电力系统分析

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电力系统分析教案

第一章：电力系统基本概念1.1 电力系统简介电力系统的定义电力系统的基本组成部分电力系统的主要设备及其功能1.2 电力系统的分类交变电力系统与直流电力系统同步电力系统与异步电力系统高压电力系统与低压电力系统1.3 电力系统的运行方式电力系统的正常运行方式电力系统的不正常运行方式电力系统的稳定性和可靠性第二章：电力系统参数与电路模型2.1 电力系统参数电压、电流、功率和能量阻抗、电抗和容抗电力系统的等效电路2.2 电力系统的电路模型单相电路模型三相电路模型2.3 电力系统的相量图相量图的表示方法相量图的应用相量图的绘制与分析第三章：电力系统的稳定性与控制3.1 电力系统的稳定性电力系统稳定性的定义电力系统稳定性的判据电力系统稳定性的分析方法3.2 电力系统的控制电力系统控制的目标电力系统控制的方法电力系统控制的设备及其作用3.3 电力系统的保护与故障处理电力系统保护的作用与分类电力系统保护的方法与设备电力系统故障的类型与处理方法第四章：电力系统的优化与经济运行4.1 电力系统的优化电力系统优化的定义与目标电力系统优化的方法与算法电力系统优化的应用领域4.2 电力系统的经济运行电力系统经济运行的定义与目标电力系统经济运行的优化方法与算法电力系统经济运行的应用领域4.3 电力系统的节能与环保电力系统的节能措施与效果电力系统的环保措施与要求电力系统的可持续发展第五章：电力系统的负荷与短路分析5.1 电力系统的负荷电力系统负荷的分类与特性电力系统负荷的预测与计算电力系统负荷的分配与控制5.2 电力系统的短路分析短路故障的类型与特点短路分析的方法与步骤短路电流的计算与分析5.3 电力系统的保护与故障处理电力系统保护的作用与分类电力系统保护的方法与设备电力系统故障的类型与处理方法第六章：电力系统的传输与分配6.1 电力系统的传输输电线路的类型与特性输电线路的传输能力与损耗输电线路的优化设计与运行6.2 电力系统的分配配电线路的类型与特性配电线路的分配原则与方法配电线路的优化运行与维护6.3 电力系统的电压与无功控制电压控制的重要性与方法无功功率的概念与作用无功补偿设备的类型与配置第七章：电力系统的可靠性评估7.1 电力系统可靠性的指标与计算电力系统可靠性的基本指标电力系统可靠性的统计计算方法电力系统可靠性的评估模型7.2 电力系统的可靠性分析电力系统故障的类型与影响电力系统故障的传播与影响分析电力系统可靠性的优化提高措施7.3 电力系统的可靠性管理电力系统可靠性管理的重要性电力系统可靠性管理的方法与流程电力系统可靠性数据的收集与分析第八章：电力市场的运行与管理8.1 电力市场的概念与结构电力市场的定义与特点电力市场的结构与参与者电力市场的运作机制8.2 电力市场的运行与监管电力市场的运行规则与流程电力市场的监管机构与法规电力市场的竞争与公平性8.3 电力市场的交易与合同电力市场的交易类型与方式电力市场的合同管理与风险控制电力市场的信息技术支持第九章：电力系统的未来发展趋势9.1 电力系统的绿色与可持续发展清洁能源的发展与利用电力系统的绿色转型与减排电力系统的可持续发展战略9.2 电力系统的智能化与自动化智能电网的概念与架构电力系统的自动化控制技术电力系统的信息化与数字化转型9.3 电力系统的新技术与创新新能源技术的发展与应用电力系统的储能技术与需求响应电力系统的微电网与分布式能源第十章：电力系统的案例分析与实践10.1 电力系统的案例分析电力系统故障案例的分析与启示电力系统优化运行案例的分析与借鉴电力市场改革案例的分析与评价10.2 电力系统的实践操作电力系统的模拟与仿真电力系统的实验与测试电力系统的现场实习与操作培训10.3 电力系统的项目管理电力项目的基本流程与管理原则电力项目的风险评估与控制电力项目的质量管理与进度控制重点和难点解析一、电力系统的基本概念和分类：理解电力系统的定义、组成部分以及不同分类方式是理解后续内容的基础。

