (41)
第二节运算曲线法 (46)
第三节计算机算法原理 (47)
第四章对称分量法及元件的各序参数和等值电路 (48)
第一节对称分量法 (48)
第二节在不对称故障分析中的应用 (48)
第三节同步发电机的负序、零序电抗 (51)
第四节异步电机的正、负、零序电抗 (52)
第五节变压器的零序电抗和等值电路 (52)
第六节输电线路的零序阻抗和等值电路 (56)
第七节零序网络的构成 (59)
第五章不对称短路的分析计算 (60)
第一节不对称短路时故障处的短路电流和电压 (60)
第二节非故障处电流、电压的计算 (65)
第六章稳定性问题概述和各元件的机电特性 (66)
第一节概述 (66)
第二节同步发电机组的机电特性 (67)
第三节自动调节励磁系统的原理和数学模型 (73)
第六章小结 (74)
第七章电力系统静态稳定 (75)
第一节简单系统的静态稳定 (75)
第二节负荷的静态稳定 (75)
第三节小干扰法分析简单系统的静态稳定 (75)
第四节自动调节励磁系统对静态稳定的影响 (77)
第五节提高静态稳定的措施 (80)
第八章电力系统暂态稳定 (80)
第一节暂态稳定概述 (80)
第二节简单系统的暂态稳定分析 (80)
第三节自动调节系统对暂态稳定的影响 (84)
第四节提高暂态稳定的措施 (87)
复习 (87)
绪论(Introduction)
Transient Analysis：暂态分析，瞬变、过渡、暂时
物理特点：由一个状态（初始状态）变化到另一状态（终止状态）的过程分析，数学特点：用微分方程描述的过程分析。
应用：电力系统设计、规划、控制等；
第一章电力系统故障分析的基本知识
第一节概述
故障，事故，短路故障：正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接。1．故障类型（电力系统故障分析中）
名称图示符号
⑴三相短路f（3） f ：fault
⑵二相短路f（2）
⑶单相短路接地f（1）
⑷二相短路接地f（1。1）
⑸一相断线
⑹二相断线
形式上又可称为短路故障、断线故障（非全相运行）
分析方法上：不对称故障、对称故障（f（3））
计算方法上：并联型故障、串联性故障
简单故障：在电力系统中只发生一个故障。
复杂故障：在电力系统中的不同地点（两处以上）同时发生不对称故障。
第二节标幺制
一标幺值(P.U.)
标幺值=
二 基准值的选取
·基准值的选取有一定的随意性，工程中一般选择惯用值（S B =100MV A 、S B =1000MV A 、U B =U N ） ·三相电路中基准值的基本关系 稳态分析：B B B I U S 3=， B B B Z I U 3=
其中：S B ：三相功率 U B ：线电压
I B ：星形等值电路中的相电流 Z B ：单相阻抗
短路分析中：Z B ：单相阻抗---故障分析中的等值电路计算与稳态分析相同 I B ：星形等值电路中的相电流 U B ：相电压？ 三 基准值改变时标幺值的计算
已知以设备本身额定值为基准值的标幺值)*(N x ，求以系统基准值S B 、U B 为基准时的标幺值)*(B x 例如：已知U S %，S TN ，求在系统基准容量S B 时的标幺值电抗？ 100
%
)*(s N U x =
2
2
)
*(100%B B TN TN s B U S
S U U x ⨯⨯= N
B B N N B S S
U U x x ⨯⨯=∴22)*()
*(
● 额定容量S N 小，则电抗x *（B ）大，小机组、小变压器的电抗大； ● 简单网络计算中，选取S B =S TN （S N ），可减少参数的计算量。 四．变压器联系的不同电压等级电网中元件参数标幺值的计算 （一）准确计算法
①选定S B 、U B1 ②U B2=U B1*121/10.5 ③U B3=U B2*6.6/110 作等值电路：
jx G* jx T1 jx L jx T2 jx R
2
2)*()
*(B
B Gn GN N G B G U S
S U x x ⨯⨯= 取基准电压=额定电压，可简化计算 22221
2*
1121100%5.10100%B B TN s B B TN s T U S S U U S S U x ⨯⨯=⨯⨯= 变压器电抗可由任一侧计算
