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(bào)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(jí)的關(guān)系。各種不同電壓等級(jí)的電力線路都有其合理的供電容量和供電范圍。(2)動(dòng)力系統(tǒng)：在電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)上又加上動(dòng)力設(shè)備，統(tǒng)稱為動(dòng)力系統(tǒng)。(3)電力網(wǎng)絡(luò)：電力系統(tǒng)中，各種電壓等級(jí)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(guó)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(gè)電力系，第一條三相交流輸電線路在德國(guó)運(yùn)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(guó)性和國(guó)際性電力系統(tǒng)。(5)我國(guó)已建成華東、東北、華中、華北、西北、華南六個(gè)跨省電力系統(tǒng)，獨(dú)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(duì)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(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求根據(jù)電能生產(chǎn)、輸送、消費(fèi)的特殊性，對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行有如下三點(diǎn)要求。級(jí)負(fù)荷第二級(jí)負(fù)荷第三級(jí)負(fù)荷(1)電壓偏移：一般不超過(guò)用電設(shè)備額定電壓的±5%。(2)頻率偏移：一般不超過(guò)±0.2~0.5Hz。電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)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(diǎn)：快速切除故障，安全性好；經(jīng)濟(jì)性好供電可靠性差優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性高；安全性好缺點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)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(guò)變壓器時(shí)，高低壓繞P=3I2R=3(rP=3I2R=3(rNT3UTU2TNNNN(2)電抗。在電力系統(tǒng)計(jì)算中，對(duì)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(jì)。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(jī)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(kāi)式網(wǎng)絡(luò)一般是指由一個(gè)電源點(diǎn)通過(guò)樹(shù)狀(輻射狀)網(wǎng)絡(luò)向若干個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)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(gè)損耗和電壓降落的計(jì)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(jì)算的開(kāi)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(duì)過(guò)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(qiáng)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(jì)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(diǎn)電壓方程又分為以節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣表示的節(jié)點(diǎn)電壓方程和以節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣表示變壓器模型及其應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)變比時(shí)的修正總是有些變壓器的實(shí)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(diǎn)導(dǎo)納矩陣的形成和修改形成節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的計(jì)算歸納總結(jié)如下：iiiij=i于節(jié)點(diǎn)和間支路導(dǎo)納的負(fù)值，即1Y=Y=y=ijjiijzij5、節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣是對(duì)稱方陣，因此一般只需要求取這個(gè)矩陣的上三角或下三角部6、對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的變壓器，采用計(jì)及非標(biāo)準(zhǔn)變比時(shí)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(diǎn)導(dǎo)納矩陣。在實(shí)際程序中，直接計(jì)算變壓器支路對(duì)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的影響。功率方程和變量及節(jié)點(diǎn)分類高斯-塞德?tīng)柗ǔ绷饔?jì)算牛頓-拉夫遜法潮流計(jì)算采PQ計(jì)算P-Q分解法是從簡(jiǎn)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(lái)1電力系統(tǒng)中有功功率的平衡一、頻率變化對(duì)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(jī)組的調(diào)速器進(jìn)行的，是對(duì)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(jī)組的調(diào)頻器進(jìn)行的，是對(duì)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(jī)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(guò)一個(gè)衰減的振蕩過(guò)程，達(dá)到新的平衡。三、頻率的二次調(diào)整當(dāng)負(fù)荷變動(dòng)幅度較大(0.5%~1.5%)，周期較長(zhǎng)(幾分鐘)，僅靠一次調(diào)頻作用不能的功頻特性平行移動(dòng)，從而改變發(fā)電機(jī)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(wèn)題。。電力系統(tǒng)中無(wú)功功率的平衡功率負(fù)荷和無(wú)功功率損耗無(wú)功功率負(fù)荷是以滯后功率因數(shù)運(yùn)行的用電設(shè)備(主要是異步電動(dòng)機(jī))所吸收的無(wú)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(jī)的電壓調(diào)整是借助于調(diào)整發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電壓，以改變發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的勵(lì)磁電流，就可以改變發(fā)電機(jī)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(wú)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(zhǎng)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(jì)電流密度許電壓損耗(短線路)容許電流損耗對(duì)稱分量法是分析電力系統(tǒng)不對(duì)稱故障的有效方法。在三相參數(shù)對(duì)稱的線性電路中，各序?qū)ΨQ分量具有獨(dú)立性。電力系統(tǒng)各元件零序和負(fù)序電抗的計(jì)算是本章的重點(diǎn)。某元件的各序電抗是否相相量。7.2同步發(fā)電機(jī)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(dòng)機(jī)的參數(shù)和等值電路異步電動(dòng)機(jī)的次暫態(tài)參數(shù)和等值電路動(dòng)機(jī)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(shí)，無(wú)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(shí)，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(duì)稱分量法分析電力系統(tǒng)的各種不對(duì)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(duì)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(guò)變壓器后會(huì)產(chǎn)生不同的相位移動(dòng)，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(wú)限大容量電源供電的三相短路的分析與計(jì)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(shí)用計(jì)算8.3電力系統(tǒng)不對(duì)稱短路的分析與計(jì)算根據(jù)正序等效定則，不對(duì)稱短路時(shí)短路點(diǎn)的正序電流值等于在短路點(diǎn)每相接入附加阻抗而發(fā)生三相短路時(shí)的短路電流值。因此，三相短路的運(yùn)算曲線可以用來(lái)確定不(1)元件參數(shù)計(jì)算及等值網(wǎng)絡(luò)。(2)化簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)求各序等值電抗。(3)計(jì)算電流分布系數(shù)。(4)求出各電源的計(jì)算電抗和系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移電抗。(5)查運(yùn)算曲線計(jì)算短路電流。(6)若要求提高計(jì)算準(zhǔn)確度，可進(jìn)行有關(guān)的修正計(jì)算。8.4電力系統(tǒng)非全相運(yùn)行的分析介紹了發(fā)電機(jī)的基本方程，為電力系統(tǒng)暫態(tài)過(guò)程研究準(zhǔn)備基礎(chǔ)知識(shí)。特性。即機(jī)組的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程式和同步發(fā)電機(jī)組的功-角特性方程式。其中同步發(fā)電機(jī)穩(wěn)電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的基本概念同步發(fā)電機(jī)組的運(yùn)動(dòng)方程式3發(fā)電機(jī)的功-角特性方程式角特性方程式電動(dòng)勢(shì)和直軸暫態(tài)電抗表示發(fā)電機(jī)角特性方程式電動(dòng)勢(shì)和直軸暫態(tài)電抗表示發(fā)電機(jī)統(tǒng)中發(fā)電機(jī)的功-角特性方程式對(duì)于隱極式發(fā)電機(jī)，只有以空載電動(dòng)勢(shì)和同步電抗或以直軸暫態(tài)電抗后的電動(dòng)勢(shì)和直軸暫態(tài)電抗表示發(fā)電機(jī)時(shí)，才能繪出其等值電路值電電動(dòng)機(jī)的機(jī)電特性本節(jié)主要講了異步電動(dòng)機(jī)組的運(yùn)動(dòng)方程式和電磁轉(zhuǎn)矩。9.5自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁系統(tǒng)對(duì)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(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁系統(tǒng)的作用，使空載電動(dòng)勢(shì)理生本概念的10.2小擾動(dòng)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(yùn)動(dòng)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