电力系统分析教案

电力系统分析-教案第一章：电力系统基本概念1.1 电力系统的定义1.2 电力系统的基本组成部分1.3 电力系统的分类1.4 电力系统运行的基本要求第二章：电力系统负荷与电压2.1 电力系统负荷的分类2.2 电力系统负荷的特性2.3 电力系统电压的稳定性2.4 电力系统电压的调整第三章：电力系统网络与短路3.1 电力系统网络的拓扑结构3.2 电力系统网络的基本参数3.3 电力系统短路的类型与特性3.4 电力系统短路的计算与分析第四章：电力系统的稳定性与控制4.1 电力系统稳定性的概念4.2 电力系统稳定的判据与分析方法4.3 电力系统稳定的控制与改进4.4 电力系统稳定的实例分析第五章：电力系统的优化与规划5.1 电力系统优化的目标与方法5.2 电力系统的经济性分析5.3 电力系统的可靠性分析5.4 电力系统规划的实例分析第六章：电力系统中的发电厂6.1 发电厂的分类与基本原理6.2 火力发电厂的结构与工作原理6.3 水力发电厂的结构与工作原理6.4 核能发电厂的结构与工作原理第七章：电力系统的输电网络7.1 输电网络的基本结构与参数7.2 输电线路的电气特性与设计7.3 输电线路的运行与管理7.4 输电网络的优化与控制第八章：电力系统的配电系统8.1 配电系统的基本结构与功能8.2 配电设备的选型与配置8.3 配电系统的运行与管理8.4 配电系统的优化与改进第九章：电力系统的自动化与保护9.1 电力系统自动化的意义与内容9.2 电力系统保护的基本原理与设备9.3 电力系统保护的动作原理与配置9.4 电力系统自动化的实例分析第十章：电力市场的运作与规划10.1 电力市场的概念与结构10.2 电力市场的运行机制与规则10.3 电力市场的规划与建设10.4 电力市场的发展趋势与挑战第十一章：电力系统的环境影响与可持续发展11.1 电力系统对环境的影响11.2 环境影响评估与管理11.3 可持续发展的原则与实践11.4 清洁能源与绿色电力系统第十二章：电力系统的安全与职业健康12.1 电力系统安全的重要性12.2 电力系统安全事故的类型与处理12.3 职业健康与安全管理体系12.4 安全文化与安全事故案例分析第十三章：电力系统的应急与故障处理13.1 电力系统应急响应策略13.2 故障检测与定位技术13.3 故障处理与恢复流程13.4 应急演练与案例分析第十四章：电力系统的改革与创新发展14.1 电力系统改革的动因与目标14.2 市场化改革与电力市场建设14.3 电力系统的创新技术与发展趋势14.4 创新案例分析与启示第十五章：电力系统分析的综合案例研究15.1 电力系统分析案例的选择与分析方法15.2 案例研究的基本步骤与技巧15.3 电力系统分析案例的实施与评估15.4 案例研究的应用与教学意义重点和难点解析第一章：电力系统基本概念重点：电力系统的定义、基本组成部分和分类。

电力系统分析总结

电力系统分析总结电力系统是一个复杂而庞大的系统，由发电厂、输电网和配电网组成，涉及到电力的生产、传输和供应。

电力系统的分析是对该系统进行深入研究，并进行评估和优化的过程。

本文将对电力系统分析的方法、主要内容和应用进行总结。

一、电力系统分析的方法1. 状态估计方法：状态估计是对电力系统的状态进行估计和恢复的过程。

通过收集电力系统各节点的测量数据，利用潮流方程和不平衡能量方程建立状态估计模型，采用数学方法进行求解，得到电力系统的状态。

2. 短路分析方法：短路分析是对电力系统进行故障分析和保护设备的选择的重要手段。

通过建立电力系统的等值模型，利用潮流方程、矩阵运算和数值计算等方法，预测电力系统在短路故障下的电流、电压等参数，分析系统的稳定性和保护设备的动作特性。

3. 电力负荷预测方法：负荷预测是对未来一段时间内电力系统的负荷进行预测的方法。

负荷预测可以采用时间序列分析、统计回归分析、神经网络等方法，通过分析历史负荷数据、环境因素、经济发展等因素，建立负荷预测模型，并预测未来负荷的变化趋势和分布规律。

4. 电力市场分析方法：电力市场分析是对电力市场进行研究和评估的方法。

通过收集市场数据、研究市场机制、建立市场模型等手段，分析电力市场的竞争情况、价格形成机制、市场规则等因素，为制定电力市场的发展策略和管理决策提供支持。

二、电力系统分析的主要内容1. 潮流分析：潮流分析是对电力系统进行计算的基础，通过潮流分析可以得到电力系统中各节点的电压、电流和功率等参数。

潮流分析主要包括潮流方程的建立、潮流计算方法的选择和潮流计算结果的分析等步骤。

2. 短路分析：短路分析是对电力系统的故障和保护设备进行评估的重要手段。

短路分析主要包括故障类型的确定、故障电流的计算和保护设备的选择等步骤。

短路分析可以帮助电力系统设计人员选择合适的保护设备，保证电力系统的安全和可靠运行。

3. 电力质量分析：电力质量是指电力系统供电质量的好坏程度，包括电压的稳定性、谐波含量、波形失真等指标。

电力系统分析(大学电力专业期末复习资料)

