电力系统分析实验 全面版汇总

电力系统分析实验 全面版汇总
电力系统分析实验 全面版汇总

实验1 电力系统潮流计算分析实验

一、实验目的1、熟悉电力系统潮流分布的典型结构,2、熟悉电力系统潮流分布变化时,对电力系统的影响,

3、根据电力系统潮流分布的结果,能够分析各节点的特点。

二、原理说明潮流计算是研究和分析电力系统的基础。它主要包括以下内容:

(1)电流和功率分布计算。(2)电压损耗和各节点电压计算。(3)功率损耗计算。

无论进行电力系统的规划设计,还是对各种运行状态的研究分析,都须进行潮流计算。电力系统日常运行的潮流计算其实是对运行方式的调整从而制定合理的运行方式。

潮流计算的方法有手算的解析计算法和电子计算机计算法。在本实验平台中通过模拟电力系统运行结构取得各中原始数据,可根据线路形式以及参数初步进行潮流计算分析。但可能系统中一些设备原器件的非线性,造成理论计算和实际运行数据不符合,但基本在误差范围以内的,可作为全面分析实验中各中现象的理论依据。

电力系统潮流控制,包含有功潮流控制和无功潮流控制。电力网络中,各种结构都有自身的特点,因此潮流控制对电力系统安全与稳定、电力系统经济运行均具有重要意义。

THLDK-2电力系统监控实验平台上,根据电力网络中典型潮流结构特点,提供了7种网络结构进行分析。实验过程中,构建一个电力网络,增加或减少某些机组的有功出力和无功出力,在保持系统各节点电压在允许范围内的前提下,改变系统支路的有功潮流和无功潮流。可以研究某一单一网络结构,或者多中网络结构的互相变化,观察电力系统潮流的变化。

实验过程中,要运行“THLDK-2电力系统监控及运行管理系统”上位机软件,完成各种潮流分布中功率数值和方向变化,各母线电压的变化,最后数打印各中数据和图形,加以分析。

在本实验平台上,实验人员要首先分析并熟悉各种网络结构的特点,了解可能出现的变化规律,然后在实验中潮流控制时,各发电机的功率应该缓慢调节,待系统稳定后,再进行下一步调整,还应整体把握各发电机的出力,以及各母线电压的变化,始终保证整个网络的稳定安全运行。

注意:实验过程中调节功率时,务必保证监控台上线路中的电流不超过5A!!!潮流分析实验中,如果1#发电机与2#发电机的出口母

线,通过断路器QF1连通,或者,3#发电机与4#发电机的出口母线通过断路器QF6连通,则1#、2#、3#和4#发

电机的调差系数设置为+10,这样并列运行的机组才能合理分配无功功率,保证系统稳定运行。

三、实验内容与步骤

1、“THLDK-2电力系统监控及运行管理系统”上位机软件的运行

投入“操作电源”(向上扳至ON),启动电脑及显示器、打印机,运行上位机软件。使用步骤见光盘软件使

用说明书。实验中,在上位机界面(图3-8)中可进行各种潮流分布图进行分析。图1-1 潮流分布图选择

2、辐射形-放射式网络结构的潮流分布实验

(1)无穷大系统的调整以及电力网的组建

1)逆时针调整自耦调压器把手至最小,投入“操作电源”之后,投入“无穷大系统电源”,合闸QF19,接

通8#母线,再合闸QF18 ,顺时针调整自耦调压器把手至400V。联络变压器的分接头选择为UN。

2)依次合闸QF18→QF14→QF12→QF10→QF1→QF3→QF4→QF5→QF6,观察1#、4#、5#母线电压为400V左

右,6#母线为220V左右。

(2)各发电机组的启动和同期运行。起动1#发电机组,控制方式:微机励磁,他励,恒压控制方式,组网运行,n=1500rpm,U G=400V。

此时,通过1#发电厂的自动准同期装置,将1#发电厂并入无穷大系统,1#发电机组并网后,手动调节微机调速装置和微机励磁装置,发出一定的有功功率和无功功率。

(3)潮流分布的控制以及潮流分布图的打印依次按下QF8,QF9,QF11,QF13“合闸”按钮,网络结构如图1-2。在上位机软件中可选择潮流分布图中“第一种辐射形-放射式”窗口。

通过调节发电厂的有功功率和无功功率的输出,以及调整无穷大系统的电压,观察各种运行情况下,潮流分布数据,打印对应的潮流分布图、区域总体调度图。

(4)各发电机组的解列和停机切除负载LD1、LD2、LD3和LD4,手动调节1#发电厂发出的有功功率和无功功率为0,按下监控实验台的QFG1“分闸”按钮,完成1#发电厂的解列操作,然后进行1#发电机组的停机操作。

图1-2 辐射形-放射式原理图

2、环形-双端供电网络(1)网络结构的潮流分布实验

(1)无穷大系统的调整以及电力网的组建

1)逆时针调整自耦调压器把手至最小,投入“操作电源”之后,投入“无穷大系统电源”,合闸QF19,接通8#母线,再合闸QF18 ,顺时针调整自耦调压器把手至400V。

联络变压器的分接头选择为UN。

2)依次合闸QF1→QF15→QF7,观察1#、4#母线电压为400V左右。

(2)各发电机组的启动和同期运行

起动1#、4#发电机组,控制方式:微机励磁,他励,恒压控制方式,组网运行,n=1500rpm,U G=400V。

此时,通过1#发电厂的自动准同期装置,将4#发电厂并入无穷大系统,4#发电机组完成并网操作后,手动调节微机调速装置和微机励磁装置,发出一定的有功功率和无功功率。

进行同样操作,完成4#发电机组的启动和同期运行,并发出一定的有功功率。

(3)潮流分布的控制以及潮流分布图的打印

网络结构如图1-3。在上位机软件中可选择潮流分布图中“第三种环形-双端供电网络(1)”窗口。

通过调节发电厂的有功功率和无功功率的输出,以及调整无穷大系统的电压,观察各种运行情况下,潮流分布数据,打印对应的潮流分布图、区域总体调度图。

图1-3 环形-双端供电网络原理图

(4)各发电机组的解列和停机

手动调节1#发电厂发出的有功功率和无功功率为0,按下监控实验台的QFG1“分闸”按钮,完成1#发电厂的解列操作,然后进行1#发电机组的停机操作。

然后按同样操作,依次完成4#发电机组的解列和停机操作。

四、实验报告

1、整理各种潮流结构下的潮流分布图,并且结合各发电厂的运行曲线图,线路上的各运行数据,对比分析。

2、分析潮流结构变化时,电力系统运行参数的变化情况,对各种数据和曲线实行对比分析。

实验2 电力系统负荷调整实验

一、实验目的

1、了解负荷调整的概念。

2、学会负荷调整的方法。

二、原理说明

电力负荷的大小随时间而异,负荷随时间变化的轨迹称为负荷曲线,最大负荷称为高峰负荷,最小负荷称为低谷负荷。由于工业电能不能存储,电力部门的发电功率必须实时跟踪负荷的变化,即高峰负荷时,必须要有和高峰负荷相当的发电容量,而在低谷负荷时,则要停掉部分机组。

负荷控制利用限制负荷或调整部分负荷用电时间的方法控制高峰负荷,减小高峰负荷和低谷负荷的差值,以平滑负荷曲线。

所谓负荷调整就是:当用电负荷增加时,电力系统的出力也应随之增加;当用电负荷减少时,电力系统的出力也须相应减少。如果各种用户最大负荷出现的时间过分集中,电力系统就得有足够的出力来满足用户需要,否则电力系统的出力和负荷就不能平衡,出现供小于求的状况,造成拉闸限电。当用电高峰时段已过,电力供大于求,造成发电设备的压机运行或停机。

用电负荷是一个不断变动的量,对一个地区而言,负荷变化的特性主要取决于用电行业结构、地域、季节变化、经济发展和生活水平。用电负荷在时间上的不均衡性使得某一时段用电较多,某一时段用电较少,这就形成了用电高峰负荷与低谷负荷。峰谷差愈大,电网运行愈不经济。

电力负荷管理系统是指能够监测、控制、管理本地区用户用电负荷的双向无线电力负荷管理系统(简称负荷管理系统)。通过负荷管理系统可以实现用电负荷监控到户,做到限电不拉闸,是电网错峰、削峰的重要技术手段。

