第9章_电力系统的负荷
电力系统分析第9章电力系统负荷
12.07.2021
整理课件
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负荷模型
指在电力系统分析计算中对负荷特性所作的物理模拟或数学描述。
也可分为动态模型和静态模型。将负荷的静态特性用数学公式表
述出来，就是负荷的静态数学模型。负荷的电压静态特性常用二
次多项式表示
P=PN[aP(V/VN)2+bP(V/VN)+cP] （9-5）
Q=QN[aq(V/VN)2+bq(V/VN)+cq] （9-6） 式中，VN为额定电压，PN和QN为额定电压时的有功和无功功率，
当频率维持额定值不变时，负荷功率与电压的关系称为 负荷的电压静态特性。当负荷端电压维持额定值不变时， 负荷功率与频率的关系称为负荷的频率静态特性
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各类用户的负荷特性依其用电设备的组成情况而不同， 一般是通过实测确定。
图9—5表示由6kV电压供电的中小工业负荷的静态特 性。负荷组成：异步电动机79．1％；同步电动机 3．2％；电热电炉17．7％
（又称谷荷）。为了方便计算，实际上常把连续变化的曲线绘 制成阶梯形，如图9-1（b）所示。根据负荷曲线可以计算一日 的总耗电量，即
24
Wd Pdt 0
故日平均负荷为
PavW 24d214204Pdt
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为了说明负荷曲线的起伏特性，常引用这样两个系数：负荷
率km和最小负荷系数α。
电力系统的发电负荷：供电负荷再加上发电厂用电消耗的 功率，就是各发电厂应该发出的功率。
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9.2 负荷曲线
常用的负荷曲线有日负荷曲线和年负荷曲线。就是实际 的系统负荷随时间变化的规律。图9—1所示的电力系统日负荷 曲线描述了一天24小时负荷的变化情况。负荷曲线中的最大值
电力系统分析思考题与习题及答案
第1章思考题与习题1-1动力系统、电力系统和电力网的基本组成形式如何？1-2电力系统的接线方式有几种？何谓开式网络？何谓闭式网络？1-3简述电力系统运行特点和要求。
1-4如何评价电能质量，电能质量的三个指标是什么？各有怎样要求？1-5为什么要规定电力系统的电压等级？简述主要电压等级。
1-6电力系统的各个元件（设备）的额定电压如何确定？举例说明。
1-7电力系统的负荷曲线有几种？什么是年持续负荷曲线和最大负荷利用小时数？T。
1-8某一负荷的年持续负荷曲线如图1-11所示，试求最大负荷利用小时数max图1-11 题1-8的年持续负荷曲线1-9试确定图1-12所示的电力系统中发电机和变压器的额定电压（图中标示电力系统的额定电压）。
图1-12题1-9电力系统接线图+抽头，T2运行于主抽头，1-10试求图1-12中各变压器的额定变比，当变压器T1运行于5%-抽头时，各变压器的实际变比是多少？T3运行于 2.5%1-11某电力系统的典型日负荷曲线如图1-13所示，试计算日平均负荷和负荷率。
图1-13题1-11的日负荷曲线第2章思考题与习题2-1 架空输电线路的电阻、电抗、电纳和电导是如何计算的，影响电抗的参数的主要因素是什么？2-1 架空线路采用分裂导线有哪些优点？电力线路一般采用什么样的等效电路表示？ 2-3 何谓自然功率？2-4 双绕组和三绕组变压器一般以什么样等值电路表示？2-5 对于升压型和降压型的变压器，如果所给出的其他原始数据均相同，它们的参数相同吗？为什么？2-7 什么称为变压器的额定变比、实际变比、平均额定电压变比，在归算中如何应用？ 2-8 何谓有名值？何谓标幺制？标幺制有什么优缺点？基准值如何选取？ 2-9 电力系统等值电路的元件参数计算时，何谓精确计算法？何谓近似计算法？它们分别用在怎样的场合？2-10 试推导由负荷功率求取恒定负荷阻抗或导纳的方法。
2-11 一条长度为600km 的500kV 架空线路，使用4×LGJ-400分裂导线，611110.01870.275 4.05100r x km b S km g -=Ω=Ω=⨯=、、、。
计算负荷的方法
计算负荷的方法在电力系统中，负荷是指电力系统所需的电能。
计算负荷是电力系统规划和运行中的重要工作，合理的负荷计算可以为电力系统的设计和运行提供重要依据。
下面将介绍一些常用的计算负荷的方法。
首先，最常见的计算负荷的方法是基于历史数据的统计分析。
通过对历史负荷数据的分析，可以得到负荷的日、月、年等周期性变化规律，以及负荷的峰值、谷值等特点。
这种方法可以为电力系统的负荷预测提供依据，为电力系统的规划和运行提供参考。
其次，还可以采用负荷曲线法来计算负荷。
负荷曲线是指在一定时间范围内，按照负荷大小的顺序排列的曲线，通过绘制负荷曲线，可以直观地了解负荷的变化规律。
利用负荷曲线，可以进行负荷分段、负荷平滑等操作，为电力系统的规划和运行提供依据。
另外，还可以采用负荷率法来计算负荷。
