chap9电力系统运行稳定性概论130512课件

第九章第九章第九章第九章 电力系统运动稳定性概论电力系统运动稳定性概论电力系统运动稳定性概论电力系统运动稳定性概论 由稳定性问题引起的系统大停电由稳定性问题引起的系统大停电由稳定性问题引起的系统大停电由稳定性问题引起的系统大停电2024/5/44n稳定性稳定不稳定59.1 稳定性的基本概念n同步运行状同步运行状态：所有并所有并联运行的同步运行的同步电机都有相同的机都有相同的电角角速度。是速度。是电力系力系统正常运行的一个重要正常运行的一个重要标志。在志。在这种运行种运行状状态下，表征运行状下，表征运行状态的参数具有接近于不的参数具有接近于不变的数的数值，通，通常称常称为稳定运行状定运行状态。n电力系力系统稳定性定性问题：系系统在某一正常运行状在某一正常运行状态下受到下受到扰动后能否恢复到原来的运行状后能否恢复到原来的运行状态或或过渡到新的渡到新的稳定运行状定运行状态的的问题。6n同步同步稳定性定性问题：电力系力系统在运行中受到在运行中受到微小的微小的或或大的大的扰动之后能否之后能否继续保持系保持系统中同步中同步电机机间同步运行的同步运行的问题。这种种稳定性是根据定性是根据功角功角的的变化化规律来判断的，因而又称律来判断的，因而又称功功角角稳定性。定性。n电压稳定性：定性：电力系力系统在某些情况下会出在某些情况下会出现不可逆不可逆转的的电压持持续下降或下降或电压长期滞留在安全运行所不能容期滞留在安全运行所不能容许的低水的低水平上而不能恢复。平上而不能恢复。7n频率率稳定性：定性：转子上子上转矩必矩必须平衡平衡，发电机才能机才能稳定地与定地与系系统同步运行；但同步运行；但转矩平衡并不一定能矩平衡并不一定能稳定运行。定运行。n静静态稳定性定性:电力系力系统在运行中受到微小在运行中受到微小扰动后独立地恢后独立地恢复到它原来的运行状复到它原来的运行状态的能力的能力.n暂态稳定性定性问题:电力系力系统在正常运行在正常运行时受到一个大的受到一个大的扰动,能否从原来的运行状能否从原来的运行状态不失去同步的不失去同步的过渡到新的运行渡到新的运行状状态,并在新的状并在新的状态下下稳定运行定运行.电力系统稳定性的基本概念电力系统稳定性的基本概念IEEE/CIGRE中电力系统稳中电力系统稳定分类定分类由力学上一个简单的例子来说明稳定性的概念。由力学上一个简单的例子来说明稳定性的概念。简单的机械比拟简单的机械比拟109.2 电力系统的机电特性一、同步发电机的转子运动方程一、同步发电机的转子运动方程1.转子运动方程转子运动方程以机械量表示的转以机械量表示的转子运动方程子运动方程11把用把用机械量机械量表示的转子运动方表示的转子运动方程用程用电气量电气量来表示来表示n发电机功角：发电机功角：（1 1）表示发电机电势之间的）表示发电机电势之间的相位差，即表征系统的电磁相位差，即表征系统的电磁关系。关系。（2 2）表征各发电机转子之间）表征各发电机转子之间相对空间位置（位置角）相对空间位置（位置角）发电机发电机i i的的q q轴轴发电机发电机j j的的q q轴轴13把用机械量表示的转子运动方程用电气量来表示把用机械量表示的转子运动方程用电气量来表示n机械量与电气量之间的关系机械量与电气量之间的关系发电机发电机i i的的q q轴轴发电机发电机j j的的q q轴轴14把用机械量表示的转子运动方程用电气量来表示把用机械量表示的转子运动方程用电气量来表示选基准转矩选基准转矩15把用机械量表示的转子运动方程用电气量来表示把用机械量表示的转子运动方程用电气量来表示 发电机组的惯发电机组的惯性时间常数性时间常数在机械角速度在机械角速度变化不大时变化不大时162.2.