保证系统的电压、频率、波形在允许的范围内变动。 ➢电压偏移：一般不超过用电设备额定电压的±5%。 ➢频率偏移：一般不超过±0.2Hz。
3．为用户提供充足的电能。
1.2 电力系统的电压等级和负荷
一、电力系统的额定电压电力网的额定电压：我国高压电网的额定电压等级有3kV、6 kV、10 kV、35 kV、60 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV等。 1.用电设备的额定电压：与同级电网的额定电压相同。 2.发电机的额定电压：比同级电网的额定电压高出5%，用于补偿线路上的电压损失。
例1-1 已知下图所示系统中电网的额定电压，试确定发电机和变压器的额定电压。
G
T1
变压~器T1的二次侧
供电距离较长，其
额定电压应10比kV线路
额定电压高10%
110kV
变T2压器T6k1V的一次绕组与发电机直接相连，其一次侧的额定电压应与发电机的额定电压相同
发电机G的额定电压：UN·G=1.05×10=10.5（kV）
Wa Pmax
pdt
0
Pmax
图年最大负荷与年最大负荷利用小时数
1.3 电力系统中性点运行方式
我国电力系统中性点有三种运行方式：
中性点不接地中性点经消弧线圈接地中性点直接接地
小电流接地系统大电流接地系统
1、中性点不接地的电力系统
1.正常运行时，系统的三相电压对称，地中无电流流过， 2.当系统发生A相接地故障时，A相对地电压降为零，中性
点电压 U 0 U A 0 U 0 U A
UA
U A
U0
IPE
U C
U 0
U B
U C
U B
图1-8 中性点不接地系统发生A相接地故障时的电路图和相量图

电力系统分析

电力系统分析电力系统分析是对电力系统运行状态进行调查和研究，并根据已知的电气参数进行计算和分析的过程。

电力系统分析可以帮助我们了解电力系统的运行状态和问题，以及找出改进方案，保证电力系统的安全稳定运行。

电力系统分析主要涉及以下内容：1.电力系统的基本参数电力系统的基本参数包括电压、电流、电阻和电感等。

这些参数是电力系统分析的基础，是计算电力系统稳定性和故障响应能力的关键。

2.电力系统的模型电力系统的模型是对电力系统进行建模和仿真的过程。

模型包括各种元件，如发电机、变压器、线路和负载等。

通过建立模型，可以预测电力系统的运行状态和故障响应能力。

3.电力系统的稳态分析稳态分析是预测电力系统稳定性的关键，它包括电压稳定性、电流平衡和功率因数等方面的分析。

通过稳态分析，可以找出电力系统的瓶颈和短板，提出改进方案。

4.电力系统的短路分析短路分析是电力系统故障响应能力的重要评估指标。

通过短路分析，可以确定电力系统的短路电流等参数，找出电力系统的弱点和改进方案。

5.电力系统的动态分析电力系统动态分析是评估电力系统响应能力的重要指标。

通过动态分析，可以预测电力系统的运行状态，提出改进方案，并进行优化。

电力系统分析的方法包括：1.数学分析法数学分析法是一种基于数学模型的分析方法。

它包括蒙特卡罗方法、蒙特卡罗法等。

数学分析法适用于系统对完善的拓扑和参数模型的分析。

2.仿真模拟法仿真模拟法是一种基于计算机仿真的分析方法。

它完全模拟整个系统的运行状态，能够提供真实的系统响应。

仿真模拟法适用于对系统动态变化的分析。

3.经验判断法经验判断法是一种基于经验和专业知识的分析方法。

它主要依靠专业人员的经验和判断力，快速找出电力系统中的问题。

经验判断法适用于简单的问题和应急响应。

总之，电力系统分析是电力系统安全稳定运行的保障。

它涵盖了电力系统的各个方面，并提供了多种分析方法。

通过电力系统分析，可以找出问题并提出改进方案，保障电力系统的安全稳定运营。

电力系统分析(5篇)

电力系统分析(5篇)电力系统分析(5篇)电力系统分析范文第1篇电力作为经济社会进展的基本能源，在智能电网建设进程中，实现了对传统电能粗放型管理向集约型的转变，尤其是在电能数据采集和计量上，以其富裕柔性、高互动性和牢靠性满意了用电户对电能实时性的要求，也为智能电网平台构建供应了技术支撑。

电力营销是建立在用电信息收集基础上，结合电力系统的智能化管理来满意电力服务目标，特殊是在智能电表的讨论与应用中，实现了电能数据采集、计量、归集和处理，也节省了电力企业电能管理成本，提升了电力企业信誉和服务水平。

1电力营销的主要业务及客户需求分析电力营销系统主要包括客户服务单元、营销业务单元、营销工作质量单元及营销决策支撑体系四部分。

其中，客户服务层主要通过营业厅、互联网来满意用电户的信息查询、询问、受理用电户的紧急服务或投诉举报等业务，也是电力营销系统中提升企业形象，赢得市场竞争的关键点；营销业务层主要从电力标准化、规范化管理上，从详细业务的处理上来优化管理，提升服务效率。

如对新装、增容、变更服务、电能计量、电费收缴、合同管理、负荷管理等业务；电力营销工作质量管理层，主要从客户服务及电力营销业务考核上，就工作流程、工作任务、合同执行状况，以及投诉举报工作进行监督，督促相关责任部门完善落实；电力决策支撑层，主要从电力营销策略制定、市场调研、市场开发、运营管理、客户管理、电力营销效益评估及企业战略规划上供应科学决策依据，帮助电力营销决策工作。

