電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析復(fù)習(xí)

電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析復(fù)習(xí)

陳帝編

第一章：電力系統(tǒng)的基本概念

概念:

1、電力系統(tǒng)就是由發(fā)機(jī)電、變壓器、電力路線和負(fù)荷按一定方式組成的生產(chǎn)、

傳輸、分配和消費(fèi)電能的整體.

2、電力網(wǎng)由變壓器和路線組成.亦可說：由輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)組成

3、電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求有：可靠持續(xù)地供電、優(yōu)良的電能質(zhì)量和運(yùn)行的經(jīng)

濟(jì)性、（環(huán)境保護(hù)）.或者稱：可靠性、優(yōu)質(zhì)性和經(jīng)濟(jì)性環(huán)保性.

4、電能質(zhì)量指標(biāo)包含：電壓（允許偏移±5%U、）、頻率［允許偏移±0.2Hz）和

波形（允許畸變率約為5%）.

5、電力系統(tǒng)中一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷和三級(jí)負(fù)荷是依據(jù)用戶對(duì)供電可靠性要求

來劃分的.

6、系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的兩個(gè)考核指標(biāo)是煤耗率和網(wǎng)損率.

7、電力網(wǎng)絡(luò)的接線方式可以分成無備用接線和有備用接線.

8、電力系統(tǒng)無備用接線方式包括單回路放射式、干線式、鏈?zhǔn)?

9、有備用電源接線的五種接線方式為：1）兩端供電；2）環(huán)形；3）雙回路放

射式；4）雙回路干線式；5）雙回路鏈?zhǔn)?

10、路線的額定電壓表示的是線電壓.

11、平均額定電壓約為電網(wǎng)額定電壓UN的L（）5倍.

12、電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式分為：

（1）大電流接地方式：中性點(diǎn)直接接地,發(fā)生單相接地即將切除故障，單相接地

時(shí)非故障相對(duì)地電壓不變，普通用于110kV與以上電網(wǎng).

（2）小接地電流方式：中性點(diǎn)不接地（與中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地），單相接地

時(shí)仍可運(yùn)行2小時(shí),非故障相對(duì)地電壓值由相電壓升至線電壓，中性點(diǎn)對(duì)地電壓由

零升至相電壓.接地電流等于正常運(yùn)行時(shí)一相對(duì)地電容電流的三倍.

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)接地容性電流超過如下數(shù)值時(shí),中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)消弧線圈進(jìn)行補(bǔ)償.

3~6kV——30A；10kV——20A；35~60kV10A

補(bǔ)償方式：過補(bǔ)償

13、我國(guó)電力系統(tǒng)的額定電壓等級(jí)有:3、6、1()、35、110、22()、500(kV),

目前電力系統(tǒng)的最高電壓等級(jí)是：交流1000kV,直流±800kV

習(xí)題：

1、對(duì)于一級(jí)負(fù)荷比例較大的電力用戶，應(yīng)采用的電力系統(tǒng)接線方式為(B).A

單電源雙回路放射式B雙電源供電方式

C單回路放射式接線D單回路放射式或者單電源雙回路放射式

2、簡(jiǎn)單的閉式網(wǎng)絡(luò)可分為兩端供電式網(wǎng)絡(luò)和(A)

A.環(huán)式兩大類B.干線式兩大類

C.放射式兩大類D.鏈?zhǔn)絻纱箢?/p>

3、標(biāo)出下圖中變壓器T1?T4的額定變比和G的額定電壓.

答：G:10.5kVTl:10.5/242kVT2:220/121/38.5kVT3:35/6.6kVT4:l0.5/3.15kV4.電

力系統(tǒng)接線如下圖所示,試求：

(1)發(fā)機(jī)電與各變壓器高低側(cè)的額定電壓；

(2)設(shè)變壓器T,工作于+2.5%抽頭,T2工作于主抽頭,T3工作于-5%抽頭，求這些變壓

器的實(shí)際變比.