负荷率是指实际负荷与额定负荷之比，通过对负荷率的计算，可以了解电力系统的负荷利用率，从而为电力系统的规划和运行提供参考。
此外，还可以采用负荷预测法来计算负荷。
负荷预测是指通过对负荷变化规律的分析，利用数学统计方法和模型来进行负荷的预测。
通过负荷预测，可以为电力系统的规划和运行提供预测性的依据，提高电力系统的运行效率和经济性。
最后，还可以采用负荷抽样法来计算负荷。
负荷抽样是指在一定时间范围内，对负荷进行抽样观测，通过对抽样数据的分析，可以得到负荷的变化规律和特点。
通过负荷抽样，可以为电力系统的规划和运行提供实时的负荷数据，为电力系统的运行调度提供依据。
综上所述，计算负荷的方法有多种，可以根据实际情况选择合适的方法进行负荷计算，为电力系统的规划和运行提供科学依据。
希望以上内容能够对大家有所帮助，谢谢阅读！。
2-电力系统的负荷(2015-10 授课用)
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本课程中，对负荷模型一般都作简化处理。
潮流计算中，负荷常用恒定功率表示，必要时也采 用线性化的静态特性。
短路计算中，负荷或表示为含源阻抗支路，或表示 为恒定阻抗支路。 稳定计算中，综合负荷可表示为恒定阻抗、静态特 性或不同比例的恒定阻抗和异步电动机的组合。
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五、什么是负荷预测？
利用已知的历史负荷、气象信息等，结合人工经 验，预测未来的负荷变化。 重要性：可类比产品市场预测，电能不能大量存 储，对预测精度要求高。
的恒阻抗+ 60%的恒功率）。
（2）暂态计算也可用多项式静态负荷模型，但在
低电压下(0.6pu) 多转化为恒阻抗模型。多数情况
下，采用包含一定比例电动机的动态负荷模型。
51
（3）在电力系统动态分析中,对负荷模型不太
敏感的负荷点可采用静态负荷模型。当结果对负
荷模型的灵敏度较高时,应当采用动态负荷模型。
d ( P / PN ) PU d (U / U N )
电压特性系数
Pf
P U
f f N
频率特性系数
QU
f f N
Qf
U 2 P PN ( ) UN U 2 Q QN ( ) UN
f fN
d ( P / PN ) Pf d ( f / f N ) U U
间接特征量： 峰谷差 日用电量A 日平均负荷Pav 日负荷率 最小负荷系数
21
日有功负荷曲线图
日负荷率
Pav km Pmax
最小负荷系数
Pmin Pmax
《电力系统分析》第九章 机组的机电特性
Eq j( X d X q )Id
EQ
jIX q
jId X d
Eq
E jIX d
Uq
U
Iq I
jIq X d
Id Ud
d
第九章 机组的机电特性
由相量图，可得
EQ jEQ U jIX q
Eq jEq EQ j(X d X q )Id U jIX q j(X d X q )Id
j 1
j i
设
Yij Gij jBij Yij e jij
Gij Yij cosij
Bij Yij sin ij
ij
tan1 Bij Gij
通过推演，可得
m
Pi Ei2Gii Ei E j Yij sin(ij ij ) j 1 ji
其中 ij 90 ij ，为导纳角的余角。
第九章 机组的机电特性
上式表明，任一发电机发出的有功功率是该发电机电 动势相对于其它发电机电动势相量的相角差函数。
在系统含有三台及以上发电机的情况下，不能再用曲 线作出发电机的功角特性。
对于系统有两台机的情形，其功率表达式为： PE1 E12G11 E1E2 (G12 cos12 B12 sin 12 )
由回转力矩求单位机组的惯性时间常数的计算公式为
TJ
2.74GD2nN2 1000SN
式中，GD2为包括原动机在内的机组转子的回转力矩；nN 为机组的额定转速；SN为机组的额定功率。
第九章 机组的机电特性
同步发电机基本结构
dc
x
a y
f a
cq b
b z
第九章 机组的机电特性
电力系统的负荷
第九章 电力系统的负荷
9.1
负荷的组成
9.2 负荷曲线
9.3 负荷特性与负荷模型
1.1 负荷的组成
1.电力系统的负荷： 系统所有电力用户的用电设备所消耗的
电功率总和（综合用电负荷）
2.电力系统的供电负荷： 综合用电负荷与电力网的功率损耗之和
3.电力系统的发电负荷： 供电负荷与发电厂厂用电消耗的功率之
1.３负荷特性和负荷模型
（２）静态模型：
P PN (1 k pv V )
Q QN (1 kqv V )
P PN (1 k pf f )
Q QN (1 kqf f )
V
(V
VN ) VN
, f
(f
fN )
fN
需要同时考虑电压和频率变化时
P PN (1 k pv V )(1 k pf f ) Q QN (1 kqv V )(1 kqf f )
总结
1.负荷曲线的概念和几种典型负荷曲线的用途。 作业： P7：3
km
Pav Pm ax
Pmin
Pm ax
也适用于 其他时间段
1.２负荷曲线
2 .年最大负荷曲线
一年内每月（或每日）最大功率负荷变化
的情况。用来安排发电设备的检修计划和发电
机组扩建。
新的
装机容量
