电力系统分析总结(复习资料)

1、由发电厂中的电气部分、各类变电所、输配电线路及各种类型的用电器组成的整体，对电能进行不间断的生产和分配，称为电力系统。

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成为电力网络。

2、额定频率指按国家标准规定，我国所有交流电力系统的额定频率为50Hz。

3、按电压等级的高低，电力网可分为：1低压网络（<1kV）2中亚电网（1-10kV）3高压电网（35-220kV）4、超高压电网（330-750kV）5、特高压电网（>1000kV）4、用电设备容许电压偏移一般为±5%；沿线路的电压降落一般为10%；；在额定负荷下，变压器内部的电压降落约为5%。

5、负荷的分类：1按物理性能分：有功负荷、无功负荷2按电力生产与销售过程分：发电负荷、供电负荷和用电负荷3按用户性质分：工业、农业、交通运输业和人民生活用电负荷4按负荷供电的可靠性分：一级、二级、三级负荷。

6、我过电力系统常用的4种接地方式：1中性点不接地2中性点经消弧线圈接地3中性点直接接地4中性点经电阻和电抗接地小电流接地方式：优点：①可靠性能高②单相接地时，不易造成人身或轻微的人身和设备安全事故缺点：经济性差、容易引起谐振，危机电网的安全运行大接地电流接地方式：优点：①能快速的切除故障、安全性能好②经济性好。

缺点：系统的供电可靠性差（任何一处故障全跳）。

7、消弧线圈的工作原理：单相接地时，可以线圈的电流Il补偿接地点的容性电流消除接地的不利影响。

补偿方式：①全补偿：Ik=Il时，Ie=0.容易发生谐振，一般不用②负补偿，Il<Ik时，Ie为纯容性，易产生谐振过电压③过补偿：Il>Ik时，Ie为纯感性，一般采用过补偿方法。

8、发电机组的数学模型：发电机组在约束的上、下限运行。

通常以两个变量表示，即发出的有功功率和端电压的大小或者发出的有功功率和无功功率的大小。

9、架空线的组成：①导线②避雷线③杆塔④绝缘子⑤金具10、电力网的参数一般分为两类：一类是由元件结构和特性所决定的参数，称为网络参数，如R、G、L等；另一类是系统的运行状态所决定的参数，称为运行参数，如I、V、P等。

