四川大学电力系统分析理论总结-PPT精选文档
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川大电力系统分析 9
X jI d
E
E Q
E q
Id
X jI d
U
Eq' V cos X d'
U q
X jI d d
V sin Iq X q
I q
X jI q d I
V X q Eq V 2 Xd PEq sin sin 2 X q Xd 2 Xd
d
2017/12/4
U I d d
32
以 VG 表示的发电机功率特性
q
机端电压 VGq 恒定(若自动调节励磁装置作用 极强能保持 V G q C ）
P VG q
VGqV xTL
sin G
P VG
q
33
VGq V X TL
V X TL X q sin sin 2 2 X TL X q
确定电力系统的稳定性和输电线的输
送功率极限，检验在给定方式下的稳 定储备。
暂态稳定: 在规定运行方式和故障形态
下，对系统稳定性进行校验，并对继
电保护和自动装置以及各种措施提出
相应的要求。
2017/12/4 10
9.2 同步发电机的转子运动方程
1. 发电机转子运动方程
1) 转子运动方程
d d 2 J J J 2 M a M T M e dt dt
V 2 X d X q sin sin 2 2 X d X q
PEq
26
EqV X d
磁阻功率
2017/12/4
• 功率极限 (功率特性图9-5)
PEq EqV X d V 2 X d X q sin si QEq
E
E Q
E q
Id
X jI d
U
Eq' V cos X d'
U q
X jI d d
V sin Iq X q
I q
X jI q d I
V X q Eq V 2 Xd PEq sin sin 2 X q Xd 2 Xd
d
2017/12/4
U I d d
32
以 VG 表示的发电机功率特性
q
机端电压 VGq 恒定(若自动调节励磁装置作用 极强能保持 V G q C ）
P VG q
VGqV xTL
sin G
P VG
q
33
VGq V X TL
V X TL X q sin sin 2 2 X TL X q
确定电力系统的稳定性和输电线的输
送功率极限，检验在给定方式下的稳 定储备。
暂态稳定: 在规定运行方式和故障形态
下，对系统稳定性进行校验，并对继
电保护和自动装置以及各种措施提出
相应的要求。
2017/12/4 10
9.2 同步发电机的转子运动方程
1. 发电机转子运动方程
1) 转子运动方程
d d 2 J J J 2 M a M T M e dt dt
V 2 X d X q sin sin 2 2 X d X q
PEq
26
EqV X d
磁阻功率
2017/12/4
• 功率极限 (功率特性图9-5)
PEq EqV X d V 2 X d X q sin si QEq
电力系统分析(完整版)PPT课件
输电线路优化运行
总结词
输电线路是电力系统的重要组成部分，其优化运行对于提高电力系统的可靠性和经济性具有重要意义 。
详细描述
输电线路优化运行主要涉及对线路的路径选择、载荷分配、无功补偿等方面的优化，通过合理的规划 和管理，降低线路损耗，提高线路的输送效率和稳定性，确保电力系统的安全可靠运行。
分布式电源接入与控制
分布参数线路模型考虑线路的电感和 电容在空间上的分布，用于精确分析 长距离输电线路。
行波线路模型
行波线路模型用于描述行波在输电线 路中的传播特性，常用于雷电波分析 和继电保护。
负荷模型
负荷模型概述
静态负荷模型
负荷是电力系统中的重要组成部分，其模 型用于描述负荷的电气特性和运行特性。
静态负荷模型不考虑负荷随时间变化的情 况，只考虑负荷的恒定阻抗和电流。
电力系统分析(完整版)ppt 课件
• 电力系统概述 • 电力系统元件模型 • 电力系统稳态分析 • 电力系统暂态分析 • 电力系统优化与控制 • 电力系统保护与安全自动装置
01
电力系统概述
电力系统的定义与组成
总结词
电力系统的定义、组成和功能
详细描述
电力系统是由发电、输电、配电和用电等环节组成的，其功能是将一次能源转 换为电能，并通过输配电网络向用户提供安全、可靠、经济、优质的电能。