解：<1>UGN=10.5kV,71:10.5/121kVT2：110/38.5kVT3：35/IlkV

Tl：k⑵(12.5%)U8「

10.5

<2>T2：k-第6

T3：k35(15%)3023

II

第二章電力系統(tǒng)各元件的特性和數(shù)學(xué)模型

概念：

1、復(fù)功率：SUIS(cos+jsin)PjQ

2、負(fù)荷以超前的功率因數(shù)運(yùn)行時(shí)吸收容性無功功率［發(fā)出感性無功〕.

3、決定發(fā)機(jī)電組運(yùn)行極限的因素：(1)定子繞

組溫升約束.取決于發(fā)機(jī)電的視在功率.(2)勵(lì)磁繞組溫

升約束.取決于發(fā)機(jī)電的空載電勢(shì).13)原動(dòng)機(jī)功率約束.

即發(fā)機(jī)電的額定功率.(4)其他約束.當(dāng)發(fā)機(jī)電以超前

功率因數(shù)運(yùn)行〔進(jìn)相運(yùn)行).

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4、變壓器損耗由空載損耗和負(fù)載損耗兩部份構(gòu)成.

5、擴(kuò)徑導(dǎo)線：人為擴(kuò)大導(dǎo)線直徑，但不增加載流部份截面積.不同之處在于支撐層

僅有6股,起支撐作用.

6、分裂導(dǎo)線：又稱復(fù)導(dǎo)線，其將每相導(dǎo)線分成若干根，相互間保持一定的距離.采用

分裂導(dǎo)線可減小電暈損耗和路線電抗,但會(huì)增加路線電容.

7、三相架空輸電線采用循環(huán)換位的目的是減少三和參數(shù)不平衡.

8、同一型號(hào)的架空三相輸電線，相間距離增大，其路線對(duì)地電容將減小.

9、長(zhǎng)路線的等值電路要用分布參數(shù)表示.

10、標(biāo)么值是指有名值和基準(zhǔn)值的比值.

11、采用標(biāo)么制計(jì)算時(shí)，只需要選擇兩個(gè)電氣量的基準(zhǔn)值，其它基準(zhǔn)值可根據(jù)它們之間

的關(guān)系導(dǎo)出，通常選擇的基準(zhǔn)值是功率和電壓.

12、對(duì)多電壓等級(jí)的電網(wǎng)進(jìn)行計(jì)算時(shí)，要作電壓等級(jí)的歸算.

13、年最大負(fù)荷曲線亦稱有功功率年負(fù)荷曲線，即表示一年內(nèi)每月最大有功功率負(fù)荷

變化的曲線.常用于制訂發(fā)電設(shè)備的檢修計(jì)劃.

習(xí)題：

1、當(dāng)功率為S~PjQ時(shí)（功率因數(shù)角為），取基準(zhǔn)功率為S”則無功功率的標(biāo)么

值為Q/Sn.

2、簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)如圖所示，試作出該系統(tǒng)以標(biāo)么值表示的等值電路（不計(jì)電阻、導(dǎo)

納）SB=100MVA,UB=Uav.

各設(shè)備的參數(shù)如下：

解：

等值電路為：

3、根據(jù)凸極式發(fā)機(jī)電的向量圖（圖2-3或者圖2-7a）,求證圖2-7（b）中.

解：由圖2-3可知，圖2-7M中,0氏%<6%>\01>峪<6/\1>,而加］08與白0（?

相似，故有mO/OO-xd/x,所以,mO=00'<xd/x>

inO-mO-OO-OO<xyx-l>

而00=11'時(shí)代、入上式，得mO'U-cl怦1/芯>證畢

第三章簡(jiǎn)單電力網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算和分析

概念:

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2、計(jì)算閉式網(wǎng)絡(luò)的初步功率時(shí)(A)

A.不必考慮電壓降落和功率損耗B.必須考慮電壓降落

C.必須考慮功率損耗D.視情況而定

3、為什么電力系統(tǒng)選擇高壓輸電？

答：由S(P?Q”(RjX)可知，若輸送的功率相同，采用高壓輸電可降低網(wǎng)損，提

U2

高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性；此外，由U(PRQX)/U可知輸送的功率相等時(shí)，采用高電壓輸電

可以減少電壓損耗，改善電壓質(zhì)量.

