電力系統(tǒng)振蕩時(shí)的電壓電流特征

小編前言

電力系統(tǒng)發(fā)生振蕩時(shí)，其頻率、電壓、電流和功率會(huì)產(chǎn)生周期性波動(dòng)。電力系統(tǒng)振蕩與電力系統(tǒng)穩(wěn)定密切相關(guān)，并可能誘發(fā)繼電保護(hù)的不正確動(dòng)作。

本文主要分析電力系統(tǒng)振蕩時(shí)的電壓電流特征。

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正常運(yùn)行時(shí)的電壓相量圖

Em和En之間電勢(shì)夾角為δ，當(dāng)阻抗角相等時(shí)，母線電壓Um、Un在Em和En的連線上且各間距與阻抗成正比，如下圖所示：

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振蕩時(shí)電壓電流特征

振蕩時(shí)，Em和En之間的夾角δ隨時(shí)間變化。以Em為參考，En隨時(shí)間做旋轉(zhuǎn)，任意δ有對(duì)應(yīng)的電壓相量圖，并可求取電流 **Im = **(Em-En) / (Zm+ZL+Zn)。

原點(diǎn)與Em與En連線的垂線的電壓最低，稱為振蕩中心，記作Uk。

容易證明，Im、Um、Uk的軌跡是【圓】，如下圖所示：

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En < Em時(shí)，電壓電流特征

以上討論的是Em與En幅值相等時(shí)的電壓電流特征。

當(dāng) En < Em 時(shí)，電壓電流如下圖所示：

注意：En < Em 時(shí)，Im的軌跡不過(guò)原點(diǎn)，原點(diǎn)在Im軌跡圓外。

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En > Em時(shí)，電壓電流特征

當(dāng) En > Em 時(shí)，電壓電流如下圖所示：

注意：En > Em 時(shí)，Im的軌跡不過(guò)原點(diǎn)，原點(diǎn)在Im軌跡圓內(nèi)。

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阻抗角不一致的影響

當(dāng)阻抗角不等時(shí)，Em、Um、Un、En相量末端將不在同一直線上，如下圖所示：

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EMTP仿真波形

下圖為EMTP仿真電力系統(tǒng)振蕩的線路電流、母線電壓以及振蕩中心電壓波形。（其中虛線為包絡(luò)線）

審核編輯：劉清