装机容量
检修机组容 量和检修时
间乘积
1.２负荷曲线
3.年持续负荷曲线 按一年中实际负荷数值的大小及其持续小时数
和．
1.２负荷曲线
年
持
日
最
续
负
大
大
荷
负
负
曲
荷
荷
线
曲
电气工程基础复习题
电气工程基础复习题复习题第一章引论1.电力系统的输电方式有哪几种？直流输电与交流输电2.为什么电能要采用高电压传输？因为最合理的减少线损的途径就是提高电压3.掌握电力系统中常用设备的国标图形符号。
详见课件4.电力系统主要由哪些部分构成？发电厂，输电线路，配电系统，负荷5.电力负荷包括哪些？电灯，电热器，电动机（感应电动机，同步电动机）整流器，变频器或其他装置6.电力系统的基本参量有哪些？总装机容量，年发电量，最大负荷，年用电量，额定频率，最高电压等级7.线路电压越高，其输送功率和输送距离如何变化？输送功率越大，输送距离越远8.线路、发电机、变压器的额定电压有什么规定？线路额定电压即线路的平均电压，线路始端电压为1.05Ｘ额定值，并使末端电压不低于0.95Ｘ额定值。
发电机通常接于线路始端，因此发电机的额定电压将比线路额定电压高5％变压器一次侧接电源，与用电设备相当，变压器一次侧额定电压等同于用电设备的额定电压（直接和发电机相连的升压变压器一次侧额定电压等于发电机的额定电压）；变压器的二次侧额定电压应较线路额定电压高5％。
正常时变压器二次侧电压比线路额定电压高5％，变压器二次侧额定电压取比线路额定电压高10％9.发电厂主要有哪些类型？火力发电厂（75％），水力发电厂（20％，迳流式，坝后式，河床式，抽水蓄能），核能发电厂（1％），其他可再生能源发电方式（4％，风力，地热，潮汐，太阳能）10.变电所有哪些类型？按功能划分：升压变电所，降压变电所按系统地位：枢纽变电所，中间变电所，地区变电所，终端变电所11.电力负荷如何分级？一级负荷，二级负荷，三级负荷；详见课本25页12.电力系统运行的特点是什么？1）电能目前还不能大量储存；2）电力系统的暂态过程非常迅速；3）供电中断有可能给国民经济和人民生活造成重大损失4）对电能质量（电压和频率）的要求十分严格，偏离规定值过多时，将导致产生废品，损坏设备，甚至出现从局部范围到大面积的停电。
大学_电力系统分析第二版(孟祥萍著)课后答案下载
电力系统分析第二版(孟祥萍著)课后答案下载电力系统分析(第2版)内容介绍第一篇电力系统的稳态分析第1章电力系统的基本概念1.1 电力系统的组成和特点1.2 电力系统的电压等级和规定1.3 电力系统的接线方式1.4 电力线路的结构小结思考题与习题第2章电力网各元件的参数和等值电路2.1 输电线路的参数2.2 输电线路的等值电路2.3 变压器的等值电路及参数2.4 标么制小结思考题与习题第3章简单电力系统的潮流计算3.1 基本概念3.2 开式网络电压和功率分布计算3.3 简单闭式网络的电压和功率分布计算小结思考题与习题第4章电力系统的有功功率平衡与频率调整 4.1 概述4.2 自动调速系统4.3 电力系统的频率特性4.4 电力系统的频率调整4.5 电力系统中有功功率的平衡小结思考题与习题第5章电力系统的无功功率平衡与电压调整 5.1 电压调整的必要性5.2 电力系统的无功功率平衡5.3 电力系统的电压管理5.4 电压调整的措施小结思考题与习题第6章电力系统的经济运行6.1 电力系统负荷和负荷曲线6.2 电力系统有功功率负荷的经济分配6.3 电力网中的电能损耗6.4 降低电力网电能损耗的措施小结思考题与习题第二篇电力系统的电磁暂态第7章同步发电机的基本方程7.1 同步发电机的原始方程7.2 d、q、0坐标系统的发电机基本方程7.3 同步电机的稳态运行小结思考题与习题第8章电力系统三相短路的暂态过程8.1 短路的基本概念8.2 无限大功率电源供电系统的三相短路分析8.3 无阻尼绕组同步发电机突然三相短路的分析 8.4 计及阻尼绕组的同步电机突然三相短路分析 8.5 强行励磁对同步电机三相短路的影响小结思考题与习题第9章电力系统三相短路电流的实用计算9.1 交流分量电流初始值的计算9.2 起始次暂态电流和冲击电流的计算9.3 计算曲线法9.4 转移阻抗及电流分布系数小结思考题与习题第10章电力系统各元件的序阻抗和等值电路 10.1 对称分量法10.2 对称分量法在不对称故障分析中的应用10.3 同步发电机的负序和零序电抗10.4 异步电动机的负序电抗和零序电抗10.5 变压器的零序电抗10.6 架空输电线的零序阻抗10.7 电缆线路的零序阻抗10.8 电力系统的序网络小结思考题与习题第11章电力系统简单不对称故障的分析和计算 11.1 单相接地短路11.2 两相短路11.3 两相短路接地11.4 正序等效定则的应用11.5 非故障处电流和电压的计算11.6 非全相运行的分析计算小结思考题与习题第三篇电力系统的机电暂态第12章电力系统稳定性概述12.1 概述12.2 同步发电机组的转子运动方程12.3 简单电力系统的功角特性12.4 复杂电力系统的功角特性12.5 同步发电机自动调节励磁系统小结思考题与习题第13章电力系统静态稳定13.1 简单电力系统的静态稳定13.2 负荷的静态稳定13.3 小干扰法分析电力系统静态稳定13.4 