電力系統(tǒng)分析總復(fù)習(xí)經(jīng)典

1、電力系統(tǒng)分析,總復(fù)習(xí),第一章 電力系統(tǒng)的基本概念,電力系統(tǒng)：生產(chǎn)、輸送、分配和消費電能的各種電氣設(shè)備連接在一起而組成的整體。 電力系統(tǒng)構(gòu)成：發(fā)電廠、電網(wǎng)、用戶 電力網(wǎng)：輸送、分配電能。包括升、降壓變壓器和各種電壓等級的輸電線路。 額定頻率fN50Hz 電壓等級：3，6，10，35，110，220，330，500，750，1000KV,第一章 電力系統(tǒng)的基本概念,發(fā)電機(jī)額定電壓：1.05UN 變壓器額定電壓：一次繞組UN或1.05UN 二次繞組1.1 UN或1.05UN 裝機(jī)容量：發(fā)電機(jī)的額定輸出有功功率 負(fù)荷：負(fù)載消耗的有功功率 發(fā)電量：實際發(fā)出電能的總和 區(qū)域電網(wǎng)：供電電壓在220kV及以上

2、的電網(wǎng) 地方電網(wǎng)：供電電壓小于等于110kV的電網(wǎng),第一章 電力系統(tǒng)的基本概念,我國電力系統(tǒng)的格局：電網(wǎng)運營按區(qū)域分為國家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)兩個公司，格局是西電東送、南北互供、全國聯(lián)網(wǎng) 我國電力系統(tǒng)的特點：裝機(jī)容量大，覆蓋區(qū)域廣，分級管理，東西強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)，南北弱聯(lián)網(wǎng) 我國電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢：特高壓輸電和直流輸電并舉，并向全國強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,第一章 電力系統(tǒng)的基本概念,電力系統(tǒng)的特點 與國民經(jīng)濟(jì)關(guān)系密切 電能不能大量儲藏 暫態(tài)過程迅速 負(fù)載對電能質(zhì)量要求嚴(yán)格 電力系統(tǒng)運行要求 保證系統(tǒng)運行的安全可靠性（三級負(fù)荷） 保證良好的供電質(zhì)量 保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟(jì)性,第二章系統(tǒng)元件的等值電路和參數(shù)計算,輸電線路 架空線

3、路 電纜 輸電線的集中參數(shù)等值電路,Z=R+jX,R對應(yīng)其有功功率損耗，X對應(yīng)通電導(dǎo)線的磁場效應(yīng)，C對應(yīng)輸電線對地的電場效應(yīng)。由于輸電線在設(shè)計時避免了電暈現(xiàn)象的發(fā)生，其對地電導(dǎo)G0。,第二章系統(tǒng)元件的等值電路和參數(shù)計算,架空輸電線采用分裂導(dǎo)線的作用：減小電抗、減小電導(dǎo)（電暈放電） 變壓器的等值電路和參數(shù),RT+jXT,GT,-jBT,RTjXT：一、二次繞組漏抗 GTjBT：勵磁回路,第二章系統(tǒng)元件的等值電路和參數(shù)計算,Ps短路損耗（KW） Vs短路電壓百分?jǐn)?shù) P0空載損耗（KW） I0空載電流百分?jǐn)?shù),注意： VNkV； SNMVA； 折算到哪一側(cè)參數(shù)，用相應(yīng)的額定電壓VN。,第二章系統(tǒng)元件的

4、等值電路和參數(shù)計算,標(biāo)幺制,一般選定SB（100MVA）和VB=1.05VN,第三章 輸電線路運行特性及簡單電力系統(tǒng)潮流估算,電力系統(tǒng)的潮流：指系統(tǒng)中所有運行參數(shù)的總體，包括各個母線電壓的大小和相位、各個發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的功率及電流，以及各個變壓器和線路等元件所通過的功率、電流和其中的損耗。 電壓降落,第三章 輸電線路運行特性及簡單電力系統(tǒng)潮流估算,電壓損耗 電壓偏移 始端電壓偏移： 末端電壓偏移： 功率分布和功率損耗 已知線路末端功率和電壓 已知線路始端功率和電壓 變壓器的功率分布,第三章 輸電線路運行特性及簡單電力系統(tǒng)潮流估算,輸電線路空載運行特性 空載時 輕載時也有 傳輸功率極限 最大傳輸功