我国电力营销工作起步较晚，与发达国家相比还较为滞后，用电户对电力营销业务需求还处于较低层面。

通常状况下，在保障电力供应稳定性上，结合电力服务经济社会进展实际，从故障排解响应速度、提升优质电力服务质量上，电力营销在客户需求分析上主要表现在：一是满意电能供应牢靠性，从停电缘由、电网改造、电力设备故障处理、电力供需不平衡等方面来提升供电牢靠性；二是满意共性化电力服务需求，当前在共性化服务上，主要集中在用电户电能信息采集，以及实现供电、用电双向互动交互；三是快速电能故障处理及响应速度，着力从电力故障点推断、解决用电户故障问题，实现快速响应处理；四是丰富用电业务办理渠道，当前主要以营业厅为办理渠道，人工受理方式降低了用电满足度，要拓宽网络办理，实现智能化受理；五是用电信息不透亮，当前用电户所获得的用电信息范围狭窄，无法全面了解、准时获得用电信息，导致电力营销策略规划缺乏引导性。

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

八、电力系统等值电路中参数标幺值的计算方法（就地取标幺值、先归算再取标幺值，此类题目过去没有出现过，不排除本次不出现）
九、隐极机和凸极机的电压相量图（出现过，但很少）
十、隐极机的运行极限图（P-Q图）及其限制条件（出现过，但很少）
第三章电力系统的潮流计算(手算）
一、阻抗支路和导纳支路的功率损耗计算公式典型题目 • 1）阻抗支路流过各种功率（感性功率、容性功率、纯有功、纯无功
第二章电力系统元件的数学模型与电力系统的数学模型
• 一、输电线路的参数及其物理意义、单位、耗能参数和蓄能参数；
典型题目：
• 1）电力线路中，电纳参数B主要反映电流流过线路产生的（
）
• A．热效应 B．电场效应
• C．磁场效应 D．电晕损耗
• 2）线路参数中那些参数单位相同；
• 3）线路参数中那些是耗能参数（消耗有功功率）？那些是储能参数
• 1、接线方式 1）无备用接线——用户只能从一个方向获得电能的接线方式，包括单
回路放射式、单回路干线式、单回路链式接线； 2）有备用接线——用户可以从两个或两个以上方向获得电能的接线方
式。包括双回路放射式、干线式、链式极限；环式接线和两端供电方式。 2、特点 1）无备用接线方式：优点—接线简单、投资少、运行维护方便；缺点—供电可靠性差 2）有备用接线方式：双回路放射式：优点：供电可靠性高、电压质量好；缺点：投资大、经济性差环形接线：优点；供电可靠性较高、较为经济；缺点：运行调度复杂、故障或检修切除一侧线路时，电压质量差，供电可靠性下降。
第一章电力系统基本概念
一、基本概念（电力系统、电力网、发电厂主要类型、电力系统分析中所说电压、功率及其表达式）
1、电力系统由发电机、变压器、输配电线路和用电设备连接而成的用于电能生产、变换、输送分配以及消费的系统。

电力系统分析

电力系统分析
15.2 节点导纳矩阵及其算法
4.系统变更时的修正 4.系统变更时的修正 (1)增加新的节点和新的支路 (1)增加新的节点和新的支路
如图(a)所示，新节点编号为j 如图(a)所示，新节点编号为j， (a)所示节点i 节点i、j间支路阻抗为z。间支路阻抗为z
特点：导纳矩阵Y的阶次增加一阶，除节点i 特点：导纳矩阵Y的阶次增加一阶，除节点i以外的原有节点和
电力系统分析
15.1
电力网络的基本方程式
电力网络可以用节点方程式或回路方程式表示出来。电力网络可以用节点方程式或回路方程式表示出来。电力系统的节点方程式表示出来基础网络方程式一般都用节点方程式表示。基础网络方程式一般都用节点方程式表示。
15.1 简化的有源电力网络接线图
电力系统分析
15.1 电力网络的基本方程式
求图15.4的系统的导纳矩阵(所给数字是标么阻抗) 15.4的系统的导纳矩阵例:15.1 求图15.4的系统的导纳矩阵(所给数字是标么阻抗)
图15.4 电力系统分析
15.2 节点导纳矩阵及其算法
解:节点i的自导纳为 1 1 1 = + + =0.9346-j4.2616 Y11 − j300 0.08+ j0.40 0.12+ j0.50 . 互导纳为 Y12=1 0.08 + j 0.40
（4）变压器变比由K变成 K'时变压器变比由K K'时
1 2 2 Yii → Yii + ( K ′ − K ) z Y jj → Y jj 1 Yij → Yij − ( K ′ − K ) z
5.消去浮动节点 5.消去浮动节点
既不接负荷也不接发电机的节点，既不接负荷也不接发电机的节点，这样的节点称为浮动节点（或称浮节点）。这样的节点既可以作为节点注入电流为零或称浮节点）。这样的节点既可以作为节点注入电流为零）。节点来处理，也可以不作为节点来处理，而归并到图节点来处理，也可以不作为节点来处理，而归并到图15.1的的输电系统Net中。如果不作为节点来处理，则节点导纳矩阵中如果不作为节点来处理，输电系统可降低阶次。可降低阶次。

