電力系統(tǒng)分析期末考試重點考點

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)1電力系統(tǒng)：生產(chǎn)、輸送、分配與消費電能的系統(tǒng)。包括：發(fā)電機、電力網(wǎng)（變壓器、電力線 路）和用電設(shè)備組成。2電力網(wǎng)：電力系統(tǒng)中輸送與分配電能的部分，主要由輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)組成。 3負(fù)荷：系統(tǒng)中所有電力用戶的用電設(shè)備所消耗的電功率總和。也稱電力系統(tǒng)的綜合用電負(fù)荷，是所有用戶的負(fù)荷總加。4負(fù)荷曲線：定義：用曲線描述某一時間段內(nèi)負(fù)荷隨時間變化的規(guī)律。分類：日負(fù)荷曲線、月負(fù)荷曲線、年負(fù)荷曲線。 日負(fù)荷曲線：描述負(fù)荷一天24小時內(nèi)所需功率的變化情況；是供調(diào)度部門制定各個發(fā)電廠發(fā)電計劃

2、的依據(jù)。 年最大負(fù)荷曲線：描述一年內(nèi)每月（或每日）最大有功功率負(fù)荷變化的情況；年持續(xù)負(fù)荷曲線：按一年中系統(tǒng)負(fù)荷的數(shù)值大小及其持續(xù)小時數(shù)順序排列繪制而成5無備用接線方式：單回路放射式、干式、鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò) 優(yōu)點：簡單、經(jīng)濟(jì)、運行方便；缺點：供電可靠性差有備用接線方式：雙回路放射式、干式、鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)；環(huán)式和兩端供電網(wǎng)優(yōu)點：供電可靠性高、電壓質(zhì)量高；缺點：不經(jīng)濟(jì)、運行調(diào)度復(fù)雜。適用范圍：電壓等級較高或重要的負(fù)荷。6電力元件額定電壓等級選擇原則： 某一級的額定電壓是以系統(tǒng)的額定電壓（用電設(shè)備額定電壓）為中心而定的。線路：等于系統(tǒng)的額定電壓（用電設(shè)備額定電壓）發(fā)電機：規(guī)定比系統(tǒng)的額定電壓高5%。 變壓器：一次側(cè)

3、：相當(dāng)于用電設(shè)備，其額定電壓與系統(tǒng)相同；與發(fā)電機直接相連時，則與發(fā)電機相同。 二次側(cè)：相當(dāng)于電源，其額定電壓應(yīng)比系統(tǒng)高5%，考慮變壓器內(nèi)部的電壓損耗（5%），實際應(yīng)定為比線路高10%。 注意：二次側(cè)直接與用電設(shè)備相連時，即線路不長，則其二次側(cè)額定電壓比系統(tǒng)高5%。電力線路的參數(shù)（集中分布參數(shù)）和等值電路：電力線路的數(shù)學(xué)模型是以電阻、電抗、電納和電導(dǎo) 四個參數(shù)表示的等值電路，常用的是型 等效電路。單位長度的各參數(shù)計算： 單位長度的電阻： 電抗標(biāo)幺值注意：1）標(biāo)幺值沒有量綱； 2）所選基準(zhǔn)值不同，標(biāo)幺值不同。 二電壓降落：串聯(lián)阻抗元件首末兩端電壓的相量差 功率分點 網(wǎng)絡(luò)中某些節(jié)點的功率是由兩側(cè)向其

4、流動的；分為有功分點和無功分點，分別用“”和“”表示。一般情況下，功率分點總是該網(wǎng)絡(luò)的最低電壓點；當(dāng)有功分點和無功分點不一致時，常常在無功分點解開網(wǎng)絡(luò)三節(jié)點功率：電源功率和負(fù)荷功率的代數(shù)和。自導(dǎo)納 物理意義：在節(jié)點i 施加單位電壓，其余節(jié)點都接地時，由節(jié)點i 注入網(wǎng)絡(luò)的電流?；?dǎo)納物理意義：在節(jié)點i 施加單位電壓，其余節(jié)點都接地時，由節(jié)點 j 注入網(wǎng)絡(luò)的電流。 自阻抗物理意義：在節(jié)點i 注入單位電流，其余節(jié)點都沒有注入電流時節(jié)點i 的電壓互阻抗物理意義：在節(jié)點i 注入單位電流，其余節(jié)點都沒有注入電流時節(jié)點j 的電壓。節(jié)點的分類：按給定、待求變量的不同可以分為三類：PQ節(jié)點：特點：對于這類節(jié)點，

