電力系統(tǒng)分析總復(fù)習(xí)經(jīng)典

1、電力系統(tǒng)分析,總復(fù)習(xí),第一章 電力系統(tǒng)的基本概念,電力系統(tǒng)：生產(chǎn)、輸送、分配和消費(fèi)電能的各種電氣設(shè)備連接在一起而組成的整體。 電力系統(tǒng)構(gòu)成：發(fā)電廠、電網(wǎng)、用戶 電力網(wǎng)：輸送、分配電能。包括升、降壓變壓器和各種電壓等級(jí)的輸電線路。 額定頻率fN50Hz 電壓等級(jí)：3，6，10，35，110，220，330，500，750，1000KV,第一章 電力系統(tǒng)的基本概念,發(fā)電機(jī)額定電壓：1.05UN 變壓器額定電壓：一次繞組UN或1.05UN 二次繞組1.1 UN或1.05UN 裝機(jī)容量：發(fā)電機(jī)的額定輸出有功功率 負(fù)荷：負(fù)載消耗的有功功率 發(fā)電量：實(shí)際發(fā)出電能的總和 區(qū)域電網(wǎng)：供電電壓在220kV及以上

2、的電網(wǎng) 地方電網(wǎng)：供電電壓小于等于110kV的電網(wǎng),第一章 電力系統(tǒng)的基本概念,我國(guó)電力系統(tǒng)的格局：電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)按區(qū)域分為國(guó)家電網(wǎng)和南方電網(wǎng)兩個(gè)公司，格局是西電東送、南北互供、全國(guó)聯(lián)網(wǎng) 我國(guó)電力系統(tǒng)的特點(diǎn)：裝機(jī)容量大，覆蓋區(qū)域廣，分級(jí)管理，東西強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)，南北弱聯(lián)網(wǎng) 我國(guó)電力系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)：特高壓輸電和直流輸電并舉，并向全國(guó)強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,第一章 電力系統(tǒng)的基本概念,電力系統(tǒng)的特點(diǎn) 與國(guó)民經(jīng)濟(jì)關(guān)系密切 電能不能大量?jī)?chǔ)藏 暫態(tài)過程迅速 負(fù)載對(duì)電能質(zhì)量要求嚴(yán)格 電力系統(tǒng)運(yùn)行要求 保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性（三級(jí)負(fù)荷） 保證良好的供電質(zhì)量 保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,第二章系統(tǒng)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算,輸電線路 架空線

3、路 電纜 輸電線的集中參數(shù)等值電路,Z=R+jX,R對(duì)應(yīng)其有功功率損耗，X對(duì)應(yīng)通電導(dǎo)線的磁場(chǎng)效應(yīng)，C對(duì)應(yīng)輸電線對(duì)地的電場(chǎng)效應(yīng)。由于輸電線在設(shè)計(jì)時(shí)避免了電暈現(xiàn)象的發(fā)生，其對(duì)地電導(dǎo)G0。,第二章系統(tǒng)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算,架空輸電線采用分裂導(dǎo)線的作用：減小電抗、減小電導(dǎo)（電暈放電） 變壓器的等值電路和參數(shù),RT+jXT,GT,-jBT,RTjXT：一、二次繞組漏抗 GTjBT：勵(lì)磁回路,第二章系統(tǒng)元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算,Ps短路損耗（KW） Vs短路電壓百分?jǐn)?shù) P0空載損耗（KW） I0空載電流百分?jǐn)?shù),注意： VNkV； SNMVA； 折算到哪一側(cè)參數(shù)，用相應(yīng)的額定電壓VN。,第二章系統(tǒng)元件的

4、等值電路和參數(shù)計(jì)算,標(biāo)幺制,一般選定SB（100MVA）和VB=1.05VN,第三章 輸電線路運(yùn)行特性及簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)潮流估算,電力系統(tǒng)的潮流：指系統(tǒng)中所有運(yùn)行參數(shù)的總體，包括各個(gè)母線電壓的大小和相位、各個(gè)發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的功率及電流，以及各個(gè)變壓器和線路等元件所通過的功率、電流和其中的損耗。 電壓降落,第三章 輸電線路運(yùn)行特性及簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)潮流估算,電壓損耗 電壓偏移 始端電壓偏移： 末端電壓偏移： 功率分布和功率損耗 已知線路末端功率和電壓 已知線路始端功率和電壓 變壓器的功率分布,第三章 輸電線路運(yùn)行特性及簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)潮流估算,輸電線路空載運(yùn)行特性 空載時(shí) 輕載時(shí)也有 傳輸功率極限 最大傳輸功

