電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析-馬士英

1、 第一章 電力系統(tǒng)的基本概念第一節(jié) 電力系統(tǒng)概述一、電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)及動力系統(tǒng)的概念 1、電力系統(tǒng) 由鍋爐、反應(yīng)堆、汽輪機、水輪機，發(fā)電機、變壓器、線路、用電設(shè)備以及其測量、保護、控制裝置等按一定規(guī)律聯(lián)系在一起組成的用于電能生產(chǎn)、輸送、分配和消費的系統(tǒng)稱為電力系統(tǒng)。P3圖13為電力系統(tǒng)的示意圖（圖中未示出測量、保護和控制裝置等）。2、各部分的作用鍋爐（反應(yīng)堆）、汽輪機（水輪機）、發(fā)電機發(fā)電機組作用：生產(chǎn)電能將其它形式的能量轉(zhuǎn)變成電能；生產(chǎn)過程：在火力發(fā)電廠（鍋爐汽輪機發(fā)電機組成火力發(fā)電機組）和核電廠（反應(yīng)堆汽輪機發(fā)電機組成原子能發(fā)電機組），鍋爐和反應(yīng)堆分別將化學(xué)能和核能轉(zhuǎn)變成熱能；再由汽輪機將

2、熱能轉(zhuǎn)變成機械能；最后由發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)變成電能。在水電廠（水輪機發(fā)電機組成水力發(fā)電機組），水輪機將水的勢能和動能轉(zhuǎn)變成機械能，再由發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)變成電能。需要指出，現(xiàn)代電力系統(tǒng)中除上述三種主要發(fā)電廠類型外，還有利用風(fēng)能、潮汐能、地?zé)岷吞柲艿母鞣N發(fā)電廠。 變壓器：作用：對電壓的大小進行變換，以利電能的輸送和使用。升高電壓滿足大容量遠(yuǎn)距離輸電的需要；降低電壓滿足用電的需求。線 路：作用：輸送、分配電能。 用電設(shè)備：作用：消耗電能（將電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能量）。 2、電力網(wǎng) 電力系統(tǒng)中除發(fā)電機組和用電設(shè)備外的部分，即由變壓器和輸、配電線路組成的網(wǎng)絡(luò)，其任務(wù)是進行電能的變換、輸送和分配。二、電力

3、系統(tǒng)發(fā)展簡史 電力系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了直流單相交流三相交流交直流并存的過程。 它是由不同時期的技術(shù)發(fā)展水平?jīng)Q定的。（簡介早期直流輸電的情況及其缺點、單相交流輸電的組成及其缺點、三相交流輸電的優(yōu)點與存在的問題、交直流輸電系統(tǒng)的組成及特點）三、電能生產(chǎn)的特點 1、重要性 指電能供應(yīng)的中斷或減少將嚴(yán)重影響國民經(jīng)濟的各個部門 2、瞬時性 指電力系統(tǒng)從一種運行方式過渡到另一種運行方式的過渡過程非常短暫 3、連續(xù)性 電能不能大量儲存，其生產(chǎn)、輸送、分配、消費是同時進行的，發(fā)電廠在任何時刻所生產(chǎn)的電能等于用電設(shè)備消費與輸送、分配過程中損耗的電能之和四、對電力系統(tǒng)的基本要求 由于電能生產(chǎn)的上述特點，對電力系統(tǒng)提出

4、了如下基本要求 1、保證供電的可靠性 由于國民經(jīng)濟和社會生活的各部門均以電能作為能源，電能又不能大量儲存，因此電力系統(tǒng)中供電的中斷將使生產(chǎn)停頓，生活混亂、甚至危及人身和設(shè)備的安全，造成十分嚴(yán)重的后果，給國民經(jīng)濟帶來嚴(yán)重的損失。因此保證供電的可靠性是對電力系統(tǒng)運行的首要要求。 要提高供電可靠性就必須增加投資，為了不過多的增加投資，應(yīng)根據(jù)用戶的重要性及停電對用戶的影響將負(fù)荷分成三類，然后采取不同的措施滿足各種負(fù)荷的供電可靠性要求。 I類負(fù)荷供電中斷會造成人身傷亡事故、設(shè)備損壞、產(chǎn)品報廢、生產(chǎn)秩序長期不能恢復(fù)、人民生活混亂、政治影響大的用戶，這類負(fù)荷為重要負(fù)荷。對這類負(fù)荷的供電可靠性要求是任何情況下

5、都要保證不間斷供電。 II類負(fù)荷中斷供電會造成大量減產(chǎn)、人民生活會受到影響的用戶，稱為較重要負(fù)荷。對這類負(fù)荷的供電可靠性要求是盡可能保證不間斷供電。 III類負(fù)荷I、II類負(fù)荷以外的其它負(fù)荷稱為III類負(fù)荷，對這類負(fù)荷的供電可靠性要求是可以間斷停電。 2、保證良好的電能質(zhì)量 衡量電能質(zhì)量的指標(biāo)有三個： 電壓偏移：一般為 波形： 用紋波系數(shù)表示 3、提高電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性 衡量電力系統(tǒng)經(jīng)濟性的指標(biāo)有：網(wǎng)損率、廠用電率、燃料消耗率等。 概括起來對電力系統(tǒng)運行的基本要求是：可靠高質(zhì)經(jīng)濟地向用戶提供高質(zhì)量的電能。五、滿足對電力系統(tǒng)基本要求的根本措施 1、根本措施采用聯(lián)合電力系統(tǒng) 2、聯(lián)合電力系統(tǒng)把一

6、些地方電力系統(tǒng)通過聯(lián)絡(luò)線路連接起來組成的系統(tǒng)。 3、聯(lián)合電力系統(tǒng)的優(yōu)越性各地負(fù)荷之間的錯峰效益節(jié)約電力設(shè)備投資；提高供電可靠性、降低備用容量提高可靠性同時，節(jié)約設(shè)備投資；采用大容量機組降低能源消耗（當(dāng)前我國火力發(fā)電平均能耗374克/KWh,上海外高橋二期100萬千瓦機組281克/KWh,對一臺100萬千瓦機組煤耗每降低1克，每年就可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤67千噸，節(jié)約燃料費數(shù)百萬元【1】）；實現(xiàn)區(qū)域間的經(jīng)濟調(diào)度，充分利用水利資源；承受負(fù)荷沖擊能力強，有利于穩(wěn)定系統(tǒng)頻率和電壓，提高電能質(zhì)量。4、聯(lián)合電力系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀 國內(nèi)情況我國能源及電能需求分布情況（能源主要在西部西南的水電資源、西北的煤炭資源；電力負(fù)荷集

