電力系統(tǒng)分析理論總結(jié)

總結(jié)一、基本概念二、元件參數(shù)和等值電路三、電壓和功率分布的計(jì)算四、頻率調(diào)整和電壓調(diào)整五、三相短路的分析計(jì)算六、不對(duì)稱故障的分析計(jì)算七、電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析5/12/20241額定電壓和額定頻率電氣設(shè)備的額定電壓發(fā)電機(jī)線路變壓器一.基本概念5/12/20242二.元件參數(shù)和等值電路架空輸電線路的等值電路變壓器的等值電路及參數(shù)計(jì)算電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)等值電路

(標(biāo)幺值的等值電路，

平均額定電壓)5/12/202435/12/20244例2-75/12/20245例2-8發(fā)電機(jī)和變壓器的電抗：5/12/20246三.電壓和功率分布的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)元件的電壓降落和功率損耗開(kāi)式網(wǎng)絡(luò)的電壓和功率分布閉式網(wǎng)絡(luò)的電壓和功率分布多級(jí)電壓環(huán)網(wǎng)的功率分布電力網(wǎng)的電能損耗例題3-4，習(xí)題3-85/12/20247網(wǎng)絡(luò)元件的電壓降落和功率損耗(3-8)5/12/20248功率損耗5/12/20249開(kāi)式網(wǎng)絡(luò)的電壓和功率分布（1）用VN求得各點(diǎn)的運(yùn)算負(fù)荷（2）從末段線路開(kāi)始，用VN依次計(jì)算各段線路的功率損耗（3）用VA和已求得的功率分布，從A點(diǎn)開(kāi)始逐段計(jì)算電壓降落，求得Vb和VcVd5/12/202410閉式網(wǎng)絡(luò)的電壓和功率分布5/12/202411均一網(wǎng)5/12/202412各段線路的單位阻抗相等5/12/202413多級(jí)電壓環(huán)網(wǎng)的功率分布循環(huán)功率的產(chǎn)生+SCSLDT1SLDT2環(huán)路電勢(shì)和循環(huán)功率的計(jì)算5/12/202414電力網(wǎng)的電能損耗最大負(fù)荷損耗時(shí)間法5/12/202415四、頻率調(diào)整和電壓調(diào)整電力系統(tǒng)的頻率特性電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整電力系統(tǒng)有功功率的最優(yōu)分配無(wú)功平衡與電壓水平的關(guān)系電壓調(diào)整的基本概念電壓調(diào)整的方法和手段5/12/202416電力系統(tǒng)的頻率特性負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)（響應(yīng)系數(shù)）機(jī)組的單位調(diào)節(jié)功率(功頻靜特性系數(shù))5/12/202417電力系統(tǒng)的頻率特性頻率的一次調(diào)整頻率的二次調(diào)整系統(tǒng)單位調(diào)節(jié)功率5/12/202418互聯(lián)系統(tǒng)的頻率調(diào)整5/12/202419電力系統(tǒng)有功功率的最優(yōu)分配發(fā)電機(jī)組的耗量特性

等耗量微增率準(zhǔn)則5/12/202420電壓調(diào)整的基本概念中樞點(diǎn)的三種調(diào)壓方式逆調(diào)壓順調(diào)壓常調(diào)壓5/12/2024215/12/202422(3)無(wú)功補(bǔ)償,改變無(wú)功分布Q

調(diào)壓措施(4)改變線路參數(shù)X(2)變壓器調(diào)壓,選擇變比(1)發(fā)電機(jī)調(diào)壓,調(diào)節(jié)勵(lì)磁VG

5/12/202423電壓調(diào)整的方法和手段變壓器分接頭的選擇

例5-2,例5-3利用無(wú)功補(bǔ)償調(diào)壓(例5-6)補(bǔ)償設(shè)備為靜電電容器補(bǔ)償設(shè)備為同步調(diào)相機(jī)串并聯(lián)補(bǔ)償?shù)谋容^5/12/202424五、三相短路的分析計(jì)算同步發(fā)電機(jī)基本方程及其三相短路三相短路的基本概念電力系統(tǒng)三相短路的實(shí)用計(jì)算5/12/202425同步發(fā)電機(jī)基本方程及其三相短路派克變換的物理意義發(fā)電機(jī)基本方程發(fā)電機(jī)暫態(tài)和次暫態(tài)電勢(shì),電抗的定義及計(jì)算方法

5/12/202426三相短路的基本概念短路沖擊電流：短路電流的最大可能瞬時(shí)值5/12/202427短路電流的最大有效值：5/12/202428短路功率（短路容量）：標(biāo)幺值：5/12/202429電力系統(tǒng)三相短路的實(shí)用計(jì)算起始次暫態(tài)電流和沖擊電流的實(shí)用計(jì)算短路電流計(jì)算曲線的應(yīng)用5/12/202430起始次暫態(tài)電流和沖擊電流的計(jì)算(1)選取基準(zhǔn),計(jì)算各元件標(biāo)幺值,得出等值網(wǎng)絡(luò)(2)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)(3)計(jì)算短路點(diǎn)的起始次暫態(tài)電流(4)計(jì)算負(fù)荷點(diǎn)的殘余電壓(5)計(jì)算短路點(diǎn)的沖擊電流