惯性时间常数惯性时间常数T TJ J的物理意义的物理意义17T TJNJN=t=t表明：发电机空载时（表明：发电机空载时（M Me e*=0),*=0),原动机原动机加额定转矩（加额定转矩（M MT T*=1),*=1),转子从静止状态（转子从静止状态（0 0）启动到转速为额定值（）启动到转速为额定值（1 1）所需的时间为额定惯性时间按常数。所需的时间为额定惯性时间按常数。18二、电力系统的功率特性n简单电力系统：简单电力系统：发电机通过变压器、输电线路与发电机通过变压器、输电线路与无穷大容量母线相连，且不计元件电阻和导纳的无穷大容量母线相连，且不计元件电阻和导纳的电力系统。电力系统。191.隐极式发电机的功率特性 20发电机送到系统的功率发电机送到系统的功率 21n发电机发电机E Eq q处的功率处的功率 22功率极限功率极限:功率曲线上的最大值功率曲线上的最大值23/04/1223The power flow depends on the angle between the voltages on the two ends of a lineIn Phasor form The electrical power out reflects as a torque on the generator shaft.The torque is a function of angle of rotor with respect to some rotating reference,the acceleration of the rotor is limited by inertia242.凸极式发电机的功率特性252.凸极式发电机的功率特性如何求功率极限及其对应的最如何求功率极限及其对应的最大功角？大功角？26E Eq q的求解的求解273.自动励磁调节器对功率特性的影响n不调节励磁时不调节励磁时E Eq q不变不变,随着发电机输出功率的增大随着发电机输出功率的增大,功角增功角增大大,发电机端电压要下降发电机端电压要下降.283.自动励磁调节器对功率特性的影响n 自动励磁调节器自动励磁调节器:根据发电机端电压的变化来调节励磁电根据发电机端电压的变化来调节励磁电流的大小流的大小,从而调节从而调节E Eq q的大小，保持发电机端电压在正常的大小，保持发电机端电压在正常值范围内。值范围内。n调节励磁时发电机功率调节励磁时发电机功率 特性的变化特性的变化1q0=100%；2q=120%；3q=140%；4q=160%；5q=180%；6q=200%=常数 结论结论:稳定区域扩大稳定区域扩大369.3 电力系统静态稳定性n静静态稳定性定性：电力系力系统在某一运行方式下受到一个小在某一运行方式下受到一个小扰动，系，系统恢复到原始运行状恢复到原始运行状态的能力。的能力。n小小扰动：正常的正常的负荷波荷波动、系、系统操作、少量操作、少量负荷的投荷的投切和系切和系统接接线的切的切换等。等。37一、电力系统静态稳定性的基本概念1.1.简单电力系统静态稳定性分析简单电力系统静态稳定性分析有两个功率平衡点有两个功率平衡点a a和和b:b:a a为稳定平衡点为稳定平衡点38nb b为不稳定平衡点为不稳定平衡点392.简单电力系统静态稳定的实用判据n结论：结论：工作在功率曲线的上升部分，系统是静态工作在功率曲线的上升部分，系统是静态稳定的；而工作在下降部分，则不稳定。稳定的；而工作在下降部分，则不稳定。n实用判据实用判据：40n整步功率系数：整步功率系数：表明发电机维持同步运行的能力，表明发电机维持同步运行的能力，即静态稳定的程度。即静态稳定的程度。413.静态稳定储备系数n以有功功率表示的静态稳定储备系数以有功功率表示的静态稳定储备系数简单简单系统系统Eg.9-242二、运动稳定性的基本概念和小干扰法的基本原理二、运动稳定性的基本概念和小干扰法的基本原理n动力学系统运动的稳定性动力学系统运动的稳定性：由描述动力学系统的微分方程：由描述动力学系统的微分方程组的解来表征，反映为微分方程组解的稳定性。