7、中在中、東部），電力供應(yīng)的格局（西電東送、南北互供）系統(tǒng)建設(shè)情況：簡介當(dāng)前電網(wǎng)發(fā)展情況及未來建設(shè)目標(biāo)。電壓情況：為適應(yīng)大容量遠(yuǎn)距離輸電的需要，區(qū)域內(nèi)交流輸電主要采用330KV、500KV、直流±500KV；區(qū)域間電壓采用交流750KV、1000KV和直流±800KV【2】。國外情況簡介跨國電網(wǎng)情況六、簡介我國電力發(fā)展方針【3】電源建設(shè)方面：優(yōu)化發(fā)展火電、加速開發(fā)水電、積極建設(shè)核電、大力發(fā)展綠色能源發(fā)電。電網(wǎng)建設(shè)方面：建設(shè)高度自動化的全國聯(lián)合電力系統(tǒng)，實現(xiàn)西電東送、南北互供的戰(zhàn)略目標(biāo)。參考文獻：1 “中華第一機組”在上?？⒐?最大火電基地崛起.中央政府門戶網(wǎng)站. 2006年0

8、2月17日23 熊信銀.發(fā)電廠電氣設(shè)備（第三版）.北京：中國電力出版社.2005年第二次課教學(xué)內(nèi)容：電力系統(tǒng)的接線方式和電壓等級教學(xué)目的：通過本節(jié)的教學(xué)使學(xué)生掌握電力系統(tǒng)的接線方式及各種 接線方式的特點；掌握電力系統(tǒng)的電壓等級及其使用范 圍。教學(xué)步驟：一、電力系統(tǒng)的接線方式 1、電力系統(tǒng)的接線圖及其類型 電氣接線圖表示電力系統(tǒng)各元件之間電氣聯(lián)系的電路圖，一般以單線圖表示。 電力系統(tǒng)的地理接線圖按比例表示電力系統(tǒng)中各發(fā)電廠和變電所的相對地理位置接線圖。 2、電力系統(tǒng)的接線方式及其特點 1）接線方式分類： 無備用接線方式用戶只能從一個方向獲得電能的接線方式，包括單回路放射式、單回路干線式、單回路鏈

9、式接線； 有備用接線方式用戶可以從兩個或兩個以上方向獲得電能的接線方式。包括雙回路放射式、干線式、鏈?zhǔn)綐O限；環(huán)式接線和兩端供電方式。 2）各種接線方式的特點 無備用接線方式： 優(yōu)點接線簡單、投資少、運行維護方便 缺點供電可靠性差 有備用接線方式： 雙回路放射式 優(yōu)點：供電可靠性高、電壓質(zhì)量好 缺點：投資大、經(jīng)濟性差 環(huán)形接線 優(yōu)點；供電可靠性較高、較為經(jīng)濟 缺點：運行調(diào)度復(fù)雜、故障或檢修切除一側(cè)線 路時，電壓質(zhì)量差，供電可靠性下降。 兩端供電式 優(yōu)點：供電可靠性高、經(jīng)濟性好、故障或檢修 時電壓質(zhì)量較好； 缺點：受電源分布限制、運行復(fù)雜 3）電力系統(tǒng)接線方式的選擇原則 供電可靠性滿足要求；檢修或

10、事故時也有良好的電能質(zhì)量；運行靈活、操作安全；經(jīng)濟上合理。 最后經(jīng)過經(jīng)濟技術(shù)比較選出最優(yōu)方案。4）各種接線方式的大致適用情況無備用接線方式通常用于對于三類負(fù)荷的供電，但在采取一定措施后（如采用成套配電裝置、線路裝設(shè)重合閘等）也可用于對二類負(fù)荷的供電；有備用接線方式用于對一類負(fù)荷和二類負(fù)荷的供電。二、電力系統(tǒng)的電壓等級 1、規(guī)定電力系統(tǒng)電壓等級的目的1)輸電線路最合理電壓對于一定的輸送容量和輸送距離，電壓等級越高，電流越小，輸電線路的電能損耗越小，電能損耗費越低；但電壓越高，對絕緣的要求越高，線路桿塔、變壓器、斷路器等的絕緣投資越大。如以C1表示線路的年電能損耗費用，以C2表示設(shè)備的年投資費用，

11、C表示兩項費用之和，則有下圖所示關(guān)系 2)電壓等級的確定原則 從減小運行費用出發(fā)，電壓等級越多越好，因為這樣每條線路的都可以選擇靠近最合理電壓的電壓等級；但從設(shè)備制造的角度考慮，電壓等級過多，不僅不利于設(shè)備的系列化生產(chǎn)，也將使設(shè)備造價升高，同時也給設(shè)備的維修、更換帶來不便。 綜合考慮使用和設(shè)備制造兩方面的需要，考慮我國現(xiàn)在的實際情況和將來的發(fā)展，規(guī)定了我國電力系統(tǒng)的電壓等級如表16。2、關(guān)于電力系統(tǒng)額定電壓等級的幾點說明1）用電設(shè)備的額定電壓為什么取輸電線路的額定電壓？ 2）為什么發(fā)電機的額定電壓比線路額定電壓高5% 3）為什么變壓器的一次側(cè)額定電壓等于用電設(shè)備的額定電壓；二次側(cè)額定電壓較線路

12、的額定電壓高10%（或5%） 3、各種電壓等級的適用范圍 154KV、60KV不推廣使用，因為根據(jù)經(jīng)驗，110KV以下電壓級差應(yīng)不小于三倍，110KV以上以兩倍左右為宜。3KV用于企業(yè)內(nèi)部，主要是大容量電動機；500KV、330KV、220KV大多用于大電力系統(tǒng)主干線；110KV用于小電力系統(tǒng)主干線，大電力系統(tǒng)二次網(wǎng)絡(luò)；35KV用于大城市和大企業(yè)的內(nèi)部配電網(wǎng)絡(luò)和農(nóng)村配電網(wǎng)；10KV主要用于更低一級的配電網(wǎng)。值得提出的是隨著用電量的增加和輸電距離、輸送容量的增大，可以確定的發(fā)展趨勢是在全國聯(lián)網(wǎng)后，750KV、1000KV將成為電力系統(tǒng)的主干線；而330KV、500KV用于二次網(wǎng)絡(luò)；110KV成為

13、大城市、大企業(yè)和農(nóng)村電力網(wǎng)的配電壓電壓1。參考文獻：1第三次課教學(xué)內(nèi)容：電力系統(tǒng)中性點的運行方式教學(xué)目的：通過本節(jié)的教學(xué)使學(xué)生建立電力系統(tǒng)中性點的概念；掌握電力系統(tǒng)中性點的運行方式和電力系統(tǒng)中性點接地、不接地和經(jīng)消弧線圈接地三種主要接地運行方式的特點和應(yīng)用情況。教學(xué)步驟：一、電力系統(tǒng)中性點及其運行方式分類1、電力系統(tǒng)中性點的概念電力系統(tǒng)中星形接線的發(fā)電機或變壓器的中點稱為電力系統(tǒng)的中性點。 2、電力系統(tǒng)中性點的運行方式【1】中性點直接接地中性點不接地中性點經(jīng)消弧線圈接地中性點經(jīng)小電阻接地中性點經(jīng)中電阻接地中性點經(jīng)高電阻接地當(dāng)前，我國電力系統(tǒng)應(yīng)用最多的有中性點直接接地、中性點不接地和中性點經(jīng)消弧

