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电力系统分析(完整版)PPT课件

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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。

电力系统暂态分析课件

电力系统暂态分析课件

x' d
2
xq
x' d
x x' q d
sin2δ
简化
PE '
E'U xd'
sinδ'
暂态磁阻功率
(3)发电机端电压为常数
2
xd xq sin2δ xd xq
磁阻功率
(与励磁无关)
磁阻功率的影响:
(1)使功率极限略有增加; (2)使极限功率在δ<90°时出现
第二节 同步发电机组的机电特性
(2) 以暂态电动势和暂态电抗表示发电机
E
' q
Uq
I
d
x
' d
0 U d I q xq
PE 'q
Eq'U sinδ U 2
第一节 电力系统运行稳定性 的基本概念
T
G
电网
调速系统
励磁系统
负荷
微分方程 代数方程 负荷模型
第一节 电力系统运行稳定性 的基本概念
一、稳定的基本概念
电力系统运行稳定性问题就是当系统在某一正常运行状态下 受到某种干扰后,能否经过一定时间后回到原来的运行状态 或者过渡到一个新的稳态运行状态的问题。如果能够,则认 为系统在该正常运行状态下是稳定的。反之,若系统不能回 到原来的运行状态或者不能建立一个新的稳态运行状态,则 说明系统的状态变量没有一个稳态值,而是随着时间不断增 大或振荡,系统是不稳定的。
SB MBB )
(2)式两边除以MB:
2Wk
2 0
SB
d dt
2Wk SB0
d dt
M*
0
将机械角速度Ω转换成电气角速度ω,
2Wk

电力系统暂态分析全部课件

电力系统暂态分析全部课件
第一节 概述
故障,事故,短路故障:正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接。 1.故障类型(电力系统故障分析中) 名称 图示 符号 ⑴ 三相短路 f (3 ) f :fault
⑵ 二相短路
f
(2 )
⑶ 单相短路接地
f (1 )
⑷ 二相短路接地
f
(1 。1 )
⑸ 一相断线
⑹ 二相断线
形式上又可称为短路故障、断线故障(非全相运行) 分析方法上:不对称故障、对称故障(f (3 ) ) 计算方法上:并联型故障、串联性故障 简单故障:在电力系统中只发生一个故障。 复杂故障:在电力系统中的不同地点(两处以上)同时发生不对称故障。 第二节 标幺制 一 标幺值(P.U.) 标幺值= 有名值 基准值
第六章
稳定性问题概述和各元件的机电特性 第一节 第二节 第三节 第六章 概述
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暂态稳定概述 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 80 简单系统的暂态稳定分析 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 80 自动调节系统对暂态稳定的影响 提高暂态稳定的措施 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 84 87 87

3电力系统暂态分析(第三章)PPT(王)

3电力系统暂态分析(第三章)PPT(王)

(3)远离短路点的同类型发电厂合并;
(4)无限大功率电源(如果有的话)合并成一组。
5、转移阻抗的求取
转移阻抗Zif的定义:任一复杂网络,经网络化简消去了除 电源电势和短路点以外的所有中间节点,最后得到的各电源 与短路点之间的直接联系阻抗为转移阻抗。
E I Z
f
1
1f
E Z
2
2f
E U I x
f a f
5
Ef x1 f Ef I1 Ef x2 f I2 Ef x3 f I3
1 2 13 12 12 23 12 23 12 23 13 23 3 12 23
13
X1 X2 X12 X1 X2 X XX X X X X XX X X X X
3 2 23 2 3 1 1 13 1 3 2 3
x
23
2
13
3
13
利用网络的对称性
网络的结构相同 对称性 电源一样 电抗参数相等 短路电流流向一致

X
5*

U
k2
%
100
S S
B

T N
7.5 100 1 100 7.5
X
6*

S X U
6
B 2 2
0.4 15
100
37
2
0.44
计算发电机、变压器的电抗标么值时只进行容量归算,而线路和 电抗器的标么值为其有名值除以阻抗基准值(即乘以SB,再除以 2 Uav ,Uav为线路或电抗器所在的电压级的平均额定电压)
// E M
k
M ( 0 ) I
k(0) U
j0.2 j0.1 j0.2 k