组的解来表征，反映为微分方程组解的稳定性。n李雅普诺夫运动稳定性理论李雅普诺夫运动稳定性理论：某一运动系统受到一个非常：某一运动系统受到一个非常微小并随即消失的力（小扰动）的作用，使某些相应的量微小并随即消失的力（小扰动）的作用，使某些相应的量X1、X2产生偏移，经过一段时间，这些偏移量都小于产生偏移，经过一段时间，这些偏移量都小于某一预先指定的任意小的正数，则未受扰系统是稳定的，某一预先指定的任意小的正数，则未受扰系统是稳定的，否则不稳定。否则不稳定。如果未受扰系统是稳定的，并且：如果未受扰系统是稳定的，并且：则称为受扰系统是渐近稳定的。则称为受扰系统是渐近稳定的。n电力系统静态稳定属于渐近稳定。电力系统静态稳定属于渐近稳定。43二、运动稳定性的基本概念和小扰动法原理二、运动稳定性的基本概念和小扰动法原理 非线性系统的线性近似稳定性判断法非线性系统的线性近似稳定性判断法n设有一个不显含时间变量设有一个不显含时间变量t t的非线性系统的非线性系统,其运动方程为其运动方程为:nXeXe是系统的一个平衡状态是系统的一个平衡状态 ,如果系统受扰动偏离平衡状态如果系统受扰动偏离平衡状态,记记X=Xe+X=Xe+X X 将其代入运动方程并展开成泰勒级数将其代入运动方程并展开成泰勒级数:nR(R(X)X)为为X X 的二阶及以上阶各项之和的二阶及以上阶各项之和.n令令44二、运动稳定性的基本概念和小扰动法原理二、运动稳定性的基本概念和小扰动法原理n矩阵矩阵A A称为雅可比矩阵称为雅可比矩阵,其元素为其元素为:n计及计及 ,展开式变为展开式变为:n忽略高阶项忽略高阶项:这就是原非线性方程的线性近似这就是原非线性方程的线性近似(一次近似一次近似)方程方程,或呈线性化的小或呈线性化的小扰动方程扰动方程.n李雅普诺夫稳定性判断原则为李雅普诺夫稳定性判断原则为:若线性化方程中的雅可比矩阵若线性化方程中的雅可比矩阵A A没有零值或实部为零值的特征值没有零值或实部为零值的特征值,则非线性系统的稳定则非线性系统的稳定性可以完全由线性化方程的稳定性来决定性可以完全由线性化方程的稳定性来决定.45二、运动稳定性的基本概念和小干扰法的基本原理二、运动稳定性的基本概念和小干扰法的基本原理n小干扰法小干扰法：用李雅普诺夫一次近似法分析电力系统静态稳：用李雅普诺夫一次近似法分析电力系统静态稳定性的方法，根据描述受扰系统的线性化微分方程组的特定性的方法，根据描述受扰系统的线性化微分方程组的特征方程式的根的性质来判定为受扰运动是否稳定的方法。征方程式的根的性质来判定为受扰运动是否稳定的方法。线性化微分方程组线性化微分方程组特征方程特征方程46n稳定性判断稳定性判断 (1)(1)若线性化方程若线性化方程A A矩阵的所有特征值的实部均为负值矩阵的所有特征值的实部均为负值,线线性化方程的解是稳定的性化方程的解是稳定的,则非线性系统也是稳定的则非线性系统也是稳定的.(2)(2)若线性化方程若线性化方程A A矩阵至少有一个实部为正值的特征值矩阵至少有一个实部为正值的特征值,线性化方程的解是不稳定的线性化方程的解是不稳定的,则非线性系统也是不稳定的则非线性系统也是不稳定的.(3)(3)若线性化方程若线性化方程A A矩阵有零值或实部为零值的特征值矩阵有零值或实部为零值的特征值,则则非线性系统稳定性需要计及非线性部分非线性系统稳定性需要计及非线性部分R(R(X)X)才能判定才能判定.47特征值根在复平面上的 分布微分方程式的解说明正实根解按指数规律不断增大，系统将非周期性地失去稳定负实根按指数规律不断减小，系统是稳定的。