4、輸電系統(tǒng)如題圖2所示.已知：每臺(tái)變壓器S=100MVAgP=450kW,a

N0

Q=3500kvar,AP=1000kW,V=12.5%,工作在-5%的分接頭；每回線路長(zhǎng)

Oss

250km,r=0.08/km,x=0.4/km,b=2.8xlO6S/km；負(fù)荷P=150MW,cos=0.85.

IIILD

路線首端電壓V=245kV，試分別計(jì)算：

A

輸電路線，變壓器以與輸電系統(tǒng)的電壓降落和電壓損耗；

輸電路線首端功率和輸電效率；

路線首端A,末端B以與變壓器低壓側(cè)C的電壓偏移.

圖2簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)

答：

1)作出等值電路圖，并計(jì)算相應(yīng)的參數(shù)(歸算到220kV側(cè))

Ao-------------------[I?-----1___I------0C

上「

72TAs

YT

等值電路

zl(rjx)I_(d.()8j0.4)25010j50

輸電路線(雙回)：2'2

-B21-b12.810622507104s

2?

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n1PU2s110002202

52夜枷21000TooT242()

期器(兩臺(tái))：1u%U2s]]25220，

X與七心7_--......130.25()

T21。。3N2100100

負(fù)荷：QPl^(arccos(cso))150tg(arccos0(.85))92.96MVA

2)假設(shè)UA=UB=Uc=220kV,計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的功率分布

輸電系統(tǒng)首端的功率為：

輸電效率為：士1004絲----100%94.48%

P158.77

I

3)用求出的功率分布和已知的首端電壓計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的電壓分布

輸電路線的電壓降落為：U30.38j27.62kV

U245

輸電路線的電壓損耗為：口AB.100%21639.1(X)%130%

NU220

變壓器的電壓降落為：U17.41jl9.93kV

T

變壓器的電壓損耗為：U%100%216.39199.98.叩％7.46%

NU220

輸電系統(tǒng)的電壓降落為：

輸電系統(tǒng)的電壓損耗為：

A、B、C的電壓偏移分別為：

第四章復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流的計(jì)算機(jī)算法

概念：

1、電力系統(tǒng)潮流是指在某一時(shí)間斷面下，電力系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)電壓和支路功率的穩(wěn)態(tài)分

布.

2、電力系統(tǒng)的潮流分布是用各節(jié)點(diǎn)的電壓和路線功率(或者電流)來表示.

3、電力系統(tǒng)導(dǎo)納矩陣的階數(shù)等于獨(dú)立節(jié)點(diǎn)數(shù).

4、自導(dǎo)納等于該節(jié)點(diǎn)直接連接的所有支路導(dǎo)納的總和；互導(dǎo)納等于連接節(jié)點(diǎn)ij支路

導(dǎo)納的負(fù)值.

5、節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的特點(diǎn)

1)對(duì)稱性；2)強(qiáng)對(duì)角性；3)高度稀疏.電網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)越多，稀疏程度越高.

6、潮流計(jì)算常用的算法有：高斯-賽德爾迭代法、牛頓-拉夫遜法和P-Q分解法.

(1)高斯-賽德爾迭代法：對(duì)初值不敏感，收斂性較好.但為一階收斂，迭代次數(shù)較

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多.

(2)牛頓-拉夫遜法：具有平方收斂性，對(duì)初值的選擇要求較高，需接近準(zhǔn)確解,

否則可能不收斂，迭代很快，但穩(wěn)定性不高.

(3)P-Q分解法：由混合坐標(biāo)形式的牛頓-拉夫遜法改進(jìn)而來.與牛頓-拉夫遜法

相比，其具有如下特點(diǎn)：

以一個(gè)n-1階和一個(gè)m-1階系數(shù)矩陣B和B代替原有的n+m-2階系數(shù)矩陣J,提高

了計(jì)算速度,降低了對(duì)存儲(chǔ)容量的要求;以迭代過程中保持不變的系數(shù)矩陣替代起變

化的系數(shù)矩陣J,能加快計(jì)算速度；以對(duì)稱的常數(shù)系數(shù)矩陣代替不對(duì)稱的系數(shù)矩陣J,

使求逆的運(yùn)算量和所需的存儲(chǔ)容量均大為減少；具有線性收斂特性,與牛頓?拉夫遜法

相比，當(dāng)收斂到同樣的精度時(shí)，需要迭代的次數(shù)較多；只合用于UOkV與以上的電網(wǎng)計(jì)

算.因?yàn)?5kV與以下電壓等級(jí)路線的r/x比值較大，可能浮現(xiàn)迭代計(jì)算不收斂的情況.