无功功率平衡的分析通常需要考虑系统的无功损耗、无功补偿装置的容 量和响应速度等因素。
有功功率平衡
有功功率平衡是电力系统稳态分析的 核心内容，用于确保系统中的有功电 源和有功负荷之间的平衡。
有功功率平衡的分析通常需要考虑系 统的有功损耗、有功电源的出力和负 荷的特性等因素。
有功功率不平衡会导致系统频率波动， 影响电力系统的稳定运行。因此，需 要合理配置有功电源和调节装置，以 维持系统的有功平衡。
电力系统分析PPT
27
确定由于电晕产生的电导，其步骤如下： 1.确定导线表面的电场强度
U Q Er Dm 2r r ln r 其中： 空气介电常数
2.电晕起始电场强度
0.002996 b Ecr 21 .4m1m2 ， 273 t 其中：m1 粗糙系数 m2 气象系数
空气的相对密度
Dm x1 2f 4.6 lg 0.5 r 10 4 r
其中：
x1 导线单位长度的电抗（ / k m） r 导线的半径（mm或cm）
r 导线材料的相对导磁系数，对铜、铝， r 1
f 交流电频率（Hz） Dm 几何均距（mm或cm），Dm 3 Dab Dbc Dca
10
变压器的电压等级
升压变压器（例如35/121，10.5/242）
•
•
一次侧（低压侧）接电源，相当于用电设备， 一次侧额定电压等于用电设备的额定电压； 直接和发电机相联的变压器一次侧额定电压 等于发电机的额定电压； 二次侧（高压侧）接线路始端，向负荷供电， 相当于发电机，应比线路的额定电压高5%， 加上变压器内耗5%，所以二次侧额定电压 等于用电设备的额定电压110%。
•
12
四．电力系统中性点的运行方式
特点：供电可靠性低，比较经济；
直接接地 故障时：如发生接地故障，则构成 短路回路，接地相电流很大； 适用范围：110KV以上系统。
特点：供电可靠性高，绝缘费用高； 故障时：如发生接地故障，不必切 不接地 除接地相，但非接地相对 地电压为 相电压 适用范围：60KV以下系统 3
目的：减少电晕损耗或线路电抗。 多股线 其安排的规律为：中心一股芯线，由内到外，第一 层为6股，第二层为12股，第三层为18股，以此类推 扩径导线 人为扩大导线直径，但不增加载流部分截面积。不 同之处在于支撑层仅有6股，起支撑作用。 分裂导线 又称复导线，其将每相导线分成若干根，相互间保 持一定的距离。但会增加线路电容。
确定由于电晕产生的电导，其步骤如下： 1.确定导线表面的电场强度
U Q Er Dm 2r r ln r 其中： 空气介电常数
2.电晕起始电场强度
0.002996 b Ecr 21 .4m1m2 ， 273 t 其中：m1 粗糙系数 m2 气象系数
空气的相对密度
Dm x1 2f 4.6 lg 0.5 r 10 4 r
其中：
x1 导线单位长度的电抗（ / k m） r 导线的半径（mm或cm）
r 导线材料的相对导磁系数，对铜、铝， r 1
f 交流电频率（Hz） Dm 几何均距（mm或cm），Dm 3 Dab Dbc Dca
10
变压器的电压等级
升压变压器（例如35/121，10.5/242）
•
•
一次侧（低压侧）接电源，相当于用电设备， 一次侧额定电压等于用电设备的额定电压； 直接和发电机相联的变压器一次侧额定电压 等于发电机的额定电压； 二次侧（高压侧）接线路始端，向负荷供电， 相当于发电机，应比线路的额定电压高5%， 加上变压器内耗5%，所以二次侧额定电压 等于用电设备的额定电压110%。
•
12
四．电力系统中性点的运行方式
特点：供电可靠性低，比较经济；
直接接地 故障时：如发生接地故障，则构成 短路回路，接地相电流很大； 适用范围：110KV以上系统。
特点：供电可靠性高，绝缘费用高； 故障时：如发生接地故障，不必切 不接地 除接地相，但非接地相对 地电压为 相电压 适用范围：60KV以下系统 3
目的：减少电晕损耗或线路电抗。 多股线 其安排的规律为：中心一股芯线，由内到外，第一 层为6股，第二层为12股，第三层为18股，以此类推 扩径导线 人为扩大导线直径，但不增加载流部分截面积。不 同之处在于支撑层仅有6股，起支撑作用。 分裂导线 又称复导线，其将每相导线分成若干根，相互间保 持一定的距离。但会增加线路电容。
电力系统分析完整版99页PPT