共轭虚根周期性等幅振荡，稳定的临界情况。实部为正的共轭复根周期性振荡，其振荡幅值按指数规律增大。系统发生自发振荡，周期性地失去稳定。实部为负的共轭复根周期性振荡，其振荡幅值按指数规律减小，系统是稳定的。48三、小干扰法分析电力系统静态稳定性三、小干扰法分析电力系统静态稳定性491.1.不计发电机组的阻尼作用不计发电机组的阻尼作用略去高阶项略去高阶项50代入代入51代入代入52n当当S SEqEq000时，特征值为一对共轭虚数时，特征值为一对共轭虚数随时间按指数规律增大随时间按指数规律增大对稳定性的简单分析53n方程的解为：方程的解为：结论：当结论：当S SEqEq00时，电力系统受扰动后，功角时，电力系统受扰动后，功角将在将在0 0附近附近作等幅振荡，考虑能量损耗，振荡会逐渐衰减，系统趋于稳作等幅振荡，考虑能量损耗，振荡会逐渐衰减，系统趋于稳定。定。54n静态稳定判据：静态稳定判据：n稳定极限情况：稳定极限情况：S SEqEq=0=0，极限运行角，极限运行角s1s1=90=900 0，与，与此对应的发电机输出功率为：此对应的发电机输出功率为：这就是系统保持静态稳定时发电机所能输送的最这就是系统保持静态稳定时发电机所能输送的最大功率，称为稳定极限。大功率，称为稳定极限。552.计及发电机组的阻尼作用的静态稳定n假定阻尼作用所产生的转矩（或功率）都与转速假定阻尼作用所产生的转矩（或功率）都与转速呈线性关系（呈线性关系（D D为综合阻尼系数）为综合阻尼系数）n计及阻尼的转子运动方程计及阻尼的转子运动方程56n线性化的状态方程线性化的状态方程nA A矩阵为矩阵为57nA A矩阵的特征值为矩阵的特征值为n阻尼对稳定性影响分析阻尼对稳定性影响分析（1 1）发电机有正阻尼发电机有正阻尼D0D0的情况的情况：当当S SEqEq00，且，且D D2 24S4SEqEqT TJ J/N N时，特征值为两个负实数，时，特征值为两个负实数，(t)(t)将单调衰减到零，系统是稳定的，通常称为过阻尼；将单调衰减到零，系统是稳定的，通常称为过阻尼；当当S SEqEq00，但，但D D2 24S4SEqEqT TJ J/N N时，特征值为一对共轭复数，时，特征值为一对共轭复数，(t)(t)将衰减振荡，系统是稳定的；将衰减振荡，系统是稳定的；当当S SEqEq000。58（2 2）负阻尼时）负阻尼时D0D0，特征值的实部总是正值，特征值的实部总是正值，系统是不稳定的。系统是不稳定的。59四、自动励磁调节器对静态稳定的影响（自学）四、自动励磁调节器对静态稳定的影响（自学）1.按电压偏差调节的比例式调节器按电压偏差调节的比例式调节器6061不考虑软负反馈时不考虑软负反馈时62全式乘以全式乘以X Xadad/R/Rf f调节器的综合放大系数调节器的综合放大系数发电机空载电势强制分量的增量发电机空载电势强制分量的增量63励磁绕组方程励磁绕组方程E Eqeqe为发电机空载电势的强制分量为发电机空载电势的强制分量64发电机的电磁功率方程发电机的电磁功率方程6566扰动微小时扰动微小时6768五、提高电力系统静态稳定的措施n主要是提高输送功率的极限主要是提高输送功率的极限 （1）提高发电机电势）提高发电机电势Eq （2）提高系统电压）提高系统电压V （3）减小电抗）减小电抗X69五、提高电力系统静态稳定的措施1.1.采用自动励磁调节装置采用自动励磁调节装置2.2.提高运行电压水平提高运行电压水平:中间同步补偿、静止无功补偿、中间同步补偿、静止无功补偿、合理选择变压器分接头等。合理选择变压器分接头等。70五、提高电力系统静态稳定的措施3.3.减小输电线路的电抗减小输电线路的电抗（1 1）采用串联电容补偿）采用串联电容补偿（2 2）采用分裂导线）采用分裂导线（3 3）提高输电线路的电压等级）提高输电线路的电压等级4.4.