电力系统的分析方法

电力系统的分析方法
电力系统的分析方法主要有以下几种：
1. 稳态分析：主要是对电力系统进行静态分析，包括电路分析、负荷流分析、潮流分析、电压稳定分析和功率平衡分析等，用于确定电力系统的运行状态。

2. 动态分析：主要是对电力系统进行动态分析，包括暂态分析、稳定性分析和电磁暂态分析等，用于研究电力系统的动态特性和稳定性等问题。

3. 可靠性分析：主要是对电力系统进行可靠性评估和可靠性优化，包括故障分析、系统备用容量分析、风险评估和可靠性指标优化等。

4. 经济性分析：主要是对电力系统进行经济性评估和优化，包括成本分析、效益分析、优化设计和经济性评估等，用于改善电力系统的经济效益和运行效率。

5. 仿真模拟：主要是通过电力系统的仿真模拟实验来研究系统的运行特性和优化方案，包括数学模型建立、仿真实验设计和结果分析等。

二、电力系统分析基础知识

电力系统分析基础知识一、电力系统的基本概念No.1 电力系统的组成和接线方式1、电力系统的四大主要元件：发电机、变压器、电力线路、负荷。

2、动力系统包括动力部分（火电厂的锅炉和汽轮机、水电厂的水库和水轮机、核电厂的核反应堆和汽轮机）和电力系统。

3、电力网包括变压器和电力线路。

4、用户只能从一回线路获得电能的接线方式称为无备用接线方式。

No.2 电力系统的运行特点1、电能的生产、传输、分配和消费具有：①重要性、②快速性、③同时性。

2、电力系统运行的基本要求：①安全可靠持续供电（首要要求）、②优质、③经济3、根据负荷的重要程度（供电可靠性）将负荷分为三级。

4、电压质量分为：①电压允许偏差、②三相电压允许不平衡度、③公网谐波、④电压允许波动与闪变5、衡量电能质量的指标：①电压、②频率、③波形（电压畸变率）6、10kV公用电网电压畸变率不超过4%。

7、抑制谐波的主要措施：①变压器星三角接线、②加装调谐波器、③并联电容/串联电抗、④增加整流器的脉冲次数8、衡量电力系统运行经济性的指标：①燃料损耗率、②厂用电率、③网损率9、线损包括：①管理线损、②理论线损、③不明线损10、线损计算方法：①最大负荷损耗时间法②最大负荷损失因数法③均方根电流法No.3 电力系统的额定频率和额定电压1、电力线路的额定电压（也称电力网的额定电压）与用电设备的额定电压相同。

2、正常运行时电力线路首端的运行电压常为用电设备额定电压的105%，末端电压为额定电压。

3、发电机的额定电压比电力网的额定电压高5%。

4、变压器的一次绕组相当于用电设备，其额定电压与电力线路的额定电压相同；但变压器直接与发电机相连时，其额定电压与发电机额定电压相同，即为该电压级额定电压的105%。

5、变压器的二次绕组相当于电源，其输出电压应较额定电压高5%，但因变压器本身漏抗的电压损耗在额定负荷时约为5%，所以变压器二次侧的额定电压规定比额定电压高10%。

6、降压变压器二次侧连接10kV线路，当短路电压百分比小于7.5%（变压器本身漏抗的电压损耗较小）时，比线路额定电压高5%。

电力系统分析

电力(diànlì)系统分析
2021/11/11
第一页，共47页。
本章(běn zhānɡ)提示节点分类的概念；潮流计算的基本方程式；牛顿—拉夫逊法潮流计算的计算机算法； P—Q分解法潮流计算的计算机算法。
第二页，共47页。
1概述
类型 (lèixín g)：导纳法阻抗法牛顿-拉夫逊法（N—R法）快速分解法（ PQ分解法）
3.2牛顿(niú dùn)－拉夫逊法潮流计算
当 j i 时，矩阵中非对角元素是
Δ
Pi
e j
ΔQ i f j
Gij ei
Bij fi
Δ f
Pi
j
Δ Qi e j
Bij ei
Gij fi
U
2 i
U
2 i
0
e j
f j
（19.19）
第二十二页，共47页。
3.2牛顿－拉夫逊法潮流(cháoliú
第三页，共47页。
2 潮流计算(jìsuàn)的基本方程 2.1节点的分类(fēn lèi) 2.2基本方程式
第四页，共47页。
2.1节点(jié diǎn)的分类
根据电力系统中各节点(jiédiǎn)性质的不同，可把节点(jiédiǎn)
1.PQ节点事先给定的是节点功率（P、Q），待求的是节点电压向量（U、 θ）。通常变电所母线(mǔxiàn)都是PQ节点，当某些发电机的出力P、Q给定时，也可作为PQ节点。PQ节点上的发电机称之为 PQ机（或PQ给定型发电机）。在潮流计算中，系统大部分节点属于PQ节点。
式的根。这样的方法就是所谓的牛顿－拉夫逊法。
第十二页，共47页。
几何(jǐ hé)意义:
图19.2 函数(hánshù)曲线及切线示意图

