靜態穩定
並聯在電網上的同步發電機,在電網或原動機發生微小擾動時,運行狀態將發生變化,當擾動消失後,發電機能回復到原來的狀態下穩定運行,就稱為發電機是靜態穩定的,反之就是不穩定。
a點:平衡運行,T1=Tem+T0;若小擾動使P1↑,則T1↑,△T>0,n↑,θ↑,Pem↑,Tem↑,即T1↑=Tem↑+T0,在a′點平衡;擾動消失後,在a點重新平衡。a點為靜態穩定點。
b點:平衡運行,T1=Tem+T0;若小擾動使P1↑,則T1↑,△T>0,n↑,θ↑,Pem↓,Tem↓,即T1↑=Tem↓+T0,△T>0,n↑,θ↑,Pem↓,Tem↓,不能達到新的平衡,失步;b點為靜態不穩定點。
發電機功角特性穩定範圍在θ=0°~90°,而θ=90°~180°範圍內無法穩定運行。在穩定運行區內,θ與Pem同時增減,因此靜態穩定的判據可寫成
dPem/dθ >0
反之,dPem/dθ<0則不穩定。dPem/dθ=0是穩定極限。在實際運行中,為了供電的可靠性,發電機的極限功率應比額定功率大,二者之比稱為靜態過載能力kM,即(圖)
一般要求發電機的額定運行功角θ=20°~35°左右。
電力系統的靜態穩定指電力系統受到小的干擾之後,不發生自發振盪和非同期性的失步,自動回復到起始運行狀態和能力。電力系統幾乎時刻都受到小干擾,如:系統負荷的小量變化;架空輸電線因風吹擺動引起的線間距離的微小變化等。