5、率為,第三章 輸電線路運(yùn)行特性及簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)潮流估算,線路功率與電壓之間的關(guān)系 電壓損耗主要和Q有關(guān) 電壓相位差（電壓偏轉(zhuǎn)）主要和P有關(guān) 無(wú)功功率從電壓高端流向低端，且大小和電壓差值成正比 有功功率從電壓相位超前端流向相位滯后端，且大小和相位差有關(guān),第三章 輸電線路運(yùn)行特性及簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)潮流估算,輻射形網(wǎng)絡(luò)潮流估算 不含環(huán)形電路、只有一個(gè)電源 1、等值電路及元件下標(biāo)的規(guī)定 2、功率分步近似計(jì)算 計(jì)算接地導(dǎo)納中的功率和不接地阻抗之路中的功率損耗（用各母線的額定電壓和0相位） 3、從已知電壓的母線開始按2的結(jié)果求各母線電壓,第三章 輸電線路運(yùn)行特性及簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)潮流估算,環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流估算方法 1

6、、計(jì)算環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中各母線的運(yùn)算負(fù)荷（包括所連線路接地導(dǎo)納中的功率及下屬輻射形網(wǎng)絡(luò)的總負(fù)荷及損耗）。 2、計(jì)算環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的近似功率分布，并求出功率分點(diǎn)。 3、在無(wú)功功率分點(diǎn)處將負(fù)荷按近似功率分布結(jié)果分成兩部分，并將環(huán)形網(wǎng)絡(luò)分成兩個(gè)輻射形網(wǎng)絡(luò)，然后分別采用輻射形網(wǎng)絡(luò)的潮流估算方法計(jì)算記及阻抗中損耗時(shí)的功率分布，再計(jì)算電壓分布。,第五章 電力系統(tǒng)正常運(yùn)行方式的調(diào)整和控制,穩(wěn)態(tài)時(shí)，系統(tǒng)各點(diǎn)頻率相等 電力系統(tǒng)的供電負(fù)荷：電力系統(tǒng)的綜合用電負(fù)荷加上電力網(wǎng)的功率損耗 電力系統(tǒng)的發(fā)電負(fù)荷：電力系統(tǒng)的供電負(fù)荷再加上發(fā)電廠廠用電消耗的功率 日負(fù)荷曲線 ：描述一天24小時(shí)負(fù)荷的變化 作用：安排日發(fā)電計(jì)劃、確定運(yùn)行方式

7、,第五章 電力系統(tǒng)正常運(yùn)行方式的調(diào)整和控制,年最大負(fù)荷曲線 ：描述一年內(nèi)每個(gè)月最大有功功率負(fù)荷變化 作用：安排發(fā)電設(shè)備的檢修計(jì)劃 年持續(xù)負(fù)荷曲線 ：按一年中系統(tǒng)負(fù)荷的數(shù)值大小及其持續(xù)小時(shí)數(shù)順序排列而繪制成 作用：安排發(fā)電計(jì)劃、可靠性估算,第五章 電力系統(tǒng)正常運(yùn)行方式的調(diào)整和控制,負(fù)荷特性：負(fù)荷的功率隨電壓或頻率的變化而變化的關(guān)系 負(fù)荷頻率特性 負(fù)荷電壓特性 電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的頻率要求：49.850.2Hz 保持頻率穩(wěn)定的前提：有功功率平衡,第五章 電力系統(tǒng)正常運(yùn)行方式的調(diào)整和控制,發(fā)電機(jī)組的功率頻率靜態(tài)特性,第五章 電力系統(tǒng)正常運(yùn)行方式的調(diào)整和控制,電力系統(tǒng)的頻率特性,頻率和有功功率平衡之間

8、的關(guān)系： 發(fā)電機(jī)的有功功率輸出隨頻率的下降而增加，而負(fù)載消耗的有功功率隨頻率的下降而減小。因此電力系統(tǒng)的頻率必然對(duì)應(yīng)著某一個(gè)平衡點(diǎn)。若有功消耗增加，則發(fā)電機(jī)出力增加，頻率下降，否則頻率上升。,第五章 電力系統(tǒng)正常運(yùn)行方式的調(diào)整和控制,電力系統(tǒng)頻率一次調(diào)整：因?yàn)樨?fù)荷頻率特性和發(fā)電機(jī)頻率特性的特點(diǎn)自動(dòng)完成的調(diào)整。 電力系統(tǒng)頻率二次調(diào)整：改變發(fā)電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)定值，使系統(tǒng)頻率恢復(fù)到規(guī)定范圍內(nèi) 電力系統(tǒng)頻率三次調(diào)整：利用發(fā)電計(jì)劃按最優(yōu)化準(zhǔn)則分配有規(guī)律變動(dòng)的負(fù)荷,第五章 電力系統(tǒng)正常運(yùn)行方式的調(diào)整和控制,日負(fù)荷曲線上可以把負(fù)荷分成基荷和峰荷 調(diào)度部門把發(fā)電廠分為三類：帶基荷發(fā)電廠，調(diào)峰發(fā)電廠，調(diào)頻發(fā)電廠