电力系统分析

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前言第1章电力网络的数学模型 1.1 节点电压方程与节点导纳矩阵 1.1.1 节点电压方程的建立 1.1.2 节点导纳矩阵元素的物理意义 1.1.3 节点导纳矩阵形成与修改的计算机方法 1.1.4 节点方程的实数化求解方法 1.2 节点阻抗矩阵 1.2.1 节点阻抗矩阵表示的网络方程 1.2.2 节点阻抗矩阵的特点及其元素的物理意义 1.2.3 节点阻抗矩阵元素的求解方法 1.2.4 节点阻抗矩阵元素的实数化求解方法思考题第2章电力系统潮流的计算机分析方法 2.1 潮流计算的数学模型 2.1.1 节点的功率方程 2.1.2 潮流计算中节点的分类 2.1.3 电力网络的潮流方程 2.2 牛顿-拉夫逊潮流算法 2.2.1 牛顿迭代算法 2.2.2 牛顿法的几何解释 2.2.3 极坐标牛顿潮流算法的雅可比矩阵 2.2.4 直角坐标牛顿潮流算法的雅可比矩阵 2.2.5 初值的设置与元件通过功率和电流的计算 2.2.6 牛顿潮流算法流程及评价 2.3 快速解耦潮流算法 2.3.1 快速解耦潮流算法的基本原理 2.3.2 快速解耦潮流算法的评价 2.4 直流潮流算法思考题第3章电力系统的经济运行 3.1 电力系统经济运行的基本概念 3.2 火电厂间有功负荷的经济分配 3.3 水火电厂间有功负荷的经济分配 3.4 电力系统最优潮流 3.4.1 最优潮流的数学模型 3.4.2 最优潮流计算的降维梯度法 3.4.3 解耦最优潮流思考题第4章同步电机的数学模型 4.1 abc坐标系的同步电机数学模型 4.1.1 理想同步电机 4.1.2 abc坐标系的同步电机方程 4.2 dq0坐标系的同步电机数学模型 4.2.1 派克变换 4.2.2 dq0坐标系的同步电机方程 4.2.3 派克变换的物理解释 4.3 同步电机的标幺值基本方程 4.4 电机参数表示的同步电机数学模型 4.4.1 同步电机参数 4.4.2 同步电机参数与其原始参数的关系 4.4.3 电机参数表示的同步电机方程 4.4.4 同步电机的电磁转矩方程 4.5 同步电机的简化数学模型 4.5.1 定子电压方程简化模型 4.5.2 转子电压磁链方程简化模型 4.6 同步电机的稳态数学模型及相量图 4.6.1 用同步电抗表示的同步电机稳态模型 4.6.2 用暂态电抗表示的同步电机稳态模型 4.6.3 用次暂态电抗表示的同步电机稳态模型思考题第5章同步电机三相短路暂态过程分析 5.1 同步电机三相短路物理过程分析 5.1.1 同步电机三相短路的特点及磁链守恒原理 5.1.2 无阻尼绕组同步电机空载三相短路的物理过程 5.2 无阻尼绕组同步电机三相短路电流计算 5.2.1 不计衰减时同步电机空载短路电流计算 5.2.2 不计衰减时同步电机负载状态下的短路电流计算 5.2.3 自由电流衰减的时间常数 5.3 有阻尼绕组同步电机三相短路电流计算 5.3.1 不计衰减定子转子短路电流计算 5.3.2 自由电流分量的衰减时间常数 5.4 强行励磁对同步电机短路暂态过程的影响思考题第6章电力系统故障的计算机算法 6.1 三相对称短路故障计算 6.2 简单不对称故障计算 6.2.1 序网络端口电压方程 6.2.2 不对称短路故障计算 6.2.3 不对称断线故障计算 6.3 复杂故障的计算 6.3.1 不对称故障的通用边界条件 6.3.2 多重故障计算思考题第7章电力系统稳定性分析中的元件模型 7.1 概述 7.2 发电机的转子运动方程 7.2.1 转子运动方程的推导 7.2.2 转子运动方程的标幺值表示 7.2.3 惯性时间常数及物理含义 7.3 发电机功角及功率特性 