7、潮流計(jì)算中,電壓相位角約束條件是由系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性決定的.電壓數(shù)侑約束條

件Ug1Te是由電壓質(zhì)量決定的?

8、在計(jì)算機(jī)潮流計(jì)算的三類節(jié)點(diǎn)(PQ、PV、平衡節(jié)點(diǎn))中，數(shù)量最多的一類是PQ節(jié)

點(diǎn).PQ節(jié)點(diǎn)的給定量為注入功率P。Q?待,求量是節(jié)點(diǎn)電壓大小Uj和相位角q;

PV節(jié)點(diǎn)的給定量為注入有功功率P/H節(jié)點(diǎn)電壓大小U『待求量是注入無功功率

Qi和相位角年

平衡節(jié)點(diǎn)的給定量為該節(jié)點(diǎn)電壓大小Us和相位角§，待求量為該節(jié)點(diǎn)的注入功

率匕、Qs平.衡節(jié)點(diǎn)是電壓參考點(diǎn)，它的另一個(gè)角色是相角參考點(diǎn).

9、當(dāng)可調(diào)無功功率電源己經(jīng)達(dá)到上限或者下限時(shí),PV節(jié)點(diǎn)將轉(zhuǎn)化為PQ節(jié)點(diǎn).

10、解潮流方程的方法是迭代法(數(shù)值方法)

11、牛頓法潮流方程是由節(jié)點(diǎn)電壓方程推導(dǎo)出來的.

12、用牛頓-拉夫遜法進(jìn)行潮流計(jì)算，修正方程求解的是節(jié)點(diǎn)電壓修正量.

13、n個(gè)節(jié)點(diǎn)的電力系統(tǒng),其中平衡節(jié)點(diǎn)1個(gè),PQ節(jié)點(diǎn)<m-l>個(gè),PV節(jié)點(diǎn)n-m個(gè)用

直角坐標(biāo)表示的牛頓法的修正方程的維數(shù)(J矩陣的階數(shù))是(2n-2);

<2>用極坐標(biāo)表示的牛頓法的修正方程的維數(shù)是2n-2-<n-m>=n-2+m.<3>

用混合坐標(biāo)表示的牛頓法的修正方程的維數(shù)是n-2+m.

14、P-Q分解法：由混合坐標(biāo)形式的牛頓.拉夫遜法改進(jìn)而來.與牛頓?拉夫遜法相比，

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其具有如下特點(diǎn)：

(1)以一個(gè)n-1階系數(shù)矩陣B和一個(gè)m-1階系數(shù)矩陣B代替原有的n+m-2階系數(shù)

矩陣J；

(2)系數(shù)矩陣為對(duì)稱的常數(shù)矩陣；

(3)系數(shù)矩陣在迭代過程中保持不變；

(4)與牛頓.拉夫遜法相比，迭代一次所需的時(shí)間較短，當(dāng)收斂到同樣的精度時(shí)，

需要迭代的次數(shù)較多.總的計(jì)算速度仍快于牛頓-拉夫遜法.

習(xí)題：

1、1000節(jié)點(diǎn)的電力系統(tǒng),其中平衡節(jié)點(diǎn)1個(gè),PV節(jié)點(diǎn)150個(gè),用極坐標(biāo)表示的牛頓

法的修正方程的維數(shù)是1848；用直角坐標(biāo)表示的牛頓法的修正方程的維數(shù)是

1998.

2、申.力系統(tǒng)有400個(gè)節(jié)點(diǎn).其中平衡節(jié)點(diǎn)1個(gè).PV節(jié)點(diǎn)80個(gè)用混合坐標(biāo)表示的牛頓法

求解潮流時(shí),其修正方程有718階.