《电力系统暂态分析》课件

《电力系统暂态分析》课件

01
时域仿真法
通过建立系统的数学模型,在时 域内对系统的暂态过程进行仿真 和分析。
频域分析法
02
03
状态估计法
将系统的稳态和暂态过程分离, 在频域内对系统的暂态过程进行 分析。
利用实时测量数据,对系统的状 态进行估计,从而分析系统的暂 态过程。
04
电力系统稳定器的作用与 原理
电力系统稳定器的作用
电力系统稳定性
静态稳定
系统在正常运行状态下受到微小扰动后能自动恢复到原始 运行状态的能力。
动态稳定
系统在受到大扰动后,能维持或恢复到原来运行状态的能 力。
暂态稳定
系统在受到大扰动后各机组的运行状态(如转速、电压、 频率等)能按一定的规律变化,最终达到新的稳定运行状 态或恢复到原来的稳定运行状态。
电压稳定
保护控制策略制定
通过暂态分析,可以制定合理的保护控制策略,提高系统的安全性和稳定性。
暂态分析在系统设计中的应用
系统架构设计
在系统设计阶段,暂态分析可以帮助确定系统的架构,包括电压 等级、设备布局、接线方式等。
设备参数优化
通过暂态分析,可以对系统中设备的参数进行优化,提高设备的 性能和效率。
系统安全防护设计
系统在正常运行状态下受到微小扰动后,系统电压能维持 或恢复到正常水平的能力。
02
电力系统暂态分析基本概 念
暂态过程与稳态过程
暂态过程
电力系统受到大扰动后,从一个稳定状态过渡到另一 个稳定状态的过程。
稳态过程
电力系统在正常运行情况下,各电气量保持相对稳定 的状态。
两者区别
暂态过程持续时间短、变化快,而稳态过程持续时间 长、变化缓慢。
行,优化功率传输,提高整个互联电网的运行效率。

电力系统暂态稳定PPT课件

电力系统暂态稳定PPT课件
显式数值积分法:欧拉法、改进欧拉法、龙格—库塔法。 隐式积分法:隐式梯形法
第36页/共71页
三、复杂系统摇摆曲线
第37页/共71页
第38页/共71页
电力系统是否具有暂态稳定性,或者说,系统受到大扰动后各发电机之间能否
继续保持同步运行,是根据各发电机转子之间相对角的变化特性来判断的。
在相对角中,只要有一个相对角随时间的变化趋势是不断增大(或不断减小)时, 系统就是不稳定的;如果所有的相对角经过振荡之后都能稳定在某一值,则系统 是稳定的。
第16页/共71页
• 将上式两边积分得:
c TJ
0 0
d
c 0
( PT
PII
)d
1 2
TJ
0
(
2 c
2 0
)
1 2
TJ
0
2 c
c 0
( PT
PII
)d
式中:• c为角度 时c 转子的相对角速度
为• 0角度 时转0 子的相对角速度,总为零。
左侧=转子在相对运动中动能的增量;
右侧=过剩转矩对相对位移所做的功 ――图中abcd所包围
c
PII
b
δ0
δc δm δh
第23页/共71页
由图可知:
Pa PIM sin 0 P0 PT
0
sin1
P0 PIM
Ph PIIIM sin h P0 PT
h
sin1
P0 PIIIM
3)暂态稳定判据
暂态稳定判据1:
c cm ,系统能保持暂态稳定,否则不能
保持暂态稳定
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第33页/共71页
第一类问题:已知极限切除角,计算极限切除时间。

电力系统暂态分析(第八)PPT(王)概要

电力系统暂态分析(第八)PPT(王)概要
b δ0 δc
c δm δh
1 TJ 2 2 1 TJ 2 c • 积分得: ( c 0 ) c ( PT PII )d 0 2 0 2 0
左侧=转子在相对运动中动能的增量; 右侧=过剩转矩对相对位移所做的功 ――线下方 的阴影面积――称为加速面积;
故障切除后