5、給定節(jié)點的是等值負(fù)荷功率PLi 、 QLi 和等值電源功率 PGi、QGi ，待求的是母線或節(jié)點電壓的幅值Ui 和相位角i 。選擇：通?？梢詫⒔o定有功、無功功率發(fā)電的發(fā)電廠母線和沒有電源的變電所母線看作PQ節(jié)點。 PV節(jié)點：特點：對于這類節(jié)點，給定節(jié)點的是等值負(fù)荷功率PLi 、 QLi 和等值電源有功功率 PGi及母線或節(jié)點電壓的幅值 Ui ，待求的是等值電源無功功率 QGi和節(jié)點電壓相位角 i 選擇：通常可以將有一定無功儲備的發(fā)電廠母線和有一定無功電源的變電所母線看作PV節(jié)點。 3、平衡節(jié)點：特點：進(jìn)行潮流計算時通常只設(shè)一個平衡節(jié)點。給定平衡節(jié)點的是等值負(fù)荷功率PLs 、QLs和節(jié)點電壓的幅

6、值Us 和相位角s ；待求的是等值電源功率PGs、QGs 。選擇：通常將擔(dān)負(fù)系統(tǒng)調(diào)頻任務(wù)的發(fā)電廠母線看作平衡節(jié)點。牛頓拉夫遜法潮流計算的基本步驟（以極坐標(biāo)形式為例）： 形成節(jié)點導(dǎo)納矩陣Y； 假設(shè)初始值 用初始值計算 及雅可比矩陣 利用修正方程式 ，求取修正量 ； 計算修正后的新值 校驗計算結(jié)果 ；收斂，進(jìn)行；不收斂，迭代 重復(fù)；迭代方程為： 計算平衡節(jié)點功率和線路功率。PQ分解法潮流計算的基本步驟： 形成節(jié)點導(dǎo)納矩陣Y，同時形成B和B及其逆矩陣； 假設(shè)初始值 利用初始值 計算 利用修正方程式 ，求取修正量 計算電壓相位修正后的新值四 1衡量電能質(zhì)量的指標(biāo)包括：頻率質(zhì)量、電壓質(zhì)量和波形質(zhì)量，分別

7、以頻率偏移、電壓偏移和波形畸變率 表示。2我國頻率額定值是50Hz，偏移范圍為（0.20.5）Hz。3根據(jù)負(fù)荷變動的分類，有功平衡和頻率調(diào)整也相應(yīng)分為三類：a. 一次調(diào)頻：由發(fā)電機調(diào)速器進(jìn)行；b. 二次調(diào)頻：由發(fā)電機調(diào)頻器進(jìn)行；c. 三次調(diào)頻：由調(diào)度部門根據(jù)負(fù)荷預(yù)測曲線進(jìn)行最優(yōu)分配。4系統(tǒng)電源容量（系統(tǒng)裝機容量）：系統(tǒng)中所有發(fā)電廠機組額定容量的總和；5備用容量：系統(tǒng)電源容量大于發(fā)電負(fù)荷的部分。6耗量特性：反映發(fā)電設(shè)備或幾種發(fā)電設(shè)備的組合在單位時間內(nèi)能量輸入和輸出關(guān)系的曲線。7比耗量：耗量特性曲線上某點的縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)之比，即單位時間內(nèi)能量的輸入和輸出之比，記為；即 8耗量微增率：耗量特性曲線上

8、某點切線的斜率，表示在該點的能量輸入增量與輸出增量之比，即9等耗量微增率準(zhǔn)則：為使總耗量最小，應(yīng)按相等的耗量微增率 在發(fā)電設(shè)備或發(fā)電廠之間分配負(fù)荷。10綜合負(fù)荷的有功靜態(tài)頻率特性：負(fù)荷吸收有功的大小隨系統(tǒng)頻率變化的靜態(tài)特性；在實際中，用直線表示。五1電力系統(tǒng)的無功功率電源無功功率電源有發(fā)電機、同步調(diào)相機、靜電電容器及靜止補償器，后三種裝置又稱為無功補償裝置。發(fā)電機： 發(fā)電機在額定狀態(tài)下運行時，可發(fā)出無功功率：發(fā)電機只有在額定電壓、額定電流和額定功率因數(shù)下運行時視在功率才能達(dá)到額定值，使其容量得到最充分的利用。同步調(diào)相機：相當(dāng)于空載運行的同步電動機在過勵磁運行時：向系統(tǒng)供給感性無功功率而起無功電