3、關(guān)于節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣Y.以下說法錯(cuò)誤的是(B).

A是復(fù)數(shù)方陣B一定存在與其對(duì)應(yīng)的阻抗矩陣

C是稀疏陣D既包含元件特性約束，乂包含網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼s束

4、對(duì)于存在RNX的電力網(wǎng)絡(luò),是否可以采用P-Q分解法進(jìn)行潮流計(jì)算？為什么？

答:普通不行,因?yàn)樵贔Q分解法中,簡(jiǎn)化的依據(jù)是R?X，從而B/>Gy以致

B,,cos??>??>Gsin,，,則??可將Gsin略去.若存在R2X的情況，則不滿足簡(jiǎn)化

IJIJ1JIJIJ1J

條件,將導(dǎo)致潮流不收斂.

5、P-Q分解法是由什么方法改進(jìn)發(fā)展而來的？它進(jìn)行了哪兒方面的改進(jìn)？簡(jiǎn)化的條

件是什么？修正方程是什么？

答：

(1)P-Q分解法是在混合坐標(biāo)形式N-R迭代法基礎(chǔ)上的改進(jìn)形式，該方法利

用電力系統(tǒng)的一些特有的運(yùn)行特性，對(duì)牛頓-拉夫遜法進(jìn)行簡(jiǎn)化.

1)考慮到電力系統(tǒng)中有功功率分布主要受節(jié)點(diǎn)電壓相角的影響，無功功率分布主要

受節(jié)點(diǎn)電壓幅值的影響,所以忽略了電壓幅值變化對(duì)有功功率的影響以與電壓相

位變化對(duì)無功功率分布的影響，即認(rèn)為雅克比矩陣中：N

=0,J=0,AP=HA8,AQ=LUIAU

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2＞電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)路線兩端的電壓相位角普通變化不大(不超過10?2OoJ；

3)架空路線的電抗遠(yuǎn)大于電阻；

4)節(jié)點(diǎn)無功功率相應(yīng)的導(dǎo)納Q/U2遠(yuǎn)小于該節(jié)點(diǎn)的自導(dǎo)納的虛部.

(2)修正方程

6、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖所示洛參數(shù)單位均為S,求：(1)網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)納矩陣；(2)如果2-3

支路的導(dǎo)納由j5變?yōu)閖lO,導(dǎo)納矩陣如何修改？

解：

(1)變壓器兀型等值電路參數(shù)為

等值電路如下：

(2)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣為

(3)修改后的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣

7、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖所示.各參數(shù)單位均為S,求網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)納矩陣.(10分)解：

(1)變壓器兀型等值電路參數(shù)為

等值電路如下：

(2)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣為

8、寫出用牛頓-拉夫遜法求解潮流的計(jì)算步驟.

解：a、形成節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣；

b、設(shè)各節(jié)點(diǎn)電壓的初值U(。)、⑼；

ii

C、將各節(jié)點(diǎn)電壓的初值代入極坐標(biāo)下的潮流方程中，求修正方程式中的不平衡量

P(o)、Q⑼、U(o)2；

iii

d、將各節(jié)點(diǎn)電壓的初值代入,求解雅克比矩陣中的H、N、J、L,形成J矩陣：e、

解修正方程式，求各節(jié)點(diǎn)電壓的變化量；

f、計(jì)算各節(jié)點(diǎn)電壓的新值

g、運(yùn)用各節(jié)點(diǎn)電壓的新值自第三步開始進(jìn)入下一次的迭代；

h、計(jì)算平衡節(jié)點(diǎn)的功率和路線功率.在

第五章電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調(diào)整

概念：

1、電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調(diào)整大體上可分為一次、二次、三次調(diào)整.所謂一次調(diào)

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整指由發(fā)機(jī)電的調(diào)速器進(jìn)行的頻率調(diào)整，二次調(diào)整指由發(fā)機(jī)電的調(diào)頻器進(jìn)行的

頻率調(diào)整，三次調(diào)整其實(shí)是指按最優(yōu)化準(zhǔn)則分配發(fā)電負(fù)荷.