自动调节励磁系统对静态稳定的影响 13.5 提高电力系统静态稳定的措施小结思考题与习题第14章电力系统暂态稳定14.1 电力系统暂态稳定概述14.2 简单电力系统的暂态稳定14.3 复杂电力系统暂态稳定的分析计算 14.4 提高电力系统暂态稳定性的措施14.5 电力系统的异步运行小结思考题与习题第四篇电力系统计算的计算机算法第15章电力网络的数学模型15.1 电力网络的基本方程式15.2 节点导纳矩阵及其算法15.3 节点阻抗矩阵及其算法小结思考题与习题第16章电力系统故障的计算机算法16.1 概述16.2 对称故障的计算机算法16.3 简单不对称故障的计算机算法小结思考题与习题第17章电力系统潮流计算的计算机算法 17.1 概述17.2 潮流计算的基本方程17.3 牛顿-拉夫逊法潮流计算17.4 pq分解法潮流计算小结思考题与习题第18章电力系统稳定的计算机算法18.1 简化模型的暂态稳定计算18.2 简化模型的静态稳定计算小结思考题与习题附录附录1 程序清单1.1 形成节点导纳矩阵1.2 形成节点阻抗矩阵1.3 对称故障的计算1.4 用计算曲线计算对称故障1.5 简单不对称故障的计算1.6 牛顿-拉夫逊法潮流计算1.7 户口分解法潮流计算1.8 分段法确定发电机转子摇摆曲线1.9 小干扰法判断系统的静态稳定附录2 短路电流周期分量计算曲线数字表参考文献电力系统分析(第2版)目录《电力系统分析(第2版)》是教育科学“十五”国家规划课题研究成果之一。
电力系统的负荷
U UN
2
BP
U UN
CP
Q
QN
AQ
U UN
2
BQ
U UN
CQ
32
1
2 3
P
PN
AP
U UN
2
BP
U UN
CP
Q
QN
AQ
U UN
2
BQ
U UN
CQ
1------等效恒定阻抗负荷 2------等效恒定电流负荷 3------等效恒定功率负荷
33
思考题？
AP、BP、CP AQ、BQ、CQ
✓若不计负荷的频率特性
31
P
PN
AP
U UN
2
BP
U UN
CP
1
d(P / PN ) d( f / fN )
f
N
f fN
Q
QN
AQ
U UN
2
BQ
U UN
CQ
1
d(Q / QN ) d( f / fN )
fN
f fN
P
PN
AP
29
(一)多项式负荷静态特性
P
PN
AP
U UN
2
BP
U UN
CP
1
d(P / PN ) d( f / fN )
f
N
f fN
Q
QN
AQ
U UN
2
BQ
U UN
CQ
1
d(Q / QN ) d( f / fN )
fN
f fN
负荷的电压特性
负荷的频率特性
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❖负荷静态模型系数的意义
电力系统-第9章
根据研究的时间范畴，将电压稳定分为：暂态电压稳 定、中期电压稳定和长期电压稳定。 暂态电压稳定的时间范围为0～10s，主要研究感应电 动机和HVDC的快速负荷恢复特性所引起的电压失稳， 特别是短路后电动机由于加速引起的失稳或由于网络 弱联系引起的异步电机失步的电压稳定问题。 中期电压稳定（又称扰动后或暂态后电压稳定）的时 间范畴为1～5min，包括OLTC、电压调节器及发电 机最大电流限制的作用。 长期电压稳定的时间范畴为20～30min，其主要相关 的因素为输电线过负荷时间极限、负荷恢复特性的作 用、各种控制措施（如甩负荷等）等。
TJ 为归算到功率基准值S B的发电机组的惯性时间常数（s); T 为时间（s);
当 N 时
1，则M P 当 N 时M P PT Pe
d 2 P 2 N dt TJ
不同的形式，如 当 (rad )、t ( s)、TJ ( s)时
d , dt d d 2 dt dt 2
得转子运动机械转矩方程：
d d 2 J J J M M T Me 2 dt dt 1 2
2、 同步发电机组的基本方程式（用电气量表示的 发电机组运动方程） p 发电机转 i 机械角度→电角度 p 子轴线 电角度θ 电角速度ω 极对数p
V1 G
V1
T1
L
T2
V2
jX d
jX T 1
jX L jX L
P+jQ jX T 2
I
V1
V2
功角特性： P V1V2 sin 12 X
其中：V1、V2为送端和受端发电机电动势 1 X X d XT1 X L XT 2 2 12为V1与V2间的相角差
第9章 电力系统的负荷
W = PmaxTmax
9.3 负荷特性与负荷模型
一、负荷特性 1.综合负荷 综合负荷： 1.综合负荷： 一定数量的各类用电设备及相关的变配电设备的组合。 一定数量的各类用电设备及相关的变配电设备的组合。可以 表示一个企业或一个地区的总负荷。 表示一个企业或一个地区的总负荷。 2.负荷特性 负荷特性： 2.负荷特性： 反映综合负荷的功率是随运行参数（电压和频率） 反映综合负荷的功率是随运行参数（电压和频率）的变化而 变化的曲线或数学表达式。 变化的曲线或数学表达式。 3.负荷特性包括： 3.负荷特性包括： 负荷特性包括 动态特性和静态特性； 动态特性和静态特性； 频率特性和电压特性。 频率特性和电压特性。
∫
8760
0
Pdt
