电力系统分析理论总结课件

总结一、基本概念二、元件参数和等值电路三、电压和功率分布的计算四、频率调整和电压调整五、三相短路的分析计算六、不对称故障的分析计算七、电力系统稳定性分析10/29/20221SCU-SEEI-ltq总结一、基本概念10/22/20221SCU-S额定电压和额定频率电气设备的额定电压发电机线路变压器一.基本概念10/29/20222SCU-SEEI-ltq额定电压和额定频率一.基本概念10/22/20222SCU二.元件参数和等值电路架空输电线路的等值电路变压器的等值电路及参数计算电力系统的稳态等值电路

(标幺值的等值电路，

平均额定电压)10/29/20223SCU-SEEI-ltq二.元件参数和等值电路架空输电线路的等值电路10/22/210/29/20224SCU-SEEI-ltq10/22/20224SCU-SEEI-ltq例2-710/29/20225SCU-SEEI-ltq例2-710/22/20225SCU-SEEI-ltq例2-8发电机和变压器的电抗：10/29/20226SCU-SEEI-ltq例2-8发电机和变压器的电抗：10/22/20226SCU-三.电压和功率分布的计算网络元件的电压降落和功率损耗开式网络的电压和功率分布闭式网络的电压和功率分布多级电压环网的功率分布电力网的电能损耗例题3-4，习题3-810/29/20227SCU-SEEI-ltq三.电压和功率分布的计算网络元件的电压降落和功率损耗例题3网络元件的电压降落和功率损耗(3-8)10/29/20228SCU-SEEI-ltq网络元件的电压降落和功率损耗(3-8)10/22/20228功率损耗10/29/20229SCU-SEEI-ltq功率损耗10/22/20229SCU-SEEI-ltq开式网络的电压和功率分布（1）用VN求得各点的运算负荷（2）从末段线路开始，用VN依次计算各段线路的功率损耗（3）用VA和已求得的功率分布，从A点开始逐段计算电压降落，求得Vb和VcVd10/29/202210SCU-SEEI-ltq开式网络的电压和功率分布（1）用VN求得各点的运算负荷10/闭式网络的电压和功率分布10/29/202211SCU-SEEI-ltq闭式网络的电压和功率分布10/22/202211SCU-SE均一网10/29/202212SCU-SEEI-ltq均一网10/22/202212SCU-SEEI-ltq各段线路的单位阻抗相等10/29/202213SCU-SEEI-ltq各段线路的单位阻抗相等10/22/202213SCU-SEE多级电压环网的功率分布循环功率的产生+SCSLDT1SLDT2环路电势和循环功率的计算10/29/202214SCU-SEEI-ltq多级电压环网的功率分布循环功率的产生+SCSLDT1环路电势电力网的电能损耗最大负荷损耗时间法10/29/202215SCU-SEEI-ltq电力网的电能损耗最大负荷损耗时间法10/22/202215S四、频率调整和电压调整电力系统的频率特性电力系统的频率调整电力系统有功功率的最优分配无功平衡与电压水平的关系电压调整的基本概念电压调整的方法和手段10/29/202216SCU-SEEI-ltq四、频率调整和电压调整电力系统的频率特性10/22/202电力系统的频率特性负荷的频率调节效应系数（响应系数）机组的单位调节功率(功频静特性系数)10/29/202217SCU-SEEI-ltq电力系统的频率特性负荷的频率调节效应系数（响应系数）机组的单电力系统的频率特性频率的一次调整频率的二次调整系统单位调节功率10/29/202218SCU-SEEI-ltq电力系统的频率特性频率的一次调整系统单位调节功率10/22/互联系统的频率调整10/29/202219SCU-SEEI-ltq互联系统的频率调整10/22/202219SCU-SEEI-电力系统有功功率的最优分配发电机组的耗量特性

等耗量微增率准则10/29/202220SCU-SEEI-ltq电力系统有功功率的最优分配发电机组的耗量特性10/22/2电压调整的基本概念中枢点的三种调压方式逆调压顺调压常调压10/29/202221SCU-SEEI-ltq电压调整的基本概念中枢点的三种调压方式10/22/2022210/29/202222SCU-SEEI-ltq10/22/202222SCU-SEEI-ltq(3)无功补偿,改变无功分布Q