2、電力系統(tǒng)頻率的一次調(diào)整是有差調(diào)整,頻率的二次調(diào)頻可實(shí)現(xiàn)無差調(diào)整.

3、電力系統(tǒng)按存在形式可分為冷備用和熱備用.按備用容量的用途可分為負(fù)荷備用、

事故備用、檢修備用和國(guó)民經(jīng)濟(jì)備用.

4、編制估計(jì)負(fù)荷曲線時(shí)，網(wǎng)絡(luò)損耗和廠用電是兩個(gè)重要指標(biāo).

5、在豐水季節(jié)，普通宜選用中溫中壓火電廠為調(diào)頻廠；在枯水季節(jié)，普通宜選用水電

廠為調(diào)頻廠.

6、有功負(fù)荷在運(yùn)行的火機(jī)電組間最優(yōu)分配的原則是等微增率準(zhǔn)則.

7、電力系統(tǒng)的頻率主要與有功功率有關(guān),電壓主要與無功功率有關(guān).

8、負(fù)荷波動(dòng)是頻率偏差的根本原因.

9、發(fā)機(jī)電的單位調(diào)節(jié)功率：發(fā)機(jī)電組原動(dòng)機(jī)或者電源頻率特性的斜率.其標(biāo)志著隨頻

率的升降發(fā)機(jī)電組發(fā)出功率減少或者增加的多寡.

10、發(fā)機(jī)電的調(diào)差系數(shù)：?jiǎn)挝徽{(diào)節(jié)功率的倒數(shù).

習(xí)題：

1、電力系統(tǒng)有功功率電源是(A).

A發(fā)機(jī)電B變壓器C調(diào)相機(jī)D電容器

2、為了能在實(shí)際負(fù)荷超過預(yù)測(cè)值時(shí)與時(shí)地向增加的負(fù)荷供電而設(shè)置的備用容量稱為

(B).

A國(guó)民經(jīng)濟(jì)備用B負(fù)荷備用C檢修備用D事故備用

3、下列電力系統(tǒng)負(fù)荷波動(dòng)中,可以預(yù)測(cè)的是(C).

A設(shè)備投入或者退出運(yùn)行所引起的第一類負(fù)荷變化

B大容量用電設(shè)備投入或者退出所引起的第二類負(fù)荷變化

C生產(chǎn)、生活規(guī)律與氣象變化所引起的第三類負(fù)荷變化

D第一、第二類負(fù)荷變化

4、同步發(fā)機(jī)電的轉(zhuǎn)速與系統(tǒng)頻率之間是否有嚴(yán)格的關(guān)系(A)?

A.是B.否C.不一定D.根據(jù)發(fā)機(jī)電的形式而定

5、電力系統(tǒng)的一次、二次、三次調(diào)頻有何區(qū)別？

答：一次調(diào)頻對(duì)第一類負(fù)荷變動(dòng)引起的頻率偏移的調(diào)整,是由發(fā)機(jī)電的調(diào)速器進(jìn)行的

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調(diào)頻,不能做到無差調(diào)頻；二次調(diào)頻是針對(duì)第二類負(fù)荷變動(dòng)引起的頻率偏差的調(diào)

整，由發(fā)機(jī)電的調(diào)頻器進(jìn)行調(diào)頻,可以實(shí)現(xiàn)無差調(diào)頻；三次調(diào)頻是針對(duì)第三類負(fù)荷

變動(dòng)引起的頻率偏差的調(diào)整，由系統(tǒng)中所有按給定曲線發(fā)電的發(fā)機(jī)電組分擔(dān)，與

前兩種調(diào)頻方式不同，三次調(diào)頻是事前的調(diào)整.

6、某電力系統(tǒng)綜合負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率為400MW/HZ,系統(tǒng)負(fù)荷增大800MW時(shí),

調(diào)頻電廠經(jīng)二次調(diào)頻增發(fā)400MW，系統(tǒng)頻率變化為0.2Hz,計(jì)算系統(tǒng)等值發(fā)機(jī)電的

單位調(diào)節(jié)功率.

