電力系統(tǒng)分析課程總結(jié)

電力系統(tǒng)分析課程總結(jié)報告學(xué)院(部)：電氣學(xué)院 2014年6月28日I ................4 電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的額定電壓和額定頻率必須同電力系統(tǒng)的額定電壓和額定頻率相適應(yīng)。要了解電源設(shè)備和用電設(shè)備的額定電壓同電力網(wǎng)的額定電壓等級的關(guān)系。各種不同電壓等級的電力線路都有其合理的供電容量和供電范圍。(2)動力系統(tǒng)：在電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)上又加上動力設(shè)備，統(tǒng)稱為動力系統(tǒng)。(3)電力網(wǎng)絡(luò)：電力系統(tǒng)中，各種電壓等級的輸配電力線路及升降壓變壓器所成為的部分稱為電力網(wǎng)絡(luò)。2、電力系統(tǒng)的發(fā)展概況(2)同年，法國人德普列茨提高了直流輸電電壓，被認(rèn)為是世界上第一個電力系，第一條三相交流輸電線路在德國運行，三相交流輸電使輸送功率、(4)目前，大電力系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)，甚至出現(xiàn)全國性和國際性電力系統(tǒng)。(5)我國已建成華東、東北、華中、華北、西北、華南六個跨省電力系統(tǒng)，獨立(1)地理接線圖：按比例顯示電力系統(tǒng)中各發(fā)電廠和變電所相對地理位置，它反映電力線路的路徑和相互間的聯(lián)接，但不能完全顯示各電力元件間的連接情況。(2)電氣接線圖：顯示系統(tǒng)中各電力元件之間的電氣聯(lián)系，但不能反映發(fā)電廠和二、對電力系統(tǒng)運行的基本要求根據(jù)電能生產(chǎn)、輸送、消費的特殊性，對電力系統(tǒng)運行有如下三點要求。級負(fù)荷第二級負(fù)荷第三級負(fù)荷(1)電壓偏移：一般不超過用電設(shè)備額定電壓的±5%。(2)頻率偏移：一般不超過±0.2~0.5Hz。電力系統(tǒng)的經(jīng)濟指標(biāo)一般是指火電廠的煤耗以及電廠的廠用電率和電力網(wǎng)的網(wǎng)損式接地方式優(yōu)點：快速切除故障，安全性好；經(jīng)濟性好供電可靠性差優(yōu)點：供電可靠性高；安全性好缺點：經(jīng)濟性差；易出現(xiàn)諧振電壓線路參數(shù)和等值電路(1)導(dǎo)線(2)避雷線(3)桿塔(4)絕緣子(5)金具路的等值電路。.2變壓器、電抗器的參數(shù)和等值電路(1)電阻。變壓器的短路損耗Pk可近似地等于額定電流通過變壓器時，高低壓繞P=3I2R=3(rP=3I2R=3(rNT3UTU2TNNNN(2)電抗。在電力系統(tǒng)計算中，對于大容量的變壓器其電抗數(shù)值近似等于其阻抗的模的數(shù)值，它的電阻可以忽略不計。于是變壓器短路電壓的百分?jǐn)?shù)為UNTNNNN二、三繞組變壓器的參數(shù)和等值電路變壓器的等值電路。三、自耦變壓器的參數(shù)和等值電路電機和負(fù)荷的參數(shù)及等值電路的等值電路是的功率分布及功率損耗等。開式網(wǎng)絡(luò)一般是指由一個電源點通過樹狀(輻射狀)網(wǎng)絡(luò)向若干個負(fù)荷節(jié)點供電的性，但要求有合適的初值。3.1電力線路和變壓器的功率損耗和電壓降落節(jié)主要講了四部分主要內(nèi)容。一是電力線路的功率損耗和電壓降落，詳細(xì)介紹了各個損耗和電壓降落的計算方變壓器的導(dǎo)納支路為電感性，電力線路的導(dǎo)納支路為電容性；NTyTUUNVS~=VP+jVQ=PU201+I%SUTyTUUNNN流計算的開式網(wǎng)絡(luò)的潮流分布流分布(1)串聯(lián)電阻。其作用是以其容抗抵償線路的感抗。將其串聯(lián)在環(huán)式網(wǎng)絡(luò)中阻抗相對過大的線段上，可起轉(zhuǎn)移其他重載線段上流通功率的作用。(2)串聯(lián)電抗。