5、率為,第三章 輸電線路運行特性及簡單電力系統(tǒng)潮流估算,線路功率與電壓之間的關(guān)系 電壓損耗主要和Q有關(guān) 電壓相位差（電壓偏轉(zhuǎn)）主要和P有關(guān) 無功功率從電壓高端流向低端，且大小和電壓差值成正比 有功功率從電壓相位超前端流向相位滯后端，且大小和相位差有關(guān),第三章 輸電線路運行特性及簡單電力系統(tǒng)潮流估算,輻射形網(wǎng)絡(luò)潮流估算 不含環(huán)形電路、只有一個電源 1、等值電路及元件下標(biāo)的規(guī)定 2、功率分步近似計算 計算接地導(dǎo)納中的功率和不接地阻抗之路中的功率損耗（用各母線的額定電壓和0相位） 3、從已知電壓的母線開始按2的結(jié)果求各母線電壓,第三章 輸電線路運行特性及簡單電力系統(tǒng)潮流估算,環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流估算方法 1

6、、計算環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中各母線的運算負(fù)荷（包括所連線路接地導(dǎo)納中的功率及下屬輻射形網(wǎng)絡(luò)的總負(fù)荷及損耗）。 2、計算環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的近似功率分布，并求出功率分點。 3、在無功功率分點處將負(fù)荷按近似功率分布結(jié)果分成兩部分，并將環(huán)形網(wǎng)絡(luò)分成兩個輻射形網(wǎng)絡(luò)，然后分別采用輻射形網(wǎng)絡(luò)的潮流估算方法計算記及阻抗中損耗時的功率分布，再計算電壓分布。,第五章 電力系統(tǒng)正常運行方式的調(diào)整和控制,穩(wěn)態(tài)時，系統(tǒng)各點頻率相等 電力系統(tǒng)的供電負(fù)荷：電力系統(tǒng)的綜合用電負(fù)荷加上電力網(wǎng)的功率損耗 電力系統(tǒng)的發(fā)電負(fù)荷：電力系統(tǒng)的供電負(fù)荷再加上發(fā)電廠廠用電消耗的功率 日負(fù)荷曲線 ：描述一天24小時負(fù)荷的變化 作用：安排日發(fā)電計劃、確定運行方式

7、,第五章 電力系統(tǒng)正常運行方式的調(diào)整和控制,年最大負(fù)荷曲線 ：描述一年內(nèi)每個月最大有功功率負(fù)荷變化 作用：安排發(fā)電設(shè)備的檢修計劃 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)順序排列而繪制成 作用：安排發(fā)電計劃、可靠性估算,第五章 電力系統(tǒng)正常運行方式的調(diào)整和控制,負(fù)荷特性：負(fù)荷的功率隨電壓或頻率的變化而變化的關(guān)系 負(fù)荷頻率特性 負(fù)荷電壓特性 電力系統(tǒng)正常運行時的頻率要求：49.850.2Hz 保持頻率穩(wěn)定的前提：有功功率平衡,第五章 電力系統(tǒng)正常運行方式的調(diào)整和控制,發(fā)電機(jī)組的功率頻率靜態(tài)特性,第五章 電力系統(tǒng)正常運行方式的調(diào)整和控制,電力系統(tǒng)的頻率特性,頻率和有功功率平衡之間

8、的關(guān)系： 發(fā)電機(jī)的有功功率輸出隨頻率的下降而增加，而負(fù)載消耗的有功功率隨頻率的下降而減小。因此電力系統(tǒng)的頻率必然對應(yīng)著某一個平衡點。若有功消耗增加，則發(fā)電機(jī)出力增加，頻率下降，否則頻率上升。,第五章 電力系統(tǒng)正常運行方式的調(diào)整和控制,電力系統(tǒng)頻率一次調(diào)整：因為負(fù)荷頻率特性和發(fā)電機(jī)頻率特性的特點自動完成的調(diào)整。 電力系統(tǒng)頻率二次調(diào)整：改變發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)定值，使系統(tǒng)頻率恢復(fù)到規(guī)定范圍內(nèi) 電力系統(tǒng)頻率三次調(diào)整：利用發(fā)電計劃按最優(yōu)化準(zhǔn)則分配有規(guī)律變動的負(fù)荷,第五章 電力系統(tǒng)正常運行方式的調(diào)整和控制,日負(fù)荷曲線上可以把負(fù)荷分成基荷和峰荷 調(diào)度部門把發(fā)電廠分為三類：帶基荷發(fā)電廠，調(diào)峰發(fā)電廠，調(diào)頻發(fā)電廠