例7-35/12/202431短路電流計(jì)算曲線的應(yīng)用（1）繪制等值網(wǎng)絡(luò)（2）網(wǎng)絡(luò)的等值（3）求各等值機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗（4）求各等值機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的計(jì)算電抗（5）由Xjsi查表得指定時(shí)刻短路周期電流（6）無(wú)限大電源提供的短路電流（7）計(jì)算短路周期電流的有名值

5/12/202432六、不對(duì)稱故障的分析計(jì)算對(duì)稱分量法電力系統(tǒng)的各序網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)單不對(duì)稱短路的分析計(jì)算不對(duì)稱短路時(shí)網(wǎng)絡(luò)中電流和電壓的計(jì)算5/12/202433電力系統(tǒng)的各序網(wǎng)絡(luò)零序網(wǎng)絡(luò)變壓器的零序等值電路5/12/202434簡(jiǎn)單不對(duì)稱短路的分析計(jì)算單相接地短路兩相短路復(fù)合序網(wǎng),相量圖兩相接地短路正序等效定則表8-2例8-2，8-35/12/202435不對(duì)稱短路時(shí)網(wǎng)絡(luò)中電流和電壓的計(jì)算Y/-11連接的變壓器

正負(fù)序分量經(jīng)過(guò)變壓器時(shí)，將發(fā)生相位移動(dòng)

例8-45/12/202436七、電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析功率特性電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性分析電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析5/12/202437穩(wěn)定概念和功率特性發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的功率特性勵(lì)磁對(duì)功率特性的影響,各種電勢(shì)表示的功率特性5/12/202438發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程5/12/202439用q軸電勢(shì)表示的功率特性5/12/2024405/12/2024415/12/202442電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性分析簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的實(shí)用判據(jù)簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的小擾動(dòng)分析法不計(jì)發(fā)電機(jī)阻尼作用的靜態(tài)穩(wěn)定性分析計(jì)及發(fā)電機(jī)阻尼作用的靜態(tài)穩(wěn)定性分析5/12/202443電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性分析簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的實(shí)用判據(jù)穩(wěn)定極限靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)例9-1,9-2，習(xí)題9-10,9-115/12/202444電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性分析簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的小擾動(dòng)分析法小擾動(dòng)法的原理李雅普諾夫運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性定義線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性非線性系統(tǒng)的線性近似穩(wěn)定性判斷法用小擾動(dòng)法分析電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的步驟簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的小擾動(dòng)分析法5/12/202445用小擾動(dòng)法分析電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的步驟(1)列各元件微分方程和網(wǎng)絡(luò)方程(2)微分方程和網(wǎng)絡(luò)方程的線性化(3)求線性化小擾動(dòng)狀態(tài)方程及矩陣A(4)對(duì)給定運(yùn)行情況進(jìn)行潮流計(jì)算，求得A矩陣各元素的值(5)確定或判斷A矩陣特征值實(shí)部的符號(hào)，判定系統(tǒng)在給定運(yùn)行條件下是否穩(wěn)定5/12/202446電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性分析不計(jì)發(fā)電機(jī)阻尼作用的靜態(tài)穩(wěn)定性分析系統(tǒng)狀態(tài)方程、狀態(tài)方程的線性化不計(jì)阻尼作用的小擾動(dòng)方程穩(wěn)定性分析與判定條件自由振蕩頻率計(jì)及發(fā)電機(jī)阻尼作用的靜態(tài)穩(wěn)定性分析阻尼轉(zhuǎn)矩、計(jì)及阻尼作用的線性化小擾動(dòng)方程特征方程和特征值阻尼對(duì)穩(wěn)定性的影響自發(fā)振蕩(增幅振蕩)及其過(guò)程的定性分析5/12/202447線性化小擾動(dòng)方程不計(jì)阻尼計(jì)及阻尼5/12/202448特征值不計(jì)阻尼計(jì)及阻尼5/12/202449由特征值判定穩(wěn)定與否SEq>0時(shí)系統(tǒng)穩(wěn)定Seq<0時(shí)系統(tǒng)不穩(wěn)定D

<0系統(tǒng)非周期失穩(wěn)系統(tǒng)穩(wěn)定D

>0系統(tǒng)周期性失去穩(wěn)定系統(tǒng)非周期性失去穩(wěn)定不計(jì)阻尼計(jì)及阻尼5/12/202450電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析等面積定則極限切除角的概念和計(jì)算方法簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定判斷的極值比較法發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程的數(shù)值解法分段計(jì)算法例9-35/12/202451極限切除角加速