电力系统分析课程总结

电力系统分析课程总结报告学院(部)：电气学院 2014年6月28日I ................4 电力系统中各种电气设备的额定电压和额定频率必须同电力系统的额定电压和额定频率相适应。要了解电源设备和用电设备的额定电压同电力网的额定电压等级的关系。各种不同电压等级的电力线路都有其合理的供电容量和供电范围。(2)动力系统：在电力系统的基础上又加上动力设备，统称为动力系统。(3)电力网络：电力系统中，各种电压等级的输配电力线路及升降压变压器所成为的部分称为电力网络。2、电力系统的发展概况(2)同年，法国人德普列茨提高了直流输电电压，被认为是世界上第一个电力系，第一条三相交流输电线路在德国运行，三相交流输电使输送功率、(4)目前，大电力系统不断涌现，甚至出现全国性和国际性电力系统。(5)我国已建成华东、东北、华中、华北、西北、华南六个跨省电力系统，独立(1)地理接线图：按比例显示电力系统中各发电厂和变电所相对地理位置，它反映电力线路的路径和相互间的联接，但不能完全显示各电力元件间的连接情况。(2)电气接线图：显示系统中各电力元件之间的电气联系，但不能反映发电厂和二、对电力系统运行的基本要求根据电能生产、输送、消费的特殊性，对电力系统运行有如下三点要求。级负荷第二级负荷第三级负荷(1)电压偏移：一般不超过用电设备额定电压的±5%。(2)频率偏移：一般不超过±0.2~0.5Hz。电力系统的经济指标一般是指火电厂的煤耗以及电厂的厂用电率和电力网的网损式接地方式优点：快速切除故障，安全性好；经济性好供电可靠性差优点：供电可靠性高；安全性好缺点：经济性差；易出现谐振电压线路参数和等值电路(1)导线(2)避雷线(3)杆塔(4)绝缘子(5)金具路的等值电路。.2变压器、电抗器的参数和等值电路(1)电阻。变压器的短路损耗Pk可近似地等于额定电流通过变压器时，高低压绕P=3I2R=3(rP=3I2R=3(rNT3UTU2TNNNN(2)电抗。在电力系统计算中，对于大容量的变压器其电抗数值近似等于其阻抗的模的数值，它的电阻可以忽略不计。于是变压器短路电压的百分数为UNTNNNN二、三绕组变压器的参数和等值电路变压器的等值电路。三、自耦变压器的参数和等值电路电机和负荷的参数及等值电路的等值电路是的功率分布及功率损耗等。开式网络一般是指由一个电源点通过树状(辐射状)网络向若干个负荷节点供电的性，但要求有合适的初值。3.1电力线路和变压器的功率损耗和电压降落节主要讲了四部分主要内容。一是电力线路的功率损耗和电压降落，详细介绍了各个损耗和电压降落的计算方变压器的导纳支路为电感性，电力线路的导纳支路为电容性；NTyTUUNVS~=VP+jVQ=PU201+I%SUTyTUUNNN流计算的开式网络的潮流分布流分布(1)串联电阻。其作用是以其容抗抵偿线路的感抗。将其串联在环式网络中阻抗相对过大的线段上，可起转移其他重载线段上流通功率的作用。(2)串联电抗。其作用与串联电容相反，主要是限流。将其串联在重载线段上可(3)附加串联加压器。其作用在于不但可以调电压大小，还可调电压的相位角，使环网产生一环流功率，可使强制循环功率与自然分布功率的叠加达到理想值。拉夫逊法潮流计算分为直角坐标形式和极坐标形式两种。牛顿-拉夫逊法有很好的收敛网络的数学模型节点电压方程又分为以节点导纳矩阵表示的节点电压方程和以节点阻抗矩阵表示变压器模型及其应用标准变比时的修正总是有些变压器的实际变比不等于变压器两侧所选电压基准值之比，也就是不等于标准变3节点导纳矩阵的形成和修改形成节点导纳矩阵的计算归纳总结如下：iiiij=i于节点和间支路导纳的负值，即1Y=Y=y=ijjiijzij5、节点导纳矩阵是对称方阵，因此一般只需要求取这个矩阵的上三角或下三角部6、对网络中的变压器，采用计及非标准变比时以导纳表示的等值电路，并将之接入网络中。然后按此等值电路用前述方法很方便地形成节点导纳矩阵。在实际程序中，直接计算变压器支路对节点导纳矩阵的影响。