9、 發(fā)電廠是目前電力系統(tǒng)唯一的有功功率電源 我國火力發(fā)電廠占總?cè)萘恳话胍陨?第五章 電力系統(tǒng)正常運行方式的調(diào)整和控制,允許的電壓偏移： 35kV及以上： 5% 10kV以下： 7% 低壓照明： +7%，-10% 農(nóng)村電網(wǎng)：+7.5%，-10%（+10%，-15%） 允許合理的無功功率源配置是保證電壓合理的關(guān)鍵,第五章 電力系統(tǒng)正常運行方式的調(diào)整和控制,無功功率的平衡的原則：分層、分區(qū)、就地平衡 無功電源：發(fā)電機(jī)、同步調(diào)相機(jī)、靜電電容器、靜止無功補償器、靜止無功發(fā)生器 無功功率和電壓的關(guān)系 無功功率對電壓有決定性的影響 無功功率是引起電壓損耗的主要原因 而節(jié)點電壓有效值的大小對無功功率分布起到?jīng)Q定

10、性的作用。 實現(xiàn)無功功率在額定電壓下的平衡是保證電壓質(zhì)量的基本條件,第五章 電力系統(tǒng)正常運行方式的調(diào)整和控制,調(diào)整電壓的方法： 電力系統(tǒng)調(diào)壓方式主要是選取中樞電壓點，然后對這些點進(jìn)行控制 中樞點調(diào)壓模式有逆調(diào)壓、順調(diào)壓、恒調(diào)壓模式。 具體的調(diào)壓措施有發(fā)電機(jī)調(diào)壓、改變變壓器變比調(diào)壓、無功功率補償調(diào)壓、線路串聯(lián)電容補償調(diào)壓。,第五章 電力系統(tǒng)正常運行方式的調(diào)整和控制,當(dāng)n 個火電廠間進(jìn)行有功分配時，只有當(dāng)各電廠的耗量微增率均相等時，負(fù)荷分配則為最經(jīng)濟(jì)分配等微增率準(zhǔn)則,第六章 同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,派克變換 反派克變換,第六章 同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,派克變換的作用：派克變換是一種線性變換，將定子abc坐

11、標(biāo)變換到與轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)的dq0坐標(biāo) 派克變換的意義：在d、q、0坐標(biāo)系中，磁鏈方程成為常系數(shù)方程，從而使得同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型成為常系數(shù)方程，或者說將abc坐標(biāo)下“理想電機(jī)”的時變數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為非時變數(shù)學(xué)模型。是電機(jī)模型取得的一次巨大的突破,第六章 同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,派克變換的依據(jù)（等效原理）：變換前后電流產(chǎn)生的磁通相同 d軸同步電抗Xd ：當(dāng)f、D繞組開路，定子繞組中只流過單位d軸分量電流時，d繞組中的磁鏈 d軸暫態(tài)電抗Xd ：當(dāng)D繞組開路而f繞組磁鏈保持為0，定子繞組中只流過單位d軸分量電流時，d繞組中的磁鏈 d軸次暫態(tài)電抗Xd” ：當(dāng)f、D繞組磁鏈都保持為0，定子繞組中只流過單位d軸分量電流時，d繞組中的磁鏈,第七章 電力系統(tǒng)對稱故障分析,短路的類型（相間短路和接地短路） 三相短路 危害最大 兩相短路接地 兩相短路 單相短路 發(fā)生概率最大 無限大功率電源供電的三相短路 穩(wěn)態(tài)分量電流（交流分量或周期性分量）對稱 自由分量電流（衰減直流分量或非周期分量）不可能相等,第七章 電力系統(tǒng)對稱故障分析,沖擊電流出現(xiàn)的條件 電路原來處于空載狀態(tài) 短路恰好