14、線圈接地三種。二、各種中性點運行方式的特點及適用場所1、中性點直接接地運行方式的特點及適用場所中性點直接接地示意圖 正常運行電壓相量圖 A相單相接地電壓相量圖缺點：單相接地時有很大的短路電流，需切除故障線路，因而供電可靠性差；優(yōu)點：正常運行或單相接地時非故障相對地電壓等于相電壓，線路對地絕緣可以按相電壓設(shè)計，從而可以減少線路造價。使用場所：110KV及以上電壓電網(wǎng)，因為這類電網(wǎng)的絕緣費用較高，按相電壓設(shè)計對地絕緣可以大幅度降低線路造價。為提高其供電可靠性通常采用沿整條線路架設(shè)避雷線的方法來減少發(fā)生單相接地故障的機會。同時裝設(shè)重合閘裝置來進一步提高供電可靠性。2、中性點不接地運行方式的特點及適用

15、場所正常運行示意圖 正常運行電壓相量圖 正常運行電容電流相量圖單相接地示意圖 單相接地電壓相量圖 單相接地電容電流向量圖優(yōu)點：單相接地時故障相電流小（），故障點不會出現(xiàn)電弧，且三個線電壓仍保持對稱，不會影響用電設(shè)備的正常工作，所以不必跳閘，規(guī)程規(guī)定可以繼續(xù)運行2小時，供電可靠性高。缺點：單相接地時，非故障相對地電壓升高為線電壓，中性點電壓升高為相電壓，對絕緣的要求高。適用場所：60KV及以下電力網(wǎng)。3、中性點經(jīng)消弧線圈接地運行方式的特點及適用場所經(jīng)消弧線圈接地運行方式的目的： 在中性點不接地系統(tǒng)中，當(dāng)線路較長，線路對地電容較大，或電源電壓較高時，單相接地時流過接地點的電流可能較大，當(dāng)電流超過規(guī)

16、定值時（一般認(rèn)為3560KV超過10A；10KV超過20A；36KV超過30A），就會在接地點產(chǎn)生電弧，從而引起弧光過電壓。采用經(jīng)消弧線圈接地的目的就是在發(fā)生單相接地時，用電感電流補償電容電流，使接地點電流小于規(guī)定值，避免電弧產(chǎn)生。工作原理：由圖可以看到，單相接地時，由于中性點電感電流與接地電容電流相位相反，流過接地點的總電流為二者數(shù)值之差，適當(dāng)選擇電感值就可以使流過接地點的電流小于規(guī)定值，從而使故障處不會出現(xiàn)電弧，避免了電弧引起的弧光過電壓對電氣設(shè)備和線路絕緣的威脅，所以該電感稱為消弧線圈。正常運行示意圖 正常運行電壓相量圖 正常運行電容電流相量圖單相接地示意圖 單相接地電壓相量圖單相接地電

17、流相量圖補償方式及其選擇：欠補償：過補償：全補償：全補償方式在正常運行過程中，出現(xiàn)零序電壓時將引起零序電壓諧振，所以全補償方式是一種需要避免出現(xiàn)的補償方式；欠補償在運行方式發(fā)生變化（切除部分并聯(lián)線路時），有可能形成全補償，因此也不采用；通常采用的補償方式為過補償。無自然中性點的三相系統(tǒng)中性點的獲取方法【2】對于10KV電力系統(tǒng)變壓器繞組通常采用三角形接線，系統(tǒng)無自然中性點，為獲取中性點可以在母線上裝設(shè)接地變壓器。接地變壓器繞組采用“Z”形接線，目的是獲得大的正序和負(fù)序電抗，很小的零序電抗。參考文獻：12第四次課教學(xué)內(nèi)容：復(fù)功率表示法；發(fā)電機的運行特性和數(shù)學(xué)模型教學(xué)重點：復(fù)功率表示法、發(fā)電機的運

18、行特性和運行限額教學(xué)步驟： 為了進行電力系統(tǒng)的分析計算，必須建立電力系統(tǒng)的等值電路即數(shù)學(xué)模型。而電力系統(tǒng)又是由發(fā)電機、變壓器、線路和用電設(shè)備組成的，所以要建立電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型必須先建立電力系統(tǒng)各元件的數(shù)學(xué)模型，本章就來討論這些問題。一、復(fù)功率表示法 眾所周知，功率包括有功功率和無功功率兩部分，在電力系統(tǒng)計算中常采用復(fù)功率來表示，復(fù)功率表示法有兩種，本書采用國際電工委員會所推薦的表示方法。即 此外順便說明：有些書采用的復(fù)數(shù)表示法為 不管采用那一種方法，在感性負(fù)荷情況下，Q均為正值；容性負(fù)荷下均為負(fù)值。二、發(fā)電機的運行特性和數(shù)學(xué)模型 同步發(fā)電機有兩種結(jié)構(gòu)方式，隱極機和凸極機。下面分別來討論它們在

19、穩(wěn)態(tài)運行時的運行特性和數(shù)學(xué)模型和運行限額和數(shù)學(xué)模型。 一）發(fā)電機穩(wěn)態(tài)運行時的相量圖和功角特性 1、隱極機的相量圖和功角特性 1）隱極機的特點 穩(wěn)態(tài)運行時，發(fā)電機在正軸和交軸方向的磁路對稱，同步電抗。 2）隱極機的相量圖見下圖b 3）隱極機的功角特性 見下圖c (a)等值電路 (b)相量圖 (c) 功角特性2、凸極機的相量圖和功角特性 1）凸極機的特點 發(fā)電機在正軸和交軸方向的磁路不對稱，（）2）相量圖 見下圖(b)（注意說明虛構(gòu)電勢的定義及意義）。 3）功角特性見下圖(c)(a)等值電路 (b)相量圖 (c) 功角特性 二）發(fā)電機的運行限額和數(shù)學(xué)模型 1、隱極機的運行限額和數(shù)學(xué)模型 1）運行極