0
t1
t2
Tmax
t3
8760
t
各类用户的年最大负荷利用小时数 负 荷 类 型 Tmax/h 2000~3000 1500~2200 3000~4500 6000~7000 1000~1500
户内照明及生活用电 一班制企业用电 二班制企业用电 三班制企业用电 农 灌 用 电
全年耗电量的近似估算
第9章 电力系统的负荷
主要内容： 主要内容：
负荷的分类及组成；负荷曲线； 负荷的分类及组成；负荷曲线；负荷特性及模型
9.1 负荷的组成
1.电力系统的负荷： 1.电力系统的负荷： 电力系统的负荷 系统中所有电力用户的用电设备所消耗的电功率总和。 系统中所有电力用户的用电设备所消耗的电功率总和。也称 电力系统的综合用电负荷 是所有用户的负荷总加。 综合用电负荷。 电力系统的综合用电负荷。是所有用户的负荷总加。 2.负荷分类 负荷分类： 2.负荷分类： 按负荷性质：工业、农业、交通运输业、商业、生活等； 按负荷性质：工业、农业、交通运输业、商业、生活等； 按供电可靠性：一级负荷、二级负荷、三级负荷。 按供电可靠性：一级负荷、二级负荷、三级负荷。 3.电力系统的供电负荷 电力系统的供电负荷： 3.电力系统的供电负荷： 综合用电负荷加上电力网的功率损耗。 综合用电负荷加上电力网的功率损耗。 4.电力系统的发电负荷 电力系统的发电负荷： 4.电力系统的发电负荷： 供电负荷加上发电厂厂用电消耗的功率。 供电负荷加上发电厂厂用电消耗的功率。
第九章 负荷控制和管理系统
负荷曲线中的最大值称 为日最大负荷P 为日最大负荷Pmax
负荷曲线中的最小值称 为日最小负荷P 为日最小负荷Pmin
（a）折线形日负荷曲线 图9—2电力系统日负荷曲线 2
（b）阶梯形日负荷曲线
电力系统日负荷曲线，描述了一天24小时负荷的变化情况． 电力系统日负荷曲线，描述了一天24小时负荷的变化情况． 24小时负荷的变化情况
四、负荷管理系统的主要功能
• • • • 1．远方抄表及自动计费功能 2．科学的防窃电功能 3．负荷预测功能 4．线损计算功能
第三节 负荷控制系统
(一)降压减负荷 已知： 可见电压的变化对负荷影响较大 电压的变化对负荷影响较大。 已知：P=U2/R ；可见电压的变化对负荷影响较大。 电网正常运行状态下允许电压在额定值的一定范围内 下允许电压在额定值的一定范围内( 电网正常运行状态下允许电压在额定值的一定范围内( 10％ 变化，这就为在系统高峰负荷期间， 如10％)变化，这就为在系统高峰负荷期间，通过暂时 降低有关线路电压来减轻系统的总负荷提供了可能。 降低有关线路电压来减轻系统的总负荷提供了可能。 • 实现方法：在馈电线路的末端，安装一个称为线路电 实现方法：在馈电线路的末端， 压传送器LVT(Line Transducer)的现场FTU， 的现场FTU 压传送器LVT(Line Voltage Transducer)的现场FTU， 用以监视降压减负荷期间该点的电压， 用以监视降压减负荷期间该点的电压，使之不低于容 许的最小值。此外，线路电压调整器VRC(Voltage 许的最小值。此外，线路电压调整器VRC(Voltage Controller)接收控制中心发出的控制信号 Reduction Controller)接收控制中心发出的控制信号 控制线路电压调整器的输入分接头动作。 ，控制线路电压调整器的输入分接头动作。 • • •
电力系统复习思考题
1、电力系统各类元件的额定电压与电力网的额定电压有什么关系？＊发电机的额定电压与系统的额定电压为同一等级时,发电机的额定电压规定比系统的额定电压高5 ％＊电力线路和系统的额定电压相等，称为网络的额定电压*根据T的功率传输方向，规定T接受功率侧的绕组为一次绕组，输出功率侧的绕组为二次绕组。
一次绕组相当于受电设备时，变压器额定电压与系统的额定电压相等，但直接与发电机联接时，其额定电压则与发电机的额定电压相等。
二次绕组的作用相当于供电设备，考虑其内部电压损耗，额定电压规定比系统的额定电压高10% ，如果变压器的短路电压小于7％或直接（包括通过短距离线路）与用户联接时，则规定比系统的额定电压高5％。
分接头的额定电压规定为：主抽头额定电压加上主抽头额定电压乘以分接头档位.例如对于＋5％抽头，升压变压器为242+0。
05*242=254。
1kV对于-5％抽头，升压变压器为242-0.05×242=229。
9kV，同样对于＋5％抽头，降压变压器则为220+0。
05＊220=231kV同样对于—5％抽头，降压变压器则为220-0.05＊220=209kV第二章1、试绘制电力网计算中，单位长度输电线路等值电路采用的等值电路.等值电路有哪些参数？各参数反映什么的物理现象？单位长度输电线路等值电路:如图所示其中参数电阻r0反映线路通过电流时产生有功功率损；电感L0反映载流导线产生磁场效应；电导g0反映线路绝缘介质中产生泄漏电流及导线附近空气游离而产生有功功率损失;C0反映带电导线周围电场效应。
2、何谓一相等值参数？电力系统的运行状态基本上是三相对称的(如正常运行状态).因此，只要研究一相电路情况就可以了。
电力系统的元件按三相连接，一般三相等值电路有星形和三角形两种。