本实验通过单机-无穷大网络结构,在中间段通过联络变压器带上区域负荷,研究负荷变化时,发电厂的输出功率、无穷大系统发出和吸收的功率、负荷的取用功率的变化情况,可根据实验数据分析负荷变化对对网络中运行参数的影响,从而分析电力系统中进行负荷调整以及负荷管理的原因。

三、实验内容与步骤

(1)无穷大系统的投入和调整

逆时针调整自耦调压器把手至最小,投入“操作电源”之后,投入“无穷大系统电源”,合闸QF19,接通8#母线,再合闸QF18,顺时针调整自耦调压器把手至400V。

依次按下QF19、QF18、QF1“合闸”按钮,观察1#母线电压为400V左右。联络变压器的分接头选择为UN。

(2)1#发电机组的起动和同期运行

起动1#发电机组,控制方式:微机励磁,他励,恒压控制方式,组网运行,n=1500rpm,U G=400V。

此时,通过1#发电厂的自动准同期装置,将1#发电厂并入无穷大系统,1#发电机组并网后,手动调节微机调速装置和微机励磁装置,发出一定的有功功率和无功功率:P=1kW,Q=0.75kVar。

(3)负荷的选择投入

依次按下QF14、QF10、QF11“合闸”按钮,投入负荷LD3,网络结构如图2-1。

图2-1 负荷调整实验原理图

记录此时发电机组的P和Q于表2-1中,同时记录1、3、5、10#智能电力监测仪有功功率和无功功率于表2-1中。

表2-1

表2-2

依次按下QF12、QF13“合闸”按钮,投入负荷LD4,网络结构如图3-6。记录此时发电

图2-2

机组的P和Q,记录此时发电机组的P和Q于表2-1中,同时记录1、3、5、10#智能电力监测仪有功功率和无功功率于表2-2中。

(4)各发电机组的解列和停机

手动调节1#发电厂发出的有功功率和无功功率为0,按下监控实验台的QFG1“分闸”按钮,完成1#发电厂的解列操作,然后进行1#发电机组的停机操作。

四、实验报告1、根据实验数据,分析负荷变化时,线路上功率的方向和数值变化,以及对发电机组的输出功率的影响。

实验3 电力系统有功功率—频率特性实验

一、实验目的

1、掌握同步发电机组的有功功率-频率特性

2、掌握电力系统负荷的有功功率-频率特性

3、掌握电力系统的有功功率-频率特性

4、掌握机组间有功功率分配的原理和操作方法 二、原理说明

1、同步发电机组的有功功率特性-频率

同步发电机组是电力系统中的有功功率源,因此,研究同步发电机组的频率-有功功率特性具有重要意义。同步发电机转子的转速n 、转子极对数p 与定子电压的频率f 之间有如下关系:

60

pn f =

此式说明,调频就是调速,调速就能调频。

同步发电机的频率-有功功率特性,表述同步发电机输出的有功功率与其频率之间的关系。它是同步发电机的一个重要特征,在调速器投入运行的条件下,该特性就是调速器的调差特性。

同步发电机组输出的有功与其频率的关系,称为同步发电机组的频率—有功功率特性(如图3-1所示),在调速器投入运行的条件下该特性就等于调速器的调差特性。

图3-1 同步发电机组的频率—有功功率特性

有功调差系数R 是用来描述同步发电机组的频率—有功功率特性曲线特征的重要参数, 它定义为:

p

f

N

N P

f R ??-

=

有功功率调差系数R 在数值上等于机组的有功负荷从零值增加到机组的额定有功功率时(有功功率增量为一个标幺值),其频率增量的标幺值的绝对值。公式中的负号表示:下倾的曲线为正调差特性,上升的曲线为负调差特性,水平线是零调差特性。分析可知,零调差和负调差特性的机组不能并联运行,只有具有正调差特性的机组并联运行时,才可以稳定分配有功功率。 2、电力系统负荷的有功功率-频率特性

负荷波动是影响频率稳定的重要原因。电力系统有功功率负荷具有多种形式,将它们按与频率的关系划分为不同的类型。在电力系统中,高于三次方的负荷比例很小,故通常在计算中只能取到三次方即可。

研究负荷的工频特性,主要关心额定频率附近的一段曲线,在小范围研究问题时,数学上可以近似将曲线用直线来代替,在标幺值坐

标里,这根直线的斜率反映了,负荷消耗的有功功率与电源频率之间的定量关系,即:N

LN

L L f f P P k ??=

*

负荷的功频特性(如图3-2所示)具有单调上升的特点,当电力系统发生有功功率缺额时,频率将下降,由于频率的下降,负荷将自动减小其消耗的有功功率,系数*L k 越大,减小得越多,由于负荷消耗有功功率的自动减小,使得系统有功功率在较低频率下重新得以平衡。

图3-2 电力系统负荷的有功功率-频率特性

可见,负荷参与了有功功率平衡调节,它对系统频率的稳定起了有利的调节作用,而系数

*L k 正反映了负荷的这种调节能力的大小,称为负荷的频率调节效应系数,也称为负荷的单位

调节功率。

电力系统负荷频率-有功功率特性是指负荷取用有功功率与系统频率之间的关系,它取决于负荷的类型。电力系统综合负荷的功频特性是由各种类型负荷的功频特性按比例组合而成。

本实验系统用电阻器作为有功功率负荷,电阻器取用频率正比于其他电源电压的平方。当

发电机励磁控制系统工作于恒压方式下,电阻器取用功率与频率无关;当励磁控制系统工作于恒励磁电流方式时,由于机端电压正比于转速(即频率),所以电阻器取用功率与频率成平方关系。 3、电力系统的有功功率-频率特性

当电力系统发生频率波动时,同步发电机的调速器控制作用和负荷的频率调节效应是同时进行的。由于发电机调速器是按照偏差负反馈原理构成的,所以具有正调差,具有下倾的特性。也就是说,当电力系统频率下降时,同步发电机输出功率增加,发电机调差系数K G 越小,发电机组分担的变动功率△P 越大,反之则越小。另外,负荷的频率调节也相应减少,这一特点有助于在电力系统频率变动时功率重新获得平衡。因为当系统负荷突然增大时,发电机组输出功率因调节系统的延时而不能及时跟上,电力系统频率必然下降,而负荷吸收功率的减少,显然有助于功率的平衡。

电力系统中有许多台发电机组和不同类型的负荷,为了分析电力系统频率的方便,必须将所有发电机组和负荷(输电网络的损耗看成是负荷的一部分),分别并为一个等效发电机组和等效负荷。

调速器的调节作用:一次调节。频率的一次调整曲线如图3-3。

移动发电机的功频特性:二次调节(无差调节):手动或自动地操作调频器,使发电机组的频率特性平行地移动,从而使负荷变动引起的频率偏移可保持在允许范围内。频率的二次调整曲线如图3-4。

图3-3 频率的一次调整 图3-4 频率的二次调整

备注:P G ″为无差调节。

4、机组间有功功率分配

系统负荷总量应在各并列运行机组间稳定而合理地得到分配,合理的含义是:各并联运行的机组所分配到的有功功率,按各机组自身容量为基准折算成标幺值时均相等,当电力负荷有功功率波动时,并列运行的机组中,调差系数较大的机组,将承担较小的有功功率增量;调差系数较小的机组,将承担较大的有功功率增量。

为此,要使有功功率负荷增量在各并联运行机组间得到合理稳定分配,就要求各机组具有相同的调差系数。同步发电机组典型的频率—有功功率特性曲线的调差系数一般在3%~5%之间。 三、实验内容与步骤

在本实验1~3步骤中,采用的电力网络结构如图3-5所示;实验4步骤中采用的电力网络结构如图3-25所示。在实验中,负荷LD2

选择为“阻抗性”负载

图3-5 电力系统的频率—有功功率特性测定电力网络结构

图3-6 并列运行机组间的有功功率分配电力网络结构

1、同步发电机的频率-有功功率特性(发电机的有功调差特性)的测定

1)4#发电厂起动

控制方式:手动励磁,组网运行,n=1500rpm ,U G =400V 。 2)同步发电机频率-有功功率特性测定

按下THLZD-2电力系统综合自动化实验台上QF0“合闸”按钮,记录此时的功率和频率P 0和f 0。

依次按下监控台上的QF8、QF9“合闸”按钮,读取4#母线上7#智能仪表的数据,记录发电机组的两组功率和频率P 1和f 1、P 2和f 2,记录于表中3-1,作出有功功率-频率特性曲线。

计算发电机组的调差系数和发电机组的单位调节功率。

有功功率等于零值时的频率f 0和有功功率等于非零值时的频率f 1,按下列公式即可计算出机组的有功调差系数R 为:

%100/()

)((1010?---

=N

N P P P f f f R )(

表3-1

2、负荷的频率-有功功率(负荷的频率调节效应)的测定

1)恒U G机端电压方式,负荷的有功功率-频率曲线的测定

① 4#发电厂起动

控制方式:常规励磁,他励,组网运行,n=1500rpm,U G=400V。

②负荷的有功功率-频率曲线的测定

按下THLZD-2电力系统综合自动化实验台上QF0“合闸”按钮,再依次按下监控台的QF8、QF9“合闸”按钮,投入负荷LD1、LD2。

调节微机调速装置,手动调节原动机的频率,读取4#母线上7#智能仪表的数据,记录此时发电机组的P,记录于表3-2中,作出有功功率-频率特性曲线。

表3-2

2)恒I L励磁电流方式,负荷的有功功率-频率曲线的测定

① 4#发电厂起动

控制方式:手动励磁,组网运行,n=1500rpm,U G=400V。

②负荷的有功功率-频率曲线的测定

按下THLZD-2电力系统综合自动化实验台上QF0“合闸”按钮,再依次按下监控台的QF8“合闸”按钮,投入负荷LD1。

调节微机调速装置,手动调节原动机的频率,记录此时发电机组的P,记录于表3-3中,作出有功功率-频率特性曲线。

表3-3

再按下QF9“合闸”按钮,投入负荷LD2。手动调节原动机的频率,记录此时发电机组的P,记录于表3-4中,作出有功功率-频率特性曲线。

表3-4

3)计算两次实验测定的负荷调节效应系数。

3、电力系统的频率—有功功率特性的测定

1)4#发电厂起动

控制方式:手动励磁,并网运行,n=1500rpm,U G=400V。

2)频率的一次调整

在同一标里,绘制实验步骤1的发电机有功功率-频率特性曲线、步骤2在中的恒I L励磁电流方式,负荷有功功率-频率特性曲线,其交点为(P1、f1)、(P2、f2)。

3)频率的二次调整

手动调节调速器的增速按钮,使f=50HZ,记录此时发电机的功率和频率(P3、f3)。然后按下QF9分闸按钮,退出负荷LD2,记录此时发电机的(P4、f4)。最后按下QF2分闸按钮,退出全部负荷,记录此时发电机的(P5、f5)。

由以上步骤做出电力系统频率控制曲线(图3-25)。P L1为同时投入负荷LD1时,负荷有功功率-频率特性曲线;P L2为同时投入负荷LD1和LD2时,负荷有功功率-频率特性曲线。P G为频率的一次调整曲线,P G'为频率的二次调整曲线。

图3-7 电力系统频率控制曲线

4、并列运行机组间的有功功率分配实验

1)3#、4#发电厂起动,并列运行

控制方式:常规励磁,他励,无功调节档位调节为10档,组网运行,n=1500rpm,U G=400V。

2)负荷的分配

①两个发电厂机组起动运行后,3#发电厂THLZD-2电力系统综合自动化实验台上QF0“合闸”按钮,通过4#发电厂的准同期装置完成3#、4#发电机组的并列运行,依次按下监控台的QF8、QF9“合闸”按钮,记录此时各发电机组的P、f,以及负荷的有功功率于表3-5、3-6中。

表3-5

表3-6

②投入负荷LD3,记录此时各发电机组的P、f,以及负荷的有功功率于表3-5、3-6中。

③投入负荷LD4,记录此时各发电机组的P、f,以及负荷的有功功率于表3-5、3-6中。

四、实验报告

1、根据实验数据,作出同步发电机组的有功功率-频率曲线

2、根据实验数据,作出电力系统负荷的有功功率-频率曲线

3、根据实验数据,作出电力系统的有功功率-频率曲线

4、根据实验步骤和数据:负荷功率和各发电机组功率,分析机组间有功功率分配的原理,总结操作方法

5、分析调差特性对机组并列运行的影响。

实验4 复杂电力系统故障(暂态稳定)计算分析实验

一、实验目的

1、熟悉复杂电力系统三相相间短路故障时,对各发电厂以及输电线路运行参数的影响。

2、了解切除三相相间短路故障的实验步骤。

3、加深对复杂电力系统故障时的暂态稳定概念的理解。

二、原理说明

电力系统遭受大的扰动后,由于系统的结构和参数发生了较大的变化,因而系统的功率分布及各发电输出的功率也随之发生突然的变化。但是,由于原动机和调速机构有一定的惯性,需要经过一段时间后才能改变原动机输出的机械功率,这样就破坏了发电机与原动机之间的功率平衡,在发电机组的转轴上便会出现不平衡转矩。

电力系统遭受大的扰动后,产生两种不同的后果。一种是暂态过程逐渐衰减,系统过渡到一个新的稳态运行状态,各发电机仍然可以保持同步运行,电力系统是暂态稳定的。另一种是某些发电机之间的相对角度随时间不断增大,会产生系统功率和电压的剧烈震荡,使一些发电机和负荷不能继续运行,甚至导致系统解列,电力系统是暂态不稳定的。

在THLZD-2电力系统综合自动化实验平台上,已经完成了单机-无穷大暂态不稳定研究;在THLDK-2电力系统监控实验平台上,在多机电力系统运行中,通过线路XL5线路上的三相相间短路故障,完成多机电力系统的暂态稳定研究。

三、实验内容与步骤

1、“THLDK-2电力系统监控及运行管理系统”上位机软件的运行

投入“操作电源”(向上扳至ON),启动电脑及显示器、打印机,运行上位机软件。使用步骤见光盘软件使用说明书。

2、无穷大系统的调整以及电力网的组建

1)逆时针调整自耦调压器把手至最小,投入“操作电源”之后,投入“无穷大系统电源”,合闸QF19,接通8#母线,再合闸QF18 ,顺时针调整自耦调压器把手至400V。

联络变压器的分接头选择为UN。

2)依次合闸QF17→QF16→QF15→QF14→QF10→QF1→QF2→QF3→QF4→QF5→QF6→QF7,观察1#~5#母线电压为400V左右。

3、1#、4#、5#发电机组的启动和同期运行

分别起动1#、4#、5#发电机组,控制方式:微机励磁,他励,恒压控制方式,组网运行,n=1500rpm,UG=400V。

此时,通过1#发电厂的自动准同期装置,将1#发电厂并入无穷大系统, 1#发电机组完成并网操作后,手动调节微机调速装置和微机励磁装置,发出一定的有功功率和无功功率。

然后按同样操作,依次完成4#、5#发电机组的并网运行,发出一定的功率。

4、电力网络正常运行

网络结构如图4-1。手动或通过上位机遥控,调节各发电厂的微机调速装置和微机励磁装置,使各发电厂发出P=0.5kW,Q=0.5kVar。

图4-1 三相短路时,多机暂态稳定电力网络结构图

5、发生三相相间短路故障时,对电力网络暂态稳定的影响

1)控制XL5线路上的电流为1A,调节控制柜内的故障线路切除时间继电器的动作时间为5sec,按下短路按钮,观察各发厂的电压、电流、功率变化情况,以及线路上各参数的变化,并打印故障时刻的历史数据和曲线。

2)控制XL5线路上的电流为1A,调节控制柜内的故障线路切除时间继电器的动作时间为10sec,按下短路按钮,观察各发厂的电压、电流、功率变化情况,以及线路上各参数的变化,并打印故障时刻的历史数据和曲线。

3)控制XL5线路上的电流分别为2A、3A时,完成1)、2)实验。

6、各发电机组的解列和停机

手动调节1#发电厂发出的有功功率和无功功率为0,按下监控实验台的QFG1“分闸”按钮,在完成1#发电厂的解列操作后,进行1#发电机组的停机操作。

然后按同样操作,依次完成4#、5#发电机组的解列和停机操作。

四、实验报告

1、分析输电线路三相相间短路故障时刻的各发电厂和输电线路的运行曲线图,对比分析短路故障对整个系统正常运行的影响,总结解决办法。

2、分析短路故障切除时间对整个电力系统的影响。

实验5 复杂电力系统切机、切负荷稳定性实验

一、实验目的

1、加深对复杂电力系统暂态稳定概念的理解。

2、熟悉多机电力系统暂态稳定,各运行参数和状态的变化过程。

二、原理说明

在独立电力系统中,被研究的电力系统中的各元件,如同步发电机、变压器、输电线路、负荷等均不与无穷大系统连接,即同步发电机的电压、频率不受无限大系统的频率和电压的制约,而单独构成一个系统。独立电力系统的发电功率与用电功率相平衡,原动机调速器和发电机励磁调节装置,按各自的调差系数进行工作,达到相对稳定。