20、限圖 隱極式發(fā)電機的相量圖 圖（a）相量圖 圖（b）運行極限圖圖中線段按一定比例表示電流在電抗上的壓降大小，也可表示定子電流的大小，同時還可表示發(fā)電機視在功率S的大小。線段則表示發(fā)電機無功功率Q的大小。線段則表示發(fā)電機有功功率的大小。線段則既表示發(fā)電機空載電動勢大小，同時也表示勵磁電流的大小。隱極發(fā)電機的運行極限圖圖（b）示出了隱極機在額定條件下運行時的相量圖，圖中線段表示定子額定電流的大小，同時也表示發(fā)電機額定視在功率Sn的大小;線段則表示發(fā)電機無功功率Qn的大?。痪€段表示發(fā)電機有功功率Pn的大??；線段表示發(fā)電機額定空載電動勢大小，也表示額定勵磁電流的大小。注意到發(fā)電機運行時必須遵守以下限制

21、條件：定子繞組電流不得超過其額定值，否則將引起定子繞組過熱；勵磁繞組電流不得超過其額定值，否則將引起轉(zhuǎn)子勵磁繞組過熱；發(fā)電機有功出力不得超過原動機的額定出力（為充分利用設(shè)備，汽輪發(fā)電機組原動機的額定出力等于發(fā)電機的額定功率，水輪發(fā)電機為考慮水頭降低的運行需要，一般水輪機的額定出力稍大于發(fā)電機的額定出力）；此外還必須考慮進相運行情況下保持系統(tǒng)并列運行穩(wěn)定性的要求。根據(jù)發(fā)電機運行要求作出的汽輪發(fā)電機組的運行極限圖如圖（b）陰影部分所示。2）數(shù)學(xué)模型 以P和U表示，同時還必須給出無功限額（注意無功限額的確定方法） 以P和Q表示（定出力機組） 2、凸極機的運行限額和數(shù)學(xué)模型（略） 第五次課教學(xué)內(nèi)容：變

22、壓器的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型教學(xué)重點：變壓器的數(shù)學(xué)模型及參數(shù)計算教學(xué)步驟：一、變壓器的類型 雙繞組變壓器、三繞組變壓器、自耦變壓器（三繞組）二、雙繞組變壓器的數(shù)學(xué)模型及參數(shù)計算 1、數(shù)學(xué)模型電機學(xué)中雙繞組變壓器的數(shù)學(xué)模型如下：圖中： 電力系統(tǒng)分析計算通常采用節(jié)點電壓法，為簡化計算在電力系統(tǒng)分析中通常對變壓器的等值電路作如下處理：將變壓器的勵磁支路移到等值電路的一端，這樣處理的目的是減少等值電路的節(jié)點數(shù)。變壓器的勵磁值路用導(dǎo)納表示。 處理后的變壓器等值電路如下圖所示：圖中： 、。2、參數(shù)計算變壓器銘牌或手冊中并不直接給出變壓器的參數(shù)，而是給出短路試驗數(shù)據(jù)（）和空載試驗數(shù)據(jù)（）.短路試驗：將變壓器一側(cè)三相

23、繞組短接，在另一側(cè)繞組施加三相對稱電壓，調(diào)整所施加的電壓的大小，變壓器繞組電流也隨之改變，當(dāng)變壓器繞組電流等于額定值時，此時所施加的電壓稱為短路電壓，變壓器的三相總有功損耗稱為短路損耗，短路電壓通常用百分值表示，即?？蛰d試驗：變壓器一側(cè)繞組開路，另一側(cè)施加三相對稱額定電壓，此時測得的變壓器輸入線電流稱為空載電流；變壓器的三相總損耗稱為空載損耗，空載電流通常用百分值表示，即。根據(jù)短路試驗和空載試驗條件及變壓器的等值電路可知： 短路試驗等值電路及短路電壓相量圖 空載試驗等值電路及空載電流相量圖短路損耗，即繞組電阻上的損耗；短路電壓；空載損耗，即導(dǎo)納上的損耗；空載電流。利用上述關(guān)系和電路的基本規(guī)律即

24、可得變壓器參數(shù)的計算公式如下：（推導(dǎo)過程略）電阻計算： 電抗計算： 電納計算： 電導(dǎo)計算：公式中：三相總損耗（KW）變壓器額定容量（MVA）變壓器額定線電壓（KV）變壓器每相電阻、電抗（）變壓器每相電導(dǎo)、電納（S）。注意：計算時代入那一側(cè)的電壓計算所得的參數(shù)就是歸算到那一側(cè)的數(shù)值。三、三繞組變壓器的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型 1、三繞組變壓器的結(jié)構(gòu)和容量比1）結(jié)構(gòu)：三繞組變壓器的每相具有三個繞組，分別稱為高壓繞組、中壓繞組和低壓繞組（此外還有一種特殊的三繞組變壓器，其有一個高壓繞組和兩個電壓相同的低壓繞組，稱為低壓分裂繞組變壓器，此種變壓器除能完成電壓變換作用外，還可以限制短路時的短路電流，具體應(yīng)用情況在

25、發(fā)電廠主系統(tǒng)課程中介紹，但其等值電路和參數(shù)計算方法與三繞組變壓器完全相同，不再單獨討論）。2）容量比三繞組變壓器根據(jù)使用場所各級電壓負(fù)荷的不同，三個繞組的額定容量可能相同，也可以做成不相同。我國三繞組變壓器按容量比分為三種類型：1：1：1；1：1：0.5；和1：0.5：1。順便說明在變壓器三個繞組額定容量不相同的情況下，變壓器的額定容量指最大一個繞組的額定容量。2、數(shù)學(xué)模型電機學(xué)采用的等值電路 電力系統(tǒng)分析采用的近似等值電路 2、參數(shù)計算1）計算依據(jù)三繞組變壓器銘牌上給出的是每兩個繞組做短路試驗的實驗數(shù)據(jù)和空載實驗數(shù)據(jù)。需要指出，為防止短路試驗中損壞變壓器，短路試驗中所有繞組的電流不得超過其額

26、定電流。根據(jù)這一要求，對于容量比為1：1：1的三繞組變壓器任兩個繞組之間的短路試驗都是在變壓器額定電流下進行；對于容量比為1:1:0.5的變壓器12繞組短路試驗在變壓器額定電流下進行，13繞組和23繞組的短路試驗在二分之一變壓額定電流（即第3繞組額定電流）下進行，這樣在參數(shù)計算時就需要將在1/2In下的實驗數(shù)據(jù)歸算到變壓器額定容量之下。歸算公式為：短路損耗歸算：（電阻的功率損耗與電流的平方成正比）短路電壓歸算：（電壓降落與電流大小成正比）根據(jù)慣例:對于三繞組變壓器，銘牌或手冊給出的短路損耗沒有歸算到變壓器額定容量之下，應(yīng)用時需進行歸算；但短路電壓卻一般都已歸算到變壓器額定容量之下（除非有特殊說