解：<APin-APcV)>=<KG+K1>Af

KG—APL/PG0AA任5

=<800-400>/0.2-40()

=1600<MW/Hz>

答：系統(tǒng)等值發(fā)機(jī)電的單位調(diào)節(jié)功率為1600MW/Hz.

7、某電廠有兩臺(tái)機(jī)組,其耗量特性分別為：F=0.02P12+2P,+10<t^>,20MW<P(<

60MW;F2=O.()3P22+3P2+16<t/h>,20MW半W60MW.求當(dāng)負(fù)荷分別為80MW與

65MW的功率經(jīng)濟(jì)分配.

解：兩機(jī)組的耗量微增率分別為：

<1>當(dāng)負(fù)荷為80MW時(shí)，根據(jù)等耗量微增率準(zhǔn)則，有

<2>當(dāng)負(fù)荷為65MW時(shí)，根據(jù)等耗量微增率準(zhǔn)則，有

由于約束條件，要求20MW<P2<60MW

故,只能取P：=20MW,P]=65-20=45MW

7、在某A、B聯(lián)合系統(tǒng)中,A系統(tǒng)有：發(fā)機(jī)電KzAAXCJI=500MW/HL7，K八AU「N?=400MW/HL7，

負(fù)荷Km=100MW/H7,B系統(tǒng)有：K=800MW/H7.正常運(yùn)行時(shí)A系統(tǒng)G1滿或,G2

未滿載,fM9.8Hz聯(lián)絡(luò)線功率PAB=100MW.聯(lián)絡(luò)線驀地?cái)嚅_后,A系統(tǒng)G1二次調(diào)頻

減少25MW出力同：f;=?4=?

解：當(dāng)聯(lián)絡(luò)線驀地?cái)嚅_,相當(dāng)于A系統(tǒng)的負(fù)荷減少100MW,而B系統(tǒng)的電源功率減少

1(X)MW.

△

PA=APUn/,\-APOrA=-100<MW>oAPR=DADPnR-UADPrR=100<MW>

P25

fAKAG?5000.05H隊(duì)=49.8+().()5=49.85<Hz>

11/15

P100

T*8000.125H)%=49?8?0.125=49,675<火

B

7、；、-Yr-

弟八早電力系統(tǒng)的無功功率和電壓調(diào)整

概念：

1、電力系統(tǒng)的電壓水平主要決定于無功功率的平衡.

2、電力系統(tǒng)無功平衡的原則是分層控制、就地平衡.

3、電力系統(tǒng)的無功電源有：發(fā)機(jī)電、電容器、調(diào)相機(jī)、靜止補(bǔ)償器.

4、電壓中樞點(diǎn)：指某些可反映系統(tǒng)電壓水平的主要發(fā)電廠或者樞紐變電所的母線.

5、電力系統(tǒng)中樞點(diǎn)調(diào)壓方式可分為三類：順調(diào)壓、逆調(diào)壓、常調(diào)壓.

6、在任何負(fù)荷下，中樞點(diǎn)的電壓保持為大約恒定的數(shù)值(102%~105%UN),這種調(diào)壓

方式稱為常調(diào)壓.

7、高峰負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓略低,低谷負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓略高的中樞點(diǎn)電壓調(diào)

整方式稱為順調(diào)壓.

8、高峰負(fù)荷時(shí)升高電壓低谷負(fù)荷時(shí)降低電壓的中樞點(diǎn)電壓調(diào)整方式稱為逆調(diào)壓.

9、雙繞組變壓器的分接頭位于高壓側(cè)；三繞組變壓器的分接頭,普通裝在高壓和中壓

繞組.

習(xí)題：

1、什么是電力系統(tǒng)的電壓中樞點(diǎn)？它普通選在何處？

電力系統(tǒng)中少數(shù)能代表系統(tǒng)電壓水平的節(jié)點(diǎn)稱為電壓中樞點(diǎn).

普通選在區(qū)域性發(fā)電廠的高壓母線、樞紐變電站的二次母線與有大量地

方負(fù)荷的發(fā)電廠母線.

