電力系統(tǒng)課件

電力系統(tǒng)分析2022/11/211南京理工大學(xué)課程內(nèi)容電力系統(tǒng)的基本概念電網(wǎng)等值電力系統(tǒng)潮流計(jì)算電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的調(diào)整和控制電力系統(tǒng)故障分析電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析2南京理工大學(xué)課程內(nèi)容先修課程電路原理電磁場電機(jī)學(xué)3南京理工大學(xué)目錄第一章電力系統(tǒng)的基本概念第二章電網(wǎng)等值第三章電力系統(tǒng)潮流計(jì)算第四章電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的調(diào)整和控制第五章電力系統(tǒng)故障分析第六章電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析4南京理工大學(xué)第一章電力系統(tǒng)的基本概念1.1電力系統(tǒng)概述1.2我國的電力系統(tǒng)小結(jié)5南京理工大學(xué)1.1電力系統(tǒng)概述1.1.1電力系統(tǒng)的形成和發(fā)展1.1.2電力系統(tǒng)的組成1.1.3電力系統(tǒng)的特點(diǎn)和運(yùn)行的基本要求1.1.4電力系統(tǒng)的基本參量和接線圖1.1.5電力系統(tǒng)的接線方式和中性點(diǎn)接地方式6南京理工大學(xué)1.1.1電力系統(tǒng)的形成和發(fā)展電磁感應(yīng)定律

法拉第，1831世界上第一個(gè)完整的電力系統(tǒng)

1882，法國三相變壓器和三相異步電動(dòng)機(jī)

1891直流電力系統(tǒng)和交流電力系統(tǒng)

愛迪生和西屋7南京理工大學(xué)1.1.2電力系統(tǒng)的組成電力系統(tǒng)

發(fā)電廠、輸電和配電網(wǎng)絡(luò)、用戶電網(wǎng)、電力系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)一次設(shè)備和二次設(shè)備8南京理工大學(xué)1.1.3電力系統(tǒng)的特點(diǎn)和運(yùn)行

的基本要求電力系統(tǒng)的特點(diǎn)

1電能與國民經(jīng)濟(jì)各部門、國防和日常生活之間的關(guān)系都很密切

2對電能質(zhì)量的要求比較嚴(yán)格

3電能不能大量儲存

4電力系統(tǒng)中的暫態(tài)過程十分迅速運(yùn)行的基本要求

1可靠性可以滿足用戶的用電需求：不斷電，頻率、電壓、波形

質(zhì)量符合要求

負(fù)荷按供電可靠性要求分為三類

2安全性保證系統(tǒng)本身設(shè)備的安全。

要求電源容量充足，電網(wǎng)結(jié)構(gòu)合理

3經(jīng)濟(jì)性

%%4減小對環(huán)境的不利影響9南京理工大學(xué)1.1.4電力系統(tǒng)的基本參量、

接線圖衡量電力系統(tǒng)規(guī)模的基本參量

總裝機(jī)容量——額定有功功率之和

年發(fā)電量

最大負(fù)荷

最高電壓等級接線圖

地理接線圖、電氣接線圖10南京理工大學(xué)1.1.5電力力系統(tǒng)的的接線方方式和中中性點(diǎn)接接地方式式接線方式式無備用接接線特特點(diǎn)點(diǎn)：簡單單、經(jīng)濟(jì)濟(jì)、運(yùn)行行方便靈靈活。供供電可靠靠性差，，電能質(zhì)質(zhì)量差有備用接接線特特點(diǎn)點(diǎn)：供電電可靠，，電能質(zhì)質(zhì)量高運(yùn)運(yùn)行操操作和繼繼電保護(hù)護(hù)復(fù)雜，，經(jīng)濟(jì)性性差中性點(diǎn)接接地方式式（小接接地方式式和大接接地方式式）不接地供供電可可靠性高高，絕緣緣成本高高。<35kv電網(wǎng)經(jīng)消弧線線圈接地地減小小接地電電流。采采用過補(bǔ)補(bǔ)償方式式直接接地地供供電可靠靠性低，，絕緣成成本低。。>110kv電網(wǎng)11南京理工工大學(xué)1.2我我國的電電力系統(tǒng)統(tǒng)（1））4個(gè)發(fā)展展階段195x：城市電網(wǎng)網(wǎng)

196x：省網(wǎng)1970~1990：：區(qū)域電電網(wǎng)1990~：區(qū)區(qū)域電網(wǎng)網(wǎng)互聯(lián)電力系統(tǒng)統(tǒng)的規(guī)模模2004400GW2010535GW2020790GW12南京理工工大學(xué)1.2我我國的電電力系統(tǒng)統(tǒng)（2））電壓等級級（KV）發(fā)電機(jī)3.15,6.3,10.5,15.75,23.0用電設(shè)備備3,6,10,35,110,220,330,500,750(60,154已不再發(fā)發(fā)展）3企企業(yè)內(nèi)部部6、10配電電電壓（（6用于于高壓電電機(jī)負(fù)荷荷）110、、220:高壓壓。110：區(qū)區(qū)域網(wǎng)，，中小電電力系統(tǒng)統(tǒng)主干線線220：大大電力系系統(tǒng)主干干線330、、500、750:超超高壓>750:特高壓壓提高輸電電壓壓的利弊：減減小載流截面面和線路電抗抗，利于提高線路路功率極限和和穩(wěn)定性，增增加絕緣成本本13南京理工大學(xué)學(xué)1.2我國的的電力系統(tǒng)（（3）電力系統(tǒng)的電電壓與輸電容容量和輸電距距離線路電壓(kv)輸送容量(MV)輸送距離(km)60.1~0.24~15100.2~2.06~20352~1020~5011010~5050~150220100~500100~300330200~800200~6005001000~1500250~85014南京理工大學(xué)學(xué)1.2我國的的電力系統(tǒng)（（4）額定電壓：發(fā)發(fā)電機(jī)、變壓壓器、用電設(shè)設(shè)備等正常運(yùn)運(yùn)行時(shí)最經(jīng)濟(jì)濟(jì)的電壓在同一電壓等等級中，電力力系統(tǒng)的各個(gè)個(gè)環(huán)節(jié)（發(fā)電電機(jī)、變壓器器、電力線路路、用電設(shè)備備）的額定電電壓各不相同同。某一級的額定定電壓是以用用電設(shè)備為中中心而定的。用電設(shè)備的額額定電壓是其其他元件的參參考電壓。用用電設(shè)備端端壓允許在額額定電壓UN的5%內(nèi)波動(dòng)動(dòng)輸電線路的額額定電壓為線線路的平均電電壓[UN(1+5%)+UN(1-5%)]/2=UN15南京理工大學(xué)學(xué)1.2我國的的電力系統(tǒng)（（5）發(fā)電機(jī)的額定定電壓UN(1+5%)變壓器的額定定電壓為變壓壓器兩側(cè)的額額定電壓，以以變比表示為為k=U1N/U2N一次側(cè)

直接接與發(fā)電機(jī)相相連：U1N=UN(1+5%)<35kv聯(lián)絡(luò)（相當(dāng)于于用電設(shè)備））：U1N=UN二次側(cè)相當(dāng)于于發(fā)電機(jī)空空載U2N=UN(1+5%)帶負(fù)載U2N=UN(1+10%)（內(nèi)部壓降約5%）Us%<7.5或直接連負(fù)載載時(shí)U2N=UN(1+5%)額定電壓指主主接頭的空載載電壓16南京理工大學(xué)學(xué)1.2我國的的電力系統(tǒng)（（6）我國電力工業(yè)業(yè)的發(fā)展方針針繼續(xù)續(xù)發(fā)展煤煤電廠，提高高能源效率，，減小環(huán)境境污染加速水力資源源的開發(fā)利用用和水電廠的的建設(shè)發(fā)展核電技術(shù)術(shù)并適度發(fā)展展核電廠開發(fā)風(fēng)力和潮潮汐等可再生生能源加速建設(shè)輸、、配、變電工工程，西電東東送，促進(jìn)進(jìn)區(qū)域電網(wǎng)網(wǎng)互聯(lián)，并最最終形成全國國電力系統(tǒng)17南京理工大學(xué)學(xué)例題確定圖中電力力系統(tǒng)各元件件的額定電壓壓GMT1T2T3T410kv110kv35kv10kv6kv380vXG:10.5kvT1:10.5/121kvT2:110/38.5/11kv