减小发电机和变压器电抗减小发电机和变压器电抗5.5.改善系统结构：使电气联系更加紧密，减小系统改善系统结构：使电气联系更加紧密，减小系统电抗。电抗。719.4 电力系统的暂态稳定性n暂态稳定性：定性：指系指系统受到大受到大扰动后，各同步后，各同步发电机机保持同步运行并保持同步运行并过渡到新的渡到新的稳定运行方式或恢复到定运行方式或恢复到原来原来稳定运行方式的能力。定运行方式的能力。n大大扰动：短路故障、切除短路故障、切除输电线路或路或发电机机组或切或切除大容量除大容量负荷。荷。72一、暂态稳定分析计算的基本假设1.1.电力系统机电暂态过程特点电力系统机电暂态过程特点2.基本假设基本假设(1)(1)忽略发电机定子电流的非周期分量和与之对应的转子电流的周期分量忽略发电机定子电流的非周期分量和与之对应的转子电流的周期分量.(2)(2)发生不对称故障时发生不对称故障时,不计零序和负序电流对转子运动的影响不计零序和负序电流对转子运动的影响.(3)(3)忽略暂态过程中发电机的附加损耗忽略暂态过程中发电机的附加损耗(4)(4)不考虑频率变化对系统参数的影响不考虑频率变化对系统参数的影响(5)(5)发电机采用发电机采用E E恒定的恒定的简化模型化模型(不考虑发电机调速器的作用）不考虑发电机调速器的作用）发电机电磁功发电机电磁功率急剧变化率急剧变化大扰动大扰动发电机转发电机转速变化速变化转子上出现转子上出现不平衡转矩不平衡转矩功角功角变化变化73二、简单电力系统暂态稳定性分析1.1.三种运行情况下的功率特性三种运行情况下的功率特性741.1.三种运行情况下的功率特性三种运行情况下的功率特性1 1）正常运行情况）正常运行情况751.1.三种运行情况下的功率特性三种运行情况下的功率特性2 2）短路情况）短路情况761.三种运行情况下的功率特性3 3）短路切除后情况）短路切除后情况771.三种运行情况下的功率特性一般一般:X:XI IXXIIIIIIXXIIII78附加阻抗附加阻抗附加阻抗附加阻抗 大小与短路故障形式有关，列表如下：大小与短路故障形式有关，列表如下：大小与短路故障形式有关，列表如下：大小与短路故障形式有关，列表如下：短路类型 单相接地 小 大 两相短路 中 中 两相接地 大 小 三相短路79单相短路对暂态稳定影响相对较小，而三相短路影响最大。断线故障以两相断线较单相断线对暂态稳定影响严重。由上页表可见：由上页表可见：由上页表可见：由上页表可见：802.大扰动后转子的相对运动n稳定情况稳定情况812.2.大干扰后发电机转子运动情况大干扰后发电机转子运动情况大干扰后发电机转子运动情况大干扰后发电机转子运动情况822.大扰动后转子的相对运动n不稳定情况不稳定情况83三、等面积定则和极限切除角n转子由转子由0 0到到c c运动时过剩转矩所作的功为运动时过剩转矩所作的功为用标么值计算时，因发电机转速偏离用标么值计算时，因发电机转速偏离同步转速不大，同步转速不大，11，于是，于是此面积称为加速面积，为转子动能此面积称为加速面积，为转子动能的增量。的增量。84三、等面积定则和极限切除角n转子由转子由c c到到maxmax运动时过剩转矩所作的功为运动时过剩转矩所作的功为此面积称为减速面积，为动此面积称为减速面积，为动能增量的负值，转子动能减能增量的负值，转子动能减少，转速下降。少，转速下降。85P0功率特性曲线功率特性曲线功率特性曲线功率特性曲线86三、等面积定则和极限切除角n等面积定则：等面积定则：功角达到功角达到maxmax时，加速过程中转子动能的增时，加速过程中转子动能的增量在加速过程中全部耗尽，转速恢复到同步转速，即加速量在加速过程中全部耗尽，转速恢复到同步转速，即加速面积等于减速面积，系统能面积等于减速面积，系统能 够稳定。