在THLZD-2电力系统综合自动化实验平台上,已经完成了单机-无穷大系统暂态稳定的各种特性研究;在THLDK-2电力系统监控实验平台上,在独立电力系统运行中,通过稳态运行时,投、切发电机组和负荷,完成多机电力系统的暂态稳定研究。

三、实验内容与步骤

本实验电力网络结构图如图5-1所示。

图5-1 切机、切负荷时,多机暂态稳定电力网络结构(1)

1、1#、4#、5#发电机组的启动

启动1#、4#、5#发电机组,控制方式:微机励磁,他励,恒压控制方式,n=1500rpm,U G=400V。

2、1#和4#发电机组的并列运行联络变压器的分接头选择为UN。依次按下QF1,QF2,QF4,QF5,QF6、QF14,QF10,QF12“合闸”按钮,观察1#、4#、5#母线电压为400V左右,6#母线为220V左右。

此时,按下4#发电厂的QF0,将4#发电厂并入系统中,再通过1#发电厂的自动准同期装置,完成1#与4#发电机组的并列运行,再通过5#发电厂的自动准同期装置,完成5#与1#、4#发电机组的并列运行。

3、负荷LD1、LD3、LD4投入运行

依次按下QF8,QF11,QF13“合闸”按钮,并手动调节各发电机组的微机调速装置和微机励磁装置,发出一定有功功率和无功功率。记录各发电机组、负荷和输电线路的P、Q、U、I、cosφ于表3-7中。

表5-1

说明:U、I线电压、相电流,取某一相即可。

4、可变负荷LD2变化(1)负荷LD2选择为“纯电阻”,投、切负荷LD2,记录各发电机组、负荷和输电线路的各运行参数。

图5-2 切机、切负荷时,多机暂态稳定电力网络结构(2)

(2)负荷LD2选择为“纯电感”,投、切负荷LD2,记录各发电机组、负荷和输电线路的各运行参数。

(3)负荷LD2选择为“阻抗”,投、切负荷LD2,记录各发电机组、负荷和输电线路的各运行参数。

记录数据同表3-7中。

5、网络结构变化依次按下QF3,QF16,QF17、QF15、QF7“合闸”按钮,改变独立电力系统的网络结构(见图3-18),观察并记录系统内各运行参数的变化。

6、发电机组的投切对独立电力系统的影响运行过程中,突然切除1#发电厂,观察并记录系统内各运行参数的变化。

四、实验报告1、根据实验数据和特性曲线,分析多机电力系统切机,切负荷对电力系统暂态稳定的影响。

2、根据实验现象,分析提高暂态稳定性措施。

实验6 发电机组的起动与运转实验(准备实验)

一、实验目的1.了解微机调速装置的工作原理和掌握其操作方法。

2.熟悉发电机组中原动机(直流电动机)的基本特性。3.掌握发电机组起励建压,并网,解列和停机的操作

二、原理说明

在本实验平台中,原动机采用直流电动机模拟工业现场的汽轮机或水轮机,调速系统用于调整原动机的转速和输出的有功功率,励磁系统用于调整发电机电压和输出的无功功率。

图6-1为调速系统的原理结构示意图,图6-2为励磁系统的原理结构示意图。

图6-1 调速系统原理结构示意图

装于原动机上的编码器将转速信号以脉冲的形式送入THLWT-3型微机调速装置,该装置将转速信号转换成电压,和给定电压一起送入ZKS-15型直流电机调速装置,采用双闭环来调节原动机的电枢电压,最终改变原动机的转速和输出功率。

图6-2 励磁系统的原理结构示意图

发电机出口的三相电压信号送入电量采集模块1,三相电流信号经电流互感器也送入电量采集模块1,信号被处理后,计算结果经485通信口送入微机励磁装置;发电机励磁交流电流部分信号、直流励磁电压信号和直流励磁电流信号送入电量采集模块2,信号被处理后,计算结果经485通信口送入微机励磁装置;微机励磁装置根据计算结果输出控制电压,来调节发电机励磁电流。

三、实验内容与步骤

1.发电机组起励建压

⑴先将实验台的电源插头插入控制柜左侧的大四芯插座(两个大四芯插座可通用)。接着依次打开控制柜的“总电源”、“三相电源”和“单相电源”的电源开关;再打开实验台的“三相电源”和“单相电源”开关。

⑵将控制柜上的“原动机电源”开关旋到“开”的位置,此时,实验台上的“原动机启动”光字牌点亮,同时,原动机的风机开始运转,发出“呼呼”的声音。

⑶按下THLWT-3型微机调速装置面板上的“自动/手动”键,选定“自动”方式,开机默认方式为“自动方式”。

⑷按下THLWT-3型微机调速装置面板上的“启动”键,此时,装置上的增速灯闪烁,表示发电机组正在启动。当发电机组转速上升到1500rpm时,THLWT-3型微机调速装置面板上的增速灯熄灭,启动完成。

⑸当发电机转速接近或略超过1500rpm时,可手动调整使转速为1500rpm,即:按下THLWT-3型微机调速装置面板上的“自动/手动”键,选定“手动”方式,此时“手动”指示灯会被点亮。按下THLWT-3型微机调速装置面板上的“+”键或“-”键即可调整发电机转速。

⑹发电机起励建压有三种方式,可根据实验要求选定。一是手动起励建压;一是常规起励建压;一是微机励磁。发电机建压后的值可由用户设置,此处设定为发电机额定电压400V,具体操作如下:

①手动起励建压

1) 选定“励磁调节方式”和“励磁电源”。将实验台上的“励磁调节方式”旋钮旋到“手动调压”,“励磁电源”旋钮旋到“他励”。

2) 打开励磁电源。将控制柜上的“励磁电源”打到“开”。

3) 建压。调节实验台上的“手动调压”旋钮,逐渐增大,直到发电机电压(线电压)达到设定的发电机电压。

②常规励磁起励建压

1) 选定“励磁方式”和“励磁电源”。将实验台上的“励磁方式”旋钮旋到“常规控制”,“励磁电源”旋钮旋到“自并励”或“他励”。

2) 重复手动起励建压步骤⑵

3) 励磁电源为“自并励”时,需起励才能使发电机建压。先逐渐增大给定,可调节THLCL-2常规可控励磁装置面板上的“给定输入”旋钮,逐渐增大到3.5V左右,按下THLCL-2常规可控励磁装置面板上的“起励”按钮然后松开,可以看到控制柜上的“发电机励磁电压”表和“发电机励磁电流“表的指针开始摆动,逐渐增大给定,直到发电机电压达到设定的发电机电压。

4) 励磁电源为“他励”时,无需起励,直接建压。逐渐增大给定,可调节THLCL-2常规励磁装置面板上的“给定输入”旋钮,逐渐增大,直到发电机电压达到设定的发电机电压。

③微机励磁起励建压

1) 选定“励磁方式”和“励磁电源”。将实验台上的“励磁方式”旋钮旋到“微机控制”,“励磁电源”旋钮旋到“自并励”或“他励”。

2) 检查THLWL-3微机励磁装置显示菜单的“系统设置”的相关参数和设置。具体如下:

“励磁调节方式”设置为实验要求的方式,此处为“恒U g”。

“恒U g预定值”设置为设定的发电机电压,此处为发电机额定电压。

“无功调差系数”设置为“+0”

具体操作见THLWL-3微机励磁装置使用说明书。

3)按下THLWL-3微机励磁装置面板上的“启动”键,发电机开始起励建压,直至THLWL-3微机励磁装置面板上的“增磁”指示灯熄灭,表示起励建压完成。

2.发电机组停机

⑴减小发电机励磁至0。⑵按下THLWT-3微机调速器装置面板上的“停止”键。

⑶当发电机转速减为0时,将THLZD-2电力系统综合自动化控制柜面板上的“励磁电源”打到“关”,“原动机电源”打到“关”。

武汉大学电力系统分析实验报告

电气工程学院 《电力系统分析综合实验》2017年度PSASP实验报告 学号: 姓名: 班级:

实验目的: 通过电力系统分析的课程学习,我们都对简单电力系统的正常和故障运行状态有了大致的了解。但电力系统结构较为复杂,对电力系统极性分析计算量大,如果手工计算,将花费 大量的时间和精力,且容易发生错误。而通过使用电力系统分析程序PSASP,我们能对电 力系统潮流以及故障状态进行快速、准确的分析和计算。在实验过程中,我们能够加深对电力系统分析的了解,并学会了如何使用计算机软件等工具进行电力系统分析计算,这对我们以后的学习和工作都是有帮助的。 潮流计算部分: 本次实验潮流计算部分包括使用牛顿法对常规运行方式下的潮流进行计算,以及应用PQ分解法规划运行方式下的潮流计算。在规划潮流运行方式下,增加STNC-230母线负荷的有功至1.5.p.u,无功保持不变,计算潮流。潮流计算中,需要添加母线并输入所有母线 的数据,然后再添加发电机、负荷、交流线、变压器、支路,输入这些元件的数据。对运行方案和潮流计算作业进行定义,就可以定义的潮流计算作业进行潮流计算。 因为软件存在安装存在问题,无法使用图形支持模式,故只能使用文本支持模式,所以 无法使用PSASP绘制网络拓扑结构图,实验报告中的网络拓扑结构图均使用Visio绘制, 请见谅。 常规潮流计算: 下图是常规模式下的网络拓扑结构图,并在各节点标注电压大小以及相位。 下图为利用复数功率形式表示的各支路功率(参考方向选择数据表格中各支路的i侧母

线至j侧),因为无法使用图形支持模式,故只能通过文本支持环境计算出个交流线功率,下图为计算结果。

(完整版)电力系统分析基础知识点总结

一.填空题 1、输电线路的网络参数是指(电阻)、(电抗)、(电纳)、(电导)。 2、所谓“电压降落”是指输电线首端和末端电压的(相量)之差。“电压偏移”是指输电线某点的实际电压和额定 电压的(数值)的差。 3、由无限大的电源供电系统,发生三相短路时,其短路电流包含(强制/周期)分量和(自由/非周期)分量,短路 电流的最大瞬时的值又叫(短路冲击电流),他出现在短路后约(半)个周波左右,当频率等于50HZ时,这个时间应为(0.01)秒左右。 4、标么值是指(有名值/实际值)和(基准值)的比值。 5、所谓“短路”是指(电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接),在三相系统中短路的基本 形式有(三相短路),(两相短路),(单相短路接地),(两相短路接地)。 6、电力系统中的有功功率电源是(各类发电厂的发电机),无功功率电源是(发电机),(电容器和调相机),(并联 电抗器),(静止补偿器和静止调相机)。 7、电力系统的中性点接地方式有(直接接地)(不接地)(经消弧线圈接地)。 8、电力网的接线方式通常按供电可靠性分为(无备用)接线和(有备用)接线。 9、架空线是由(导线)(避雷线)(杆塔)(绝缘子)(金具)构成。 10、电力系统的调压措施有(改变发电机端电压)、(改变变压器变比)、(借并联补偿设备调压)、(改变输电线路参 数)。 11、某变压器铭牌上标么电压为220±2*2.5%,他共有(5)个接头,各分接头电压分别为(220KV)(214.5KV)(209KV) (225.5KV)(231KV)。 二:思考题 1.电力网,电力系统和动力系统的定义是什么?(p2) 答: 电力系统:由发电机、发电厂、输电、变电、配电以及负荷组成的系统。 电力网:由变压器、电力线路、等变换、输送、分配电能的设备组成的部分。 动力系统:电力系统和动力部分的总和。 2.电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别?(p4-5) 答:电力系统的地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置,电力线路的路径以及它们相互间的连接。但难以表示各主要电机电器间的联系。 电力系统的电气接线图主要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电机电器、线路之间的电气结线。但难以反映各发电厂、变电所、电力线路的相对位置。 3.电力系统运行的特点和要求是什么?(p5) 答:特点:(1)电能与国民经济各部门联系密切。(2)电能不能大量储存。(3)生产、输送、消费电能各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。 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。 4.电网互联的优缺点是什么?(p7) 答:可大大提高供电的可靠性,减少为防止设备事故引起供电中断而设置的备用容量;可更合理的调配用电,降低联合系统的最大负荷,提高发电设备的利用率,减少联合系统中发电设备的总容量;可更合理的利用系统中各类发电厂提高运行经济性。同时,由于个别负荷在系统中所占比重减小,其波动对系统电能质量影响也减小。联合电力系统容量很大,个别机组的开停甚至故障,对系统的影响将减小,从而可采用大容高效率的机组。 5.我国电力网的额定电压等级有哪些?与之对应的平均额定电压是多少?系统各元件的额定电压如何确定? (p8-9) 答:额定电压等级有(kv):3、6、10、35、110、220、330、500 平均额定电压有(kv):3.15、6.3、10.5、37、115、230、345、525 系统各元件的额定电压如何确定:发电机母线比额定电压高5%。变压器接电源侧为额定电压,接负荷侧比额定电压高10%,变压器如果直接接负荷,则这一侧比额定电压高5%。 6.电力系统为什么不采用一个统一的电压等级,而要设置多级电压?(p8) S 。当功率一定时电压越高电流越小,导线答:三相功率S和线电压U、线电流I之间的固定关系为

电力系统分析实验报告

五邑大学 电力系统分析理论 实验报告 院系 专业 学号 学生姓名 指导教师

实验一仿真软件的初步认识 一、实验目的: 通过使用PowerWorld电力系统仿真软件,掌握电力系统的结构组成,了解电力系统的主要参数,并且学会了建立一个简单的电力系统模型。学会单线图的快捷菜单、文件菜单、编辑菜单、插入菜单、格式菜单、窗口菜单、仿真控制等菜单的使用。 二、实验内容: (一)熟悉PowerWorld电力系统仿真软件的基本操作 (二)用仿真器建立一个简单的电力系统模型: 1、画一条母线,一台发电机; 2、画一条带负荷的母线,添加负荷; 3、画一条输电线,放置断路器; 4、写上标题和母线、线路注释; 5、样程存盘; 6、对样程进行设定、求解; 7、加入一个新的地区。 三、电力系统模型: 按照实验指导书,利用PowerWorld软件进行建模,模型如下: 四、心得体会: 这一次试验是我第一次接触PWS这个软件,刚开始面对一个完全陌生的软件,我只能听着老师讲解,照着试验说明书,按试验要求,在完成试验的过程中一点一点地了解熟悉这个软件。在这个过程中也遇到了不少问题,比如输电线的画法、断路器的设置、仿真时出现错误的解决办法等等,在试验的最后,通过请教老师同学解决了这些问题,也对这个仿真软件有了一个初步的了解,为以后的学习打了基础。在以后的学习中,我要多点操作才能更好地熟悉这个软件。

实验二电力系统潮流分析入门 一、实验目的 通过对具体样程的分析和计算,掌握电力系统潮流计算的方法;在此基础上对系统的运行方式、运行状态、运行参数进行分析;对偶发性故障进行简单的分析和处理。 二、实验内容 本次实验主要在运行模式下,对样程进行合理的设置并进行电力系统潮流分析。 选择主菜单的Case Information Case Summary项,了解当前样程的概况。包括统计样程中全部的负荷、发电机、并联支路补偿以及损耗;松弛节点的总数。进入运行模式。从主菜单上选择Simulation Control,Start/Restart开始模拟运行。运行时会以动画方式显示潮流的大小和方向,要想对动画显示进行设定,先转换到编辑模式,在主菜单上选择Options,One-Line Display Options,然后在打开的对话框中选中Animated Flows Option选项卡,将Show Animated Flows复选框选中,这样运行时就会有动画显示。也可以在运行模式下,先暂停运行,然后右击要改变的模型的参数即可。 三、电力系统模型

电力系统分析实验报告四(理工类)

