電力系統(tǒng)分析理論總結(jié)ppt課件

1、總 結(jié)一、根本概念二、元件參數(shù)和等值電路三、電壓和功率分布的計(jì)算四、頻率調(diào)整和電壓調(diào)整五、三相短路的分析計(jì)算六、不對(duì)稱缺點(diǎn)的分析計(jì)算七、電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析v額定電壓和額定頻率v電氣設(shè)備的額定電壓v發(fā)電機(jī)v線路v變壓器一. 根本概念二. 元件參數(shù)和等值電路v架空輸電線路的等值電路架空輸電線路的等值電路v變壓器的等值電路及參數(shù)計(jì)算變壓器的等值電路及參數(shù)計(jì)算v電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)等值電路電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)等值電路v (標(biāo)幺值的等值電路，標(biāo)幺值的等值電路，v 平均額定電壓平均額定電壓)22*2(*)( BBnnNBBBVSSVXVSXX）（有名值）例2-787. 05 .10100305 .1026. 0222

2、) 1 ()(2)(*)(*)(1BBNGNGNGBGVSSVXXX33. 05 .101005 .315 .101005 .101002222) 1 ()( 12) 1(%*)( 12BBNTNTSBTVSSVVXX22. 0121100804 . 022)(*)(3BBLBLVSXXX例2-8v發(fā)電機(jī)和變壓器的電抗：nBNavBnavNBBnnNBSSXVSSVXVSSVXX*22*22*)( ）（）（）（三. 電壓和功率分布的計(jì)算v網(wǎng)絡(luò)元件的電壓降落和功率損耗v開式網(wǎng)絡(luò)的電壓和功率分布v閉式網(wǎng)絡(luò)的電壓和功率分布v多級(jí)電壓環(huán)網(wǎng)的功率分布 v電力網(wǎng)的電能損耗例題3-4，習(xí)題3-8網(wǎng)絡(luò)元件的電

3、壓降落和功率損耗22222222P RQ XVVP XQ RVV(3-8)功率損耗)(22jXRIS)()(222jXRVS21211BVQBNSIjPQjPS100%00000開式網(wǎng)絡(luò)的電壓和功率分布1用VN求得各點(diǎn)的運(yùn)算負(fù)荷2從末段線路開場(chǎng)，用VN依次計(jì)算各段線路的功率損耗3用VA和已求得的功率分布，從A點(diǎn)開場(chǎng)逐段計(jì)算電壓降落，求得Vb和 Vc Vd閉式網(wǎng)絡(luò)的電壓和功率分布SSZVVVZSZSSSZVVVZSZSCLDNAAkiiCLDNAAkiiii*1*2*1*2*1*1*)()(均一網(wǎng)RRQRRPRRSSRRQRRPRRSRXRRXRSSkiiikiiikiiikiiikiiikii

4、ikiiiiijjjj1111111)1 ()1 (各段線路的單位阻抗相等llQllPllSSllQllPllSlZlZSSkiiikiiikiiikiiikiiikiiikiiijj1111110*10*多級(jí)電壓環(huán)網(wǎng)的功率分布v循環(huán)功率的產(chǎn)生循環(huán)功率的產(chǎn)生21kk SSTT21+SCSLDT1SLDT2v環(huán)路電勢(shì)和循環(huán)功率的計(jì)算環(huán)路電勢(shì)和循環(huán)功率的計(jì)算2121)1 ()1 (122122TTNLTTNHcZZkkVZZkkVS電力網(wǎng)的電能損耗v最大負(fù)荷損耗時(shí)間法最大負(fù)荷損耗時(shí)間法maxPATPPA0max四、頻率調(diào)整和電壓調(diào)整v電力系統(tǒng)的頻率特性 v電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整v電力系統(tǒng)有功功率的最優(yōu)

5、分配v無功平衡與電壓程度的關(guān)系v電壓調(diào)整的根本概念v電壓調(diào)整的方法和手段電力系統(tǒng)的頻率特性v負(fù)荷的頻率調(diào)理效應(yīng)系數(shù)呼應(yīng)系數(shù)fPtgKDDv機(jī)組的單位調(diào)理功率 (功頻靜特性系數(shù))fPKGG1fPKGG1NGNGGfPKKPfPPffGNN電力系統(tǒng)的頻率特性v頻率的一次調(diào)整頻率的一次調(diào)整v頻率的二次調(diào)整頻率的二次調(diào)整fPKKkKDDGr0系統(tǒng)單位系統(tǒng)單位調(diào)理功率調(diào)理功率互聯(lián)絡(luò)統(tǒng)的頻率調(diào)整KPPKKPPPPfGDBAGBGADBDA)()(BAGADABGBDBAABKKPPKPPKP)()(電力系統(tǒng)有功功率的最優(yōu)分配v發(fā)電機(jī)組的耗量特性發(fā)電機(jī)組的耗量特性 v等耗量微增率準(zhǔn)那么等耗量微增率準(zhǔn)那么電壓