够稳定。面积面积abceaabcea=面积面积edfgeedfge 根据等面积定则可求得转子根据等面积定则可求得转子的的最大摇摆角最大摇摆角maxmax87三、等面积定则和极限切除角n最小摇摆角最小摇摆角minmin88三、等面积定则和极限切除角n稳定条件：稳定条件：当切除角当切除角c c一定时，有一个最大可能的减速一定时，有一个最大可能的减速面积面积dfsdfse e，若此面积大于加速面积，则系统能够保持暂态，若此面积大于加速面积，则系统能够保持暂态稳定，否则系统暂态不稳定。稳定，否则系统暂态不稳定。89三、等面积定则和极限切除角n极限切除角极限切除角：加速面积等于最大可能的减速面积时的切除角。：加速面积等于最大可能的减速面积时的切除角。90三、等面积定则和极限切除角n极限切除时间：与极限切除角对应的切除时间。极限切除时间：与极限切除角对应的切除时间。通过求解转子运动方程可得通过求解转子运动方程可得到与极限切除角对应的极限到与极限切除角对应的极限切除时间切除时间91四、发电机转子运动方程的数值解法n方法：欧拉法、改进欧拉法、龙格库塔法、方法：欧拉法、改进欧拉法、龙格库塔法、分段计算法等。分段计算法等。n方程：方程：发电机的角加速度发电机的角加速度是功角是功角的函数的函数,而而是随时间而变是随时间而变化的化的,是时间的函数是时间的函数,因此因此,发电机的转子运动为变加速运发电机的转子运动为变加速运动动.提高暂稳的措施提高暂稳的措施92分段计算法：分段计算法：把时间分成一个个小段，在每一小段把时间分成一个个小段，在每一小段内，把变加速运动看成等加速运动来求解。内，把变加速运动看成等加速运动来求解。n短路瞬间：93n在一个时间段t内，近似地认为加速度为恒定值a(0)，于是在第一个时间段末，发电机的相对速度和相对角度的增量为 因为发电机的速度不能突变，故因为发电机的速度不能突变，故 ，于是，于是第一时段末、第二时段开始瞬间的功角值第一时段末、第二时段开始瞬间的功角值94n确定第二个时间段开始瞬间的过剩功率和发电机的加速度确定第二个时间段开始瞬间的过剩功率和发电机的加速度 角度增量角度增量第二时段末、第三时段开始瞬间的功角值第二时段末、第三时段开始瞬间的功角值95n递推公式推公式96五、提高电力系统暂态稳定性的措施1.1.快速切除故障快速切除故障97快速切除故障，增加减速面积，减小加速面积故障切除时间继保动作时间触头分开消弧 在超高压远距离输电线上快速切除故障对于提高系统的暂态稳定有着决定性的意义，它可以减小加速面积，增加减速面积。如下页图，表示了不同切除故障时间对暂态稳定的影响。98切除故障快慢对暂态稳定的影响：不稳定稳定极限情况99 切除故障时间缩短后，系统暂态稳定得以提高，就能输送更大的功率。传输功率极限与切除时间的关系1 三相短路2 两相短路接地3 两相短路4 单相接地短路1002.2.采用自动重合闸采用自动重合闸1013.3.发电机快速强行励磁发电机快速强行励磁：提高发电机电势，增加输：提高发电机电势，增加输出功率，从而提高暂态稳定性。出功率，从而提高暂态稳定性。1024.4.发电机电气制动发电机电气制动103 输电线路上发生短路故障后，如在远方发电厂尽快投入一接于发电机端的专用电阻，消耗一部分有功功率，可以增加发电机的电磁功率，产生制动作用，因而达到提高暂态稳定的目的，这种方法称为电气制动，接入的电阻称为制动电阻。制动电阻的采用与阻值大小，投入时间有很大关系。1045.5.变压器中性点经小电阻接地变压器中性点经小电阻接地105 为了提高接地短路时的暂态稳定，在中性点直接接地的系统中变压器中性点可经小组抗接地。变压器中性点经小组抗接地变压器中性点经小组抗接地变压器中性点经小组抗接地变压器中性点经小组抗接地 如下页图所示：零序电流通过这些支路所产生的功率损耗相当于增加了发电机的电磁功率。