2、電力系統(tǒng)調(diào)壓的基本原理是什么？當(dāng)電力系統(tǒng)無功不足時(shí)，是否可以通過改變變壓

器的變比調(diào)壓？為什么？

答：發(fā)機(jī)電的機(jī)端電壓UG經(jīng)過升壓變壓器和降壓變壓器進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換，最后到負(fù)

荷點(diǎn)，故負(fù)荷點(diǎn)的電壓Uf可以用下式表示

UkPRQX

Ufk「匕分別為升、降壓變壓器的變比

k

2

調(diào)壓原理就是通過改變公式中的各個(gè)參數(shù)以改變負(fù)荷點(diǎn)電壓,使之滿足要求.因

而,調(diào)壓方法有：(1)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流以改變發(fā)電機(jī)電壓；(2)改變變壓器的變比；(3)

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改變路線參數(shù)R、X;（4）進(jìn)行無功功率補(bǔ)償.

當(dāng)電力系統(tǒng)無功功率不足時(shí)，不可以通過改變變壓器的變比調(diào)壓.因?yàn)椋{(diào)節(jié)變壓

器的變比只能改變無功功率的分布，不能改變無功功率的大小，即不能進(jìn)行無功補(bǔ)償.

3、電力系統(tǒng)的調(diào)壓措施主要有哪些？它們各有什么特點(diǎn)？

答:調(diào)壓措施有：

（1）發(fā)機(jī)電調(diào)壓：簡(jiǎn)單靈便，無需投資，應(yīng)充分利用，但調(diào)壓幅度有限.（2）改

變變壓器的變比調(diào)壓：利用改變節(jié)點(diǎn)電壓的高低來改變無功功率的流向和分

布；不能發(fā)出或者吸收無功功率，只能作細(xì)微調(diào)節(jié),當(dāng)無功缺乏時(shí)無效.（3）

并聯(lián)補(bǔ)償調(diào)壓：是無功功率分層分區(qū)平衡的主要手段；靈便方便，可減小網(wǎng)損.（4）

串聯(lián)補(bǔ)償調(diào)壓:調(diào)節(jié)功率因數(shù)；不能減少網(wǎng)損；運(yùn)行維護(hù)要求較高，調(diào)節(jié)不太靈

活.

4、電力系統(tǒng)中無功出源有哪些？其工作原理和特點(diǎn)分別是什么？

答：

1）發(fā)機(jī)電：是基本的無功電源.它通過調(diào)節(jié)發(fā)機(jī)電的勵(lì)磁電流來改變發(fā)機(jī)電發(fā)出的

無功功率.增加勵(lì)磁電流，無功輸出增加；減小勵(lì)磁電流，無功輸出減少.

2）調(diào)相機(jī)：相當(dāng)于空載運(yùn)行的同步電動(dòng)機(jī).過勵(lì)磁運(yùn)行，提供感性無功；欠勵(lì)磁運(yùn)

行，吸收感性無功.

3）并聯(lián)電容器：只能向系統(tǒng)提供感性無功.其特點(diǎn)為,所供應(yīng)的感性無功與其端電

壓的平方成正比，電容器分組切投.非連續(xù)可投.

4）靜止補(bǔ)償器和靜止調(diào)相機(jī)：分別與電容器和調(diào)相機(jī)相對(duì)應(yīng)而同屬靈便交流輸

電系統(tǒng)X疇的兩種無功電源.

5）并聯(lián)電抗器：就感性無功而言，其并非電源，而是負(fù)荷，但在某些電力系統(tǒng)中的確

裝有這些設(shè)備，用以吸取輕載或者空載路線過剩的感性無功功率.而對(duì)高壓長(zhǎng)距離輸

電路線而言，它還有提高輸送能力,降低過電壓的作用.

5、簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)如圖所示,保持路線首段電壓為113kV不變，變壓器二次側(cè)電壓要求

保持常調(diào)壓l（）.5kV,試確定并聯(lián)電容補(bǔ)償容量.

解：由UuPRQX得

iU

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113U282.441440

MUU107.1846kV

102.44M640求本得份Umax110.6096kV

11JUjTmin

U

mgmin

取110±2x2.5%分接頭，則變壓器變比k110(122.5%)]]]05

所需的補(bǔ)償容量為

取Qc=8.5Mvar

校驗(yàn):

最大負(fù)