电力系统机电动态过程中时变幅频内电势激励下的功率特性

机电动态过程中,伴随着励磁及转子转速的变化,电力系统各台发电机内电势节点幅值和频率均为时变量。建立各台发电机输出的功率与各内电势节点状态的解析化关系(即电力系统的功率特性方程),是分析大系统机电动态过程及其稳定性的基础。目前相关研究大多是基于相量来描述内电势进而建立与功率的关系,因为受到"准稳态"假定的限制,所以不能反映出各内电势节点的频率这一状态的变化对发电机输出功率变化的影响。针对这一问题,该文基于瞬时幅值和瞬时频率描述内电势,根据线路电感元件的时域积分方程首先刻画功率与内电势节点状态的原始解析关系;然后,通过对原始关系进行适当简化,在两机系统中建立用于机电动态过程研究的功率特性方程。该方程能反映出系统中各内电势节点的幅值及频率等状态的变化对发电机输出功率变化的影响,不受"准稳态"假定束缚,并且数学形式简洁,具有工程实用价值。最后,在Matlab/Simulink中验证了所建功率特性方程的有效性,并讨论了拓展至多机系统的基本思路。