电力系统振荡时的电压电流特征

小编前言

电力系统发生振荡时，其频率、电压、电流和功率会产生周期性波动。电力系统振荡与电力系统稳定密切相关，并可能诱发继电保护的不正确动作。

本文主要分析电力系统振荡时的电压电流特征。

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正常运行时的电压相量图

Em和En之间电势夹角为δ，当阻抗角相等时，母线电压Um、Un在Em和En的连线上且各间距与阻抗成正比，如下图所示：

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振荡时电压电流特征

振荡时，Em和En之间的夹角δ随时间变化。以Em为参考，En随时间做旋转，任意δ有对应的电压相量图，并可求取电流 **Im = **(Em-En) / (Zm+ZL+Zn)。

原点与Em与En连线的垂线的电压最低，称为振荡中心，记作Uk。

容易证明，Im、Um、Uk的轨迹是【圆】，如下图所示：

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En < Em时，电压电流特征

以上讨论的是Em与En幅值相等时的电压电流特征。

当 En < Em 时，电压电流如下图所示：

注意：En < Em 时，Im的轨迹不过原点，原点在Im轨迹圆外。

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En > Em时，电压电流特征

当 En > Em 时，电压电流如下图所示：

注意：En > Em 时，Im的轨迹不过原点，原点在Im轨迹圆内。

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阻抗角不一致的影响

当阻抗角不等时，Em、Um、Un、En相量末端将不在同一直线上，如下图所示：

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EMTP仿真波形

下图为EMTP仿真电力系统振荡的线路电流、母线电压以及振荡中心电压波形。（其中虚线为包络线）

审核编辑：刘清