T3:35/6.3kvT4:10kv/400vM:6kvL:220v18南京理工大學(xué)學(xué)第一章小結(jié)電力系統(tǒng)由發(fā)發(fā)電機(jī)、電網(wǎng)網(wǎng)和用戶組成成，是動(dòng)力系系統(tǒng)的一部分分。由于電能能不能大量儲儲存、暫態(tài)過過程迅速，為為保證可靠性性、安全性和和經(jīng)濟(jì)性要求求，需要合理理地對電力系系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)運(yùn)行調(diào)度和故故障恢復(fù)。在同一電壓等等級中，電力力系統(tǒng)的各個(gè)個(gè)環(huán)節(jié)的額定定電壓各不相相同。某一級級的額定電壓壓是以用電設(shè)設(shè)備為中心而而定的。電力系統(tǒng)分析析的任務(wù)是建建立電力系統(tǒng)統(tǒng)

的等值模模型，計(jì)算穩(wěn)穩(wěn)態(tài)潮流，并并確定

故障障和擾動(dòng)對系系統(tǒng)的影響。。19南京理工大學(xué)學(xué)第二章電網(wǎng)等等值2.1概述2.2輸電線路的等等值電路2.3變壓器和電抗抗器的等值電電路2.4發(fā)發(fā)電機(jī)等值電電路2.5負(fù)負(fù)荷模型2.6電力網(wǎng)的等值值電路小結(jié)20南京理工大學(xué)學(xué)2.1概述述本章計(jì)算電力力線路和變壓壓器的等值電電路假定系統(tǒng)的三三相結(jié)構(gòu)和三三相負(fù)荷都完完全對稱，即即討論三相電電流和電壓的的正序分量。。21南京理工大學(xué)學(xué)2.2輸電電線路的等值值電路2.2.1輸輸電線路的的種類架空線路由由導(dǎo)線、避雷雷線、桿塔、、絕緣子、金金具組成電力電纜包包括三部分：：導(dǎo)體、絕緣緣層、保護(hù)層層2.2.2架架空線路的的等值電路分分布參數(shù)與與集中參數(shù)單回線路分裂導(dǎo)線22南京理工大學(xué)學(xué)單回線路的等等值電路（1）有效電阻交交流電阻，，一般大于直直流電阻。原原因：集集膚效應(yīng)和臨臨近效應(yīng)電力網(wǎng)計(jì)算中中常采用較大大的電阻率。。原原因：：絞線長度比比導(dǎo)線長度大大2~3%，，實(shí)實(shí)際截面小于于額定截面，，交交流電阻略大大于直流電阻阻。電阻（20℃）銅0.00382/℃鋁0.0036/℃23南京理理工大大學(xué)單回線線路的的等值值電路路（2）電抗導(dǎo)線流流過交交流電電流時(shí)時(shí)，由由于導(dǎo)導(dǎo)線的的內(nèi)部部和外外部交交變磁磁場的的作用用而產(chǎn)產(chǎn)生電電抗。。循環(huán)換換位的的三相相輸電電線路路每相相導(dǎo)線線單位位長度度的電電抗為為24南京理理工大大學(xué)單回線線路的的等值值電路路（3）Deq為三相相導(dǎo)線線間的的互幾幾何間間距r為導(dǎo)線線的計(jì)計(jì)算半半徑μr為導(dǎo)線線材料料的相相對導(dǎo)導(dǎo)磁系系數(shù)，，有色色金屬屬的相相對導(dǎo)導(dǎo)磁系系數(shù)為為1第一項(xiàng)項(xiàng)為外外電抗抗，第第二項(xiàng)項(xiàng)為內(nèi)內(nèi)電抗抗25南京理理工大大學(xué)單回線線路的的等值值電路路（4）導(dǎo)線電電抗與與r成對數(shù)數(shù)關(guān)系系。對對不同同截面面的導(dǎo)導(dǎo)線，，當(dāng)Deq為常數(shù)數(shù)時(shí)，，電抗抗變化化不大大，工工程上上常取取x0=0.4ΩΩ/km。Ds為導(dǎo)線線的自自幾何何均距距非非鐵磁磁材料料單股股線Ds=0.779r非鐵磁磁材料料多股股線Ds=0.724~0.771r鋼芯鋁鋁線Ds=0.77~0.9r,計(jì)算中中常取取0.81r26南京理理工大大學(xué)單回線線路的的等值值電路路（5）電納由導(dǎo)線線間的的電容容和導(dǎo)導(dǎo)線與與大地地間的的電容容決定定。電容電納電纜線線路的的電納納比架架空線線路大大得多多27南京理理工大大學(xué)單回線線路的的等值值電路路（6）電導(dǎo)反映由由電暈暈現(xiàn)象象和絕絕緣子子泄露露引起起的有有功功功率損損耗電暈：：導(dǎo)線線周圍圍的電電場強(qiáng)強(qiáng)度超超過2.1kv/cm時(shí)，導(dǎo)導(dǎo)線周周圍會會發(fā)生生空氣氣電離離現(xiàn)象象，產(chǎn)產(chǎn)生光光環(huán)，，發(fā)出出放電電聲。。危危害：：消耗耗電能能、干干擾通通信、、表面面腐蝕蝕電暈產(chǎn)產(chǎn)生的的有功功功率率損耗耗稱為為電暈暈損耗耗。110kv以上線線路與與電壓壓有關(guān)關(guān)的有有功功功率損損耗主主要由由電暈暈損耗耗引起起。28南京理理工大大學(xué)單回線線路的的等值值電路路（7）架空線線路產(chǎn)產(chǎn)生電電暈的的臨界界線電電壓，m1:導(dǎo)線表表面光光滑系系數(shù)。。單股股線=1，，對絞絞線=0.83~0.87m2：：氣象系系數(shù)。。干燥燥晴朗朗=1，惡惡劣天天氣=0.8δ：空空氣相相對密密度b：：大氣壓壓力（（Pa））(一個(gè)大大氣壓壓為101325帕帕)θ：空氣溫溫度（（℃）29南京理理工大大學(xué)單回線線路的的等值值電路路（8）關(guān)于電電暈損損耗的的測量量和計(jì)計(jì)算是是《高高電壓壓技術(shù)術(shù)》討討論的的內(nèi)容容。輸電線線路電電暈損損耗（（包括括泄漏漏損耗耗）對對應(yīng)的的電導(dǎo)導(dǎo)為30南京理理工大大學(xué)單回線線路的的等值值電路路（8）線路方方程及及等值值電路路線線路每每相的的等值值參數(shù)數(shù)是沿沿線路路均勻勻分布布的。。lxdx31南京理理工大大學(xué)單回線線路的的等值值電路路（9）距離線線路末末端x處，壓壓降和和電流流增量量為32南京理理工大大學(xué)單回線線路的的等值值電路路（10））線路的的傳播播系數(shù)數(shù)實(shí)實(shí)部反反映行行波振振幅的的衰減減特性性，虛虛部部反映映行波波相位位的變變化特特性線路的的特征征阻抗抗（也也稱波波阻抗抗）33南京理理工大大學(xué)單回線線路的的等值值電路路（11））無損線線路的的自然然功率率自然功功率用用來衡衡量線線路的的輸電電能力力，一一般20kv以上線線路的的輸電電能力力大致致接近近自然然功率率行波波波長??波長長時(shí)（（1500km）），兩端相相位差差90°34南京理理工大大學(xué)單回線線路的的等值值電路路（12））線路的的Π型等值值電路路x=l時(shí)，35南京理理工大大學(xué)單回線線路的的等值值電路路（13））Z=Z1l，Y=Y1l36南京理理工大大學(xué)單回線線路的的等值值電路路（14））等值電電路短線路路（<35kv,<100km的架空空線路路、短短電纜纜線路路）中等長長度線線路（（110~330kv,100~300km架空線線路、、<100km電纜線線路））37南京理理工大大學(xué)單回線線路的的等值值電路路（15））長線路路（>330kv,>300km架空線線路、、>100km電纜線線路）38南京理理工大大學(xué)分裂導(dǎo)導(dǎo)線采用分分裂導(dǎo)導(dǎo)線可可增加加導(dǎo)線線的等等值半半徑電阻減減小電抗減減小電導(dǎo)減減小39南京理理工大大學(xué)分裂導(dǎo)導(dǎo)線電納增增大電暈臨臨界電電壓增增大40南京京理理工工大大學(xué)學(xué)2.3變變壓壓器器和和電電抗抗器器的的等等值值電電路路雙繞繞組組三三相相變變壓壓器器等值值電電路路參參數(shù)數(shù)歸歸算算到到變變壓壓器器的的一一側(cè)側(cè)，，用用哪哪一一側(cè)側(cè)的的額額定定電電壓壓，，結(jié)結(jié)果果就就歸歸算算到到哪哪一一側(cè)側(cè)41南京京理理工工大大學(xué)學(xué)2.3變變壓壓器器和和電電抗抗器器的的等等值值電電路路三繞繞組組三三相相變變壓壓器器用等等值值的的Y/Y接線線來來分分析析，，并并用用一一相相等等值值電電路路來來反反映映三三相相運(yùn)運(yùn)行行情情況況額定定容容量量比比有有三三類類：：100/100/100，，100/100/50，，100/50/100各各繞繞組組的的容容量量比比按按電電壓壓從從高高到到低低排排列列。。三三繞繞組組變變壓壓器器的的容容量量指指容容量量最最大大的的繞繞組組的的容容量量。。其其他他繞繞組組的的容容量量是是相相對對于于該該繞繞組組的的容容量量而而言言。。42南京京理理工工大大學(xué)學(xué)2.3變變壓壓器器和和電電抗抗器器的的等等值值電電路路電阻阻額額定定容容量量比比為為100/100/100時(shí)時(shí)43南京京理理工工大大學(xué)學(xué)2.3變變壓壓器器和和電電抗抗器器的的等等值值電電路路上述述的的Pk與額額定定容容量量相相對對應(yīng)應(yīng)。。額額定定容容量量比比為為100/100/50，，100/50/100時(shí)時(shí)，，廠廠方方給給出出的的各各繞繞組組間間銅銅耗耗指指容容量量較較小小的的繞繞組組達(dá)達(dá)到到本本身身的的額額定定電電流流時(shí)時(shí)的的損損耗耗，，需需歸算算到到額額定定容容量量下。。44南京京理理工工大大學(xué)學(xué)2.3變變壓壓器器和和電電抗抗器器的的等等值值電電路路額定定容容量量比比為為100/50/100100/100/5045南京京理理工工大大學(xué)學(xué)2.3變變壓壓器器和和電電抗抗器器的的等等值值電電路路電抗抗（（廠廠方方一一般般提提供供已已折折算算數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)））46南京京理理工工大大學(xué)學(xué)2.3變變壓壓器器和和電電抗抗器器的的等等值值電電路路激磁磁支支路路導(dǎo)導(dǎo)納納與與雙雙繞繞組組三三相相變變壓壓器器計(jì)計(jì)算算方方法法一一樣樣47南京京理理工工大大學(xué)學(xué)例一臺臺三三相相三三繞繞組組降降壓壓變變壓壓器器的的額額定定電電壓壓為為220/121/11kV,額定定容容量量為為120/120/60MVA。短短路路損損耗耗短短路路電電壓壓百百分分?jǐn)?shù)數(shù)空空載載損損耗耗空空載載電電流流百百分分?jǐn)?shù)數(shù)求變壓器歸歸算到220KV側(cè)的參數(shù)48南京理工大大學(xué)2.3變變壓器和電電抗器的等等值電路路雙繞阻單相相變壓器銘銘牌給出出的容量、、損耗都都是一相的的數(shù)值，計(jì)計(jì)算參數(shù)時(shí)時(shí)，要乘以以3，UN仍用線電壓壓。三繞阻單相相變壓器與與雙繞阻阻單相變壓壓器一樣，，SN,PK，P0都乘以3，，UN仍用線電壓壓。49南京理工大大學(xué)2.3變變壓器和電電抗器的等等值電路自耦變壓器器

