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摆动方程在电力系统分析中用于描述同步发电机在受到扰动后的动态行为。单机系统的摆动方程通常用来研究发电机的转子角度随时间的变化规律,这是评估电力系统暂态稳定性的重要指标。
在单机系统中,摆动方程可以简化为一个二阶微分方程,它描述了发电机转子角度与电磁功率之间的动态关系。当系统遭受故障时,转子角度会开始摆动,临界清除时间就是指系统能够承受的最大故障持续时间,超过这个时间系统就会失去同步稳定性。
计算临界清除时间的核心在于求解摆动方程在不同运行条件下的响应,通常需要考虑机械功率与电磁功率的平衡关系。通过分析转子角度随时间的变化曲线,可以确定系统保持稳定的极限时间点。这个分析过程对于电力系统保护装置的整定和运行方式的安排具有重要意义。