结论: 1、若最大摇摆角,系统可经衰减的振荡后停
止于稳定平衡点k,系统保持暂态稳定,反之,
系统不能保持暂态稳定。 2、暂态稳定分析与初始运行方式、故障点条 件、故障切除时间、故障后状态有关。
3 、电力系统暂态稳定分析是计算电力系统故
障及恢复期间内各发电机组的功率角的变化
情况(即δ–t曲线),然后根据角有无趋向 恒定(稳定)数值,来判断系统能否保持稳 定,求解方法是非线性微分方程的数值求解。
TJ d 2 P T P III 2 0 dt k m 1 TJ 2 2 m 0 (P T P III ) d 0 2 0 PT=P0
P
f e d c δc δm δh
PⅢ PⅡ δ
∵ m ∴ m 0
f 0
m 1 TJ c ( PIII P )d T c 2 0
二、提高发电机输出的电 磁功率 (一)对发电机施行强行励 磁 (二) 电气制动
(三) 变压器中性点经 小电阻接地
三、减少原动机输出的 机械功率
四、系统失去稳定后的措施
(一)设置解列点 (二)短期异步运行及再同步的可能性 • 这里仅讨论一台机与系统失去同步的过程。发电机受扰动后若 功角不断增大,其同步功率随着时间振荡,平均值几乎为零。 而原动机机械功率的调整较慢。因此发电机的过剩功率继续使 发电机转子加速。但是这个过程不会持续下去,因为发电机的
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• 转子位置为时间的函数 • 发电机电压方程是一组变系数微分方程
2008.3
同步发电机的基本方程、参数和等 值电路
• Park变换
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同步发电机的基本方程、参数和等 值电路
2008.3
同步发电机的基本方程、参数和等 值电路
Park变换后的磁链方程
Ld
0
0 maf maD 0
d
q
d f
dt
• 阻尼回路电压方程
uD
rDiD
d D
dt
0
uQ
rQiQ
dQ
dt
0
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同步发电机的基本方程、参数和等 值电路
发电机回路电压方程
ua r
ub
r
uucf
r
0
0
rf
rD
rQ
ia ib
i
ic
f
iD
iQ
.a
...bc
.
同步发电机稳态运行
对于凸极机而言:
.
.
.
.
.
Eq U r I jxq I j(xd xq ) Id
.
.
EQ j(xd xq ) Id
.
.
.
其中EQ U r I jxq为虚构电势
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同步发电机的基本方程、参数和等 值电路
2008.3
同步发电机的基本方程、参数和等 值电路
同步发电机稳态运行等值电路
f
.D
Q
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同步发电机的基本方程、参数和等 值电路
发电机绕组的磁链方程
a Laa M ab M ac M af M aD M aQ ia
b
M
ba
Lbb
M bc M bf
M bD
M
bQ
ib
cf
M M
ca fa
M cb M fb
Lcc M fc
M cf L ff
.
.
.
.
r I jxq I q jxd I d Eq
..
.
其中: I d , I q 为I 在d轴和q轴上的分量
.
Eq 为空载电势向量。沿q轴方向
对于隐极机而言,xq xd则发电机的电压方程为
.
.
..
U r I - jxd I E q
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同步发电机的基本方程、参数和等 值电路
值电路
定子回路电压方程
ua
raia
d a
dt
同理
ub
rbib
db
dt
uc
rcic
d c
dt
设ra rb rc r
ua r
ub
0
uc 0
0 r 0
0
0
r
ia ib ic
.a ..bc
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同步发电机的基本方程、参数和等 值电路
• 励磁回路电压方程
uf
rf if
d( p) G( p)(U f ( p) f 0 ) X d ( p)Id ( p)
q( p) xq Iq ( p)
其中G( p) xad rf px f
X d ( p)
xd
rf
pxa2d px f
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同步发电机的基本方程、参数和等 值电路
不计阻尼绕组的运算电抗
2008.3
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同步发电机的基本方程、参数和等 值电路
• 6绕组模型,定子abc三相绕组,励磁绕组ff,d轴
阻尼绕组DD,q轴阻尼绕组QQ • 定子各相绕组轴线的正方向为各相绕组的磁链正
方向 • 定子正电流产生负磁链,转子正电流产生正磁链 • 定子流出正电流
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同步发电机的基本方程、参数和等
0 0
0 f
D
3
2 3
2
maf maD
Lq 0 0
0
00 L0 0 0 Lf
0 mr
0 0
maQ
0
id
iq
mr
0
*
i
i0
f
LD
0
iD
Q
0
3 2
maQ
0
0
0
LQ
iQ
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同步发电机的基本方程、参数和等 值电路
取标幺值的磁链方程
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电力系统暂态分析
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同步发电机突然三相短路分析
• 同步发电机的基本方程、参数和等值电路 • 同步发电机突然三相短路电流 • 同步发电机突然三相短路的物理过程
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同步发电机的基本方程、参数和等 值电路
• 同步发电机的简化电路图
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同步发电机的基本方程、参数和等 值电路
• 同步发电机的绕组图
同步发电机的基本方程、参数和等 值电路
参数意义
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同步发电机的基本方程、参数和等 值电路
Park变换后的电压方程
ud r
uq
uu0f
0
0 iq
i
i0
f
iD
iQ
.d
.q
..0
.
f
.D
(1 s)q (1 s)
ud rid q rid xqiq uq riq d riq xd id xad i f
ud rid xqiq uq riq xd id Eq 其中Eq xad i f 为空载电势
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同步发电机的基本方程、参数和等 值电路
同步发电机稳态运行
.
U ud juq r(id jiq ) xqiq jxdid jEq
同步发电机的基本方程、参数和等 值电路
不计阻尼绕组的运算电抗
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同步发电机的基本方程、参数和等 值电路
不计阻尼绕组的运算电抗
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同步发电机的基本方程、参数和等值电路
计阻尼绕组的基本方程的拉式运算形式
0
0
0 0
d
Q
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同步发电机的基本方程、参数和等 值电路
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同步发电机的基本方程、参数和等 值电路
同步发电机稳态运行
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同步发电机的基本方程、参数和等 值电路
同步发电机稳态运行
d xd id xad i f q xqiq f xad id x f i f
M cD M fD
M M
cQ fQ
*
i
ic
f
D
M
Da
M Db
M Dc
M Df
LDD
M
DQ
iD
Q MQa MQb MQc MQf MQD LQQ iQ
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同步发电机的基本方程、参数和等 值电路
• 对于凸极机,定子绕组自感系数、定子绕组间互 感系数为转子位置的函数
• 无论凸极机还是隐极机,转子绕组与定子绕组间 互感系数为转子位置的函数
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同步发电机的基本方程、参数和等 值电路
同步发电机稳态运行等值电路
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同步发电机的基本方程、参数和等
值电路
不计阻尼绕组的基本方程的拉式运算形式
U d ( p) rI d ( p) ( p d( p) d 0 ) q( p)
U q ( p) rI q ( p) ( p q( p) q0 ) d( p)
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