变压器中性点接地电阻的大小要适当选择：电阻过小，消耗功率太小，作用不大；电阻过大，当短路电流通过时，会使中性电压升高过多。106系统接线零序网络107正序增广网1086.快速关闭汽门快速关闭汽门109 原动机的调节特性原动机的调节特性 电力系统大干扰后，电磁功率急剧变化，而原动机功率由于调速器具有较大的机械惯性和存在失灵区，所以其调节作用有一定时延。同时，从调节开始到输出转矩发生变化也有一定时间，所以在大干扰后的第一个摇摆周期内，可以认为原动机基本恒定。目前，采用快速关闭汽门装置，以使发电机轴上不平衡转矩达到最小，加快振荡的衰减。如下页图所示：1107.7.切发电机和切负荷切发电机和切负荷111切除部分发电机和部分负荷切除部分发电机和部分负荷切除部分发电机和部分负荷切除部分发电机和部分负荷 前面介绍了通过快速关闭汽门措施来减小送端电厂汽轮机的出力，以提高暂态稳定性。但是，水轮发电机由于水锤现象不允许快速关闭导水翼。因此，当与远方水电厂相联的输电线路送端发生短路故障，而使大量功率送不出时，可以在切除短路时连锁切除一部分发电机，以减小原动机的机械功率，增大减速面积，保持系统暂态稳定。112 8.8.设置中间开关站设置中间开关站9.9.输电线路强行串联补偿输电线路强行串联补偿 在故障切除线路的同时切除部分并联电容器在故障切除线路的同时切除部分并联电容器,以以 增大串补增大串补容抗容抗,部分或全部补偿由于切除线路而造成的感抗增加部分或全部补偿由于切除线路而造成的感抗增加.113线路中设置开关站一般，300500Km设置一个开关站.114 改善电力系统元件的特性和参数，如原动机及其调节系统，发电机和励磁系统，变压器，输电线路，开关设备，补偿设备等基本元件特性和参数的改善。用附加装置提高电力系统稳定性，如输电线设置中间开关站，输电线的串联补偿和发电机电气制动等。改善运行方式及其它措施，通过合理选择电力系统接线方式和运行方式，提高系统运行电压以及故障切机、切负荷等，提高运行的稳定性。提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施115静态稳定性：116n发电机及其励磁调节系统n原动机的调节特性n开关设备和继电保护n输电线n改善系统的结构和采用中间补偿设备n变压器中性点经小阻抗接地n电气制动n切除部分发电机和部分负荷n系统暂态稳定破坏后的措施主要内容：1175.95.9系统暂态稳定破坏后的措施系统暂态稳定破坏后的措施系统暂态稳定破坏后的措施系统暂态稳定破坏后的措施虽然在设计和运行中采取了一系列措施，但是系统仍可能在遭受严重故障时失去稳定。所以，必须考虑系统失稳后采取的措施。系统解列 在已失去同步的电力系统的适当地点断开，将电力系统分为几个独立的子系统。要尽量做到每个子系统的电源和负荷基本平衡，保证各个独立子系统本身的同步运行，其频率和电压接近正常值。在故障消除后，经过功率和频率的调整，再把各子系统并列起来。解列点的选择是一个重要的问题。118允许短时间异步运行以单机无限大系统为例说明异步运行的概念。发电机由失步转入稳定运行过程可用下图定性的说明。同步摇摆过渡到异步状态1191.汽轮发电机2.无阻尼绕组水轮发电机3.有阻尼绕组水轮发电机几种发电机组的平均异步转矩曲线120异步运行给发电机本身和系统带来一些严重的问题：由于定子和转子电流增大引起发热和过大应力，造成电机损伤；异步运行时从系统吸收大量无功功率，当系统无功功率备用不足时，可能导致“电压崩溃”；异步运行时由于发电机电磁功率、定子电流和励磁电流随角度而发生波动，导致有些地方电压极低，使该地区电动机停止转动而脱离系统；电流、电压变化情况复杂，导致继电保护误动作，进一步扩大事故。