反映调整过程结束后发电机输出功率和频率关系的曲线称为发电机组的功率－频率静态特性，可以近似地表示为一条向下倾斜的直线，如图6-4所示。它的标么值则是发电机的单位调节功率标志了随频率的变化发电机组发出功率减少或增加的多少。这个单位调节功率和机组的调差系数有互为倒数的关系。......
2025-09-29
用电势表示的功率特性
【摘要】：1．用q轴电势Eq、E′q、UGq表示的功率特性由凸极发电机供电的简单电力系统的相量图如图13-19所示。应用相量图可求出用电势和功角表示的Id，即将式中的Iq及式中的Id代入式中，经整理后可得图13-19凸极发电机供电的简单电力系统相量图这些算式与一样，都包含磁阻功率项，而且当电势、电压均为常数时，功率与功角δ成非正弦的关系。应用上述公式计算功率特性时，须要根据给定的运行条件去确定E′q0、UGq0的值。
由于分析上的需要，电力系统功率特性计算公式中的发电机电势，要用某一指定的电势。为简化计算，人们还希望该电势是恒定的。下面导出用不同电势表示的功率特性。为不失一般性，以凸极机为例。
1．用q轴电势Eq、E′q、UGq表示的功率特性
由凸极发电机供电的简单电力系统的相量图如图13-19所示。应用相量图可求出用电势和功角表示的Id，即
将式（13-25）中的Iq及式（13-30）中的Id代入式（13-24）中，经整理后可得
图13-19 凸极发电机供电的简单电力系统相量图
这些算式与（13-26）一样，都包含磁阻功率项，而且当电势、电压均为常数时，功率与功角δ成非正弦的关系。由于x′d∑、xTL均小于xq∑，所以PE′q、PUGq的磁阻功率项的系数均为负值，因而它们的功率极限PE′qm、PUGqm所对应的角度δE′qm、δUGqm均大于90°。
应用上述公式计算功率特性时，须要根据给定的运行条件去确定E′q0、UGq0的值。为此，仍要用图13-16的等值电路，先确定EQ0、δ0的值，然后应用式（13-28）、式（13-30）得出如下公式
2.用发电机某一电抗后的电势E′、UG表示功率特性
由相量图13-19中的虚线，可得
将上式代入到P＝UIcosφ中，分别得到
为了计算E′0、UG0，可以用相应的电抗作等值电路，由给定的运行条件（如U0、PU0、QU0）求出
图13-20 例13-1的系统图
应注意，式（13-34）、式（13-35）中的δ′和δTL，已不是发电机转子相对位置角，它们仅是反映电磁关系的参数而没有机械运动参数的意义。但它们的变化仍可以近似地反映发电机转子相对运动的性质。在稳定性计算中它们也是常用的参数。
利用相量图13-19可导出δ′、δTL与δ的关系式
【例13-1】如图13-20所示电力系统，试分别计算发电机保持Eq、E′q、E′和UG不变时的功率特性。
各元件参数如下：
发电机SGN＝352.5MVA，UGN＝10.5kV，xd＝1.0，xq＝0.6，x′d＝0.25
变压器 T—1STN1＝360MVA，UST1＝0.14，kT1＝10.5/242(https://www.chuimin.cn)
T—2STN2＝360MVA，UST2＝0.14，kT2＝220/121
线路 l＝250km，UN＝220kV，xL＝0.41Ω/km
运行条件 U0＝115kV，P0＝250MW，cosφ0＝0.95
解 （1）网络参数计算。
取SB＝250MVA，UB（3）＝115kV，各段基准电压为
各元件参数归算后的值为
同理xq＝0.57，X′d＝0.238
（2）计算正常运行时的Eq0、E′q0、E′0及UG0。
运行参数为
（3）功率特性。
当Eq0为常数时，应用式（13-26）得
当E′q0为常数时，应用式（13-31）得
当E′0为常数时，应用式（13-34）得
图13-21 功率特性曲线图
当UG0为常数时，应用式（13-35）得
有了功率特性方程，就可以在0°～180°之间求出几个坐标点，然后用描点法画出其功率特性曲线，如图13-21所示。
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2025-09-29
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2025-09-29
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