电力系统分析第1章

1、电力系统分析徐天奇tq_教材：电力系统分析 夏道止 中国电力出版社 第一版电力系统分析课程简介研究内容电力系统稳态运行分析故障分析暂态过程分析基础电力系统潮流计算电力系统短路故障计算电力系统稳定计算电力系统稳态运行分析主要研究电力系统稳态运行的性能，包括系统有功和无功功率的平衡，网络节点电压和支路功率的分布等，解决系统有功功率和频率调整，无功功率和电压控制等问题。电力系统潮流计算是电力系统稳态分析的基础。潮流计算的结果可以给出电力系统稳态运行时各节点电压和各支路功率的分布。从而选择运行方式，制定降低网损的措施，确定事故影响的程度和防止事故扩大的措施等电力系统故障分析主要研究电力系统中发生故障（

2、包括短路、断线和非正常操作）时，故障电流、电压及其在电力网中的分布。短路电流计算是故障分析的的主要内容。短路电流计算的目的，是确定短路故障的严重程度，选择电气设备参数。整定继电保护，分析系统中负序及零序电流的分布，从而确定其对电气设备和系统的影响。电力系统暂态分析电磁暂态过程的分析研究电力系统故障和操作过电压及谐振过电压，为变压器、断路器等高压电气设备和输电线路的绝缘配合和过电压保护的选择，以及降低或限制电力系统过电压技术措施的制订提供依据。机电暂态过程的分析主要研究电力系统受到大扰动后的暂态稳定和受到小扰动后的静态稳定性能。其中暂态稳定分析是研究电力系统受到诸如短路故障，切除或投入线路、发电

3、机、负荷，发电机失去励磁或者冲击性负荷等大扰动作用下，电力系统的动态行为和保持同步稳定运行的能力。为选择规划设计中的电力系统的网络结构，校验和分析运行中的电力系统的稳定性能和稳定破坏事故，制订防止稳定破坏的措施提供依据。静态稳定分析为确定输电系统的输送功率，分析静态稳定破坏和低频振荡事故的原因，选择发电机励磁调节系统、电力系统稳定器的形式和参数提供依据。本课程的地位核心专业课理解电力系统行为的必学课程是更深专业课学习以及开展电力系统研究的基础先修课程：高等数学工程数学电路理论电机学自动控制理论等本课程的学习方法1、巩固先修专业知识，提高课堂效率2、合理安排时间，跟上教学进度3、自学很重要，要学

4、会独立思考4、上课专心听讲，积极互动5、课后复习，认真完成作业第一章 电力系统的基本概念1.1 电力系统概述一、电力系统的组成电能是最重要、最方便的能源。电力系统：生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体。发电厂：生产电能电力网：输送、分配电能。包括升、降压变压器和各种电压等级的输电线路。用户：消费电能电力系统示意图电力系统简图二、电力系统基本参数1、额定频率fN50Hz2、额定电压为使互联的各电气设备都能运行在较有利的电压下，各设备的额定电压应相互配合。一般把电力线路和用电设备的额定电压称为系统（网络）的额定电压UN（线电压），常包括3，6，10，35，110，220，

5、330，500KV。额定电压发电机电压：1.05UN变压器电压：一次绕组：一般UN，与发电机直接相连时1.05UN。二次绕组：一般1.1UN，短路电压较小的变压器或直接与用户相连时可为1.05UN。变压器的高压绕组常设计有分接头，如：抽头变比为5，2.5%, 0，2.5, -5%, 指相对于该侧绕组额定电压UN的偏移百分数。例：对于一台10KV 220KV的升压变，其额定变比为：10.5/242 KV，设有5级高压侧抽头，则每一抽头的实际额定电压分别为:+5%: 2421.05KV=254.1KV+2.5 2421.025KV248.05KV主： 242KV-2.5 2420.975KV235

6、.95KV-5%: 2420.95KV=229.9KV而对于一台220KV 10KV的降压变，其额定变比为：220/11 KV，设有5级高压侧抽头，则每一抽头的实际额定电压分别为:+5%: 2201.05KV=231KV+2.5 2201.025KV225.5KV主： 220KV-2.5 2200.975KV214. 5KV-5%: 2200.95KV=209 KV3、系统容量装机容量：发电机的额定输出有功功率。单位：千瓦（kW）、兆瓦（MW）、吉瓦（GW）总装机容量：系统中所有发电机组的额定有功功率综合。负荷：负载消耗的有功功率单位：千瓦（kW）、兆瓦（MW）、吉瓦（GW）发电量：实际发出电

7、能的总和。单位：兆瓦 时（MWh）、吉瓦 时（GWh）、太瓦 时（TWh）1.2 我国的电力系统电力系统：由各级电压的电力线路将一些发电厂、变电所和电力用户联系起来的发电、输电、变电、配电和用电的整体。电网：电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所。 3、 6、 10 、 35 、66、 110 、 220 、 330 、 500kV区域电网：供电电压在220kV及以上的电网地方电网：供电电压小于等于110kV的电网我国电网形势：西电东送、南北互供、全国联网我国区域电网分布图我国除台湾外已经形成东北、华北、西北、华东（含福建）、华中（含川渝）和南方等6个跨省区电网和山东、海南、新疆、西藏4

8、个独立省网。除西北电网以330kV为主网架外，其他跨省电网和山东电网都已建成500kV主网架。香港、澳门电网分别以400 kV和110kV和广东电网从而和南方电网相联；华中和华东电网通过葛上直流输电工程已实现了互联；东北和华北、华北和华中电网通过交流500 kV实现了互联；华中和南方电网通过三广直流输电工程实现了互联；全国联网的局面正在快速推进中，2010年前后可基本实现除新疆、西藏、台湾以外的全国联网。到2008年底，全国发电装机容量已超过8亿kW已建成六大区域电网建设北、中、南三大西电东送通道推进全国联网、建设坚强国家电网我国当前电网建设发展的现状3000MW2500MW7200MW300

9、0MW9000MW10000MW1800MW2000MWHydro Power BaseThermal BaseACDC2005年全国电网互联格局DC under constructed 西电东送：北、中、南三条输电通 道，联网送电为主 南北互供：水、火调剂，跨流域补偿，联网效益为主 全国联网：东西强联网，南北弱联网的总体格局P22华北南方东北西藏台湾西北华中上海华东新疆川渝金沙江水电晋陕宁蒙煤电基地负荷中心送电至华中华东送电至华北华中华东新疆煤电基地四川水电西藏水电送电至华中华东送电至华中大规模西电东送我国发电总装机容量的发展2006年中国发电装机和发电量 装机容量发电量容量（GW） 百分比（%） 电量(TWh) 百分比（%）火电483.0577.82357.383.17水电128.5720.7416.714.7核电6.841.154.31.92