调压措施(4)改变线路参数X(2)变压器调压,选择变比(1)发电机调压,调节励磁VG

10/29/202223SCU-SEEI-ltq(3)无功补偿,改变无功分布Q调压措施(4)电压调整的方法和手段变压器分接头的选择

例5-2,例5-3利用无功补偿调压(例5-6)补偿设备为静电电容器补偿设备为同步调相机串并联补偿的比较10/29/202224SCU-SEEI-ltq电压调整的方法和手段变压器分接头的选择串并联补偿的比较10/五、三相短路的分析计算同步发电机基本方程及其三相短路三相短路的基本概念电力系统三相短路的实用计算10/29/202225SCU-SEEI-ltq五、三相短路的分析计算同步发电机基本方程及其三相短路10/2同步发电机基本方程及其三相短路派克变换的物理意义发电机基本方程发电机暂态和次暂态电势,电抗的定义及计算方法

10/29/202226SCU-SEEI-ltq同步发电机基本方程及其三相短路派克变换的物理意义10/22/三相短路的基本概念短路冲击电流：短路电流的最大可能瞬时值10/29/202227SCU-SEEI-ltq三相短路的基本概念短路冲击电流：短路电流的最大可能瞬时值10短路电流的最大有效值：10/29/202228SCU-SEEI-ltq短路电流的最大有效值：10/22/202228SCU-SEE短路功率（短路容量）：标幺值：10/29/202229SCU-SEEI-ltq短路功率（短路容量）：标幺值：10/22/202229SCU电力系统三相短路的实用计算起始次暂态电流和冲击电流的实用计算短路电流计算曲线的应用10/29/202230SCU-SEEI-ltq电力系统三相短路的实用计算起始次暂态电流和冲击电流的实用计算起始次暂态电流和冲击电流的计算(1)选取基准,计算各元件标幺值,得出等值网络(2)进行网络化简(3)计算短路点的起始次暂态电流(4)计算负荷点的残余电压(5)计算短路点的冲击电流

例7-310/29/202231SCU-SEEI-ltq起始次暂态电流和冲击电流的计算(1)选取基准,计算各元件短路电流计算曲线的应用（1）绘制等值网络（2）网络的等值（3）求各等值机对短路点的转移电抗（4）求各等值机对短路点的计算电抗（5）由Xjsi查表得指定时刻短路周期电流（6）无限大电源提供的短路电流（7）计算短路周期电流的有名值

10/29/202232SCU-SEEI-ltq短路电流计算曲线的应用（1）绘制等值网络10/22/2022六、不对称故障的分析计算对称分量法电力系统的各序网络简单不对称短路的分析计算不对称短路时网络中电流和电压的计算10/29/202233SCU-SEEI-ltq六、不对称故障的分析计算对称分量法10/22/202233S电力系统的各序网络零序网络变压器的零序等值电路10/29/202234SCU-SEEI-ltq电力系统的各序网络零序网络10/22/202234SCU-S简单不对称短路的分析计算单相接地短路两相短路复合序网,相量图两相接地短路正序等效定则表8-2例8-2，8-310/29/202235SCU-SEEI-ltq简单不对称短路的分析计算单相接地短路表8-210/22/20不对称短路时网络中电流和电压的计算Y/-11连接的变压器

