电机学：4-6同步发电机与电网的并列运行时的有功功率调节

4-6 同步发电机与电网的并同步发电机与电网的并列运行时的有功功率调节列运行时的有功功率调节哈尔滨工程大学自动化学院哈尔滨工程大学自动化学院主要知识点主要知识点隐极同步发电机功角特性表达式及曲线；隐极同步发电机功角特性表达式及曲线；如何实现有功调节及物理过程；如何实现有功调节及物理过程；静态稳定的判断；静态稳定的判断；改善稳定性的方法（励磁的作用之一）改善稳定性的方法（励磁的作用之一）一）功角特性电磁功率（一）功角特性电磁功率-功率角功率角 假设：电网为无穷大电网，同时不考虑假设：电网为无穷大电网，同时不考虑电枢电阻（忽略损耗）电枢电阻（忽略损耗）则电磁功率为则电磁功率为 一、功角特性一、功角特性cosePmUI000cos()(coscossinsin)(cossin)eqdPmUImUImU II0由相量图可知：由相量图可知：sinqqI XU0cosddI XEU可得：可得：sinqqUIX0cosddEUIX所以：所以：2011sin()sin22edqdE UUPmmXXX（二）功角的含义（二）功角的含义 时间相位关系上时间相位关系上空间相位关系上空间相位关系上电压方程（不考虑电枢电阻）电压方程（不考虑电枢电阻）=各个电各个电势对应各个磁势势对应各个磁势=电压对应电枢合成磁势电压对应电枢合成磁势=电枢合成磁场电枢合成磁场=功角的空间关系。

功角的空间关系一、功角特性一、功角特性（1 1）并网后，发电机空载运行，功率角）并网后，发电机空载运行，功率角=0=0（2 2）调节原动机，增加输入功率，）调节原动机，增加输入功率，增加增加（3 3）功率（转矩）平衡，稳定运行，）功率（转矩）平衡，稳定运行，保持保持 不变不变（4 4）最大电磁功率，）最大电磁功率，二、有功功率的调节二、有功功率的调节0(max)esE UPmX三、静态稳定三、静态稳定 并网运行的同步发电机，如外界（电并网运行的同步发电机，如外界（电网或原动机）发生微小的扰动，在扰动消网或原动机）发生微小的扰动，在扰动消失后，发电机能否回复到原先的状态下持失后，发电机能否回复到原先的状态下持续运行判据：整步功率系数判据：整步功率系数 ，稳定0edPd 为保证同步发电机能够稳定运行并有一为保证同步发电机能够稳定运行并有一定裕度，额定功率应小于最大电磁功率定裕度，额定功率应小于最大电磁功率过载能力过载能力功角额定值：汽功角额定值：汽3045；水；水2030提高功率极限和静态稳定度的方法：提高功率极限和静态稳定度的方法：0(max)0NNN1sinsinespsE UmPXkE UPmX三、暂态稳定三、暂态稳定 并网运行的同步发电机，如发生大的并网运行的同步发电机，如发生大的扰动，发电机能否过渡到另外一个状态持扰动，发电机能否过渡到另外一个状态持续稳定运行。

续稳定运行有功调节有功调节切除一条支路切除一条支路短路故障短路故障。