其作用與串聯(lián)電容相反，主要是限流。將其串聯(lián)在重載線段上可(3)附加串聯(lián)加壓器。其作用在于不但可以調(diào)電壓大小，還可調(diào)電壓的相位角，使環(huán)網(wǎng)產(chǎn)生一環(huán)流功率，可使強制循環(huán)功率與自然分布功率的疊加達(dá)到理想值。拉夫遜法潮流計算分為直角坐標(biāo)形式和極坐標(biāo)形式兩種。牛頓-拉夫遜法有很好的收斂網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型節(jié)點電壓方程又分為以節(jié)點導(dǎo)納矩陣表示的節(jié)點電壓方程和以節(jié)點阻抗矩陣表示變壓器模型及其應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)變比時的修正總是有些變壓器的實際變比不等于變壓器兩側(cè)所選電壓基準(zhǔn)值之比，也就是不等于標(biāo)準(zhǔn)變3節(jié)點導(dǎo)納矩陣的形成和修改形成節(jié)點導(dǎo)納矩陣的計算歸納總結(jié)如下：iiiij=i于節(jié)點和間支路導(dǎo)納的負(fù)值，即1Y=Y=y=ijjiijzij5、節(jié)點導(dǎo)納矩陣是對稱方陣，因此一般只需要求取這個矩陣的上三角或下三角部6、對網(wǎng)絡(luò)中的變壓器，采用計及非標(biāo)準(zhǔn)變比時以導(dǎo)納表示的等值電路，并將之接入網(wǎng)絡(luò)中。然后按此等值電路用前述方法很方便地形成節(jié)點導(dǎo)納矩陣。在實際程序中，直接計算變壓器支路對節(jié)點導(dǎo)納矩陣的影響。功率方程和變量及節(jié)點分類高斯-塞德爾法潮流計算牛頓-拉夫遜法潮流計算采PQ計算P-Q分解法是從簡化以極坐標(biāo)表示的牛頓-拉夫遜法潮流修正方程基礎(chǔ)上派生出來1電力系統(tǒng)中有功功率的平衡一、頻率變化對用戶和發(fā)電廠及系統(tǒng)本身的影響1、頻率的一次調(diào)整(或稱為一次調(diào)頻)指由發(fā)電機組的調(diào)速器進(jìn)行的，是對一次2、頻率的二次調(diào)整(或稱為二次調(diào)頻)指由發(fā)電機組的調(diào)頻器進(jìn)行的，是對二次統(tǒng)的頻率調(diào)整電力系統(tǒng)負(fù)荷的有功功率——頻率靜態(tài)特性發(fā)電機組功率由于調(diào)速器的一次調(diào)整作用而增大，負(fù)荷功率因其本身的調(diào)節(jié)效應(yīng)而減少，經(jīng)過一個衰減的振蕩過程，達(dá)到新的平衡。三、頻率的二次調(diào)整當(dāng)負(fù)荷變動幅度較大(0.5%~1.5%)，周期較長(幾分鐘)，僅靠一次調(diào)頻作用不能的功頻特性平行移動，從而改變發(fā)電機的有功功率以保持系統(tǒng)頻率不變或在允許范圍聯(lián)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)問題。。電力系統(tǒng)中無功功率的平衡功率負(fù)荷和無功功率損耗無功功率負(fù)荷是以滯后功率因數(shù)運行的用電設(shè)備(主要是異步電動機)所吸收的無電壓管理系統(tǒng)的幾種調(diào)壓方式端電壓調(diào)壓采用。發(fā)電機的電壓調(diào)整是借助于調(diào)整發(fā)電機的勵磁電壓，以改變發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組的勵磁電流，就可以改變發(fā)電機定子端電壓。二、改變變壓器變比調(diào)壓三、改變網(wǎng)絡(luò)中無功功率分布調(diào)壓線路導(dǎo)線截面的選擇三、按導(dǎo)線的長期發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面損耗選擇導(dǎo)線截面：廠電力網(wǎng)——持續(xù)容許電流或經(jīng)濟電流密度許電壓損耗(短線路)容許電流損耗對稱分量法是分析電力系統(tǒng)不對稱故障的有效方法。