6、調(diào)整的根本概念v中樞點(diǎn)的三種調(diào)壓方式v逆調(diào)壓v順調(diào)壓v常調(diào)壓2121/ )(/ )(kVQXPRkVkVkVVNGGi(3)無功補(bǔ)償,改動(dòng)無功分布Q v調(diào)壓措施(4)改動(dòng)線路參數(shù) X(2)變壓器調(diào)壓,選擇變比21,kk(1)發(fā)電機(jī)調(diào)壓,調(diào)理勵(lì)磁VG 2121/ )(/ )(kVQXPRkVkVkVVNGGb電壓調(diào)整的方法和手段v變壓器分接頭的選擇v 例 5-2 , 例 5-3v利用無功補(bǔ)償調(diào)壓(例 5-6)v補(bǔ)償設(shè)備為靜電電容器v補(bǔ)償設(shè)備為同步伐相機(jī)v串并聯(lián)補(bǔ)償?shù)谋容^五、三相短路的分析計(jì)算v同步發(fā)電機(jī)根本方程及其三相短路v三相短路的根本概念v電力系統(tǒng)三相短路的適用計(jì)算同步發(fā)電機(jī)根本方程及其三相

7、短路v派克變換的物理意義派克變換的物理意義v發(fā)電機(jī)根本方程發(fā)電機(jī)根本方程v發(fā)電機(jī)暫態(tài)和次暫態(tài)電勢(shì)發(fā)電機(jī)暫態(tài)和次暫態(tài)電勢(shì),電抗的定義電抗的定義及計(jì)算方法及計(jì)算方法v 三相短路的根本概念v短路沖擊電流：短路電流的最大能夠瞬時(shí)值短路沖擊電流：短路電流的最大能夠瞬時(shí)值pmaapmpmimITTIIi)/01. 0exp(1 )/01. 0exp(pmimIkv短路電流的最大有效值：222) 1(pimpimIkII2) 1(21impkIv短路功率短路容量：短路功率短路容量：BtBBtavttavtIIIVIVSIVS333*標(biāo)幺值：*I電力系統(tǒng)三相短路的適用計(jì)算v起始次暫態(tài)電流和沖擊電流的適用計(jì)算起

8、始次暫態(tài)電流和沖擊電流的適用計(jì)算v短路電流計(jì)算曲線的運(yùn)用短路電流計(jì)算曲線的運(yùn)用起始次暫態(tài)電流和沖擊電流的計(jì)算(1) 選取基準(zhǔn), 計(jì)算各元件標(biāo)幺值,得出等值網(wǎng)絡(luò)(2) 進(jìn)展網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)(3) 計(jì)算短路點(diǎn)的起始次暫態(tài)電流(4) 計(jì)算負(fù)荷點(diǎn)的剩余電壓(5) 計(jì)算短路點(diǎn)的沖擊電流 例 7-3短路電流計(jì)算曲線的運(yùn)用1繪制等值網(wǎng)絡(luò)2網(wǎng)絡(luò)的等值3求各等值機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗4求各等值機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的計(jì)算電抗5由Xjsi查表得指定時(shí)辰短路周期電流6無限大電源提供的短路電流7計(jì)算短路周期電流的有名值 六、不對(duì)稱缺點(diǎn)的分析計(jì)算v對(duì)稱分量法v電力系統(tǒng)的各序網(wǎng)絡(luò)v簡(jiǎn)單不對(duì)稱短路的分析計(jì)算v不對(duì)稱短路時(shí)網(wǎng)絡(luò)中電流和電壓的計(jì)算電

9、力系統(tǒng)的各序網(wǎng)絡(luò)v零序網(wǎng)絡(luò)v變壓器的零序等值電路簡(jiǎn)單不對(duì)稱短路的分析計(jì)算v單相接地短路v兩相短路 復(fù)合序網(wǎng), 相量圖v兩相接地短路v正序等效定那么)()(1)(1nnaXXjEI表表8-2例例 8-2，8-3不對(duì)稱短路時(shí)網(wǎng)絡(luò)中電流和電壓的計(jì)算Y/-11銜接的變壓器 正負(fù)序分量經(jīng)過變壓器時(shí)， 將發(fā)生相位挪動(dòng) 例 8-4七、電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析v功率特性功率特性v電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性分析電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性分析v電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析穩(wěn)定概念和功率特性v發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程v簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的功率特性v勵(lì)磁對(duì)功率特性的影響, 各種電勢(shì)表示的功率特性v發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)