正负序分量经过变压器时，将发生相位移动

例8-410/29/202236SCU-SEEI-ltq不对称短路时网络中电流和电压的计算Y/-11连接的变压器例七、电力系统稳定性分析功率特性电力系统静态稳定性分析电力系统暂态稳定性分析10/29/202237SCU-SEEI-ltq七、电力系统稳定性分析功率特性10/22/202237SCU稳定概念和功率特性发电机的转子运动方程简单电力系统的功率特性励磁对功率特性的影响,各种电势表示的功率特性10/29/202238SCU-SEEI-ltq稳定概念和功率特性10/22/202238SCU-SEEI-发电机的转子运动方程10/29/202239SCU-SEEI-ltq发电机的转子运动方程10/22/202239SCU-SEEI用q轴电势表示的功率特性10/29/202240SCU-SEEI-ltq用q轴电势表示的功率特性10/29/202241SCU-SEEI-ltq10/22/202241SCU-SEEI-ltq10/29/202242SCU-SEEI-ltq10/22/202242SCU-SEEI-ltq电力系统静态稳定性分析简单电力系统静态稳定的实用判据简单电力系统的小扰动分析法不计发电机阻尼作用的静态稳定性分析计及发电机阻尼作用的静态稳定性分析10/29/202243SCU-SEEI-ltq电力系统静态稳定性分析简单电力系统静态稳定的实用判据10/2电力系统静态稳定性分析简单电力系统静态稳定的实用判据稳定极限静态稳定储备系数例9-1,9-2，习题9-10,9-1110/29/202244SCU-SEEI-ltq电力系统静态稳定性分析简单电力系统静态稳定的实用判据例9-电力系统静态稳定性分析简单电力系统的小扰动分析法小扰动法的原理李雅普诺夫运动稳定性定义线性系统的稳定性非线性系统的线性近似稳定性判断法用小扰动法分析电力系统静态稳定的步骤简单电力系统的小扰动分析法10/29/202245SCU-SEEI-ltq电力系统静态稳定性分析简单电力系统的小扰动分析法10/22/用小扰动法分析电力系统静态稳定的步骤(1)列各元件微分方程和网络方程(2)微分方程和网络方程的线性化(3)求线性化小扰动状态方程及矩阵A(4)对给定运行情况进行潮流计算，求得A矩阵各元素的值(5)确定或判断A矩阵特征值实部的符号，判定系统在给定运行条件下是否稳定10/29/202246SCU-SEEI-ltq用小扰动法分析电力系统静态稳定的步骤(1)列各元件微分方电力系统静态稳定性分析不计发电机阻尼作用的静态稳定性分析系统状态方程、状态方程的线性化不计阻尼作用的小扰动方程稳定性分析与判定条件自由振荡频率计及发电机阻尼作用的静态稳定性分析阻尼转矩、计及阻尼作用的线性化小扰动方程特征方程和特征值阻尼对稳定性的影响自发振荡(增幅振荡)及其过程的定性分析10/29/202247SCU-SEEI-ltq电力系统静态稳定性分析不计发电机阻尼作用的静态稳定性分析10线性化小扰动方程不计阻尼计及阻尼10/29/202248SCU-SEEI-ltq线性化小扰动方程不计阻尼计及阻尼10/22/202248SC特征值不计阻尼计及阻尼10/29/202249SCU-SEEI-ltq特征值不计阻尼计及阻尼10/22/202249SCU-S由特征值判定稳定与否SEq>0时系统稳定Seq<0时系统不稳定D<0系统非周期失稳系统稳定D>0系统周期性失去稳定系统非周期性失去稳定不计阻尼计及阻尼10/29/202250SCU-SEEI-ltq由特征值判定稳定与否SEq>0时系统稳定D<电力系统暂态稳定性分析等面积定则极限切除角的概念和计算方法简单电力系统暂态稳定判断的极值比较法发电机转子运动方程的数值解法分段计算法例9-310/29/202251SCU-SEEI-ltq电力系统暂态稳定性分析等面积定则例9-310/22/2022极限切除角加速面积等于最大可能减速面积时对应的切除角，即10/29/202252SCU-SEEI-ltq极限切除角加速面积等于最大可能减速面积时对应的切除角，即10考试时间地点：2011年12月28日18周周三上午7:50~9:50

JC-C201答疑时间地点：

18周周一下午JC-B11810/29/202253SCU-SEEI-ltq考试时间地点：2011年12月28日10/22/202253总结一、基本概念二、元件参数和等值电路三、电压和功率分布的计算四、频率调整和电压调整五、三相短路的分析计算六、不对称故障的分析计算七、电力系统稳定性分析10/29/202254SCU-SEEI-ltq总结一、基本概念10/22/20221SCU-S额定电压和额定频率电气设备的额定电压发电机线路变压器一.基本概念10/29/202255SCU-SEEI-ltq额定电压和额定频率一.基本概念10/22/20222SCU二.元件参数和等值电路架空输电线路的等值电路变压器的等值电路及参数计算电力系统的稳态等值电路