西华大学实验报告(理工类) 开课学院及实验室: 实验时间 : 年 月 日 一、实验目的 1)初步掌握电力系统物理模拟实验的基本方法。 2)加深理解功率极限的概念,在实验中体会各种提高功率极限措施的作用。 3)通过对实验中各种现象的观察,结合所学的理论知识,培养理论结合实际及分析问题的能力。 二、实验原理 所谓简单电力系统,一般是指发电机通过变压器、输电线路与无限大容量母线联接而且不计各元件的电阻和导纳的输电系统。 对于简单系统,如发电机至系统d 轴和g 轴总电抗分别为d X ∑和q X ∑,则发电机的功率特性为 当发电机装有励磁调节器时,发电机电势q E 随运行情况而变化,根据一般励磁调节器的性能,可认为保持发电机'q E (或' E )恒定。这时发电机的功率特性可表示成 或 这时功率极限为 随着电力系统的发展和扩大,电力系统的稳定性问题更加突出,而提高电力系统稳定性和输送能力的最重要手段之一,就是尽可能提高电力系统的功率极限。从简单电力系统功率极限的表达式看,要提高功率极限,可以通过发电机装设性能良好的励磁调节器,以提高发电机电势、增加并联运行线路回路数;或通过串联电容补偿等手段,以减少系统电抗,使受端系统维持较高的运行电压水平;或输电线采用中继同步调相机、中继电力系统等手段以稳定系统中继点电压。 (3)实验内容 1)无调节励磁时,功率特性和功率极隈的测定 ①网络结构变化对系统静态稳定的影响(改变戈): 在相同的运行条件下(即系统电压U-、发电机电势E 。保持不变.罚芳赆裁Ll=E 。),分别 测定输电线单回线和双回线运行时,发电机的功一角特性曲线,&豆甍辜授冁蝮和达到功率极 限时的功角值。同时观察并记录系统中其他运行参数(如发电极端毫玉萼蔫交化。将两种 情况下的结果加以比较和分析。 实验步骤如下: a)输电线路为单回线; b)发电机与系统并列后,调节发电机,使其输出的有功和无ZZ 蔓专零: c)功率角指示器调零; d)逐步增加发电机输出的有功功率,而发电机不调节震磁: e)观察并记录系统中运行参数的变化,填入表1.3中: f)输电线路为双回线,重复上述步骤,将运行参数填入表l 。毒=:

《电力系统分析》 总结(概念、公式、计算)

1.电力系统各级的平均电压:3.15 , 6.3,10.5,15.75,37,115,230,345,525(kV) 2.电压降落的纵分量电压降落的横分量 3.电力网络的简化方法:等值电源法,负荷移置法,星网变换 4.节点分类:PQ节点,PV 节点,平衡节点 5.电力系统无功率电源:同步发电机、调相机、静电电容器、静止补偿器。 6.调压措施:发电机调压、改变变压器的变比调压、利用无功补偿设备调压。 7.中枢点调压方式:逆调压、顺调压、常调压。 8.中性点接地方式:直接接地、不接地、从属于不接地方式的经消弧线圈接地。 9.电晕影响:消耗有功功率、泄漏电流。 阻尼绕组的作用:电力系统的扰动起到阻尼的作用。 10.变压器参数:电阻、电抗、电导、电纳。 11.极限切除角:加速面积等于最大可能减速面积时对应的切除角。 12.短路冲击电流:短路电流的最大可能瞬时值。 13.电压降落:指串联阻抗元件首末两端电压的向量差。 14.电力系统: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。 15.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。 16.调整潮流的手段有:串联电容(抵偿线的感抗)、串联电抗(限流)、附加串联加压器。 17.短路:指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间连接。 18.短路的类型:三相短路、二相短路、二相接地短路和单相接地短路。 19.无功负荷的无功特性:分串联之路和并联之路。 20.闭式电力网络分类:简单环式、两端供电式网络。 21.电压降落、电压损耗、电压偏移的定义有所不同:网络元件的电压降落是指元件首末端两点电压的相量差,即;把两点间电压绝对值之差称为电压损耗,用表示,;电压偏移是指网络中某点的实际电压同网络该处的额定电压之差,可以用KV表示,也可以用额定电压的百分数表示。若某点的实际电压为V,该处的额定电压为,则用百分数表示的电压偏移为,电压偏移(%) 22.潮流方程中节点的分类及相应的定义:⑴节点可分为:PQ节点、PV节点和平衡节点三种类型。(2)各类节点介绍:①PQ节点的有功功率P和无功功率Q是给定的,节点电压(V,δ)是待求量;②PV节点的有功功率P和电压幅值V是给定的,节点的无功功率Q和电压的相位δ是待求量;③平衡节点在潮流分布算出以前,网络中的功率损失是未知的,因此,网络中至少有一个节点的有功功率P不能给定,这个节点承担了系统的有功功率平衡。 23.潮流计算的基本步骤:①形成节点导纳矩阵②设定节点电压的初值③将各节点电压初值代入求得修正方程式中的不平衡量④将各节点电压初值代入求雅可比矩阵的各元素⑤求解修正方程式,求得各节点电压的增量⑥计算各节点电压的新值,返回第3步进入下一次迭代,直到满足收敛判据为止。⑦最后计算平衡节点功率和线路功率、损耗。 24.降低网损的技术措施:①提高用户的功率因数,减少线路输送的无功功率;②改善网络中的功率分布; ③合理地确定电力网的运行电压水平;④组织变压器的经济运行;⑤对原有电网进行技术改造。 25.等面积定则:发电机受大扰动后转子将产生相对运动,当代表动能增量的加速面积和减速面积大小相等时,转子动能增量为零,发电机重新恢复到同步速度 26.引起电力系统大扰动的主要原因:①负荷的突然变化,如投入或切除大容量的用户等②切除或投入系统的主要元件,如发电机、变压器及线路等③发生短路故障,短路故障扰动最严重,作为检验系统是否具有暂态稳定的条件。 27.三相短路电流计算机算法的基本步骤:①输入数据;②形成节点导纳矩阵;③应用节点导纳矩阵计算点的自阻抗、互阻抗Z1k,…Zkk,…Znk。④计算短路点的三相短路电流

电力系统继电保护仿真实验指导书(试用稿)讲解

电力系统继电保护 实验指导书 张艳肖编 适用于12级电气工程及其自动化专业 西安交通大学城市学院二○一五年三月

目录 第一部分MATLAB基础 ................................................................................... - 3 - 1.1 MATLAB简介 .......................................................................................... - 3 - 1.2 MATLAB的基本界面 ........................................................................... - 3 - 1.2.1MATLAB的主窗口 ...................................................................... - 3 - 1.2.2 MATLAB的主窗口 ....................................................................... - 3 - 1.3 SIMULINK仿真工具简介.................................................................... - 4 - 1.3.1SIMULINK的启动 ........................................................................ - 4 - 1.3.2SIMULINK的库浏览器说明........................................................ - 5 - 第二部分仿真实验内容.................................................................................. - 6 - 实验一电力系统故障.................................................................................... - 6 - 实验二电流速断保护.................................................................................... - 9 - 实验三三段式电流保护.............................................................................. - 13 - 实验四线路自动重合闸电流保护.............................................................. - 17 -

电力系统分析考点总结(吐血整理)汇总

电力系统分析考点总结(吐血整理)汇总 电机转子在结构上对于纵轴和横轴分别对称;3,定子的a,b,b三相绕组的空间位置互差120度电角度,在结构上完全相同,他们均在气隙中长生正弦分布的磁动势;4,电机空载,转子恒速旋转时,转子绕组的磁动势在定子绕组所感应的空载电势是时间的正弦函数;5,定子和转子的槽和通风沟不影响定子和转子的电感,即认为电机的定子和转子具有光滑的表面。假定正向的选择定子回路中,定子电流的正方向即为由绕组中性点流向端点的方向,各相感应电势的正方向和相电流的相同,向外电路送出纵向相电流的极端相电压是正的。在转子方面,各个绕组感应电势的正方向与本绕组电流的正方向相同。向励磁绕组提供正向励磁电流的外加励磁电压是正的。两个阻尼回路的外加电压均为零。帕克变换目的(为何进行):在磁链方程中许多电感系数都是随转子角a而周期变化。转子角a又是时间的函数,因此,一些自感系数和互感系数也是将随时间而周期变化。若将磁链方程式带入电磁方程式,则电磁方程将成为一组以时间的周期函数为系数的微分方程。这类方程组的求解是颇为困难的。为了解决这个困难,可以通过坐标变换,用一组新的变量代替原来的变量,将变系数的微分方程变换成为常系数微分方程,然后求解。物理意义:采用派克变换,实现从a,b,c坐标系到d,q,o坐标系的转换,把观察者的立场从静止的定子上转到了转子,定子