11、分裂导线用在什么场合，有什么用处？一般用在大于350kv的架空线路中。

可避免电晕的产生和增大传输容量。

12、导线是用来反映的架空线路的泄漏电流和电晕所引起的有功损耗的参数。

13、三绕组变压器的绕组排列方式：①中、低、高②低、中、高排列方式的原则是为了绝缘结构的合理，一般的是将低压、中压绕组排在最里面，高压绕组必须在最外面。

14、标幺值：是指实际有名值与基准值的比值。

优点：可以用来简化计算缺点：同一实际值可能对应着多个不同的标幺值。

基准值的选取原则：①基准值的单位应与有名值的单位相同②所选取的基准值物理量之间应符合电路的基本关系15、短路：指一切不正常的相与相之间的或相与地之间的通路。

三相系统中发生的短路有四种基本类型：三相短路、两相短路、单相接地短路和两相接地短路。

短路的主要原因：是电力系统中电气设备载流导体的绝缘损坏。

16、短路计算的任务：在选择电气设备时，要保证电气设备有足够的动稳定性和热稳定性，这都要以短路计算为依据。

为了合理地配置各种继电保护装置，并正确整定其参数，必须进行短路电流的计算。

③在设计发电厂的变电所的主接线时，需要对各种可能的设计方案进行详细的技术经济比较，以便确定最优设计方案，这也要以短路计算为依据。

④进行电力系统暂态稳定的计算，也包含一些电流计算的内容。

17、无穷大电源：是一种为了理论上简化分析的需要，所假定的可以输出无穷大功率的电源。

无穷大电源是一种理想电源，它的特点：①电源功率为无穷大；无限大功率电源的频率是恒定的，端电压也是恒定的。

②电源的内阻为零。

18、短路要做的假设：①由无穷大电源供电②短路前处于稳态③电路三相对称。

19、短路电流实际上包括两个分量：①周期性分量，即稳态短路电流，它是短路电流中的强迫分量，其幅值Im取决于电源电源电动势的幅值和电路参数。

②非周期性分量，它是短路电流中的自由分量，按指数形式衰减。

20、短路冲击电流：是指短路电流中最大可能的瞬时值，同非周期分量有关。

21、对称分量法：是将一组不对称的三相量看成三组不同的对称三相量之和。

三相量为：①正序分量：各相量的绝对值相等、相互之间有1200的相位差，且与系统在正常对称运行下的相序相同。

以A相位基准相，有Ib1=Ia1*e-j120、Ic1=Ia1*ej120；②负序分量：各相量的绝对值相等、相互之间有1200的相位差但与正常运行时的相序相反，以A相位基准相，有以A相位基准相，有Ib2=Ia2*ej120、Ic2=Ia2*e-j120；③零序分量：各相量的绝对值相等，相位相同，即Ia0=Ib0=Ic0。

22、电力系统原件的序参数：同步发电机的负序和零序阻抗；正序阻抗、负序阻抗、零序阻抗。

23、电网中各发电机之间合并的条件：①发电机的特性（类型、参数等）是否大致相同；②发电机到短路点的电气距离是否大致相等。

24、短路功率主要是用来校验断路器的切断能力。

25、不对称故障：①纵向故障：指各种类型的断线故障，包括单相断线、两相断线和三相断线；②横向故障：横向故障是指各种类型的短路，包括三相短路、两相短路、单相接地短路和两相接地短路。

26、非全相断线：是指一相断线和两相断线的非全线断线形式。

非全相断线的运行是在故障口出现了某种不对称状态，系统的其余某部分的参数还是三相对称的，可以运用对称分量法进行分析。

27、潮流计算的几个量：①电压降落：指供电支路首末端电压的相位差；②电压损耗：指供电支路首末端两端电压的数量差，即为（U1-U2）；③电压偏移：指电网中某点的实际电压U 与其额定电压UN之差，有时用百分数表示，即：电压偏移=（U-Un）/Un*100% ；④电压调整：指线路末端在空载时的电压U20 与负载时的电压U2 的数量差。

由于输电线路的电容效应，特别是超高压输电线路的电容效应，在空载时线路末端电压值上升较大。

28、电源输出的功率由两部分组成：①一部分与负荷和线路阻抗有关；②第二部分与负荷无关，只与两端电源的电压差和线路阻抗有关，称为循环功率。

29、通过对负荷节点的功率流向的分析会发现：①有的负荷只需要单方向提供电力就可以满足负荷供电的要求；②有的负荷必须从两个方向或者两个以上方向同时提供电力才能满足负荷的供电要求。