7.3.1 转子位置角 7.3.2 功角及简单电力系统稳态功率特性 7.3.3 用其他电势表示的发电机功率特性 7.3.4 复杂系统的功率特性 7.4 功率特性影响因素分析 7.4.1 网络参数的影响 7.4.2 自动励磁调节器的影响 7.5 发电机励磁系统 7.5.1 发电机励磁系统的构成 7.5.2 主励磁系统模型 7.5.3 发电机励磁系统数学模型 7.6 原动机及调速器系统 7.6.1 水轮机及调速器系统 7.6.2 汽轮机及调速器系统 7.6.3 原动机及调速器系统简化模型 7.7 电力负荷模型 7.7.1 静态负荷模型 7.7.2 感应电动机负荷模型 7.7.3 其他负荷模型简介思考题第8章电力系统稳定性的基本概念 8.1 电力系统稳定性概述 8.2 小扰动稳定性的初步概念 8.3 暂态稳定性的初步概念 8.4 负荷稳定的初步概念 8.5 电压稳定的初步概念思考题第9章电力系统小扰动稳定性 9.1 小扰动稳定性基础概念 9.1.1 动力系统模型 9.1.2 运动稳定性的基本概念 9.1.3 系统的线性化模型 9.1.4 系统控制参数变动的影响 9.1.5 电力系统小扰动稳定性分析步骤 9.2 单机-无穷大系统小扰动稳定性分析 9.2.1 不计发电机阻尼时的稳定性分析 9.2.2 计及发电机阻尼时的稳定性分析 9.2.3 小扰动稳定储备系数和系统阻尼因子 9.3 简单电力系统小扰动稳定分岔分析 9.3.1 系统模型 9.3.2 系统小扰动稳定性分析 9.4 多机电力系统小扰动稳定性分析 9.4.1 系统模型 9.4.2 系统初始点的小扰动稳定性分析 9.4.3 系统负荷水平变动对小扰动稳定性的影响 9.4.4 发电机出力对系统小扰动稳定性的影响 9.4.5 综合考虑负荷水平和调度方式变化对系统小扰动稳定性的影响思考题第10章电力系统暂态稳定性 10.1 概述 10.1.1 大扰动后的暂态过程 10.1.2 电力系统暂态稳定分析模型及其简化 10.1.3 电力系统暂态稳定分析方法 10.1.4 暂态稳定性研究的一些新问题 10.2 单机无穷大系统的暂态稳定判据——等面积定则 10.2.1 发电机各阶段的功率特性曲线 10.2.2 暂态稳定和不稳定场景分析 10.2.3 等面积定则 10.3 电力系统暂态稳定分析数值方法 10.3.1 常微分方程的数值积分方法 10.3.2 微分-代数方程的数值积分方法 10.4 单机无穷大系统暂态稳定数值分析 10.4.1 电力系统模型 10.4.2 不计阻尼时的暂态性分析 10.4.3 影响系统暂态稳定性的因素分析 10.5 多机电力系统暂态稳定性分析简介 10.5.1 暂态稳定分析的网络模型 10.5.2 电力系统暂态稳定分析的一般步骤 10.5.3 多机电力系统暂态稳定分析示例思考题第11章提高电力系统稳定性的措施 11.1 概述 11.2 在电力系统规划设计阶段可采取的措施 11.2.1 提高系统功率极限的原理 11.2.2 改善发电机运行特性 11.2.3 改善输电线路的运行参数 11.2.4 改善变压器运行特性 11.2.5 实施无功补偿 11.2.6 优化保护装置 11.3 DyLiacco安全构想和运行控制措施 11.3.1 DyLiacco安全构想 11.3.2 EMS系统安全监控功能简介 11.3.3 电力系统运行控制的三道防线 11.4 电力系统运行控制措施 11.4.1 电力系统预防控制 11.4.2 电力系统紧急控制 11.4.3 实际例子 11.5 电力系统恢复控制 11.5.1 制定恢复计划和实施恢复培训 11.5.2 有功平衡和频率控制 11.5.3 无功平衡和电压控制 11.5.4 继电保护及安全自动装置的配合思考题参考文献