9、源的作用，能提高系統(tǒng)電壓；在欠勵磁運行時：從系統(tǒng)吸取感性無功功率而起無功負(fù)荷的作用，可降低系統(tǒng)電壓。同步調(diào)相機能根據(jù)裝設(shè)地點電壓的數(shù)值平滑改變輸出或吸取的無功功率，因而調(diào)節(jié)性能較好。靜電電容器：只能向系統(tǒng)提供無功功率，它所供應(yīng)的無功功率與其端電壓平方成正比。即缺點：電容器的無功功率調(diào)節(jié)性能比較差。優(yōu)點：靜電電容器的裝設(shè)容量可大可小，既可集中使用，又可分散安裝；且每單位容量的投資費用較小，運行時功率損耗亦較小，維護(hù)方便。 靜止補償器：由靜電電容器與電抗器并聯(lián)組成電容器可發(fā)出無功功率，電抗器可吸收無功功率，兩者結(jié)合起來，再配以適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)裝置，就能夠平滑地改變輸出（或吸收）的無功功率2電壓中樞點：指

10、那些能夠反映和控制整個系統(tǒng)電壓水平的節(jié)點(母線)。電壓中樞點的選擇：1）大型發(fā)電廠的高壓母線； 2）樞紐變電所的二次母線；3）有大量地方性負(fù)荷的發(fā)電廠母線。3中樞點的調(diào)壓方式：逆調(diào)壓、順調(diào)壓和常調(diào)壓 1）逆調(diào)壓：在最大負(fù)荷時適當(dāng)提高中樞點電壓以補償增大的電壓損耗，比線路UN高5（即1.05UN），最小負(fù)荷時線路上電壓損耗減小，降低中樞點電壓為UN； 適用于供電線路較長，負(fù)荷波動較大的中樞點2）順調(diào)壓：按自然規(guī)律作出調(diào)壓要求，最大負(fù)荷時允許電壓可以略低一些，但不低于1.025UN，最小負(fù)荷時允許電壓可以略高一些，但不高于1.075UN；適用于負(fù)荷變動小，供電線路不長的中樞點。3）常調(diào)壓：在任何負(fù)

11、荷情況下基本中樞點電壓保持不變，樞點電壓維持在允許電壓偏移范圍：1.025UN 1.05UN；適用于負(fù)荷變動小，供電線路電壓損耗也較小的中樞點4幾種調(diào)壓措施的比較分析A 改變發(fā)電機端電壓調(diào)壓：該調(diào)壓手段是一種不需要耗費資金、且最直接的調(diào)壓方法，因而是在幾種常見的調(diào)壓措施中首先考慮采用的方法；改變發(fā)電機端電壓調(diào)壓通常采用的是逆調(diào)壓方式。B 改變變壓器變比調(diào)壓：該調(diào)壓手段是借助改變變壓器的分接頭進(jìn)行調(diào)壓的調(diào)壓方法。當(dāng)電力系統(tǒng)的無功功率供應(yīng)比較充裕時，利用改變變壓器的變比調(diào)壓可以取得成效。C 利用無功補償設(shè)備調(diào)壓：如果系統(tǒng)無功功率電源不足，僅靠前兩 種調(diào)壓方法都無法滿足調(diào)壓要求，此時必須在適當(dāng)?shù)攸c利

12、用無功補償設(shè)備對所缺無功功率進(jìn)行補償，用以減少電力線路上流動的無功功率，從而減少電力線路功率損耗和電壓損耗，進(jìn)而提高各負(fù)荷點的電壓。 六1短路：指一切不正常的相與相之間或相與地之間（對于中性點接地的系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。2無限大功率電源（又稱恒定電勢源）：是指端電壓幅值和頻率都保持恒定的電源，其內(nèi)阻抗為零。理解：1）電源功率為無限大時，外電路發(fā)生短路引起的功率改變對于電源來說是微不足道的，因而電源的電壓和頻率保持恒定（對應(yīng)于同步電機的轉(zhuǎn)速）；2）無限大功率電源可以看作是由無限多個有限功率電源并聯(lián)而成，因而其內(nèi)阻抗為零。3三相短路電流的特點短路前后周期分量均為對稱電流；短路至新的穩(wěn)態(tài)時，ia的暫