27、明）。2）參數(shù)計算 A、電阻計算： 計算每個繞組在額定電流下的短路損耗計算各繞組電阻式中各量單位同前。B、電抗計算： 計算各繞組的短路電壓 計算各繞組電抗式中各量單位同前。注意事項：升壓型三繞組變壓器和降壓型三繞組變壓器變壓器兩個繞組之間的距離越大，兩者之間的漏抗越大，帶負(fù)荷運行時漏抗上的壓降越大，從保證電壓質(zhì)量的角度出發(fā)，過大的變壓器內(nèi)部壓降是不利的，所以在三繞組變壓器中為減小運行中變壓器的內(nèi)部壓降，除高壓繞組出于絕緣考慮和分接頭引接方便考慮布置在最外層外，通常根據(jù)功率的流向和大小，對中、低壓繞組在鐵心上做不同的排列。升壓型變壓器:升壓型變壓器功率從低壓繞組流向高、中壓繞組，為減小低壓繞組和

28、高、中壓繞組之間的漏抗，布置時應(yīng)使低壓繞組距離高壓、中壓繞組都比較近，即布置在低壓繞組和中壓繞組之間。降壓型變壓器：降壓型變壓器功率主要從高壓側(cè)流向中壓側(cè)，其次從高壓側(cè)流向低壓側(cè)，所以降壓型三繞組變壓器的中壓繞組布置在中間，低壓繞組靠近鐵心布置。升壓型變壓器和降壓型三繞組變壓器三個繞組的布置情況如下圖所示中間繞組的等值電抗變壓器各個繞組的漏磁通為三個繞組電流所產(chǎn)生的漏磁通的綜合，布置在中間的變壓器繞組的總漏磁通可能與本身產(chǎn)生的漏磁通方向相反，從而使其漏抗成為負(fù)值，但一案情況下其絕對值很小，實際工作中一般忽略而取為零。 低壓繞組漏磁通 中壓繞組漏磁通C、電導(dǎo)和電納的計算由于三繞組變壓器空載試驗的

29、條件與雙繞組變壓器相同，所以電導(dǎo)和電納的計算方法也相同。四、自耦變壓器的等值電路和參數(shù)計算 1、自耦變壓器的結(jié)構(gòu)與特點1）變壓器原副邊之間具有電的直接聯(lián)系，運行中中性點直接接地自耦變壓器原、副邊之間不僅有磁的聯(lián)系，還有電的直接聯(lián)系。如下圖所示：原理結(jié)構(gòu)圖 簡化結(jié)構(gòu)圖 中性點不接地情況下 中性點接地情況下單相接地時低壓側(cè)對地電壓 單相接地時低壓側(cè)對地電壓圖中畫出了高壓側(cè)單相接地時，低壓側(cè)在中性點接地和不接地兩種情況下的對地電壓，中性點接地情況下低壓側(cè)在正常運行和單相接地情況下非故障相對地電壓均為相電壓；但在中性點不接地情況下，非故障相對地電壓將大幅度升高，為降低對低壓側(cè)線路和電氣設(shè)備的絕緣要求，

30、自耦變壓器的中性點必須接地，由于中性點為高壓、低壓的公共中性點，所以自耦變壓器只能用于連接兩個中性點接地運行的電壓網(wǎng)絡(luò)。2）自耦變壓器通常做成三繞組形式，第三繞組（低壓繞組）與自耦繞組之間僅有磁的聯(lián)系，且采用三角形接線電力系統(tǒng)運行中，期望電壓波形為正弦波，但由于鉄芯的磁飽和作用，要使電壓波形（電動勢）為正弦波，則要求鉄芯中的磁通為正弦波形，而要產(chǎn)生正弦波形的磁通，則需要具有尖頂波形的勵磁電流，它可以近似看作是基波和三次諧波之和（還有其他高次諧波，但主要是三次諧波）。但由于三次諧波是零序性諧波，在中性點不接地的形形接線中無法流通，因而不能滿足對勵磁電流的要求，引起磁通波形、從而電壓波形畸變；在中

31、性點接地系統(tǒng)中，三次諧波電流雖然可以流通，但三次諧波流入系統(tǒng)，將會引起諧波污染。為此我們在大型電力變壓器中總是使一側(cè)繞組接成三角形，三角形接線提供了三次諧波電流的通道，而且只在變壓器內(nèi)部流通，既滿足了對立電流的要求，也不會對系統(tǒng)造成諧波污染。概括起來，自耦變壓器的結(jié)構(gòu)特點為：通常做成三繞組形式，其中高壓繞組和中壓繞組采用自耦連接，中性點接地；低壓繞組和高壓、中壓繞組之間采用磁連接，接成三角形。2、等值電路（數(shù)學(xué)模型）與參數(shù)計算自耦變壓器雖然與普通三繞組變壓器結(jié)構(gòu)有異，但對外部而言卻與三繞組等效，所以自耦變壓器的等值電路與三繞組相同。參數(shù)的計算方法也大致相同。值得注意的是銘牌給出的短路試驗數(shù)據(jù)中

32、，不僅短路損耗可能未歸算到變壓器額定容量，短路電壓也可能未歸算，計算時應(yīng)先進行歸算；自耦變壓器由于存在電的直接聯(lián)系，自耦繞組的電阻為等效電阻，計算中可能出現(xiàn)負(fù)值。五、參考書：1 電機學(xué).2自編.電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析學(xué)習(xí)指導(dǎo)第六次課教學(xué)內(nèi)容：輸電線路的參數(shù)教學(xué)重點：輸電線路的參數(shù)及其計算教學(xué)步驟：一、輸電線路的參數(shù) 電阻：反應(yīng)導(dǎo)線的電阻對電流的阻礙作用 電抗：反應(yīng)線路中電流的變化在導(dǎo)體中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢對電流的阻礙作用。 電納：反應(yīng)線路對地電容的作用 電導(dǎo)：反應(yīng)線路沿絕緣子的泄露損耗和電暈損耗二、架空輸電線路的參數(shù)計算 1、電阻的計算 1）按電阻定律計算，即 其中導(dǎo)體材料的電阻率 S導(dǎo)線的額定截面積

33、，即標(biāo)稱截面（） 注意事項： 計算中所采用的導(dǎo)體材料的電阻率略大于導(dǎo)體材料的直流電阻率。其原因有三：一是輸電線路中流過的是交流電流由于電流集膚效應(yīng)的影響使電阻增大；二是由于絞線的影響使導(dǎo)體的實際長度大于計算所采用的導(dǎo)線長度，為使計算結(jié)果相符必須增大電阻率；三是由于絞線的影響導(dǎo)體的導(dǎo)電截面小于導(dǎo)線的標(biāo)稱截面。 2）查產(chǎn)品目錄或手冊 由手冊查得的電阻為環(huán)境溫度為時的電阻。 3）考慮溫度影響時導(dǎo)線的電阻 如需考慮溫度對導(dǎo)線電阻的影響，必須按下式進行修正 式中環(huán)境溫度為時單位長度導(dǎo)線的電阻 環(huán)境溫度為時單位長度導(dǎo)線的電阻 導(dǎo)體材料的電阻溫度系數(shù) 環(huán)境溫度單位為 2、導(dǎo)線的電抗 1）電抗的物理實質(zhì) 電抗

