1、巨型水輪發(fā)電機是未來國內(nèi)外開發(fā)利用水能資源的必然趨勢,但是1000MW巨型水輪發(fā)電機組目前在國內(nèi)乃至世界上尚未投產(chǎn)運行,在國內(nèi)外都尚處于規(guī)劃設計階段,其相關的關鍵技術問題尚待研究解決。本文采用時步有限元法,建立了1000MW水輪發(fā)電機并網(wǎng)運行時的場路耦合模型,對其并網(wǎng)運行時的靜態(tài)穩(wěn)定性、暫態(tài)穩(wěn)定性問題進行了仿真分析。
　　 首先,本文綜述了電力系統(tǒng)和發(fā)電機組穩(wěn)定性問題研究的現(xiàn)狀,同時對有限元法在電機運行性能分析方面的應用情況進行

2、了總結(jié),指出了傳統(tǒng)的穩(wěn)定性問題研究方法的不足,提出了將基于時步有限元法的場路耦合模型用于1000MW巨型水輪發(fā)電機并網(wǎng)運行穩(wěn)定性問題的研究。
　　 然后,根據(jù)規(guī)劃建設的某大型水電站1000MW水輪發(fā)電機設計數(shù)據(jù),建立了其二維有限元分析模型,并將其經(jīng)升壓變壓器和部分輸電線路和遠端無窮大電網(wǎng)相連接,進而建立了1000MW水輪發(fā)電機并網(wǎng)運行場路耦合模型。
　　 其次,結(jié)合建立的1000MW水輪發(fā)電機并網(wǎng)運行場路耦合模型,通過對

3、水輪機側(cè)功率發(fā)生0.1p.u.小擾動時其電角速度響應曲線進行Prony分析,依據(jù)李雅普諾夫小信號理論,通過觀察電角速度各振蕩模式對應特征值的變化規(guī)律對其靜態(tài)穩(wěn)定性進行分析,歸納總結(jié)出了其靜穩(wěn)極限功角和靜穩(wěn)極限功率。
　　 最后,利用時域仿真法,結(jié)合所建立的1000MW水輪發(fā)電機并網(wǎng)運行場路耦合模型,對發(fā)電機機端和輸電線路末端發(fā)生不同類型的短路故障時機組的暫態(tài)穩(wěn)定性進行了仿真分析,通過大量的仿真,得到了機組在不同情況下能夠保持穩(wěn)定