在三相參數(shù)對稱的線性電路中，各序?qū)ΨQ分量具有獨立性。電力系統(tǒng)各元件零序和負(fù)序電抗的計算是本章的重點。某元件的各序電抗是否相相量。7.2同步發(fā)電機的負(fù)序電抗和零序電抗負(fù)序電抗步頻率的分量的比值。由定子繞組的漏抗確定。異步電動機的參數(shù)和等值電路異步電動機的次暫態(tài)參數(shù)和等值電路動機的負(fù)序和零序參數(shù)變壓器的零序參數(shù)和等值電路1、零序電壓施加在變壓器繞組的三角形側(cè)或不接地星形側(cè)時，無論另一側(cè)繞組的2、零序電壓施加在繞組連接成接地星形一側(cè)時，大小相等，相位相同的零序電流統(tǒng)的序網(wǎng)絡(luò)1、利用對稱分量法分析電力系統(tǒng)的各種不對稱故障，首先應(yīng)該繪出與系統(tǒng)各序阻各序分特殊相的隨意性，需要在故障邊界條件方程中引入移相系數(shù)。對于發(fā)生在星形-三角形接法變壓器兩側(cè)的故障，為了考慮正序和負(fù)序分量經(jīng)過變壓器后會產(chǎn)生不同的相位移動，也需要在邊界條件中引入相應(yīng)的移相系數(shù)。立8.1由無限大容量電源供電的三相短路的分析與計算三、短路的沖擊電流、短路電流的最大有效值和短路功率8.2電力系統(tǒng)三相短路的實用計算8.3電力系統(tǒng)不對稱短路的分析與計算根據(jù)正序等效定則，不對稱短路時短路點的正序電流值等于在短路點每相接入附加阻抗而發(fā)生三相短路時的短路電流值。因此，三相短路的運算曲線可以用來確定不(1)元件參數(shù)計算及等值網(wǎng)絡(luò)。(2)化簡網(wǎng)絡(luò)求各序等值電抗。(3)計算電流分布系數(shù)。(4)求出各電源的計算電抗和系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移電抗。(5)查運算曲線計算短路電流。(6)若要求提高計算準(zhǔn)確度，可進(jìn)行有關(guān)的修正計算。8.4電力系統(tǒng)非全相運行的分析介紹了發(fā)電機的基本方程，為電力系統(tǒng)暫態(tài)過程研究準(zhǔn)備基礎(chǔ)知識。特性。即機組的轉(zhuǎn)子運動方程式和同步發(fā)電機組的功-角特性方程式。其中同步發(fā)電機穩(wěn)電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性的基本概念同步發(fā)電機組的運動方程式3發(fā)電機的功-角特性方程式角特性方程式電動勢和直軸暫態(tài)電抗表示發(fā)電機角特性方程式電動勢和直軸暫態(tài)電抗表示發(fā)電機統(tǒng)中發(fā)電機的功-角特性方程式對于隱極式發(fā)電機，只有以空載電動勢和同步電抗或以直軸暫態(tài)電抗后的電動勢和直軸暫態(tài)電抗表示發(fā)電機時，才能繪出其等值電路值電電動機的機電特性本節(jié)主要講了異步電動機組的運動方程式和電磁轉(zhuǎn)矩。9.5自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)對功-角特性的影響有下降。由功-角特性方程式，可以看出，由于自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)的作用，使空載電動勢理生本概念的10.2小擾動法的基本原理和分析在電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性中的應(yīng)用的基本原理雅普諾夫運動穩(wěn)定性理論率及負(fù)荷的穩(wěn)定性力系統(tǒng)電壓的靜態(tài)穩(wěn)定性力系統(tǒng)頻率的靜態(tài)穩(wěn)定性三、電力系統(tǒng)負(fù)荷的靜態(tài)穩(wěn)定性力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的影響述力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定