34、反應(yīng)了交流電流流過導(dǎo)線時，導(dǎo)線本身的電流所產(chǎn)生的與本導(dǎo)線所交鏈的自感磁通和另外兩相導(dǎo)線中的電流所產(chǎn)生的互感磁鏈在導(dǎo)線中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢對電流的阻礙作用（由楞次定律可知感應(yīng)電動勢對交流電具有阻礙作用）。 2）電抗的計算方法 求出本導(dǎo)線和相鄰導(dǎo)線中的電流所產(chǎn)生的與本導(dǎo)線相交鏈的總磁鏈（可按安培環(huán)路定律來進行計算），然后再求出與之對應(yīng)的電感系數(shù)，進而求出導(dǎo)線的電抗 經(jīng)分析可得經(jīng)全換位的三相架空線路單位長度的電感和電抗分別為： 對于有色金屬材料三相架空導(dǎo)線，由于其相對磁導(dǎo)率、工頻交流電，代入上式可得 對于鋼導(dǎo)線三相架空線路，必須考慮導(dǎo)線磁導(dǎo)率的影響，此時電感和電抗的計算公式成為 且也是與導(dǎo)線中的電流有

35、關(guān)的變量，所以鋼導(dǎo)線的電抗很難用解析法求出，通常都是采用查表的辦法或?qū)崪y。 3）同桿雙回路架空線路的電抗，由于一回路的三相電流在另一回路中的任何一相導(dǎo)線中產(chǎn)生的互感磁通可忽略不計，所以其電抗的計算同單回路一樣。3、電納計算 1）電納的物理實質(zhì) 電納反應(yīng)了線路對地分布電容的作用，它取決于導(dǎo)線周圍的電場分布，與導(dǎo)線是否導(dǎo)磁無關(guān)，因此各類導(dǎo)線線路的計算方法都相同。 2）電納的計算方法 根據(jù)電容的定義：，只要假定線路所帶的電荷、（注意由于三相電路的對稱性，三相導(dǎo)線所帶的電荷也應(yīng)是對稱的），然后計算由它們所產(chǎn)生的一相導(dǎo)線的絕對電位，然后按電容的定義即可求出線路的等效電容C，最后利用即可求得線路的電納。

36、3）三相輸電線路的電納 利用上述方法，我們可以求出經(jīng)全換位的三相輸電線路每相單位長度的電容和電納為： 4、電導(dǎo)的計算 1）電導(dǎo)的物理實質(zhì) 電導(dǎo)反應(yīng)沿絕緣子的泄露損耗和電暈損耗，通常泄露損耗很小可以忽略，而電暈損耗只有在線路發(fā)生電暈時才會出現(xiàn)。 2）電導(dǎo)的計算方法 從前面的分析可知，要計算線路的電導(dǎo)需要先確定線路是否發(fā)生電暈，如果無電暈發(fā)生，則電導(dǎo)為零。如有電暈發(fā)生，則應(yīng)求出電暈損耗，進而求出與之相對應(yīng)的電導(dǎo)。 根據(jù)經(jīng)驗電暈發(fā)生的條件為線路的實際電壓大于線路的臨界電暈電壓，線路的臨界電壓可以由下式求出：（相電壓值）；對于分裂導(dǎo)線，其中。 電暈損耗的計算：電暈損耗可由下式計算 其中（與空氣相對密度

37、、頻率、導(dǎo)線的幾何尺寸等有關(guān)的系數(shù)。 電導(dǎo)的計算： 求得電暈損耗后可由下式計算線路每一相單位長度的電導(dǎo) 線路設(shè)計時，以正常天氣情況下不發(fā)生電暈為原則，所以通?？烧J(rèn)為電導(dǎo)為零。三、分裂導(dǎo)線1、采用分裂導(dǎo)線的目的在高壓遠(yuǎn)距離輸電中，限制輸電線路輸送功率大小的不再是電流引起的導(dǎo)體發(fā)熱，而是由電抗確定的極限輸送功率，提高極限輸送功率的重要方法之一就是減小輸電線路電抗，根據(jù)前面的分析減小輸電線路電抗可以通過減小線間距離和增大導(dǎo)線截面來實現(xiàn)，但由于受到導(dǎo)線之間絕緣要求的限制減小導(dǎo)線之間的距離無法實現(xiàn)，而增大導(dǎo)線截面不僅將造成有色金屬耗量的大幅度增加，而效果很不明顯。通常的方法都是采用分裂導(dǎo)線，通過等效增大

38、導(dǎo)線的半徑來減小線路的電抗。2、分裂導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)3、分裂導(dǎo)線的參數(shù)計算1）電阻計算2)電抗計算式中req為分裂導(dǎo)線的等值半徑，其值按式確定；n為分裂導(dǎo)線的分裂根數(shù)。3）電納計算4)分裂導(dǎo)線線路的電暈臨界相電壓為分裂導(dǎo)線表面的最大電場強度，即導(dǎo)體按正多角形排列時多角形頂點的電場強度與平均電場強度的比值。按下式確定，d為分裂間距（cm）；r、Dm、req的意義同前所述，單位為cm。 注意分裂導(dǎo)線在有色金屬耗量增加不多的情況下，可以大大減小線路電抗，這是其在高壓遠(yuǎn)距離輸電中得到廣泛應(yīng)用的原因，但分裂導(dǎo)線使電暈臨界電壓降低的作用需要引起注意。四、電纜線路參數(shù)的計算 電纜線路由于其導(dǎo)線截面不是圓形，導(dǎo)線之

39、間的介質(zhì)也不是空氣，外部還有鉛包或鋼鎧，所以其參數(shù)的計算要比架空線路復(fù)雜的多。好在電纜都是規(guī)范化生產(chǎn)的，常用的型號只有有限幾種，所以實際工作中都是將各種電纜線路的參數(shù)測出列成表格，使用時只要查表即可。 順便說一下，由于電纜線路各相導(dǎo)體之間的距離很近，所以同架空線路比較其電抗要小的多，而電納卻大的多。五、參考書1、于永源.電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析徐政.電力系統(tǒng)分析學(xué)習(xí)指導(dǎo)第七次課教學(xué)內(nèi)容：輸電線路的數(shù)學(xué)模型教學(xué)重點：各種長度線路的數(shù)學(xué)模型教學(xué)步驟：一、電力線路的單相分布參數(shù)電路 1、分布參數(shù)電路 2、分布參數(shù)電路的特點 復(fù)雜、而且也不精確 3、工作中應(yīng)用的電力線路等值電路 對于不長的線路可以不考慮分布參