9、 發(fā)電廠是目前電力系統(tǒng)唯一的有功功率電源 我國(guó)火力發(fā)電廠占總?cè)萘恳话胍陨?第五章 電力系統(tǒng)正常運(yùn)行方式的調(diào)整和控制,允許的電壓偏移： 35kV及以上： 5% 10kV以下： 7% 低壓照明： +7%，-10% 農(nóng)村電網(wǎng)：+7.5%，-10%（+10%，-15%） 允許合理的無(wú)功功率源配置是保證電壓合理的關(guān)鍵,第五章 電力系統(tǒng)正常運(yùn)行方式的調(diào)整和控制,無(wú)功功率的平衡的原則：分層、分區(qū)、就地平衡 無(wú)功電源：發(fā)電機(jī)、同步調(diào)相機(jī)、靜電電容器、靜止無(wú)功補(bǔ)償器、靜止無(wú)功發(fā)生器 無(wú)功功率和電壓的關(guān)系 無(wú)功功率對(duì)電壓有決定性的影響 無(wú)功功率是引起電壓損耗的主要原因 而節(jié)點(diǎn)電壓有效值的大小對(duì)無(wú)功功率分布起到?jīng)Q定

10、性的作用。 實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率在額定電壓下的平衡是保證電壓質(zhì)量的基本條件,第五章 電力系統(tǒng)正常運(yùn)行方式的調(diào)整和控制,調(diào)整電壓的方法： 電力系統(tǒng)調(diào)壓方式主要是選取中樞電壓點(diǎn)，然后對(duì)這些點(diǎn)進(jìn)行控制 中樞點(diǎn)調(diào)壓模式有逆調(diào)壓、順調(diào)壓、恒調(diào)壓模式。 具體的調(diào)壓措施有發(fā)電機(jī)調(diào)壓、改變變壓器變比調(diào)壓、無(wú)功功率補(bǔ)償調(diào)壓、線路串聯(lián)電容補(bǔ)償調(diào)壓。,第五章 電力系統(tǒng)正常運(yùn)行方式的調(diào)整和控制,當(dāng)n 個(gè)火電廠間進(jìn)行有功分配時(shí)，只有當(dāng)各電廠的耗量微增率均相等時(shí)，負(fù)荷分配則為最經(jīng)濟(jì)分配等微增率準(zhǔn)則,第六章 同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,派克變換 反派克變換,第六章 同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,派克變換的作用：派克變換是一種線性變換，將定子abc坐

11、標(biāo)變換到與轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)的dq0坐標(biāo) 派克變換的意義：在d、q、0坐標(biāo)系中，磁鏈方程成為常系數(shù)方程，從而使得同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型成為常系數(shù)方程，或者說將abc坐標(biāo)下“理想電機(jī)”的時(shí)變數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為非時(shí)變數(shù)學(xué)模型。是電機(jī)模型取得的一次巨大的突破,第六章 同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,派克變換的依據(jù)（等效原理）：變換前后電流產(chǎn)生的磁通相同 d軸同步電抗Xd ：當(dāng)f、D繞組開路，定子繞組中只流過單位d軸分量電流時(shí)，d繞組中的磁鏈 d軸暫態(tài)電抗Xd ：當(dāng)D繞組開路而f繞組磁鏈保持為0，定子繞組中只流過單位d軸分量電流時(shí)，d繞組中的磁鏈 d軸次暫態(tài)電抗Xd” ：當(dāng)f、D繞組磁鏈都保持為0，定子繞組中只流過單位d軸分量電流時(shí)，d繞組中的磁鏈,第七章 電力系統(tǒng)對(duì)稱故障分析,短路的類型（相間短路和接地短路） 三相短路 危害最大 兩相短路接地 兩相短路 單相短路 發(fā)生概率最大 無(wú)限大功率電源供電的三相短路 穩(wěn)態(tài)分量電流（交流分量或周期性分量）對(duì)稱 自由分量電流（衰減直流分量或非周期分量）不可能相等,第七章 電力系統(tǒng)對(duì)稱故障分析,沖擊電流出現(xiàn)的條件 電路原來(lái)處于空載狀態(tài) 短路恰好