的三相绕组被两个同转子一起旋转的等效dd绕组和qq绕组所代替,变换后,磁链方程的系数变为常说,大大简化计算同步电机基本方程的实用化中采用了哪些实用化假设?其实用化范围是什么?基本方程的实用化中采用了以下实用化假设(1)转子转速不变并等于额定转速。(2)电机纵轴向三个绕组只有一个公共磁通,而不存在只同两个绕组交链的漏磁通。为了便于实际应用,还可根据所研究问题的特点,对基本方程作进一步的简化。(3)略去定子电势方程中的变压器电势,即认为ψd=ψq=0,这条假设适用于不计定子回路电磁暂态过程或者对定子电流中的非周期分量另行考虑的场合。(4)定子回路的电阻只在计算定子电流非周期分量衰减时予以计及,在其他计算中则略去不计。上述四项假设主要用于一般的短路计算和电力系统的对称运行分析。第四章 1、节点导纳矩阵的主要特点。(1,导纳矩阵的元素很容易根据网络接线图和支路参数直观地求得,形成节点导纳矩阵的程序比较简单2,导纳矩阵是稀疏矩阵,它的对角线元素一般不为零,但在非对角线元素中则存在不少零元素。)节点导纳矩阵的修改1,从网络的原有节点i引出一条导纳为yik的支路,同时增加一个节点k。由于节点数加一,导纳矩阵将增加一行一列。新增的对角线元素Ykk=Yik。新增的非对角元素中,只有Yik=Yki=-yik,其余的元素都为零。矩阵的原有部分,只有节点i的自导纳应增加△Yii=yik。2,在网络的原有节点i,j之间增加一条导纳为yij的支路。由于只增加支路不增加节点,故导纳矩阵的阶

电力电子技术与电力系统分析matlab仿真

电气2013级卓班电力电子技术与电力系统分析 课程实训报告 专业:电气工程及其自动化 班级: 姓名: 学号: 指导教师:

兰州交通大学自动化与电气工程学院 2016 年 1 月日

电力电子技术与电力系统分析课程实训报告 1 电力电子技术实训报告 1.1 实训题目 1.1.1电力电子技术实训题目一 一.单相半波整流 参考电力电子技术指导书中实验三负载,建立MATLAB/Simulink环境下三相半波整流电路和三相半波有源逆变电路的仿真模型。仿真参数设置如下: (1)交流电压源的参数设置和以前实验相关的参数一样。 (2)晶闸管的参数设置如下: R=0.001Ω,L =0H,V f=0.8V,R s=500Ω,C s=250e-9F on (3)负载的参数设置 RLC串联环节中的R对应R d,L对应L d,其负载根据类型不同做不同的调整。 (4)完成以下任务: ①仿真绘出电阻性负载(RLC串联负载环节中的R d= Ω,电感L d=0,C=inf,反电动势为0)下α=30°,60°,90°,120°,150°时整流电压U d,负载电流L 和晶闸管两端电压U vt1的波形。 d ②仿真绘出阻感性负载下(负载R d=Ω,电感L d为,反电动势E=0)α=30°,60°,90°,120°,150°时整流电压U d,负载电流L d和晶闸管两端电压U vt1的波形。 ③仿真绘出阻感性反电动势负载下α=90°,120°,150°时整流电压U d,负载电流L d和晶闸管两端电压U vt1的波形,注意反电动势E的极性。 (5)结合仿真结果回答以下问题: ①该三项半波可控整流电路在β=60°,90°时输出的电压有何差异?

浙江大学电力系统分析综合实验1

实验报告 课程名称:__电力系统综合分析使实验__ 指导老师:____成绩:__________________ 实验名称:____同步发电机准同期并列实验___实验类型:_______同组学生姓名:__________ 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一.实验目的 1、加深理解同步发电机准同期并列原理,掌握准同期并列条件; 2、掌握微机准同期控制器及模拟式综合整步表的使用方法; 3、熟悉同步发电机准同期并列过程; 4、观察、分析有关波形(*)。 二.原理与说明 将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。准同期并列要求在合闸前通过调整待并机组的电压和转速,当满足电压幅值和频率条件后,根据“恒定越前时间原理”,由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令,这种并列操作的合闸冲击电流一般很小,并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。根据并列操作自动化程度的不同,又分为:手动准同期、半自动准同期和全自动准同期三种方式。 正弦整步电压是不同频率的两正弦电压之差,其幅值作周期性的正弦规律变化。它能反映两个待并系统间的同步情况,如频率差、相角差以及电压幅值差。 线性整步电压反映的是不同频率的两方波电压间相角差的变化规律,其波形为三角波。它能反映两个待并系统间的频率差和相角差,并且不受电 压专业:电气工程及其自动化 姓名:___xxxxx____ 学号:__0000000__ 日期:__2012.9.19___ 地点:________________

最新电力系统分析总结(复习资料)