40、數(shù)的影響而采用集中參數(shù)電路 對于較長的線路，用雙曲線函數(shù)來進行研究。二、中、短線路線路的等值電路 1、中等長度線路的等值電路 1）定義 100300km架空線路、100km以內(nèi)的電纜線路； 2）等值電路如前所述，電力系統(tǒng)分析計算采用節(jié)點電壓方程，為減少節(jié)點數(shù)，輸電線路的等值電路采用型等值電路。 2、短線路的等值電路 1）定義 100km以內(nèi)的架空輸電線路。2）等值電路短線路等值電路 3、中、短線路的網(wǎng)絡(luò)方程式1）中等長度線路（型等值電路）其通用參數(shù)：2）短線路其通用參數(shù)為：A=1、B=Z、C=0、D=1。三、長線路的等值電路 1、長線路定義 300km以上架空輸電線路、100km以上電纜線路。

41、對于中等長度線路必須考慮分布參數(shù)的影響。 2、長線路的分布參數(shù)電路 1）用雙曲函數(shù)表示的長線路的等值電路 長線路的網(wǎng)絡(luò)方程（推導(dǎo)過程請參考教材P65-66自學(xué)） 根據(jù)上述網(wǎng)絡(luò)方程可以方便地得到長線路的等值電路如下：型等值電路 T型等值電路型等值電路中；T型等值電路中。其中稱為輸電線路的特性阻抗； 稱為線路的傳播系數(shù)。其具體意義稍后再講。上述等值電路的特點是精確等值電路；、 均為復(fù)數(shù)，應(yīng)用不方便。2）簡化等值電路不計線路電導(dǎo)情況下長線路的型簡化等值電路如下圖所示 不計電導(dǎo)情況下的型簡化等值電路圖中修正系數(shù)、。 需要說明上述簡化等值電路僅在線路不十分長的情況下，才有足夠的精確度，對于很長的輸電線路

42、為保證精確度應(yīng)采用精確等值電路進行計算。在輸電線路較短的情況下，上述系數(shù)均約等于1，即稱為中等長度線路的等值電路。四、波阻抗和自然功率 1、波阻抗、傳播系數(shù)的定義 波阻抗： 傳播系數(shù)： 2、忽略線路有功損耗時的波阻抗和傳播系數(shù) 1）忽略有功損耗的現(xiàn)實意義 對于超高壓輸電線路，其電抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電阻，所以電阻可以略去，而電納一般可以忽略。 2）忽略有功損耗時的波阻抗和傳播系數(shù) 波阻抗：（歐姆） 傳播系數(shù)： 相位系數(shù)： 電力線路的波阻抗的取值范圍見P71。 3、自然功率波阻抗負(fù)荷 1）定義：自然功率指負(fù)荷阻抗為波阻抗時，該負(fù)荷所消耗的功率。負(fù)荷端電壓為線路額定電壓時負(fù)荷的自然功率為： 由于波阻抗為電阻

43、，所以自然功率為純有功功率。 2）自然功率情況下的末端電壓 將、代入長線路的網(wǎng)絡(luò)方程 得： 由上述關(guān)系可以看到在負(fù)荷功率等于自然功率的情況下首端電壓與末端電壓之間具有如下關(guān)系：首端電壓大小等于末端電壓大小 首末端電壓的相位差與線路長度成正比，比例系數(shù)為。 3）末端電壓大小與輸送功率的關(guān)系 輸送功率等于自然功率時首末端電壓電壓大約相等； 輸送功率大于自然功率時末端電壓低于首端電壓； 輸送功率小于自然功率時末端電壓高于首端電壓。五、主要參考書1、于永源.電力系統(tǒng)分析2、徐政.電力系統(tǒng)分析學(xué)習(xí)指導(dǎo)第八次課 教學(xué)內(nèi)容：負(fù)荷的運行特性和數(shù)學(xué)模型教學(xué)重點：電力負(fù)荷的數(shù)學(xué)模型教學(xué)步驟：一、電力系統(tǒng)的負(fù)荷及數(shù)

44、學(xué)模型 1、電力系統(tǒng)的負(fù)荷及分類 1）電力系統(tǒng)的負(fù)荷電力系統(tǒng)中用電設(shè)備所消耗的功率 2）電力系統(tǒng)的用電設(shè)備 異步電動機、同步電動機、電熱電爐、整流設(shè)備和照明設(shè)備。 3）電力系統(tǒng)的負(fù)荷分類：電力系統(tǒng)綜合負(fù)荷同一時間內(nèi)電力系統(tǒng)中所有用戶所消耗的功率的綜合。電力系統(tǒng)供電負(fù)荷電力系統(tǒng)綜合負(fù)荷電力網(wǎng)的功率損耗。電力系統(tǒng)發(fā)電負(fù)荷電力系統(tǒng)供電負(fù)荷發(fā)電廠廠用電功率。2、電力系統(tǒng)負(fù)荷運行特性分類1）負(fù)荷曲線電力系統(tǒng)負(fù)荷隨時間的變化規(guī)律；2）負(fù)荷特性負(fù)荷隨電壓或頻率變化的規(guī)律，前者稱為負(fù)荷的電壓特性，后者稱為負(fù)荷的頻率特性。 3、負(fù)荷曲線 1）負(fù)荷曲線的分類按負(fù)荷性質(zhì)分：有功負(fù)荷曲線、無功負(fù)荷曲線；按統(tǒng)計測量地點

45、分：用戶負(fù)荷曲線、線路負(fù)荷曲線、變電站負(fù)荷曲線、發(fā)電廠負(fù)荷曲線、電力系統(tǒng)綜合負(fù)荷曲線等；按時間長短分：日負(fù)荷曲線、年負(fù)荷曲線等。將三者結(jié)合起來就得到特定的負(fù)荷曲線，例如反應(yīng)一天內(nèi)用戶有功負(fù)荷變化的用戶日有功負(fù)荷曲線。 2）幾種典型負(fù)荷曲線及其特點、用途常用的負(fù)荷曲線及其用途如下：用戶日有功負(fù)荷曲線反映用戶有功負(fù)荷在一天內(nèi)的變化情況，它是確定電力系統(tǒng)日有功負(fù)荷曲線的基礎(chǔ)。不同性質(zhì)的用戶，其有功負(fù)荷曲線差異很大。圖244給出了各種不同性質(zhì)企業(yè)的日有功負(fù)荷曲線。一天中負(fù)荷的最大值稱為峰值負(fù)荷、負(fù)荷的最小值稱為谷值負(fù)荷，峰值負(fù)荷和谷值負(fù)荷的差值稱為峰谷差。從圖可以看到不同用戶的峰谷差相差很大。電力系統(tǒng)

