暂态稳定过程功角特性优化研究

以图10-5（a）所示的简单电力系统为例分析：

（1）系统正常运行时，发电机经变压器和双回线路向无限大容量系统送电。发电机到系统之间的总阻抗为

发电机的功角特性为

（2）如果在一回输电线路的首端K点发生不对称短路，根据前面讨论，暂态稳定分析只需考虑正序分量对转子运动的影响即可。正序分量的计算根据正序等效定则，相当于在短路点接入附加电抗XΔ，如图10-5（b）所示。将图中的三节点（E′、U，短路接地点）星形网络变成三角形网络，则发电机与系统之间的转移电抗

式中 XΔ——附加电抗。

参考图10-5（c），单相接地短路时XΔ＝X2∑+X0∑；两相短路时XΔ＝X2∑；两相接地短路时；三相短路时XΔ＝0。(www.xing528.com)

短路故障时，发电机的功角特性为

如果线路发生三相短路XΔ＝0，XⅡ趋近于无限大，则PⅡ接近于零。这相当于三相短路截断了发电机与系统之间的联系，因此，三相短路对系统的影响最严重。

（3）输电线路继电保护动作跳开故障线路两侧断路器，短路故障切除后。系统等值电路如图10-5（c）所示。发电机与系统之间的总电抗为

发电机的功角特性为

三种情况下的电抗关系为XⅠ＜XⅢ＜XⅡ。因为XⅡ＞XⅠ，XⅢ＞XⅠ，且一般情况下，XⅡ＞XⅢ。因此，PⅢ曲线的幅值介于PⅠ与PⅡ的幅值之间，PⅡ的幅值最小。图10-6所示为三种情况下的功角特性曲线。