(标幺值的等值电路，

平均额定电压)10/29/202256SCU-SEEI-ltq二.元件参数和等值电路架空输电线路的等值电路10/22/210/29/202257SCU-SEEI-ltq10/22/20224SCU-SEEI-ltq例2-710/29/202258SCU-SEEI-ltq例2-710/22/20225SCU-SEEI-ltq例2-8发电机和变压器的电抗：10/29/202259SCU-SEEI-ltq例2-8发电机和变压器的电抗：10/22/20226SCU-三.电压和功率分布的计算网络元件的电压降落和功率损耗开式网络的电压和功率分布闭式网络的电压和功率分布多级电压环网的功率分布电力网的电能损耗例题3-4，习题3-810/29/202260SCU-SEEI-ltq三.电压和功率分布的计算网络元件的电压降落和功率损耗例题3网络元件的电压降落和功率损耗(3-8)10/29/202261SCU-SEEI-ltq网络元件的电压降落和功率损耗(3-8)10/22/20228功率损耗10/29/202262SCU-SEEI-ltq功率损耗10/22/20229SCU-SEEI-ltq开式网络的电压和功率分布（1）用VN求得各点的运算负荷（2）从末段线路开始，用VN依次计算各段线路的功率损耗（3）用VA和已求得的功率分布，从A点开始逐段计算电压降落，求得Vb和VcVd10/29/202263SCU-SEEI-ltq开式网络的电压和功率分布（1）用VN求得各点的运算负荷10/闭式网络的电压和功率分布10/29/202264SCU-SEEI-ltq闭式网络的电压和功率分布10/22/202211SCU-SE均一网10/29/202265SCU-SEEI-ltq均一网10/22/202212SCU-SEEI-ltq各段线路的单位阻抗相等10/29/202266SCU-SEEI-ltq各段线路的单位阻抗相等10/22/202213SCU-SEE多级电压环网的功率分布循环功率的产生+SCSLDT1SLDT2环路电势和循环功率的计算10/29/202267SCU-SEEI-ltq多级电压环网的功率分布循环功率的产生+SCSLDT1环路电势电力网的电能损耗最大负荷损耗时间法10/29/202268SCU-SEEI-ltq电力网的电能损耗最大负荷损耗时间法10/22/202215S四、频率调整和电压调整电力系统的频率特性电力系统的频率调整电力系统有功功率的最优分配无功平衡与电压水平的关系电压调整的基本概念电压调整的方法和手段10/29/202269SCU-SEEI-ltq四、频率调整和电压调整电力系统的频率特性10/22/202电力系统的频率特性负荷的频率调节效应系数（响应系数）机组的单位调节功率(功频静特性系数)10/29/202270SCU-SEEI-ltq电力系统的频率特性负荷的频率调节效应系数（响应系数）机组的单电力系统的频率特性频率的一次调整频率的二次调整系统单位调节功率10/29/202271SCU-SEEI-ltq电力系统的频率特性频率的一次调整系统单位调节功率10/22/互联系统的频率调整10/29/202272SCU-SEEI-ltq互联系统的频率调整10/22/202219SCU-SEEI-电力系统有功功率的最优分配发电机组的耗量特性

等耗量微增率准则10/29/202273SCU-SEEI-ltq电力系统有功功率的最优分配发电机组的耗量特性10/22/2电压调整的基本概念中枢点的三种调压方式逆调压顺调压常调压10/29/202274SCU-SEEI-ltq电压调整的基本概念中枢点的三种调压方式10/22/2022210/29/202275SCU-SEEI-ltq10/22/202222SCU-SEEI-ltq(3)无功补偿,改变无功分布Q

调压措施(4)改变线路参数X(2)变压器调压,选择变比(1)发电机调压,调节励磁VG

10/29/202276SCU-SEEI-ltq(3)无功补偿,改变无功分布Q调压措施(4)电压调整的方法和手段变压器分接头的选择

例5-2,例5-3利用无功补偿调压(例5-6)补偿设备为静电电容器补偿设备为同步调相机串并联补偿的比较10/29/202277SCU-SEEI-ltq电压调整的方法和手段变压器分接头的选择串并联补偿的比较10/五、三相短路的分析计算同步发电机基本方程及其三相短路三相短路的基本概念电力系统三相短路的实用计算10/29/202278SCU-SEEI-ltq五、三相短路的分析计算同步发电机基本方程及其三相短路10/2同步发电机基本方程及其三相短路派克变换的物理意义发电机基本方程发电机暂态和次暂态电势,电抗的定义及计算方法