功率方程和变量及节点分类高斯-塞德尔法潮流计算牛顿-拉夫逊法潮流计算采PQ计算P-Q分解法是从简化以极坐标表示的牛顿-拉夫逊法潮流修正方程基础上派生出来1电力系统中有功功率的平衡一、频率变化对用户和发电厂及系统本身的影响1、频率的一次调整(或称为一次调频)指由发电机组的调速器进行的，是对一次2、频率的二次调整(或称为二次调频)指由发电机组的调频器进行的，是对二次统的频率调整电力系统负荷的有功功率——频率静态特性发电机组功率由于调速器的一次调整作用而增大，负荷功率因其本身的调节效应而减少，经过一个衰减的振荡过程，达到新的平衡。三、频率的二次调整当负荷变动幅度较大(0.5%~1.5%)，周期较长(几分钟)，仅靠一次调频作用不能的功频特性平行移动，从而改变发电机的有功功率以保持系统频率不变或在允许范围联系统的协调问题。。电力系统中无功功率的平衡功率负荷和无功功率损耗无功功率负荷是以滞后功率因数运行的用电设备(主要是异步电动机)所吸收的无电压管理系统的几种调压方式端电压调压采用。发电机的电压调整是借助于调整发电机的励磁电压，以改变发电机转子绕组的励磁电流，就可以改变发电机定子端电压。二、改变变压器变比调压三、改变网络中无功功率分布调压线路导线截面的选择三、按导线的长期发热条件选择导线截面损耗选择导线截面：厂电力网——持续容许电流或经济电流密度许电压损耗(短线路)容许电流损耗对称分量法是分析电力系统不对称故障的有效方法。在三相参数对称的线性电路中，各序对称分量具有独立性。电力系统各元件零序和负序电抗的计算是本章的重点。某元件的各序电抗是否相相量。7.2同步发电机的负序电抗和零序电抗负序电抗步频率的分量的比值。由定子绕组的漏抗确定。异步电动机的参数和等值电路异步电动机的次暂态参数和等值电路动机的负序和零序参数变压器的零序参数和等值电路1、零序电压施加在变压器绕组的三角形侧或不接地星形侧时，无论另一侧绕组的2、零序电压施加在绕组连接成接地星形一侧时，大小相等，相位相同的零序电流统的序网络1、利用对称分量法分析电力系统的各种不对称故障，首先应该绘出与系统各序阻各序分特殊相的随意性，需要在故障边界条件方程中引入移相系数。对于发生在星形-三角形接法变压器两侧的故障，为了考虑正序和负序分量经过变压器后会产生不同的相位移动，也需要在边界条件中引入相应的移相系数。立8.1由无限大容量电源供电的三相短路的分析与计算三、短路的冲击电流、短路电流的最大有效值和短路功率8.2电力系统三相短路的实用计算8.3电力系统不对称短路的分析与计算根据正序等效定则，不对称短路时短路点的正序电流值等于在短路点每相接入附加阻抗而发生三相短路时的短路电流值。因此，三相短路的运算曲线可以用来确定不(1)元件参数计算及等值网络。(2)化简网络求各序等值电抗。(3)计算电流分布系数。(4)求出各电源的计算电抗和系统的转移电抗。(5)查运算曲线计算短路电流。(6)若要求提高计算准确度，可进行有关的修正计算。8.4电力系统非全相运行的分析介绍了发电机的基本方程，为电力系统暂态过程研究准备基础知识。特性。即机组的转子运动方程式和同步发电机组的功-角特性方程式。其中同步发电机稳电力系统运行稳定性的基本概念同步发电机组的运动方程式3发电机的功-角特性方程式角特性方程式电动势和直轴暂态电抗表示发电机角特性方程式电动势和直轴暂态电抗表示发电机统中发电机的功-角特性方程式对于隐极式发电机，只有以空载电动势和同步电抗或以直轴暂态电抗后的电动势和直轴暂态电抗表示发电机时，才能绘出其等值电路值电电动机的机电特性本节主要讲了异步电动机组的运动方程式和电磁转矩。9.5自动调节励磁系统对功-角特性的影响有下降。由功-角特性方程式，可以看出，由于自动调节励磁系统的作用，使空载电动势理生本概念的10.2小扰动法的基本原理和分析在电力系统静态稳定性中的应用的基本原理雅普诺夫运动稳定性理论率及负荷的稳定性力系统电压的静态稳定性力系统频率的静态稳定性三、电力系统负荷的静态稳定性力系统静态稳定性的影响述力系统静态稳定