46、日有功負(fù)荷曲線反映一天內(nèi)電力系統(tǒng)有功綜合負(fù)荷隨時間變化的情況。電力系統(tǒng)的有功綜合負(fù)荷曲線實際上就是將所有用戶的日有功負(fù)荷曲線相加而得。由于不同用戶負(fù)荷峰值和谷值出現(xiàn)的時間不同，所以電力系統(tǒng)有功綜合負(fù)荷的峰值負(fù)荷小于電力系統(tǒng)中所有有功峰值負(fù)荷之和，綜合負(fù)荷的谷值大于所有用戶谷值負(fù)荷之和.所以電力系統(tǒng)的有功綜合負(fù)荷曲線的峰谷差并不大。同時系數(shù)系統(tǒng)有功綜合負(fù)荷峰值/系統(tǒng)中所有用戶的有功負(fù)荷峰值之和。實際工作中往往根據(jù)以往運行經(jīng)驗確定同時系數(shù)，然后利用各用戶的峰值負(fù)荷和系統(tǒng)同時系數(shù)確定電力系統(tǒng)有功綜合負(fù)荷的峰值。電力系統(tǒng)日綜合負(fù)荷曲線是制定電力系統(tǒng)發(fā)電廠發(fā)電負(fù)荷計劃的依據(jù)。系統(tǒng)年最大有功負(fù)荷曲線反映系

47、統(tǒng)一年內(nèi)每月最大有功負(fù)荷變化情況的負(fù)荷曲線。常用于安排發(fā)電設(shè)備檢修計劃和系統(tǒng)裝機建設(shè)計劃。年終負(fù)荷大于年初負(fù)荷是由于一年中工農(nóng)業(yè)和人民生活用電的增長。年持續(xù)負(fù)荷曲線將一年中的負(fù)荷按從大到小的順序重新排列所得到的負(fù)荷曲線稱為年持續(xù)有功負(fù)荷曲線。如圖所示，表示一年中負(fù)荷超過9000MW的總時間為5000小時。年有功持續(xù)負(fù)荷曲線用于一年中的電量和電能損耗。除上面討論的各種有功負(fù)荷曲線外，還有各種無功負(fù)荷曲線，由于無功負(fù)荷曲線用途很小，這里不作討論。4、負(fù)荷的靜態(tài)特性(見P74-77) 1）負(fù)荷的有功靜態(tài)電壓特性及數(shù)學(xué)模型2）負(fù)荷的無功靜態(tài)電壓特性及數(shù)學(xué)模型 3）負(fù)荷的有功靜態(tài)頻率特性及數(shù)學(xué)模型 4）

48、負(fù)荷的無功靜態(tài)頻率特性及數(shù)學(xué)模型5、電力系統(tǒng)負(fù)荷數(shù)學(xué)模型1）一般情況下用恒定功率表示（即不考慮電壓和頻率對負(fù)荷功率的影響，這種假設(shè)基于系統(tǒng)正常運行時電壓、頻率變化很小的現(xiàn)實情況）。2）需要精確計算時，才考慮負(fù)荷特性的影響。二、電力網(wǎng)的數(shù)學(xué)模型 1、有名值數(shù)學(xué)模型 1）有名值數(shù)學(xué)模型的畫法 2）作有名值數(shù)學(xué)模型時的注意事項 所有參數(shù)應(yīng)歸算到同一電壓等級基本級 基本級的選擇 歸算中變壓器變比的選擇(精確計算取實際變比；近似計算取平均額定變比) 2、標(biāo)幺值數(shù)學(xué)模型 1）標(biāo)幺值數(shù)學(xué)模型 2）標(biāo)幺值 標(biāo)幺值的定義（線電壓與相電壓的標(biāo)幺值相等、三相功率的與單相功率的標(biāo)幺值相等） 基準(zhǔn)值選擇（基準(zhǔn)值與有名值

49、同單位、各基準(zhǔn)值間應(yīng)附和電路的基本規(guī)律） 基準(zhǔn)值改變時標(biāo)幺值的換算 多電壓等級電力網(wǎng)中各量標(biāo)幺值的取法（先歸算后取標(biāo)幺值、就地取標(biāo)幺值） 3、等值變壓器的模型及其應(yīng)用 1）多電壓等級網(wǎng)絡(luò)中的參數(shù)歸算問題（變比改變時，所有的參數(shù)都要重新計算不管是有名值還是標(biāo)幺值，這在電力系統(tǒng)分析計算中是非常復(fù)雜的） 2）采用另一種變壓器模型的意義 當(dāng)變壓器的變比變化時，只要對變壓器的模型進行修改即可，從而避免大量參數(shù)重復(fù)計算的麻煩。 3）變壓器的模型 模型推導(dǎo)見P85圖2-54 4）變壓器模型的應(yīng)用（自學(xué)）三、電力網(wǎng)的數(shù)學(xué)模型小結(jié)四、參考書1、于永源.電力系統(tǒng)分析2、王新學(xué).電力網(wǎng)及電力系統(tǒng)第三章：簡單電力網(wǎng)的

50、計算和分析 本章我們先介紹簡單網(wǎng)絡(luò)和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的概念，然后介紹簡單網(wǎng)絡(luò)的手算方法。主要是電力線路和變壓器運行狀態(tài)的計算和分析；簡單電力網(wǎng)的潮流分布和控制。第九次課教學(xué)內(nèi)容：電力線路運行狀況的計算和分析教學(xué)目的：通過本節(jié)的教學(xué)使學(xué)生掌握電力網(wǎng)環(huán)節(jié)的概念和分析計算；掌握電力線路運行狀況的計算和分析教學(xué)步驟：一、電力系統(tǒng)等值電路的構(gòu)成 簡單電力系統(tǒng)及其等值電露路顯然，不關(guān)系統(tǒng)如何復(fù)雜，都是由阻抗支路和導(dǎo)納支路組成，所以電力系統(tǒng)的計算可以歸納為電抗支路的計算和導(dǎo)納支路的計算。二、阻抗支路的計算1、功率計算1）功率損耗計算已知首端電壓和功率時，有已知末端電壓和末端功率時，有 上述公式中，電壓單位為KV；功率單位為MW、MVA；阻抗單位為。 上式表明計算阻抗支路功率損耗時，所用電壓和功率應(yīng)是同一點的數(shù)值。2）功率平衡關(guān)系2、電壓計算1）電壓降落的計算 已知首端電壓和首端功率時，取首端電壓作為參考相量，則有 已知末端電壓和末端功率時，取末端電壓作為參考相量，則有式中，電壓為線電壓值，單位為KV；功率單位為MW、MVA；阻抗單位為。同樣公式中電壓、功率亦為同一點的數(shù)值。2）電壓平衡關(guān)系及其相量圖已知首端電壓和首端功率時已知末端電壓和末端功率