等值電電路與三繞繞阻變壓器器相同。第第三繞阻容容量較小，，一般短路路數(shù)據(jù)未經(jīng)經(jīng)折算。50南京理工大大學(xué)2.3變變壓器和電電抗器的等等值電路電抗器51南京理工大大學(xué)2.4發(fā)發(fā)電機(jī)等值值電路忽略定子繞繞組的電阻阻用電勢源與與電抗串聯(lián)聯(lián)表示52南京理工大大學(xué)2.5負(fù)負(fù)荷模型綜合負(fù)荷:變電所用用戶的等值值負(fù)荷負(fù)荷模型靜態(tài)模型動(dòng)態(tài)模型53南京理工大大學(xué)2.6電力力網(wǎng)的等值值電路基本級多多電壓級網(wǎng)網(wǎng)中各元件件處于不同同的電壓等等級，元件件參數(shù)在所所處電壓等等級求得，，需歸算到到同一個(gè)電電壓等級———稱為基基本級K:向基本級一一側(cè)的電壓壓/待歸算算一側(cè)的電電壓

例（（教案25頁)54南京理工大大學(xué)2.6電力力網(wǎng)的等值值電路有名制與標(biāo)標(biāo)么制標(biāo)標(biāo)么值=有有名值/基基準(zhǔn)值基準(zhǔn)值：4個(gè)基準(zhǔn)值中中只有兩個(gè)可以任選線電壓和三三相功率相相電壓和和單相功率率55南京理工大大學(xué)2.6電力力網(wǎng)的等值值電路ZB是一相阻抗抗的基準(zhǔn)相相值不同基準(zhǔn)下下，阻抗標(biāo)標(biāo)幺值的換換算56南京理工大大學(xué)答疑什么是變壓壓器的容量量?

變壓壓器的容量量指容量最最大的那個(gè)個(gè)繞組的容容量57南京理工大大學(xué)2.6電力力網(wǎng)的等值值電路建立標(biāo)幺值值電路的兩兩種方法（方法1）先歸算到到一個(gè)電壓壓級，再用用一一組基準(zhǔn)值值得到標(biāo)幺幺值電路（方法2）計(jì)算各個(gè)個(gè)電壓等級級的基準(zhǔn)值值，，然后直接接用有名值值計(jì)算標(biāo)標(biāo)幺值值電路共同點(diǎn)：都都要先確定定電壓基準(zhǔn)準(zhǔn)和功率基基準(zhǔn)58南京理工大大學(xué)2.6電力力網(wǎng)的等值值電路（方法2）計(jì)算各個(gè)個(gè)電壓等級級的基準(zhǔn)值值，，然后直接接用有名值值計(jì)算標(biāo)標(biāo)幺值值電路每一級的基基準(zhǔn)值為59南京理工大大學(xué)2.6電力力網(wǎng)的等值值電路（方法2）確定每一一級基準(zhǔn)電電壓的依據(jù)據(jù)是什么?

非標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)變比的概概念：變比比的標(biāo)幺值值確定每一級級基準(zhǔn)電壓壓的依據(jù)：：變比的標(biāo)幺幺值=1例（教案28頁）60南京理工大大學(xué)2.6電力力網(wǎng)的等值值電路問題：圖：電網(wǎng)中中出現(xiàn)閉環(huán)環(huán)解決辦法：：用線路的的平均額定定電壓作為為基準(zhǔn)電壓壓，相應(yīng)的的，變壓器器的變比稱稱為平均額定變變比平均額定電電壓（教案案24頁）

例：：采用平均均額定變比比計(jì)算網(wǎng)絡(luò)絡(luò)等值電路路（教案25頁）61南京理工大大學(xué)2.6電力力網(wǎng)的等值值電路這是一種近近似計(jì)算方方法,誤差差較小.用線路的平平均額定電電壓作為基基準(zhǔn)電壓以以后,不需需要知道其其它變壓器器的信息,只根據(jù)局局部電網(wǎng)的的電壓等級級就可以計(jì)計(jì)算出本地地電網(wǎng)中各各個(gè)元件的的標(biāo)幺值了了.62南京理工大大學(xué)2.6電力力網(wǎng)的等值值電路作業(yè)：對上上例中的系系統(tǒng)，以6KV為基本級，，功率基準(zhǔn)準(zhǔn)為100MVA，計(jì)算（1）采用額定定變比的等等值電路和和標(biāo)幺值電電路（2）采用平均均額定變比比的等值電電路和標(biāo)幺幺值電路63南京理工大大學(xué)第二章小結(jié)結(jié)單位長度電電力線路電電阻、電抗抗、電導(dǎo)、、電納的物物理意義和和計(jì)算方法法。線路的電暈暈臨界電壓壓。三類線路的的單相等值值電路。變壓器等值值電路參數(shù)數(shù)。多電壓級網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和和變量的歸歸算方法。。標(biāo)么值的定定義和計(jì)算算方法。64南京理工大大學(xué)第三章電力力系統(tǒng)潮流流計(jì)算3.1電力網(wǎng)的電電壓降落和和功率損耗耗3.2輸電線路的的運(yùn)行特性性3.3簡單網(wǎng)絡(luò)的的潮流計(jì)算算3.4電力系統(tǒng)潮潮流的計(jì)算算機(jī)算法小結(jié)65南京理工大大學(xué)3.1電力力網(wǎng)的電壓壓降落和功功率損耗潮流計(jì)算：：確定電網(wǎng)網(wǎng)的電壓和和功率分布布3.1.1電壓降降落