这种必须同时从两个方向或以上方向同时提供电力才能满足负荷的供电要求。

这种必须同时从两个方向或者以上提供电力才能满足负荷的供电要求负荷节点，称为功率分点。

30、闭式网络中电压最低点的判断：功率分点就是整个电力网电压的最低点。

①在较高电压等级的电网中，由于X>>R，此时电压最低点往往是无功功率分点。

②在较低电压级的电网中，由于R>>X，此时电压最低点往往是有功功率分点。

31、潮流计算的主要内容：①电流和功率的分布的计算；②节点电压和电压损耗的计算；③功率损耗的计算。

32、对每个节点i来讲，通常有四个变量：①发电机发出的有功功率和无功功率；②电压幅值和相位。

33、根据电力系统的实际运行条件，一般将节点分为以下三种类型：①PQ节点：这类节点P和Q是给定的，节点电压（幅值、相位）是待求量。

电力系统中的绝大数节点属于这一类型。

②PU节点：这类节点的P和U是给定的，节点的Q和电压的相位待求。

③平衡节点：平衡节点只有一个，它的电压幅值U和相位已给定，P和Q为待求量。

34、①平衡节点：在潮流分布算出之前，网络中的功率损耗是未知的。

因此网络汇总至少有一个节点的P不能给定，这个节点承担了系统的有功功率平衡，故称为平衡节点。

②基准节点：必须选定一个节点，指定电压相位为0，作为计算各点电压相位的参考。

这个节点称为基准节点。

习惯上把基准节点和平衡节点选为同一点，称为平衡节点。

35、频率的重要性：①影响用户产品的质量②影响电子设备的准确性③对电力系统运行有不良影响36、有功功率的平衡决定着电力系统频率的水平；在负荷变化时，如果有功电源充足，能保证用户的需要，且具有及时进行调整的能力，则能保证频率在合理的范围之内，反之，则将出现较大的频率偏移。

37、静止无功补偿器的原理构成：静电电容器C、饱和电抗SR、电容器Cs38、每一次迭代中，对于PU节点，必须作以下几项计算：①修正节点电压②计算节点无功功率③无功功率超限检查。

39、几种常见的无功功率电源：①同步发电机②同步调相机及同步电动机③并联电容器④静止无功功率补偿器SVC⑤高压输电线路的充电功率。

40电压中枢点：对供电区域各负荷点电压有显著调控作用节点。

中枢点的选择：区域性电厂高压母线；枢纽变二次母线；有大量直馈负荷的高压母线。

41、中枢点电压的调节方式：①逆调压：对于中枢点至各负荷点的供电线路较长，各负荷变化规律大致相同，且负荷波动较大的网络中，在最大负荷时，线路上电压损耗增大，适当提高中枢电压以抵偿增大的电压损耗防止负荷点的电压过低；在最小负荷时，线路上电压损耗减小，适当降低中枢点电压以防止负荷点的电压过高。

这种在最大负荷时提高中枢电压，在最负荷时降低中枢点电压的调压方式，称为逆调压。

②顺调压：对于负荷变化较小哦，线路不长的网络，在允许电压偏移范围内，最大负荷时，电压可以低一些；最小负荷时，电压可以搞一些，这种方式称为顺调节。

③恒调压：对于负荷变动较小，供电线路上电压损耗也较小的电力网络，无论是最大负荷还是最小负荷，只要中枢点电压维持在允许电压偏移范围内的某一个或较小范围内，就是可以保证各负荷点的电压质量。

42、变压器的分接头：一般设在高压和中压绕组上。

对于6300kv•A 及以下的变压器中，高压侧有三个分接头。

每个分接头可使电压变化5%，各分接头电压分别为：0.95Un、Un、1.05Un。

对于容量为8000kv•A 及以上的变压器，高压侧有5 个分接头。

各分接头电压分别为：0.95Un、0.975Un、Un、1.025Un、1.05Un，记为：Un（+/-）2*2.5%43、绕组变压器：三绕组变压器除高压侧有分接头外，一般中压侧也有分接头可供选择。

首先根据低压侧母线的调压要求，在高—低压绕组之间进行计算，选取高压侧的分接头电压，即变比Uth/Un；然后根据中压侧母线的调压要求及选取的高压侧分接头电压Uth 在高—中压侧绕组之间进行计算，选取中压侧的分接头电压Utm。

确定变比为Uth/Utm/Un144、频率的一次调整：当负荷波动时，将引起频率的变化。

这时发电机组的出力在调速器的作用下，将做适当的调整；负荷从系统中吸收的实际功率也将作一定的调整，从而在新的频率下，达到新的功率平衡。

45、频率的二次调整：一次调整是由调速器来调节，其结果是发电机增加的输入功率小于实际增加的负荷功率，此时频率仍旧小于fn。