1、有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,称为电力系统 2、按电压等级的高低,电力网可分为:1低压电网(<1kv)2中低电网(11000kv) 3、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.按负荷对供电的可靠性分:一级、二级、三级负荷 4、我国电力系统常用的4种接地方式:1.中性点接地 2.中性点经消弧线圈接地3.中性点直接接地 4.中性点经电阻的电抗接地小电流接地方式:(1.2)优点:①可靠性能高②单相接地时,不易造成人身或轻微轻微的人身和设备安全事故缺点:经济性差、容易引起谐振,危及电网的安全运行。大接地电流方式:(3.4)优点:①能快速的切除故障、安全性能好②经济性好。缺点:系统供电可靠性差(任何一处故障全跳) 5、消弧线圈的工作原理:在单相接地时,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,一般都采用过电压法。 6、架空线路的组成:①导线、②避雷线、③杆塔、④绝缘子、⑤金具 7、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。 8、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。 9、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。 10、三绕组变压器的绕组排列方式:①中、高、低②低、中、高排列原则:①高压绕组电压高,故绝缘要求也高,一般在最外层、②升压变压器一般采用:---- 1、标么值:是指实际有名值与基准值得的比值。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么值。基准值的选取: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、③P33 12、短路:指一切不正常的相与相之间的或相与地面之间的通路。形式: ①三相电路、②单相短路接地、③两相短路、④两相短路接地。 13、短路计算的任务; ①在选择电气设备时,要保证电气设备要有足够的动稳定性和热稳定性,这都要以短路计算为依据。②为了合理地配置各种继电保护装,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。 14、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的功率的电源。特点:①电源频率和电压保持不变、②电源的内阻为零。 15、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。16、短路电流实际上包括两个分量:①是周期性分量,即稳态短路电流,它是短路电流中的强迫分量,其幅值Im取决于电源电动势的幅值和电路参数。 ②是非周期分量,它是短路电流中的自由分量,按指数形式衰减。17、 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。18、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120°的相位,且与系统在正常对称运行下的相序相同。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120°的相位差但与正常运行时的相许相反,以A相为基准相,有Ib2=Ia2?ej120、Ic2=Ia2?ej-120;③零序分量:各相量的绝对值相等,相位相同,也即Ia0=Ib0=Ic0。19、力系统元件的序参数:同步发电机的负序和零序阻抗:正序电抗、负序电抗、零序电抗。20、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。 21、短路功率主要用来校验断路器的切断能力。22、不对称故障:①纵向故障:指的是网络中的两个相邻节点k和k′之间出现不正常的断开或三相阻抗不相等的情况。②横向故障:23、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。 24、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。25、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。 26、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能满足负荷供电的要求,②而有的负荷必须从两个方向或两个以上方向同时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提供电力才能满足负荷供电要求的负荷节点,称为功率分点。27、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。28、潮流计算的主要内容:①电流和分布的计算、②节点电压和电压损耗的计算、③功率损耗的计算。29、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30、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。电力系统中的绝大多数节点属于这一类型。②PU 节点:这类节点是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。31、 ①平衡节点:在潮流分布算出之,网络中的功率损耗是未知的。因此网络中至少有一个节点的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。32、高斯—塞得尔潮流计算步骤:P130 功率因数:cos@=Pmax/Sn 33、每一次选代中,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。 34、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svc、⑤高压输电线的充电功率。 35、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i,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。36、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% 37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/Un1 38、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,也将作适当的调整;负荷从系统中吸收的实际功率也将作一定调整,从而在新的频率下,达到新的功率平衡。 39、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。为了使系统稳定运行在fn下,此时用自动调频装置去调整,使发电机的静态曲线向上平移,直至系统发电机组的输入功率能符合负荷功率的增长的需要使系统频率运行于fn 上。序参数:对称的三相电路中流过不同序列的电流时,所遇到的阻抗是不同的,然而同一相序的电压和电流间仍符合欧姆定律。40、降低网损的技术措施:①提高用户处的功率因数,避免无功功率还距离传送;②在闭式网络中实行功率经济分布;③组织变压器经济运行; ④合理组织各发电厂经济运行; ⑤合理选择导线的截面积;⑥调整用户的负荷曲线,调峰节电。⑦合理安排检修计划;⑧适当提高电力网的运行电压水平。41、等微增率准则:就是运行的发电机组按微增率相等的原则来分配负荷,这样就是使系统总的燃料消耗 为最小,从而是最经济的。42、提高电力系统静态稳定性的措施:①减小元件 的电抗、②采用自动调节励磁装置、③改善系统的结构和采用中间补偿设备。 1、有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,称为电力系统2、按电压等级的高低,电力网可分为:1低压电网 (<1kv)2中低电网(11000kv)3、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. 按负荷对供电的可靠性分:一级、二级、三级负荷4、我国电力系统常用 的4种接地方式:1.中性点接地 2.中性点经消弧线圈接地3.中性点直接接地 4. 中性点经电阻的电抗接地小电流接地方式:(1.2)优点:①可靠性能 高②单相接地时,不易造成人身或轻微轻微的人身和设备安全事故缺点:经济 性差、容易引起谐振,危及电网的安全运行。大接地电流方式:(3.4)优 点:①能快速的切除故障、安全性能好②经济性好。缺点:系统供电可靠性 差(任何一处故障全跳)5、消弧线圈的工作原理:在单相接地时,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,一般都采用过电压法。 6、架空线路的组成:①导线、②避雷线、③杆塔、④绝缘子、⑤金具 7、 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。8、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。9、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。 10、三绕组变压器的绕组排列方式:①中、高、低②低、中、高排列原 则:①高压绕组电压高,故绝缘要求也高,一般在最外层、②升压变压器一般 采用:---- 1、标么值:是指实际有名值与基准值得的比值。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么值。基准值的选取: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、③P33 12、短路:指一切不正常的相与相之间的或相与地面之间的通路。形式: ①三相电路、②单相短路接地、③两相短路、④两相短路接地。 13、短路计算的任务; ①在选择电气设备时,要保证电气设备要有足够的动 稳定性和热稳定性,这都要以短路计算为依据。②为了合理地配置各种继电保护 装,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。 14、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 无穷大的功率的电源。特点:①电源频率和电压保持不变、②电源的内阻为零。 15、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。16、短路电流实际上包括两个分量:①是周期性分量,即稳态短路电流, 它是短路电流中的强迫分量,其幅值Im取决于电源电动势的幅值和电路参数。 ②是非周期分量,它是短路电流中的自由分量,按指数形式衰减。17、 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。18、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120°的相位, 且与系统在正常对称运行下的相序相同。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120°的相位差但与正常运行时的相 许相反,以A相为基准相,有Ib2=Ia2?ej120、Ic2=Ia2?ej-120;③零序分量:各 相量的绝对值相等,相位相同,也即Ia0=Ib0=Ic0。19、力系统元件的序参数: 同步发电机的负序和零序阻抗:正序电抗、负序电抗、零序电抗。20、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。 21、短路功率主要用来校验断路器的切断能力。22、不对称故 障:①纵向故障:指的是网络中的两个相邻节点k和k′之间出现不正常的断开 或三相阻抗不相等的情况。②横向故障:23、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。 24、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。25、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。 26、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 提供电力就能满足负荷供电的要求,②而有的负荷必须从两个方向或两个以上方 向同时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 提供电力才能满足负荷供电要求的负荷节点,称为功率分点。27、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。28、潮流计算的 主要内容:①电流和分布的计算、②节点电压和电压损耗的计算、③功率损耗的 计算。29、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30、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。电力系统中的绝大多数节点属于这一类型。②PU 节点:这类节点是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。31、 ①平衡节点:在潮流分布算出之,网络中的功率损耗是未知的。因此 网络中至少有一个节点的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。32、高斯—塞得尔潮流计算步骤:P130 功 率因数:cos@=Pmax/Sn 33、每一次选代中,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。 34、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svc、⑤高压输电线的充电功率。 35、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i,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。36、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% 37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/Un1 38、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,也将作适当的调整;负荷从系统中吸收的实际功率也 将作一定调整,从而在新的频率下,达到新的功率平衡。 39、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。为了使系统稳定 运行在fn下,此时用自动调频装置去调整,使发电机的静态曲线向上平移,直 至系统发电机组的输入功率能符合负荷功率的增长的需要使系统频率运行于fn 上。序参数:对称的三相电路中流过不同序列的电流时,所遇到的阻抗是不 同的,然而同一相序的电压和电流间仍符合欧姆定律。40、降低网损的 技术措施:①提高用户处的功率因数,避免无功功率还距离传送;②在闭式网络 中实行功率经济分布;③组织变压器经济运行; ④合理组织各发电厂经济运行; ⑤合理选择导线的截面积;⑥调整用户的负荷曲线,调峰节电。⑦合理安排检修 计划;⑧适当提高电力网的运行电压水平。41、等微增率准则:就是 运行的发电机组按微增率相等的原则来分配负荷,这样就是使系统总的燃料消耗 为最小,从而是最经济的。42、提高电力系统静态稳定性的措施:①减小元件 的电抗、②采用自动调节励磁装置、③改善系统的结构和采用中间补偿设备。 1、有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,称为电力系统2、按电压等级的高低,电力网可分为:1低压电网 (<1kv)2中低电网(11000kv)3、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. 按负荷对供电的可靠性分:一级、二级、三级负荷4、我国电力系统常用 的4种接地方式:1.中性点接地 2.中性点经消弧线圈接地3.中性点直接接地 4. 中性点经电阻的电抗接地小电流接地方式:(1.2)优点:①可靠性能 高②单相接地时,不易造成人身或轻微轻微的人身和设备安全事故缺点:经济 性差、容易引起谐振,危及电网的安全运行。大接地电流方式:(3.4)优 点:①能快速的切除故障、安全性能好②经济性好。缺点:系统供电可靠性 差(任何一处故障全跳)5、消弧线圈的工作原理:在单相接地时,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,一般都采用过电压法。 6、架空线路的组成:①导线、②避雷线、③杆塔、④绝缘子、⑤金具 7、 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。8、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。9、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。 10、三绕组变压器的绕组排列方式:①中、高、低②低、中、高排列原 则:①高压绕组电压高,故绝缘要求也高,一般在最外层、②升压变压器一般 采用:---- 1、标么值:是指实际有名值与基准值得的比值。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么值。基准值的选取: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、③P33 12、短路:指一切不正常的相与相之间的或相与地面之间的通路。形式: ①三相电路、②单相短路接地、③两相短路、④两相短路接地。 13、短路计算的任务; ①在选择电气设备时,要保证电气设备要有足够的动 稳定性和热稳定性,这都要以短路计算为依据。②为了合理地配置各种继电保护 装,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。 14、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 无穷大的功率的电源。特点:①电源频率和电压保持不变、②电源的内阻为零。 15、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。16、短路电流实际上包括两个分量:①是周期性分量,即稳态短路电流, 它是短路电流中的强迫分量,其幅值Im取决于电源电动势的幅值和电路参数。 ②是非周期分量,它是短路电流中的自由分量,按指数形式衰减。17、 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。18、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120°的相位, 且与系统在正常对称运行下的相序相同。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120°的相位差但与正常运行时的相 许相反,以A相为基准相,有Ib2=Ia2?ej120、Ic2=Ia2?ej-120;③零序分量:各 相量的绝对值相等,相位相同,也即Ia0=Ib0=Ic0。19、力系统元件的序参数: 同步发电机的负序和零序阻抗:正序电抗、负序电抗、零序电抗。20、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。 21、短路功率主要用来校验断路器的切断能力。22、不对称故 障:①纵向故障:指的是网络中的两个相邻节点k和k′之间出现不正常的断开 或三相阻抗不相等的情况。②横向故障:23、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。 24、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。25、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。 26、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 提供电力就能满足负荷供电的要求,②而有的负荷必须从两个方向或两个以上方 向同时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 提供电力才能满足负荷供电要求的负荷节点,称为功率分点。27、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。28、潮流计算的 主要内容:①电流和分布的计算、②节点电压和电压损耗的计算、③功率损耗的 计算。29、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30、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。电力系统中的绝大多数节点属于这一类型。②PU 节点:这类节点是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。31、 ①平衡节点:在潮流分布算出之,网络中的功率损耗是未知的。因此 网络中至少有一个节点的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。32、高斯—塞得尔潮流计算步骤:P130 功 率因数:cos@=Pmax/Sn 33、每一次选代中,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。 34、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svc、⑤高压输电线的充电功率。 35、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i,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 精品文档

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