10、方程PPPdtdTeTNJ22*()iiNiNTieiJiddtdPPdtT2sin2sin2qdqddqEXXXXVXVEPq2sin 2sin 2qqEXXVVPqdXqE dXdX2sin2sin2qTLqTLTLGVXXXXVXVVPqqG用用q軸電勢(shì)軸電勢(shì) 表示的功率特性表示的功率特性qGqqVEE和 TLTLGVXVVPGsinsindEXVEPsinqQEXVEPQ20020000VXPVXQVEqqQ20020000VXPVXQVEdd0000cos1VXXXXEEqdqdQq0000cos1VXXXXEEqdqdQq電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性分析v簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的適用判據(jù)簡(jiǎn)單電

11、力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的適用判據(jù)v簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的小擾動(dòng)分析法簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的小擾動(dòng)分析法v不計(jì)發(fā)電機(jī)阻尼作用的靜態(tài)穩(wěn)定性分析不計(jì)發(fā)電機(jī)阻尼作用的靜態(tài)穩(wěn)定性分析v計(jì)及發(fā)電機(jī)阻尼作用的靜態(tài)穩(wěn)定性分析計(jì)及發(fā)電機(jī)阻尼作用的靜態(tài)穩(wěn)定性分析電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性分析 簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的適用判據(jù) 穩(wěn)定極限 靜態(tài)穩(wěn)定貯藏系數(shù)例 9-1,9-2，習(xí)題9-10,9-11電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性分析v簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的小擾動(dòng)分析法v小擾動(dòng)法的原理v李雅普諾夫運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性定義v線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性v非線性系統(tǒng)的線性近似穩(wěn)定性判別法v用小擾動(dòng)法分析電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的步驟v簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的小擾動(dòng)分析法用小擾動(dòng)法分析電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的步驟(1) 列各

12、元件微分方程和網(wǎng)絡(luò)方程(2) 微分方程和網(wǎng)絡(luò)方程的線性化(3) 求線性化小擾動(dòng)形狀方程及矩陣A(4) 對(duì)給定運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)展潮流計(jì)算，求得A矩陣各元素的值(5) 確定或判別A矩陣特征值實(shí)部的符號(hào)，斷定系統(tǒng)在給定運(yùn)轉(zhuǎn)條件下能否穩(wěn)定電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性分析v不計(jì)發(fā)電機(jī)阻尼作用的靜態(tài)穩(wěn)定性分析v系統(tǒng)形狀方程、形狀方程的線性化v不計(jì)阻尼作用的小擾動(dòng)方程v穩(wěn)定性分析與斷定條件v自在振蕩頻率v計(jì)及發(fā)電機(jī)阻尼作用的靜態(tài)穩(wěn)定性分析v阻尼轉(zhuǎn)矩、計(jì)及阻尼作用的線性化小擾動(dòng)方程v特征方程和特征值v阻尼對(duì)穩(wěn)定性的影響v自發(fā)振蕩(增幅振蕩)及其過程的定性分析線性化小擾動(dòng)方程010JEqNTSdtddtdJNJEqNTDTSdtddtd10不計(jì)阻尼計(jì)及阻尼特 征 值JEqNTSp2,1JEqNJNJNTSTDTDp22, 1)2(2不計(jì)阻尼計(jì)及阻尼由特征值斷定穩(wěn)定與否由特征值斷定穩(wěn)定與否SEq0 時(shí) 系統(tǒng)穩(wěn)定Seq0 時(shí) 系統(tǒng)不穩(wěn)定D 00EqSJNEqTDS4 2且系統(tǒng)周期性失去穩(wěn)定JNEqTDS420 EqS或系統(tǒng)非周期性失去穩(wěn)定不計(jì)阻尼計(jì)及阻尼電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析v等面積定那么等面積定那么v極限切除角的概念和計(jì)算方法極限切除角的概念和計(jì)算方法v簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定判別的極值簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定判別的極值比較法比較法v發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程的數(shù)值解法發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程的數(shù)值解法v分段計(jì)算法分段計(jì)算法