10/29/202279SCU-SEEI-ltq同步发电机基本方程及其三相短路派克变换的物理意义10/22/三相短路的基本概念短路冲击电流：短路电流的最大可能瞬时值10/29/202280SCU-SEEI-ltq三相短路的基本概念短路冲击电流：短路电流的最大可能瞬时值10短路电流的最大有效值：10/29/202281SCU-SEEI-ltq短路电流的最大有效值：10/22/202228SCU-SEE短路功率（短路容量）：标幺值：10/29/202282SCU-SEEI-ltq短路功率（短路容量）：标幺值：10/22/202229SCU电力系统三相短路的实用计算起始次暂态电流和冲击电流的实用计算短路电流计算曲线的应用10/29/202283SCU-SEEI-ltq电力系统三相短路的实用计算起始次暂态电流和冲击电流的实用计算起始次暂态电流和冲击电流的计算(1)选取基准,计算各元件标幺值,得出等值网络(2)进行网络化简(3)计算短路点的起始次暂态电流(4)计算负荷点的残余电压(5)计算短路点的冲击电流

例7-310/29/202284SCU-SEEI-ltq起始次暂态电流和冲击电流的计算(1)选取基准,计算各元件短路电流计算曲线的应用（1）绘制等值网络（2）网络的等值（3）求各等值机对短路点的转移电抗（4）求各等值机对短路点的计算电抗（5）由Xjsi查表得指定时刻短路周期电流（6）无限大电源提供的短路电流（7）计算短路周期电流的有名值

10/29/202285SCU-SEEI-ltq短路电流计算曲线的应用（1）绘制等值网络10/22/2022六、不对称故障的分析计算对称分量法电力系统的各序网络简单不对称短路的分析计算不对称短路时网络中电流和电压的计算10/29/202286SCU-SEEI-ltq六、不对称故障的分析计算对称分量法10/22/202233S电力系统的各序网络零序网络变压器的零序等值电路10/29/202287SCU-SEEI-ltq电力系统的各序网络零序网络10/22/202234SCU-S简单不对称短路的分析计算单相接地短路两相短路复合序网,相量图两相接地短路正序等效定则表8-2例8-2，8-310/29/202288SCU-SEEI-ltq简单不对称短路的分析计算单相接地短路表8-210/22/20不对称短路时网络中电流和电压的计算Y/-11连接的变压器

正负序分量经过变压器时，将发生相位移动

例8-410/29/202289SCU-SEEI-ltq不对称短路时网络中电流和电压的计算Y/-11连接的变压器例七、电力系统稳定性分析功率特性电力系统静态稳定性分析电力系统暂态稳定性分析10/29/202290SCU-SEEI-ltq七、电力系统稳定性分析功率特性10/22/202237SCU稳定概念和功率特性发电机的转子运动方程简单电力系统的功率特性励磁对功率特性的影响,各种电势表示的功率特性10/29/202291SCU-SEEI-ltq稳定概念和功率特性10/22/202238SCU-SEEI-发电机的转子运动方程10/29/202292SCU-SEEI-ltq发电机的转子运动方程10/22/202239SCU-SEEI用q轴电势表示的功率特性10/29/202293SCU-SEEI-ltq用q轴电势表示的功率特性10/29/202294SCU-SEEI-ltq10/22/202241SCU-SEEI-ltq10/29/202295SCU-SEEI-ltq10/22/202242SCU-SEEI-ltq电力系统静态稳定性分析简单电力系统静态稳定的实用判据简单电力系统的小扰动分析法不计发电机阻尼作用的静态稳定性分析计及发电机阻尼作用的静态稳定性分析10/29/202296SCU-SEEI-ltq电力系统静态稳定性分析简单电力系统静态稳定的实用判据10/2电力系统静态稳定性分析简单电力系统静态稳定的实用判据稳定极限静态稳定储备系数例9-1,9-2，习题9-10,9-1110/29/202297SCU-SEEI-ltq电力系统静态稳定性分析简单电力系统静态稳定的实用判据例9-电力系统静态稳定性分析简单电力系统的小扰动分析法小扰动法的原理李雅普诺夫运动稳定性定义线性系统的稳定性非线性系统的线性近似稳定性判断法用小扰动法分析电力系统静态稳定的步骤简单电力系统的小扰动分析法10/29/202298SCU-SEEI-ltq电力系统静态稳定性分析简单电力系统的小扰动分析法10/22/用小扰