元件件兩端電壓壓的相量差差。U1=U2+dU2U2=U1-dU1縱分量和橫橫分量66南京理工大大學(xué)3.1電力力網(wǎng)的電壓壓降落和功功率損耗電壓損耗兩兩端端電壓的數(shù)數(shù)值差電電壓偏移實(shí)實(shí)際際電壓與額額定電壓之之差(百分分比)電電壓調(diào)整線線路路末端空載載電壓與負(fù)負(fù)載電壓之之差功率損耗阻阻抗支路路

對地地支路線線路路變變壓器器67南京理工大大學(xué)3.2輸電電線路的運(yùn)運(yùn)行特性空載運(yùn)行特特性

忽略略電阻和電電導(dǎo)時(shí)線路路末端電壓壓高于始端端電壓輸電線路的的傳輸功率率極限68南京理工大大學(xué)3.2輸電電線路的運(yùn)運(yùn)行特性因?yàn)闆]有有功功功率損耗，所以線路路輸送的有有功功率無無功功功率（忽忽略第一式式的橫分量量）69南京理工大大學(xué)3.2輸電電線路的運(yùn)運(yùn)行特性提高線路輸輸送能力的的途徑提高線路的的電壓等級級原因:阻抗抗基準(zhǔn)值增增大,電抗抗標(biāo)幺值減減小代價(jià)大減小線路的的電抗分裂導(dǎo)線串聯(lián)電容器器70南京理工大大學(xué)3.3簡單單網(wǎng)絡(luò)的潮潮流計(jì)算輻射型網(wǎng)絡(luò)絡(luò)

電壓降降落公式中中用到同一一點(diǎn)的電壓壓和功率,實(shí)際電網(wǎng)網(wǎng)中往往只知道負(fù)荷荷功率和供供電節(jié)點(diǎn)的的電壓,這時(shí)怎樣樣確定各點(diǎn)點(diǎn)電壓和功功率呢?——運(yùn)算負(fù)荷的的概念:節(jié)點(diǎn)電壓用用線路額定定電壓計(jì)算算。

例71南京理工大大學(xué)3.3簡單單網(wǎng)絡(luò)的潮潮流計(jì)算例：輻射型型網(wǎng)絡(luò)1234SL1SL2SL3已知節(jié)點(diǎn)1的電壓，節(jié)節(jié)點(diǎn)2、3、4的負(fù)荷功率率，求求：節(jié)點(diǎn)點(diǎn)2、3、4的電壓，各各條條線路的功功率損耗，，以以及節(jié)點(diǎn)1的注入功率率。72南京理工大大學(xué)3.3簡單單網(wǎng)絡(luò)的潮潮流計(jì)算計(jì)算例：V1=10.5KV234P2+jQ2求：節(jié)點(diǎn)點(diǎn)1的注入入功率。1P3+jQ3P4+jQ4Z12Z23Z24S2=0.3+j0.2MVA,S3=0.5+j0.3MVA,S4=0.2+0.15MVA,Z12=1.2+j2.4,Z23=1.0+j2.0,Z24=1.5+j3.073南京理工大大學(xué)3.3簡單單網(wǎng)絡(luò)的潮潮流計(jì)算閉式電力網(wǎng)網(wǎng)

電氣連連接圖中存存在閉合環(huán)環(huán)路簡單環(huán)形網(wǎng)網(wǎng)兩端供電網(wǎng)網(wǎng)74南京理工大大學(xué)3.3簡單單網(wǎng)絡(luò)的潮潮流計(jì)算簡單環(huán)形網(wǎng)網(wǎng)GT-1T-2T-3L-1L-2L-312345675南京理工大大學(xué)3.3簡單單網(wǎng)絡(luò)的潮潮流計(jì)算簡單環(huán)形網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)

計(jì)算算步驟(1)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的簡化(2)用用計(jì)算負(fù)荷荷計(jì)算功率率分布(3)電壓壓損耗的計(jì)計(jì)算

(4)功率損損耗的計(jì)算算

例76南京理工大大學(xué)3.3簡單單網(wǎng)絡(luò)的潮潮流計(jì)算兩端供電網(wǎng)網(wǎng)T-1T-2T-3L-1L-2L-3123456G1G277南京理工大大學(xué)3.3簡單單網(wǎng)絡(luò)的潮潮流計(jì)算兩端供電網(wǎng)網(wǎng)

1、概概念:循環(huán)環(huán)功率2、兩端供供電網(wǎng)計(jì)算算步驟(1)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的簡化(2)求求功率分點(diǎn)點(diǎn)

(3)計(jì)算功率率分布(4)電壓壓損耗的計(jì)計(jì)算

(5)功率損損耗的計(jì)算算

例78南京理工大大學(xué)3.3簡單單網(wǎng)絡(luò)的潮潮流計(jì)算例已知VA1,VA2，計(jì)算不計(jì)功功率損耗和和電壓損耗耗時(shí)的初始始功率分布布A1S2A2I2S1I1ZIZIIZIIISIIISIIIIISIIIIIII1279南京理工大學(xué)學(xué)3.3簡單網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)計(jì)算例簡單環(huán)環(huán)形網(wǎng)可以看看作特殊的兩兩端供電網(wǎng)80南京理工大學(xué)學(xué)3.3簡單網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)計(jì)算例110KVZ3SBABGCZ2Z1SAZ1=2+j4歐，Z2=3+j6歐，Z3=4+j8歐SB=10+j5MVA，SC=30+j15MVA，，求潮流分布和和B點(diǎn)電壓81南京理工大學(xué)學(xué)3.3簡單網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)計(jì)算作業(yè)Z1=1.7+j3.8歐，Z2=0.68+j1.52歐，Z3=0.51+j1.14歐，Z4=0.9+j0.8歐SC=2.6+j1.6MVA，SD=0.6+j0.2MVA

SE=0.3+j0.16MVA求潮流分布和和最低的節(jié)點(diǎn)點(diǎn)電壓。ABSEEZ1Z2Z3SCCDSD10.5∠0°KV10.4∠0°KVZ482南京理工大學(xué)學(xué)3.4電力系系統(tǒng)潮流的計(jì)計(jì)算機(jī)算法3.4.1網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)方程式式節(jié)點(diǎn)類型：PQ,PV,平衡節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)電壓方程程：方程個(gè)數(shù)數(shù)少于回路個(gè)個(gè)數(shù)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣陣：n節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)nxn矩陣功率平衡方程程：求有功、、無功功率偏偏差83南京理工大學(xué)學(xué)3.4電力系系統(tǒng)潮流的計(jì)計(jì)算機(jī)算法3.4.1網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)方程式式電壓降落公式式：知道同一一點(diǎn)的電壓和和功率

開式式電力網(wǎng)：知知道供電點(diǎn)電電壓和負(fù)荷功功率數(shù)數(shù)據(jù)不配配套，需要反反復(fù)計(jì)算實(shí)實(shí)際的電力系系統(tǒng)：節(jié)點(diǎn)已已知量的類型型有三種節(jié)點(diǎn)類型：PQ節(jié)點(diǎn)m個(gè)PV節(jié)點(diǎn)n-m-1個(gè)

平衡節(jié)節(jié)點(diǎn)1個(gè)