13、態(tài)分量iaa衰減為0，即三相中的穩(wěn)態(tài)短路電流為三個幅值相等、相角相差120的交流電流，其幅值大小取決于電源電壓幅值和短路回路的總阻抗。從短路發(fā)生至穩(wěn)態(tài)之間的暫態(tài)過程中，每相電流還包含有逐漸衰減的直流電流（非周期分量），它們出現(xiàn)的物理原因是電感中電流在突然短路瞬時的前后不能突變，即Iaa0=Ipa0；很明顯，三相的直流電流是不相等的。三相短路電流波形由于有了直流分量（暫態(tài)分量），短路 電流曲線便不與時間軸對稱，而直流分量曲線本身就是短路電流曲線的對稱軸。因此，當(dāng)已知一短路電流曲線時，可以應(yīng)用這個性質(zhì)把直流分量從短路電流曲線中分離出來，即將短路電流曲線的兩根包絡(luò)線間的垂直線等分。非周期分量起始值與

14、短路時刻的和短路前的穩(wěn)態(tài)運行電流有關(guān)；直流分量起始值Iaa0越大，短路電流瞬時值越大；三相中直流電流起始值不可能同時最大或同時為零。 4同步發(fā)電機電勢方程和等值電路及其相量圖： 發(fā)電機電動勢是三相感應(yīng)電動勢，其幅值與勵磁電流 If 成正比；勵磁電流 If 產(chǎn)生的磁通在 d 軸上，其感應(yīng)電動勢應(yīng)超前其90，即在q軸上；因此，發(fā)電機電動勢只有 q 軸分量，也稱空載電動勢Eq；同步發(fā)電機暫態(tài)電抗 Xd、Xq和暫態(tài)電勢 Eq同步發(fā)電機暫態(tài)電抗Xd、Xq：無阻尼繞組時，對應(yīng)短路瞬間定子磁通在d、q軸方向的等效電抗。 電抗與磁通的路徑有關(guān)-磁阻大的電抗小，磁阻小的電抗大。a. 同步發(fā)電機穩(wěn)態(tài)運行時的磁通情

15、況和電抗等效電路；b、同步發(fā)電機短路瞬間的磁通情況和電抗等效電路；5同步發(fā)電機穩(wěn)態(tài)運行時的磁通情況直軸電樞反應(yīng)磁通 在穩(wěn)態(tài)時將穿過空氣隙和轉(zhuǎn)子鐵心匝鏈轉(zhuǎn)子繞組； 磁路大部分為鐵心，磁阻較小，則 比較大同步發(fā)電機短路瞬間的磁通情況：短路瞬間，電樞反應(yīng)磁通 不僅要繞過轉(zhuǎn)子繞組 f，因D繞組磁鏈也不能發(fā)生突變，所以也要繞過阻尼 D 繞組而走其外側(cè)漏磁路(氣隙)，磁阻增大，則電抗減小，即XdXdXd；隨著暫態(tài)分量的衰減，磁通變化 ，相應(yīng)地電抗變化XdXdXd。6關(guān)于序阻抗的說明： 對于靜止的元件，如線路、變壓器等，其正序、負(fù)序阻抗總是相等的，因為改變相序并不改變相間的互感； 對于旋轉(zhuǎn)的元件，如發(fā)電機、

16、調(diào)相機、電動機等，其正、負(fù)序阻抗一般是不相等的； 無論是靜止元件還是旋轉(zhuǎn)元件，其零序阻抗與正、負(fù)序阻抗有明顯的區(qū)別。靜止元件的三相電磁關(guān)系是相同的，如線路、變壓器等，其正序、負(fù)序阻抗相等，而零序電抗有所不同；旋轉(zhuǎn)元件的的正序電流旋轉(zhuǎn)磁場與負(fù)序相反，而零序電流產(chǎn)生的磁場與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置無關(guān)，如發(fā)電機、調(diào) 相機、電動機等，其正、負(fù)、零序阻抗均不相等。電力系統(tǒng)在正常穩(wěn)態(tài)運行或發(fā)生對稱故障時，系統(tǒng)中 各元件的參數(shù)是對稱的，都屬于正序參數(shù)。 7【重點】零序電流必須以中性線作為通路，判定依據(jù)如下若零序電壓施加在變壓器繞組的三角形(d形)側(cè)或不接地星形(Y形)側(cè)，無論其他側(cè)繞組接線方式如何，變壓器都無零序電流流通，則x0=無窮 ； 若零序電壓施加在變壓器繞組的接地星形(YN)側(cè)，則零 序電流通過三相繞組中