为了便于应用一相等值电路进行分析计算，常把三角形电路化为星形电路.星形电路等值电路中的参数（计及了其余两相影响（如互感等））称作的一相等值参数.3、什么是导线的自几何均距？试写出圆柱形导线和的自几何均距分裂导线自几何均距计算公式。
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电气工程基础第二版上册（刘笙著）课后答案下载电气工程基础第二版上册（刘笙著）课后答案下载第1章电力系统概述11.1电力系统的发展历程11.2电力系统基本概念11.3发电系统21.3.1发电能源简介21.3.2火力发电31.3.3水力发电61.3.4风力发电91.3.5核能发电101.3.6太阳能发电141.3.7生物质发电171.3.8潮汐发电191.4电能的质量指标201.5电力系统的电压等级221.6变电站及类型23__小结24习题25第2章电力系统设备262.1汽轮发电机262.2水轮发电机262.3风力发电机272.4输变电设备292.5配电装置322.6高压电器362.6.1断路器362.6.2互感器402.7接地保护44__小结47习题47第3章电气主接线483.1电气主接线概念483.2电气主接线的形式483.2.1概述483.2.2有汇流母线的电气主接线493.2.3无汇流母线的电气主接线543.3主变压器和主接线的选择563.4工厂供电系统主接线573.5建筑配电系统接线593.5.1城网主接线603.5.2农网主接线61__小结62习题62第4章电气二次接线634.1二次接线基本概念634.1.1原理接线图644.1.2安装接线图654.2控制回路674.2.1对控制回路的一般要求684.2.2控制回路的组成684.2.3控制回路和信号回路操作过程分析70 4.3信号回路724.3.1位置信号724.3.2事故信号724.3.3预告信号724.4变电站的综合自动化734.4.1变电站自动化的含义734.4.2变电站综合自动化的发展历程73 4.4.3变电站综合自动化的特点734.4.4变电站综合自动化的基本功能74 4.4.5变电站综合自动化的结构75__小结77习题77第5章电力系统的负荷795.1电力系统负荷的分类795.2电力系统负荷曲线805.3电力系统负荷的计算825.4电网损耗的计算885.5用户负荷的计算905.6尖峰电流的计算915.7功率因数的确定与补偿925.8电力系统负荷的特性955.8.1负荷的静特性与动特性955.8.2负荷的综合特性97__小结98习题99第6章电力网络的稳态分析1006.1输电线路的参数计算与等值电路1006.1.1参数计算1006.1.2等值电路1036.2变压器的参数计算与等值电路1046.2.1双绕组电力变压器1046.2.2三绕组电力变压器1066.2.3自耦变压器1096.2.4分裂绕组变压器1106.3电力网络元件的.电压和功率分布计算111 6.3.1输电线路1116.3.2变压器1136.4电力网络的无功功率和电压调整1146.4.1无功功率调整1146.4.2中枢点电压管理1176.4.3电力系统调压措施1196.5潮流计算1246.5.1同电压等级开式电力网络1246.5.2多电压等级开式电力网络1266.5.3两端供电电力网络功率分布1276.5.4考虑损耗时两端供电电力网络功率和电压分布128 6.6直流输电简介1296.6.1艰难的发展史1296.6.2独特的功能1306.6.3两端直流输电系统1306.6.4直流输电特点及应用范围1316.6.5高压直流输电系统的主要电气设备1326.6.6光明的前景133__小结133习题134第7章电力系统的短路计算1357.1电力网络短路故障概述1357.2标幺值1377.3无限大功率电源供电网的三相短路电流计算1417.4有限容量电力网三相短路电流的实用计算1467.5电力系统各序网络的建立1547.6不对称短路的计算1587.7电力网短路电流的效应159__小结162习题162第8章电力系统的继电保护1648.1继电保护的基本概念1648.1.1继电保护的任务1658.1.2对继电保护装置的要求1658.2继电保护原理1678.3常用保护装置1678.4电流保护1698.4.1单侧电源电网相间短路的电流保护1698.4.2多侧电源电网相间短路的方向性电流保护174 8.4.3大电流接地系统零序电流保护1768.4.4小电流接地系统零序电流保护1808.5距离保护1838.5.1距离保护的基本原理1838.5.2距离保护的主要组成部分1848.5.3影响距离保护正常工作的因素及其防止方法1848.5.4距离保护的整定1918.6电力系统中变压器的保护1968.6.1变压器的纵差动保护1978.6.2变压器的电流和电压保护2008.6.3变压器的瓦斯保护2038.7电力电容器的保护2058.8线路的自动重合闸2098.8.1自动重合闸的要求和特点2098.8.2单侧电源线路的三相一次自动重合闸2108.8.3双侧电源线路的三相一次自动重合闸2118.8.4具有同步检定和无电压检定的自动重合闸2138.8.5自动重合闸动作时限选定原则2148.8.6自动重合闸与继电保护的配合2158.8.7单相自动重合闸2168.8.8综合自动重合闸简介2188.8.9自动重合闸在750kV及以上特高压线路上的应用218 __小结219习题220第9章电力系统的安全保护2219.1防雷保护2219.1.1雷电的基本知识2219.1.2防雷保护装置2229.1.3输电线路的防雷保护2259.1.4发电厂的防雷保护2299.1.5变电站的防雷保护2319.2绝缘配合2349.3电气装置的接地236__小结237习题238第10章电力系统电气设备的选择23910.1电气设备选择遵循的条件23910.2高压电器的选择24010.2.1按正常工作条件选择高压电气设备240 10.2.2按短路条件校验24110.3低压电器的选择24210.4高压断路器的选择24510.5隔离开关及重合器和分段器的选择24610.6互感器的选择24710.6.1电流互感器的选择24710.6.2电压互感器的选择24910.7限流电抗器的选择24910.8电力系统母线和电缆的选择252 10.8.1母线的选择与校验25210.8.2电缆的选择与校验254__小结255习题256第11章电力工程设计25711.1电气工程绘图基本知识25711.2电气设备图形符号26011.3电力工程CAD介绍26911.3.1软件工程术语26911.3.2系统环境26911.4工厂供电设计示例27311.4.1工厂供电的意义和要求273 11.4.2工厂供电设计的一般原则274 11.4.3设计内容及步骤27411.4.4负荷计算及功率补偿27511.4.5变压器的选择27711.4.6短路计算27711.4.7导线、电缆的选择28011.4.8高、低压设备的选择28111.4.9变压器的继电保护28111.4.10变压器的瓦斯保护28311.4.11二次回路操作电源和中央信号装置284 11.4.12电测量仪表与绝缘监视装置28711.4.13防雷与接地28811.5变电站电气主接线设计290__小结292习题292第12章电力系统运行29312.1有功功率及频率的调整29312.2无功功率及电压的调整29612.3系统运行的稳定性30612.4电网运行的经济性308__小结311习题311电气工程基础第二版上册（刘笙著）：内容简介点击此处下载电气工程基础第二版上册（刘笙著）课后答案电气工程基础第二版上册（刘笙著）：目录电气工程基础为21世纪高等学校规划教材。
电力系统复习资料
第一章1.发电机把机械能转化成电能，用电设备把电能转化成机械能，由这些产生，变换，传送，分配，消耗电能的电气设备（发电机，变压器，电力线路及各种用电设备）联系在一起组成统一的整体就是电力系统。
在电力系统的基础上又加上动力设备，统称为动力系统。
2.电力网是指电力系统中除去发电机和用电设备外的部分动力系统是指电力系统和发电厂动力部分总和。
3.电力系统和电力网的区别：电力网指电力系统中除去发电机和用电设备外的部分，动力系统指电力系统和发电厂动力部分的总和。
所以，电力网是电力系统的一个组成部分，而电力系统又是动力系统的一个组成部分。
4.电力网络——电力系统——动力系统5.电厂的类型：火力发电厂，水力发电厂，核能发电厂，其他能源发电（太阳能，风力，潮汐发电）核心任务：把不同种类的一次能源转换成电能。
6.火电厂可以分为凝汽式火电厂和热电厂二大类，凝汽工火电厂是单一生产电能的火电厂；而热电厂即能产生电能，又向热用户提供电能。
7.为什么采用高压远距离输电：因为电流在导线中流过，将造成电压降落，功率损耗和电能损耗。
电压降落与导线中通过的电流成正比，功率损耗和电能损耗与电流的平方成正比，为提高运行的经济性，在输送功率不变的情况下，提高电压可以减小电流，不仅可以降低电压降落和电能损耗，还可以选择较细的导线，以节约电网的建设投资。
8.电能的传输方式：交流传输和直流传输。
9.电力变压器的主要作用除了升高或降低电压之外，还能起到将不同电压等级的电网相连。
10.变压器分类：1）按相数分类：单相式、三相式2）按每相绕组数分类：双绕组变压器和三绕组变压器3）按线圈的耦合方式分类：普通变压器和自耦变压器11.电能的传输是在输电线路上进行的，输电线路按结构分为架空线路和电缆线路。
架空线路元件组成：①导线和避雷线导线作用是传输电能，避雷线的作用是将电流引入大地，保护电力线路免受雷击②杆塔作用是用来支持导线和避雷线，并使导线和导线之间，导线与杆塔之间，导线和避雷器之间以及导线与大地之间保持一定的安全距离。
电力系统分析(二)考纲()
第十八章：电力系统小干扰稳定 1、 小干扰稳定的特征分析方法的思路和步骤
○1 列写电力系统各元件的微分方程以及联系各元件间关系的代数方程（如网络方程 ○2 分别对微分方程和代数方程线性化 ○3 消去方程中的非状态变量，求出线性化小扰动状态方程及矩阵 A ○4 进行给定运行情况的初态计算，确定 A 矩阵各元素的值 ○5 确定或判断 A 矩阵特征值实部的符号，判断系统在给定的运行条件下是否具有静态稳 定性。两种方法，一是直接求出 A 矩阵的所有特征值；二是求出式 dx/dt=AX 的特征方 程，由特征方程的系数间接判断特征值实部的符号（例如用劳斯法，胡尔维茨法等）。 2、简单系统微分-代数方程的线性化方法 3、低频振荡产生的原因及其抑制方法 4、比例式励磁调节器放大倍数选择对小干扰稳定功率极限的影响及其改进措施 5、静态稳定储备系数的定义 为保证电力系统运行的安全性，不能允许电力系统运行在稳定的极限附近，而要留有一 定的裕度，这个裕度通常用静态稳定储备系数来表示。