哪些些量需要計(jì)算算？}共n個(gè)節(jié)點(diǎn)84南京理工大學(xué)學(xué)3.4電力系系統(tǒng)潮流的計(jì)計(jì)算機(jī)算法3.4.1網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)方程式式物理量總個(gè)數(shù)數(shù):4×n已知量個(gè)數(shù):2×nPQ節(jié)點(diǎn)PV節(jié)點(diǎn)平衡節(jié)節(jié)點(diǎn)V0n-m-11θ001Pmn-m-10Qm0085南京理工大學(xué)學(xué)3.4電力系系統(tǒng)潮流的計(jì)計(jì)算機(jī)算法3.4.1網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)方程式式未知量個(gè)數(shù):2×nPQ節(jié)點(diǎn)PV節(jié)點(diǎn)平衡節(jié)節(jié)點(diǎn)Vm00θmn-m-10P001Q0n-m-1186南京理工大學(xué)學(xué)3.4電力系系統(tǒng)潮流的計(jì)計(jì)算機(jī)算法3.4.1網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)方程式式節(jié)點(diǎn)電壓方程程：

共n個(gè)，方程個(gè)數(shù)數(shù)少于回路個(gè)個(gè)數(shù)I=Y×VI:n個(gè)節(jié)點(diǎn)的凈注注入電流V:n個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓壓Y:節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣陣,n×n維87南京理工大學(xué)學(xué)3.4電力系系統(tǒng)潮流的計(jì)計(jì)算機(jī)算法例:n=4TL1L3L2123SG14G1G2SG2SL4SL188南京理工大學(xué)學(xué)3.4電力系系統(tǒng)潮流的計(jì)計(jì)算機(jī)算法等值電路和節(jié)節(jié)點(diǎn)電壓方程程Ty121234I1I2I3I4y120y210y13y23y130y310y230y320y34y340y4089南京京理理工工大大學(xué)學(xué)3.4電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)潮潮流流的的計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)算算法法簡化化電電路路y121234I1I2I3I4y13y23y10y20y34y30y4090南京京理理工工大大學(xué)學(xué)3.4電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)潮潮流流的的計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)算算法法節(jié)點(diǎn)點(diǎn)電電壓壓方方程程91南京京理理工工大大學(xué)學(xué)3.4電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)潮潮流流的的計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)算算法法節(jié)點(diǎn)點(diǎn)導(dǎo)導(dǎo)納納矩矩陣陣對角角元元:與與節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)相相連連的的所所有有導(dǎo)導(dǎo)納納之之和和非非對對角角元元:支支路路導(dǎo)導(dǎo)納納的的負(fù)負(fù)值值92南京京理理工工大大學(xué)學(xué)3.4電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)潮潮流流的的計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)算算法法節(jié)點(diǎn)點(diǎn)i的凈凈注注入入功功率率93南京京理理工工大大學(xué)學(xué)3.4電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)潮潮流流的的計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)算算法法節(jié)點(diǎn)點(diǎn)i的凈凈注注入入功功率率94南京京理理工工大大學(xué)學(xué)3.4電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)潮潮流流的的計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)算算法法節(jié)點(diǎn)點(diǎn)i的凈凈注注入入功功率率問題題:功功率率是是用用節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)電電壓壓的的幅幅值值和和相相角角表表示示的的,共共含含有有多多少少個(gè)個(gè)未未知知量量?95南京京理理工工大大學(xué)學(xué)3.4電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)潮潮流流的的計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)算算法法未知知量量96南京京理理工工大大學(xué)學(xué)3.4電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)潮潮流流的的計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)算算法法功率率平平衡衡方方程程組組*對對PQ節(jié)點(diǎn)點(diǎn)和和PV節(jié)點(diǎn)點(diǎn)可可列列出出n-1個(gè)有有功功功功率率方方程程*對對PQ節(jié)點(diǎn)點(diǎn)可可列列出出m個(gè)無無功功功功率率方方程程n+m-1個(gè)方方程程聯(lián)聯(lián)立立,求求解解n+m-1個(gè)未未知知量量.97南京京理理工工大大學(xué)學(xué)3.4電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)潮潮流流的的計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)算算法法功率率平平衡衡方方程程組組求求出出n-1個(gè)節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的的電電壓壓幅幅值值和和相相角角以以后后，，所所有有節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的的電電壓壓幅幅值值和和相相角角都都已已確確定定，，然然后后計(jì)計(jì)算算*n-m-1個(gè)PV節(jié)點(diǎn)的無無功功率率

*平平衡節(jié)點(diǎn)點(diǎn)的有功功功率和和無功功功率.98南京理工工大學(xué)3.4電電力系統(tǒng)統(tǒng)潮流的的計(jì)算機(jī)機(jī)算法功率平衡衡方程組組：有功功功率……………..99南京理工工大學(xué)3.4電電力系統(tǒng)統(tǒng)潮流的的計(jì)算機(jī)機(jī)算法功率平衡衡方程組組：無功功功率……………..100南京理工工大學(xué)3.4電電力系統(tǒng)統(tǒng)潮流的的計(jì)算機(jī)機(jī)算法功率平衡衡方程組組計(jì)計(jì)算算機(jī)計(jì)算算潮流就就是求解解這個(gè)方方程組.101南京理工工大學(xué)3.4電電力系統(tǒng)統(tǒng)潮流的的計(jì)算機(jī)機(jī)算法功率平衡衡方程組組