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1.额定电压：电力系统中的发电、输电、配电和用电设备都是按一定标准电压设计和制造的，在这以标准下运行，设备的技术性能和经济指标将达到最好，这一标准电压称之为额定电压。

2. 分裂导线：引致损失发生或者增加损失程度的条件。

3. 负荷：电力系统中用电设备所消耗的功率的总和。

4. 变压器的变比：三相电力系统计算中，变压器的变比指两侧绕组空载线电压的比值s。

5. 标幺值：电力系统计算中，阻抗、导纳、电压、电流及功率用相对值表示，并用于计算，这种运算形式称为标幺制。

一个物理量的标么值是指该物理量的实际值与所选基准值的比值。

6. 电压降落：网络元件的电压降落是指元件始末两端电压的相量差，是相量。

7. 电压偏移：线路始端或末端电压与线路额定电压的数值差，是标量。

8. 电压损耗：两点间电压绝对值之差，是标量。

9. 输电效率：线路末端输出的有功功率与线路始端输入的有功功率的比值，常用百分值表示。

10. 最大负荷利用小时数：如果负荷始终等于最大值Pmax，经过Tmax小时后所消耗的电能恰好等于全年的用电量，Tmax称之为最大负荷利用小时数。

11. 最大负荷损耗时间τ：如果线路中输送的的功率一直保持为最大负荷功率Smax，在τ小时内的能量损耗恰等于线路全年的实际电能损耗，则称τ为最大负荷损耗时间。

12. PQ节点：这类节点的有功功率和无功功率是给定的，节点电压的幅值和相位是待求量。

通常变电所都是这一类型的节点13. PV节点：这类节点的有功功率和电压幅值是给定的，节点的无功功率和电压的相位是待求量。

14. 平衡节点：它的电压幅值和相位已给定，而其有功功率和无功功率是待求量。

15. 耗量微增率：耗量特性曲线上某点切线的斜率，表示在该点的输入增量与输出增量之比。

16. 等耗量微增率准则：按耗量微增率相等的原则在各机组间分配负荷，可使消耗的一次能源最少。

17. 电源有功功率静态频率特性：发电机组的原动机机械功率与角速度或频率的关系。

电力系统分析(孙宏斌)第一章电力系统概述(第二讲)

第一章电力系统概述(Introduction to Power Systems)（第二讲）（回顾）1问题1、电能是如何传输的？2、电力系统为何用功率作为变量?3、交流电路的功率和复功率如何引入?4、什么是电力系统负荷和负荷曲线?5、典型负荷曲线有哪些？有何用途？2一、电力网有哪些主要设备？除去发电机与负荷究高压输电网，配电网看成负荷一部分。

主要设备：输电线路、变电站设备（变压器、开关、母线等）。

超高压架空电力线路电力变压器带有开关发电机变压器开关输电线路二、电力网络是如何接线的？对保证供电的接线图：两种类型电气接线：电力设备间电气联接关系地理接线：发电厂、变电所间相对地理位置及其联接路径接线方式（与计算机网络类似），综合考虑：供电可靠、电压合格、运行灵活、操作安全、费用经济等因素。

开式闭式地理接线图发电厂变电站开式接线（从放射式(a)(d)闭式接线（环式（单电源）一些实际电力网英国电网东京电网远距离大容量输电为何要采用高电压进行？!10三、电力网为何要采用高电压？远距离大容量容量：S=U*I压降：∆损耗：P高电压→高考虑绝缘，压到110-750kV高压线远距离输电，大负荷6-110kV线路电压500低压配电1035110(部分输电)高中压配电220 750输电电压等级(kV)四、为何要确定额定电压?标准化：导致互联困难最佳的技术经济性能电压下进行优化设计、制造和使用。

需要确定的额定电压：线路（即：电网、用电设备）发电机变压器(五、如何确定额定电压?(0.95U N11.1U N1U N1U NU N11次侧1.05U N0.951.05U N2(1.1)U N21次U N1升压变1次侧接线路如何确定额定电压?线路（电网）发电机额定电压升压变压器一次侧二次侧降压变压器一次侧二次侧如何确定额定电压?用电设备（线路、电网)(kV)61035110220330500750六、高压直流输电（变压器三相交流整流装置送电端直流输电的优点？适用于大系统互联运行，无需同频率，本身不存在稳定问题。

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2.1
输电线路的参数
例题2.2 有一回220kV架空电力线路， 220kV架空电力线路例题2.2 有一回220kV架空电力线路，长度为100km 采用每相双分裂导线 100km，双分裂导线，度为100km，采用每相双分裂导线，次导线采用LGJ 185， LGJ－线采用LGJ－185，每一根导线的计算外径为19 mm，三相导线以不等边三角形排列， mm，三相导线以不等边三角形排列， 9m，线间距离＝a参数
近似计算时: 近似计算时:
x 0 = 0.4 Ω km b0 = 2 .8 × 10 −6 s km 单导线路：
对于分裂导线线路：对于分裂导线线路：当分裂根数为2 每公里的电抗为0.33 当分裂根数为2时，每公里的电抗为0.33 Ω ，每公里的纳为3.4 电纳为3.4 × 10 −6 s。当分裂根数为3根时，每公里的电抗为0.30 左右，当分裂根数为3根时，每公里的电抗为0.30 Ω 左右，每公里的电纳分别为3.8 里的电纳分别为3.8 × 10 −6 s 。当分裂根数为4根时，每公里的电抗为0.28 当分裂根数为4根时，每公里的电抗为0.28 公里的电纳为4.1 公里的电纳为4.1 × 10 −6 s 。
Ω
左右，左右，每
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2.1
输电线路的参数
钢导线，钢导线，由于集肤效应及导线内部的导磁系数随导线通过的电流大小而变化，因此，它的电随导线通过的电流大小而变化，因此，它的电阻和电抗均不恒定，无法用解析法确定，阻和电抗均不恒定，无法用解析法确定，只能用实验测定其特性，根据电流值确定其阻抗。实验测定其特性，根据电流值确定其阻抗。其特性电缆线路的电气参数计算比架空线路复杂得多，电缆线路的电气参数计算比架空线路复杂得多，通常采取实测办法，通常采取实测办法，并将其电气参数标明在设实测办法计手册中。计手册中。