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
电力系统分析完整版
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会ห้องสมุดไป่ตู้坚韧勤 勉。
▪
谢谢！
99
《电力系统分析》基础知识点总结课件
电力系统分析基础稳态部分一一、填空题1、我国国家标准规定的额定电压有3kV 、6kV、10kV、35kV 、110kV 、220kV 、330kV、500kV .2、电能质量包含电压质量、频率质量、波形质量三方面。
3、无备用结线包括单回路放射式、干线式、链式网络.4、有备用界结线包括双回路放射式、干线式、链式，环式、两端供电网络。
5、我国的六大电网：东北、华北、华中、华东、西南、西北。
6、电网中性点对地运行方式有：直接接地、不接地、经消弧线圈接地三种，其中直接接地为大接地电流系统.7、我国110kV及以上的系统中性点直接接地，35kV及以下的系统中性点不接地。
二、简答题1、电力网络是指在电力系统中由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的部分。
2、电力系统是指由发电机、各类变电所和输电线路以及电力用户组成的整体。
3、总装机容量是指电力系统中实际安装的发电机组额定有功功率的总和.4、电能生产，输送，消费的特点：（1）电能与国民经济各个部门之间的关系都很密切（2）电能不能大量储存（3）生产，输送,消费电能各个环节所组成的统一整体不可分割（4）电能生产，输送,消费工况的改变十分迅速（5）对电能质量的要求颇为严格5、对电力系统运行的基本要求（1）保证可靠的持续供电（2）保证良好的电能质量（3）保证系统运行的经济性6、变压器额定电压的确定：变压器的一次侧额定电压应等于用电设备额定电压（直接和发电机相连的变压器一次侧额定电压应等于发电机的额定电压），二次侧额定电压应较线路额定电压高10％。
只有漏抗很小的、二次直接与用电设备相联的和电压特别高的变压器，其二次侧额定电压才可能较线路额定电压仅高5%。
7、所谓过补偿是指感性电流大于容性电流时的补偿方式，欠补偿正好相反，实践中，一般采用欠补偿。
二一、填空题1、按绝缘材料，电缆可分为纸绝缘、橡胶绝缘、塑料绝缘三种类型。
2、架空线路由导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具等构成.3、电缆线路由导线、绝缘层、保护层等构成。
电力系统分析 绪论PPT课件
在近似计算中，可以取架空线路的电抗为
22
第22页/共210页
3.分裂导线三相架空线路的电抗
分裂导线采用了改变导线周围的磁场分布，等效 地增加了导线半径，从而减少了导线电抗。
可以证明：
x1
0.1445lg
Dm req
0.0157 n
req
n
r(d12d13 d1n )
n
rd
( n 1) m
d12d13 d1n：某根导线与其余n 1根导线间的距离
分两种情况讨论： 1) 一般线路的等值电路
一般线路：中等及中等以下长度线路，对架空线 为300km；对电缆为100km。
R不考r虑1l 线路X的分x布1l 参数G特性g，1l只用B将线b路1l 参数简
单地集中起来的电路表示。
30
第30页/共210页
2）长线路的等值电路
长线路：长度超过300km的架空线和超过100km的 电缆。
二．负荷的参数和数学模型
• 负荷用有功功率P和无功功率Q来表示。
34
第34页/共210页
第二节 变压器的参数和数学模型
• 双绕组变压器的参数和数学模型 • 三绕组变压器的参数和数学模型 • 自耦变压器的参数和数学模型
35
第35页/共210页
一.双绕组变压器的参数和数学 • 模阻型抗
1. 电阻
变压器的电阻是通过变压器的短路损耗，其近
第28页/共210页
6. 对于分裂导线在第一步时做些改变
Er
km
Q
2r
km n
U r ln Dm
req
km
1 2n 1 r
d
sin
n
实际上，在设计线路时，已检验了所选
电力系统分析综合概述(ppt 17页)