方程程組簡記記為f(x)=0,102南京理工工大學(xué)3.4電電力系統(tǒng)統(tǒng)潮流的的計(jì)算機(jī)機(jī)算法3.4.2牛牛頓-拉拉夫森法法在解附近近二次收收斂單變量非非線性方方程的求求解多變量非非線性方方程組的的求解Jacobi矩陣修正方程程：求節(jié)節(jié)點(diǎn)電壓壓修正正量103南京理工工大學(xué)3.4電電力系統(tǒng)統(tǒng)潮流的的計(jì)算機(jī)機(jī)算法3.4.2牛牛頓-拉拉夫森法法單變量非非線性方方程的求求解f(x)0xx(0)x(1)x(2)x(3)f(x(0))f(x(1))f(x(2))f(x(3))104南京理工工大學(xué)3.4電電力系統(tǒng)統(tǒng)潮流的的計(jì)算機(jī)機(jī)算法3.4.2牛牛頓-拉拉夫森法法單變量非非線性方方程的求求解初初值：x(0)105南京理工工大學(xué)3.4電電力系統(tǒng)統(tǒng)潮流的的計(jì)算機(jī)機(jī)算法3.4.2牛牛頓-拉拉夫森法法單變量非非線性方方程的求求解106南京理理工大大學(xué)3.4電力力系統(tǒng)統(tǒng)潮流流的計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)算法法3.4.2牛牛頓-拉夫夫森法法單變量量非線線性方方程的的求解解k=0,1,2,……..中止條條件:|x(k+1)-x(k)|<?107南京理理工大大學(xué)3.4電力力系統(tǒng)統(tǒng)潮流流的計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)算法法3.4.2牛牛頓-拉夫夫森法法多變量量非線線性方方程的的求解解初初值：：x(0)=[x1(0)，x2(0)，…，，xn+m-1(0)]T108南京理理工大大學(xué)3.4電力力系統(tǒng)統(tǒng)潮流流的計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)算法法3.4.2牛牛頓-拉夫夫森法法多變量量非線線性方方程的的求解解109南京理理工大大學(xué)3.4電力力系統(tǒng)統(tǒng)潮流流的計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)算法法3.4.2牛牛頓-拉夫夫森法法多變量量非線線性方方程的的求解解110南京理理工大大學(xué)3.4電力力系統(tǒng)統(tǒng)潮流流的計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)算法法3.4.2牛牛頓-拉夫夫森法法多變量量非線線性方方程的的求解解111南京理理工大大學(xué)3.4電力力系統(tǒng)統(tǒng)潮流流的計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)算法法3.4.2牛牛頓-拉夫夫森法法多變量量非線線性方方程的的求解解112南京理理工大大學(xué)3.4電力力系統(tǒng)統(tǒng)潮流流的計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)算法法3.4.2牛牛頓-拉夫夫森法法多變量量非線線性方方程的的求解解k=0,1,2,……..中止條條件:|x(k+1)-x(k)|<?113南京理理工大大學(xué)3.4電力力系統(tǒng)統(tǒng)潮流流的計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)算法法3.4.2牛牛頓-拉夫夫森法法修正方方程：：求節(jié)節(jié)點(diǎn)電電壓壓修正正量（（功功率平平衡方方程組組見106頁）114南京理理工大大學(xué)3.4電力力系統(tǒng)統(tǒng)潮流流的計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)算法法3.4.2牛牛頓-拉夫夫森法法修正方方程：：求節(jié)節(jié)點(diǎn)電電壓壓修正正量J矩陣：：115南京理理工大大學(xué)3.4電力力系統(tǒng)統(tǒng)潮流流的計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)算法法3.4.2牛牛頓-拉夫夫森法法修正方方程：：求節(jié)節(jié)點(diǎn)電電壓壓修正正量116南京理理工大大學(xué)3.4電力力系統(tǒng)統(tǒng)潮流流的計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)算法法功率平平衡方方程組組取取每次次迭代代的修修正量量為117南京理理工大大學(xué)3.4電力力系統(tǒng)統(tǒng)潮流流的計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)算法法3.4.2牛牛頓-拉夫夫森法法修正方方程：：求節(jié)節(jié)點(diǎn)電電壓修修正量量J矩陣各各塊的的維數(shù)數(shù)不變變：118南京理理工大大學(xué)3.4電力力系統(tǒng)統(tǒng)潮流流的計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)算法法3.4.2牛牛頓-拉夫夫森法法元素在在形式式上較較相似似：119南京理理工大大學(xué)3.4電力力系統(tǒng)統(tǒng)潮流流的計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)算法法計(jì)算步步驟：：開始電網(wǎng)等等值，，形成成節(jié)點(diǎn)點(diǎn)導(dǎo)納納矩陣陣置電壓壓幅值值、相相位初初值計(jì)算J矩陣和和電壓壓修正正量最大不不平衡衡功率率足夠夠?。?？計(jì)算平平衡節(jié)節(jié)點(diǎn)功功率，，PV節(jié)點(diǎn)無無功功功率和和線路路損耗耗功率率YN120南京理理工大大學(xué)3.4電力力系統(tǒng)統(tǒng)潮流流的計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)算法法3.4.3大大作業(yè)業(yè)任任務(wù):用牛牛頓-拉夫夫森法法計(jì)算算一個(gè)個(gè)4機(jī)機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)的潮潮流流編寫計(jì)算程程序完成程序調(diào)調(diào)試給出計(jì)算結(jié)結(jié)果交上程序和和結(jié)果（可可以是電子子文件）總成績中大大作業(yè)占10分121南京理工大大學(xué)第三章小結(jié)結(jié)本章的重點(diǎn)點(diǎn)內(nèi)容為電壓降落、、電壓損耗耗、電壓偏偏移、電壓壓調(diào)整、運(yùn)運(yùn)算負(fù)荷功功率、運(yùn)算算電源功率率等概念電力線路和和變壓器中中電壓降落落和功率損損耗的計(jì)算算輻射型網(wǎng)、、簡單環(huán)網(wǎng)網(wǎng)和兩端供供電網(wǎng)的潮潮流計(jì)算牛頓-拉夫夫森法計(jì)算算復(fù)雜電力力系統(tǒng)潮流流122南京理工大大學(xué)第四章電電力系統(tǒng)運(yùn)運(yùn)行方式的的調(diào)整和和控制問題電力系統(tǒng)中中各臺發(fā)電電機(jī)發(fā)出的的有功功率率怎么確定定出來?確定變壓器器變比的依依據(jù)是什么么?123南京理工大大學(xué)第四章電電力系統(tǒng)運(yùn)運(yùn)行方式的的調(diào)整和和控制4.1電力力系統(tǒng)有功功功率和頻頻率調(diào)整4.2電力力系統(tǒng)無功功功率和電電壓調(diào)整小結(jié)124南京理工大大學(xué)4.1電力力系統(tǒng)有功功功率和頻頻率調(diào)整有功功率和和頻率調(diào)整整的基本概概念電力系統(tǒng)的的頻率特性性電力系統(tǒng)的的頻率調(diào)整整各類發(fā)電廠廠的合理組組合電力系統(tǒng)有有功功率的的經(jīng)濟(jì)分配配125南京理工大大學(xué)4.1.1有功功率率和頻率調(diào)調(diào)整的基本本概念頻率變化對對電力系統(tǒng)統(tǒng)的影響用戶戶側(cè)側(cè)異步步電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)的的空空載載轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速恒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩矩負(fù)負(fù)荷荷的的電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)功功率率電子子設(shè)設(shè)備備的的計(jì)計(jì)時(shí)時(shí)供電電側(cè)側(cè)電廠廠鍋鍋爐爐與與水水泵泵汽輪輪機(jī)機(jī)的的額額定定轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速與與共共振振變壓壓器器的的勵(lì)勵(lì)磁磁電電流流增增加加126南京京理理工工大大學(xué)學(xué)4.1.1有有功功功功率率和和頻頻率率調(diào)調(diào)整整的的基基本本概概念念頻率率與與有有功功功功率率平平衡衡MT×角速速度度：原原動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)的的機(jī)機(jī)械械功功率率ME×角速速度度：發(fā)電電機(jī)機(jī)的的電電磁磁功功率率MTME127南京京理理工工大大學(xué)學(xué)4.1.1有有功功功功率率和和頻頻率率調(diào)調(diào)整整的的基基本本概概念念允許許的的頻頻率率偏偏差差范范圍圍0.2Hz<|Δf|<0.5Hz有功功功功率率平平衡衡128南京京理理工工大大學(xué)學(xué)4.1.1有有功功功功率率和和頻頻率率調(diào)調(diào)整整的的基基本本概概念念有功功負(fù)負(fù)荷荷的的變變化化及及其其調(diào)調(diào)整整第一一類類負(fù)負(fù)荷荷由由調(diào)調(diào)速速器器調(diào)調(diào)整整：：頻頻率率的的一一次次調(diào)調(diào)整整第二二類類負(fù)負(fù)荷荷由由調(diào)調(diào)頻頻器器調(diào)調(diào)整整：：頻頻率率的的二二次次調(diào)調(diào)整整第三三類類負(fù)負(fù)荷荷電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)的的經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)運(yùn)運(yùn)行行調(diào)調(diào)整整129南京京理理工工大大學(xué)學(xué)4.1.1有有功功功功率率和和頻頻率率調(diào)調(diào)整整的的基基本本概概念念有功功負(fù)負(fù)荷荷的的變變化化及及其其調(diào)調(diào)整整130南京京理理工工大大學(xué)學(xué)4.1.1有有功功功功率率和和頻頻率率調(diào)調(diào)整整的的基基本本概概念念備用容量最最大負(fù)荷PM備用：負(fù)荷荷備用：2~5%事事故備用用：5~10%檢檢修備用：：4~5%國國民民經(jīng)濟(jì)備用：：3~5%總總備用：：15~20%PM}熱備用}冷備用131南京理工大學(xué)學(xué)4.1.2電電力系統(tǒng)的頻頻率特性負(fù)荷的P-f靜態(tài)特性f=fN時(shí)，系統(tǒng)總有有功負(fù)荷PDN頻率為f時(shí)：穩(wěn)態(tài)時(shí)，稱為為負(fù)荷的靜態(tài)態(tài)頻率特性132南京理工大學(xué)學(xué)4.1.2電電力系統(tǒng)的頻頻率特性負(fù)荷靜態(tài)頻率率特性的線性性表示|負(fù)負(fù)荷的頻率調(diào)調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)數(shù)βPDNfN133南京理工大學(xué)學(xué)4.1.2電電力系統(tǒng)的頻頻率特性負(fù)荷的P-f靜態(tài)特性標(biāo)標(biāo)幺值形式一一般般為1~3134南京理工大學(xué)學(xué)4.1.2電電力系統(tǒng)的頻頻率特性負(fù)荷的P-f靜態(tài)特性例例：系統(tǒng)負(fù)荷中30%與頻率率無關(guān)，40%與頻率一一次方成正比比，10%與與頻率二次方方成正比，20%與頻率率三次方成正正比。

求系系統(tǒng)頻率從額額定頻率50Hz降到48Hz時(shí)，負(fù)荷功率率變化的百分分值，以及負(fù)負(fù)荷的頻率調(diào)調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)數(shù)。135南京理工大學(xué)學(xué)4.1.2電電力系統(tǒng)的頻頻率特性發(fā)電機(jī)組的P-f靜態(tài)特性———調(diào)速器蒸汽AOBDE136南京理工大學(xué)學(xué)4.1.2電電力系統(tǒng)的頻頻率特性發(fā)電機(jī)組的P-f靜態(tài)特性蒸汽AOBDE137南京理理工大大學(xué)4.1.2電力力系統(tǒng)統(tǒng)的頻頻率特特性發(fā)電機(jī)機(jī)組的的P-f靜態(tài)特特性蒸汽AOBDE138南京理理工大大學(xué)4.1.2電力力系統(tǒng)統(tǒng)的頻頻率特特性發(fā)電機(jī)機(jī)組的的P-f靜態(tài)特特性fPGfNf0PGN12139南京理理工大大學(xué)4.1.2電力力系統(tǒng)統(tǒng)的頻頻率特特性發(fā)電機(jī)機(jī)組的的P-f靜態(tài)特特性靜靜態(tài)態(tài)調(diào)差差系數(shù)數(shù)（調(diào)調(diào)差率率）物理意意義：：機(jī)組組負(fù)荷荷改變變時(shí)，，頻率率的偏偏移140南京理理工大大學(xué)4.1.2電力力系統(tǒng)統(tǒng)的頻頻率特特性發(fā)電機(jī)機(jī)組的的P-f靜態(tài)特特性機(jī)機(jī)組組的單單位調(diào)調(diào)節(jié)功功率（（發(fā)電電機(jī)組組的功功頻靜靜特性性系數(shù)數(shù)）物理意意義：：頻率率發(fā)生生單位位變化化時(shí)，，機(jī)組組輸出出功率率的變變化量量，141南京理理工大大學(xué)4.1.2電力力系統(tǒng)統(tǒng)的頻頻率特特性發(fā)電機(jī)機(jī)組的的P-f靜態(tài)特特性——調(diào)頻頻器蒸汽AOBDE142南京理理工大大學(xué)4.1.2電力力系統(tǒng)統(tǒng)的頻頻率特特性發(fā)電機(jī)機(jī)組的的P-f靜態(tài)特特性fPGfNf0PGN12143南京理理工大大學(xué)4.1.2電力力系統(tǒng)統(tǒng)的頻頻率特特性電力系系統(tǒng)的的P-f靜態(tài)特特性fPGf1f2P112P2PDPD’144南京理理工大大學(xué)4.1.2電力力系統(tǒng)統(tǒng)的頻頻率特特性電力系系統(tǒng)的的P-f靜態(tài)特特性系統(tǒng)的的功頻頻靜特特性系系數(shù)(單位位調(diào)節(jié)節(jié)功率率)備用系系數(shù)145南京理理工大大學(xué)4.1.2電力力系統(tǒng)統(tǒng)的頻頻率特特性發(fā)電機(jī)機(jī)組滿滿載時(shí)時(shí)的P-f靜態(tài)特特性：：KG=0fPGf1f2PGmax12146南京理理工大大學(xué)4.1.3電力力系統(tǒng)統(tǒng)的頻頻率調(diào)調(diào)整頻率的的一次次調(diào)整整:n臺發(fā)電電機(jī)例系系統(tǒng)統(tǒng)一半半機(jī)組組已滿滿載.火電電機(jī)組組占總總?cè)萘苛康?/4,有有10%的的備用用容量量,單單位調(diào)調(diào)節(jié)功功率為為16.6;水水電機(jī)機(jī)組占占總?cè)萑萘康牡?/4,有20%的備備用容容量,單位位調(diào)節(jié)節(jié)功率率為25;負(fù)荷荷的頻頻率調(diào)調(diào)節(jié)效效應(yīng)系系數(shù)為為1.5.求(1)系系統(tǒng)的的單位位調(diào)節(jié)節(jié)功率率(2)負(fù)荷荷功率率增加加5%時(shí)的的穩(wěn)態(tài)態(tài)頻率率(3)如果果頻率率允許許降低低0.2Hz,系統(tǒng)統(tǒng)能能增增加加多多少少負(fù)負(fù)荷荷功功率率147南京京理理工工大大學(xué)學(xué)4.1.3電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)的的頻頻率率調(diào)調(diào)整整頻率率的的二二次次調(diào)調(diào)整整主調(diào)調(diào)頻頻廠廠的的選選擇擇頻率率的的二二次次調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)過過程程148南京京理理工工大大學(xué)學(xué)4.1.2電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)的的頻頻率率特特性性頻率率的的二二次次調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)過過程程fPGf1f0PG112PG2PG3PDPD’3149南京京理理工工大大學(xué)學(xué)4.1.2電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)的的頻頻率率特特性性頻率率的的二二次次調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)過過程程fPGf1f0PG112PG2PG3PDPD’3150南京理工工大學(xué)4.1.3電力力系統(tǒng)的的頻率調(diào)調(diào)整互聯(lián)系統(tǒng)統(tǒng)的頻率率調(diào)整ABKAKB151南京理工工大學(xué)4.1.3電力力系統(tǒng)的的頻率調(diào)調(diào)整互聯(lián)系統(tǒng)統(tǒng)的頻率率調(diào)整A系統(tǒng)的單單位調(diào)節(jié)節(jié)功率B系統(tǒng)的單單位調(diào)節(jié)節(jié)功率A系統(tǒng)的負(fù)負(fù)荷增量量B系統(tǒng)的負(fù)負(fù)荷增量量A系統(tǒng)發(fā)電電機(jī)的二二次B系統(tǒng)發(fā)電電機(jī)的二二次調(diào)調(diào)整增增量調(diào)調(diào)整增增量AB系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)絡(luò)線上的的交換功功率KAKB152南京理工工大學(xué)4.1.3電力力系統(tǒng)的的頻率調(diào)調(diào)整互聯(lián)系統(tǒng)統(tǒng)的頻率率調(diào)整153南京理工工大學(xué)4.1.3電力力系統(tǒng)的的頻率調(diào)調(diào)整互聯(lián)系統(tǒng)統(tǒng)的頻率率調(diào)整:例例ABKGA*=25KGB*=20KDA*=1.5KDB*=1.31500MW1000MW154南京理工工大學(xué)4.1.4各類類發(fā)電廠廠的合理理組合各類發(fā)電電廠的特特點(diǎn)火電廠水電廠核電廠各類發(fā)電電廠在日日負(fù)荷曲曲線上的的負(fù)荷分分配155南京理工工大學(xué)4.1.5電力力系統(tǒng)有有功功率率的經(jīng)濟(jì)濟(jì)分配發(fā)電機(jī)組組的耗量量特性FP比耗量發(fā)電廠的的效率耗量微增增率156南京理工工大學(xué)4.1.5電力力系統(tǒng)有有功功率率的經(jīng)濟(jì)濟(jì)分配經(jīng)濟(jì)分配配的目標(biāo)標(biāo)函數(shù)和和約束條條件目標(biāo):能能耗F最小約束條件件:有功功功率平平衡考慮網(wǎng)損損忽略網(wǎng)損損157南京理工工大學(xué)4.1.5電力力系統(tǒng)有有功功率率的經(jīng)濟(jì)濟(jì)分配經(jīng)濟(jì)分配配的目標(biāo)標(biāo)函數(shù)和和約束條條件約束條件件:機(jī)組組的最大大和最小小功率158南京理工工大學(xué)4.1.5電力力系統(tǒng)有有功功率率的經(jīng)濟(jì)濟(jì)分配多個(gè)發(fā)電電廠間的的負(fù)荷經(jīng)經(jīng)濟(jì)分配配忽略網(wǎng)損損時(shí)的有有功負(fù)荷荷經(jīng)濟(jì)分分配等等微增量量準(zhǔn)則159南京理工工大學(xué)4.1.5電力力系統(tǒng)有有功功率率的經(jīng)濟(jì)濟(jì)分配多個(gè)發(fā)電電廠間的的負(fù)荷經(jīng)經(jīng)濟(jì)分配配考慮時(shí)的的有功負(fù)負(fù)荷經(jīng)濟(jì)濟(jì)分配經(jīng)經(jīng)過網(wǎng)網(wǎng)損修正正后的等等微增量量準(zhǔn)則:

(負(fù)負(fù)荷經(jīng)濟(jì)濟(jì)分配的的協(xié)調(diào)方方程式)160南京理工工大學(xué)4.1.5電力力系統(tǒng)有有功功率率的經(jīng)濟(jì)濟(jì)分配例某某電廠廠有三臺臺發(fā)電機(jī)機(jī)組并聯(lián)聯(lián)運(yùn)行。。已知各各機(jī)組的的耗量特特性和功功率約束束。不計(jì)計(jì)網(wǎng)損。。計(jì)算總總負(fù)荷為為600MW、400MW、700MW時(shí)的有功功功率經(jīng)經(jīng)濟(jì)分配配。161南京理工工大學(xué)4.1.5電力力系統(tǒng)有有功功率率的經(jīng)濟(jì)濟(jì)分配問題電力系統(tǒng)統(tǒng)中各臺臺發(fā)電機(jī)機(jī)發(fā)出的的有功功功率怎么么確定出出來?實(shí)實(shí)現(xiàn)系系統(tǒng)有功功功率平平衡,使使系統(tǒng)頻頻率維持持在允許許范圍之之內(nèi),并并且滿足足一定的的經(jīng)濟(jì)性性確定變壓壓器變比比的依據(jù)據(jù)是什么么?162南京理工工大學(xué)4.2電電力系統(tǒng)統(tǒng)無功功功率和電電壓調(diào)整整電壓調(diào)整整的必要要性電力系統(tǒng)統(tǒng)的無功功功率平平衡電力系統(tǒng)統(tǒng)的電壓壓管理與與調(diào)整電力系統(tǒng)統(tǒng)綜合調(diào)調(diào)壓電力系統(tǒng)統(tǒng)無功功功率的最最優(yōu)分配配163南京理工大學(xué)學(xué)4.2.1電電壓調(diào)整的必必要性額定電壓164南京理工大學(xué)學(xué)4.2.2電電力系統(tǒng)的無無功功率平衡衡電壓水平取決決于無功功率率的平衡無功功率負(fù)荷荷和無功功率率損耗無功功率電源源無功功率平衡衡無功平衡與電電壓水平165南京理工大學(xué)學(xué)4.2.3電電力系統(tǒng)的電電壓管理與調(diào)調(diào)整電力系統(tǒng)允許許的電壓偏移移中樞點(diǎn)的電壓壓管理

電壓壓中樞點(diǎn)的概概念電力系統(tǒng)的電電壓調(diào)整三三種方式：順順調(diào)壓逆逆調(diào)調(diào)壓常常調(diào)壓壓166南京理工大學(xué)學(xué)4.2.3電電力系統(tǒng)的電電壓調(diào)整改變發(fā)電機(jī)端端電壓調(diào)壓變壓器調(diào)壓固定變比變壓壓器雙繞組變壓器器的分接頭選選擇

（1））降壓變壓器器例例

（2）升升壓變壓器例例三繞組變壓器器的分接頭選選擇例例167南京理工大學(xué)學(xué)4.2.4電電力系統(tǒng)綜合合調(diào)壓例:降降壓變壓壓器分接頭的的選擇、一一個(gè)變變電所由35KV線路供電。線線路送電點(diǎn)電電壓恒為36KV.變壓器10KV母線上的最大大負(fù)荷為8+j5MVA，，最小負(fù)荷為4+j3MVA。。要使10KV母線電壓在最最大、最小負(fù)負(fù)荷時(shí)的偏差差不超過5%，試選擇變變壓器的分接接頭。168南京理工大學(xué)學(xué)4.2.4電電力系統(tǒng)綜合合調(diào)壓例:升升壓變壓器分分接頭的選擇擇。系系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如如圖所示.最最大負(fù)荷時(shí)母母線2電壓為為120KV,最小負(fù)荷時(shí)時(shí)母線2電電壓為114KV,發(fā)電機(jī)電壓壓調(diào)節(jié)范圍圍為6~6.6KV.試選擇變壓壓器分接頭頭.169南京理工大大學(xué)4.2.5電力系統(tǒng)統(tǒng)無功功率率的最優(yōu)分分配例:三三繞組變變壓器分接接頭的選擇擇圖圖中所示示為三繞組組變壓器的的最大負(fù)荷荷功率。最最小負(fù)荷功功率為最大大功率的一一半。高壓壓母線在最最大負(fù)荷時(shí)時(shí)的電壓為為112KV，最小負(fù)荷時(shí)時(shí)的電壓為為115KV。中、低壓母母線在最大大、最小負(fù)負(fù)荷時(shí)的允允許電壓偏偏移分別為為0與+7.5%。。試選擇高高、中壓繞繞組的分接接頭。170南京理工大大學(xué)4.2.3電力系統(tǒng)統(tǒng)的電壓調(diào)調(diào)整有載調(diào)壓變變壓器加壓調(diào)壓變變壓器171南京理工大大學(xué)4.2.3電力系統(tǒng)統(tǒng)的電壓調(diào)調(diào)整無功功率補(bǔ)補(bǔ)償調(diào)壓并聯(lián)補(bǔ)償串聯(lián)補(bǔ)償172南京理工大大學(xué)4.2.3電力系統(tǒng)統(tǒng)的電壓調(diào)調(diào)整無功功率的的經(jīng)濟(jì)分配配

等網(wǎng)損損微增率準(zhǔn)準(zhǔn)則

例173南京理工大大學(xué)4.2.3電力系統(tǒng)統(tǒng)的電壓調(diào)調(diào)整例兩兩發(fā)電廠聯(lián)聯(lián)合向負(fù)載載供電。有有功功率由由兩個(gè)發(fā)電電廠平均分分擔(dān)。試確確定無功功功率的最優(yōu)優(yōu)分配。174南京理工大大學(xué)第四章小結(jié)頻率特性電壓中樞點(diǎn)點(diǎn)功率的經(jīng)濟(jì)濟(jì)分配175南京理工大大學(xué)第五章電力系統(tǒng)故故障分析故障類型：：簡單故障障/復(fù)合故故障短短路路故障/斷斷路故障5.1電力力系統(tǒng)短路路的基本知知識5.2電力力系統(tǒng)對稱稱故障分析析5.3電力力系統(tǒng)不對對稱故障分分析小結(jié)第五章電力系統(tǒng)故故障分析176南京理工大大學(xué)5.1電力力系統(tǒng)短路路的基本知知識5.1.1短路短路的類型型短路的主要要原因短路的危害害5.1.2計(jì)算短路路電流的目目的選擇電器設(shè)設(shè)備繼電保護(hù)的的設(shè)計(jì)和整整定比較和選擇擇系統(tǒng)主接接線圖確定限制短短路電流的的措施177南京理工大大學(xué)5.2電力力系統(tǒng)對稱稱故障分析析5.2.1同步電機(jī)機(jī)的等值電電路同步電機(jī)的的基本方程程同步發(fā)電機(jī)機(jī)模型電勢方程和和磁鏈方程程:派克方方程無阻尼繞阻阻同步電機(jī)機(jī)的等值電電路暫態(tài)電抗和和暫態(tài)電勢勢有阻尼繞阻阻同步電機(jī)機(jī)的等值電電路次暫態(tài)電抗抗和次暫態(tài)態(tài)電勢178南京理工大大學(xué)5.2電力力系統(tǒng)對稱稱故障分析析同步發(fā)電機(jī)機(jī)axbycz.dqabcDfQ179南京理工大大學(xué)5.2電力力系統(tǒng)對稱稱故障分析析電路iaibicvavavcRRRLaaLccLbbLffLDDLQQvf+_180南京京理理工工大大學(xué)學(xué)5.2電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)對對稱稱故故障障分分析析電路路方方程程181南京京理理工工大大學(xué)學(xué)5.2電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)對對稱稱故故障障分分析析電壓壓方方程程182南京京理理工工大大學(xué)學(xué)5.2電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)對對稱稱故故障障分分析析磁鏈鏈方方程程183南京京理理工工大大學(xué)學(xué)5.2電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)對對稱稱故故障障分分析析磁鏈鏈方方程程有有轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子繞繞組組磁磁鏈鏈方方程程導(dǎo)導(dǎo)出出Park變換換184南京京理理工工大大學(xué)學(xué)5.2電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)對對稱稱故故障障分分析析Park變換換185南京京理理工工大大學(xué)學(xué)5.2電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)對對稱稱故故障障分分析析Park變換換186南京京理理工工大大學(xué)學(xué)5.2電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)