• 在专业课教学中，我们始终注重教材和教学内容的更 新，积极选用代表国内高校先进水平的优秀教材，专 业课教材全部采用面向21世纪精品教材或“十一五” 规划教材。通过教材建设，既锻炼了教师队伍，又向 学生提供了有价值的学习资料。近三年出版或修订版 的教材占80%以上。
电气工程及其自动化专业拥 有一支教学业务水平较高、
gone through this exercise. Questions for you to think about is marked bold and italic.
专业建设目标
• （1）师资队伍结构更加合理。建 设一支以高素质教师为核心，知 识年龄结构合理、科研能力强的 师资队伍。到2015年专业教师数 量增加到32人左右，具有正教授 职称的教师达到3-4人，副教授职 称的教师达到10-12人，其中主要 以引进博士为主，积极培养和引 进“双高”人才。青年教师中， 100%具有硕士学位，50%以上 具有博士学位。
（3）调整了课程设置。2010年6月对 2008级电气工程及其自动化专业增添了 《工程测量》，《输电线路设计》和 《输电杆塔设计》三门课程。同时把 “继电保护原理”课程安排在第7学期 的调整到第6学期，“数字信号处理” 课程安排在第6学期的调整到第7学期。
（4）制定新的人才培养计划。准备在2011年5月重新制定本 专业的人才培养计划。新培养方案对课程设置和时间安排做 了优化调整，突出了学生实践能力和创新能力的培养，突出 了电力系统及其自动化和输电线路工程设计特色，丰富了教 学内容，拓宽了专业口径；新培养方案重视素质教育和创新 能力培养，形成了“知识、能力、素质”三位一体的培养架 构；实践教学环节增多，收到了较好的效果，初步形成了综 合型、设计型的实践教学模式，学生创新能力得到提高，创 业能力和就业观念有了较大改变。
电气工程及其自动化专业拥 有一支教学业务水平较高、
gone through this exercise. Questions for you to think about is marked bold and italic.
专业建设目标
• （1）师资队伍结构更加合理。建 设一支以高素质教师为核心，知 识年龄结构合理、科研能力强的 师资队伍。到2015年专业教师数 量增加到32人左右，具有正教授 职称的教师达到3-4人，副教授职 称的教师达到10-12人，其中主要 以引进博士为主，积极培养和引 进“双高”人才。青年教师中， 100%具有硕士学位，50%以上 具有博士学位。
（3）调整了课程设置。2010年6月对 2008级电气工程及其自动化专业增添了 《工程测量》，《输电线路设计》和 《输电杆塔设计》三门课程。同时把 “继电保护原理”课程安排在第7学期 的调整到第6学期，“数字信号处理” 课程安排在第6学期的调整到第7学期。
（4）制定新的人才培养计划。准备在2011年5月重新制定本 专业的人才培养计划。新培养方案对课程设置和时间安排做 了优化调整，突出了学生实践能力和创新能力的培养，突出 了电力系统及其自动化和输电线路工程设计特色，丰富了教 学内容，拓宽了专业口径；新培养方案重视素质教育和创新 能力培养，形成了“知识、能力、素质”三位一体的培养架 构；实践教学环节增多，收到了较好的效果，初步形成了综 合型、设计型的实践教学模式，学生创新能力得到提高，创 业能力和就业观念有了较大改变。
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网络元件的电压降落和功率损耗
P2 R Q 2 X V2 V2 (3-8) P2 X Q 2 R V2 V2
8
SCU-SEEI-ltq
2019/3/4
功率损耗
S2 2 2 S I ( R jX )( ) (R jX) 2 V 2
1 2 Q BV B 1 1 2
14
SCU-SEEI-ltq
2019/3/4
电力网的电能损耗
最大负荷损耗时间法
A P max
A P P T max 0
15
SCU-SEEI-ltq
2019/3/4
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
频率的一次调整
频率的二次调整
系统单位 调节功率
' i i ' i i k k k ' i i
13
SCU-SEEI-ltq
2019/3/4
多级电压环网的功率分布
循环功率的产生
k1 k2
T2 S T 1 S
SLDT1
SLDT2
+SC
环路电势和循环功率的计算
k2 k2 2 2 V ( 1 ) V ( 1 ) NH NL k k 1 1 Sc ' ' ZT ZT2 ZT Z 1 T 1 2
S 100 B X X X 0 . 4 80 2 0 . 22 3 L ( B ) * L 2 V 121 B ( )
5 SCU-SEEI-ltq 2019/3/4
例2-8
发电机和变压器的电抗：
2 V S n B X X (B ) * （ N ） * 2 S V n B 2 V S av B X （ N ） * 2 S V n av
Si R P iR i1 j i1 S i1 R R R
' i ' i
k
k
' Q iR i
k
12
SCU-SEEI-ltq
2019/3/4
各段线路的单位阻抗相等
k * k k k
Si Z0 li Si li Pi li Qi li i1 i1 i1 i1 j S * l l l Z0 l S l P l Q l i1 i1 i1 j S l l l
S B X （ N ） * S n
6
SCU-SEEI-ltq
2019/3/4
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3-8
7 SCU-SEEI-ltq 2019/3/4
I % 0 S P j Q P j S 0 0 0 0 N 100
9 SCU-SEEI-ltq 2019/3/4
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 Vc Vd
10 SCU-SEEI-ltq 2019/3/4
闭式网络的电压和功率分布
Z i Si (V V )V i 1 A1 A2 N SLD SC S * * Z Z
* * k *
S
' Zi Si i 1
k
*
Z
*
(V A2 V A1)V N
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
16
SCU-SEEI-ltq
2019/3/4
电力系统的频率特性
负荷的频率调节效应系数（响应系数）
P D K tg D f
机组的单位调节功率 (功频静特性系数)
P G K G f 1
4
SCU-SEEI-ltq
2019/3/4
例2-7
2 2 V 10 . 5 100 G ( N ) S B X X X 0 . 26 0 . 87 1 G ( B ) * G ( N ) * 2 2 S 30 10 . 5 G ( N ) V B ( 1 )
2 2 2 V V S 10 . 5 10 . 5 100 T ( N 1 ) S % B X X 0 . 33 2 T 1 ( B ) * 2 2 100 S 31 . 5 10 . 5 T 1 ( N ) V B ( 1 ) 100
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
1
SCU-SEEI-ltq
2019/3/4
一. 基本概念
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
2
SCU-SEEI-ltq
*
*
Z
SCU-SEEI-ltq
*
S LD S C
11
2019/3/4
பைடு நூலகம்一网
k k k X i ( 1 j ) Si R Q i S P i iR i i iR iR i 1 R i i1 i1 j i1 S X) R R R ( 1 j R R k
2019/3/4
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)
3
SCU-SEEI-ltq
2019/3/4
X ( B )* X ( 有名值） X （ N） *
SB 2 VB
V n2 SB 2 S n VB
P G K G f 1
17
f fN f PP P GN
P KG KG GN fN
SCU-SEEI-ltq 2019/3/4
电力系统的频率特性
P D 0 K k K K r G D f