（3）
极坐标系的 PQ 分解法
简化 1：
把式子 11-60 的字块 N 和 K 略去，即元素都为 0，有 =-H ， =-L 依据为，交流高压电网中，线路电抗比电阻大得多，母线有功功率 P 主要受相位影
响，Q 受幅值影响，故
和
都相当小
优点：大大节省了及其内存和解题时间
简化 2（关键）：
把系数矩阵 H 和 L 简化为常数矩阵 =
可调容量大，调节速度好； 不会引起联络线功率和节点电压越限 （2）丰、枯季主调频厂和辅助调频厂的选择 从出力调整范围和调整速度来看，水电厂最适宜承担调频任务。但是在安排各类电厂的 负荷时，还应考虑整个电力系统运行的经济性。在枯水季节，宜选水电厂作为主调频厂，火 电厂中效率较低的机组则承担辅助调频的任务；在丰水季节，为了充分利用水力资源，避免
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第9章电力系统的负荷
今天，我们将进入电力系统负荷的学习。
主要对图9-1所示内容进行讲解。
图9-1 第
9章结构图
负荷
9- 1电力系统负荷
一负荷定义
电力系统的负荷就是系统中千万个用电设备消费功率的总和。
系统中所有电力用户的用电设备所消耗的电功率总和就是电力系统负荷（综合用电负荷），它是把不同地区、不同性质的所有用户的负荷加起来而得到的。
电力系统中的主要用电设备包括异步电动机、同步电动机、电热装置、整流装置和照明设备等。
不同的行业中，这些用电设备的比重也不同。
二负荷分类
1 按物理性能划分
有功负荷：指电能转换为其它能量，并在用电设备中真实消耗掉的能量，如照明设备，单位为kW。
无功负荷：在电能输送和转换过程中，需要建立磁场而消耗的动能，它仅完成电磁能量的相互转换，并不做功，因而称为“无功”，如电动机、变压器和整流装置等，单位为kvar。
2 按电能划分
a 综合用电负荷
指工业、交通运输业、农业、市政生活等各方面消耗的功率之和。
根据用户的性质，用电负荷又可以分为工业负荷、农业负荷、交通运输业负荷和人民生活用电
负荷等。
b 供电负荷
综合用电负荷加上电力网的功率损耗就是各发电厂应该供给的功率，称为电力系统的供电负荷。
c 发电负荷
供电负荷再加上发电厂厂用电消耗的功率，就是各发电厂应该发出的功率，称为电力系统的发电负荷。
9- 2负荷曲线
实际的系统负荷是随时间、季节、气候变化的，其变化规律可以用负荷曲线来描述。
按负荷种类可以分为有功功率负荷和无功功率负荷曲线；按时间长短可以分为日负荷和年负荷曲线，按描述的负荷范围可分为个别用户、电力线路、变电所、发电厂以至整个系统的负荷曲线。
上述三种特征相结合，就确定了某一种特定的负荷曲线，如电力系统的有功功率日负荷曲线。
下面介绍最常用的电力系统有功日负荷曲线、有功年最大负荷曲线以及年持续负荷曲线。
一日负荷曲线
1基本概念
电力系统负荷在一天24小时内变化的规律称为日负荷曲线，如图9-2所示。
日负荷曲线中最大值P max称为日最大负荷/尖峰负荷/峰荷。
日负荷曲线中最小值P min称为日最小负荷/谷荷。
为了方便计算，实际上常把连续变化的曲线绘制成阶梯形。
图9-2日负荷曲线
2日平均负荷
有功功率日负荷曲线所包的面积即为电力系统日用电量W d ，即
⎰=24
0Pdt W d (9-1) 因此日平均负荷P av 为
⎰==240
24124Pdt W P d av (9-2) 为了说明负荷曲线的起伏特性，常引用两个系数来描述，即负荷率k m 和最小负荷系数α。
max
P P k av m =
(9-3) max min P P =α (9-4)
0 4 8 12 16 20 24 t /h P/GW 5 4 3 2 1
负荷率k m 越小表明负荷曲线起伏大，发电机的利用率较差。
这两个系数不仅用于日负荷曲线，也可用于其它时间段的负荷曲线。
3 用途
日负荷曲线对电力系统的运行非常重要，它是安排日发电计划和确定系统运行方式的重要依据。
二 年负荷曲线
在制定电力系统规划时，不仅需要了解日负荷变化规律，而且还要了解一年或更长时间的最大负荷变化和增长的规律。
因此，年最大负荷曲线也就被提出。
1年最大负荷曲线
把一年内每月(或每日)的最大负荷抽取出来按年绘成曲线，描述一年内每月（或每日）最大有功功率负荷的变化，为年最大负荷曲线，如图9-3所示。
图9-3 年最大负荷曲线
P/G 1
其中年末最大负荷大于年初最大负荷的部分为年增长；低谷时段常用于安排发电设备的检修。
用来安排发电设备的检修计划，同时也为制订发电机组或发电厂的扩建或新建计划提供依据。
2 年持续负荷曲线
a 基本概念
按一年中系统负荷的数值大小及其持续小时数顺序排列而绘制成的曲线称为年持续负荷曲线，如图9-4所示。
在安排发电计划和进行可靠性估算时，常用到这种曲线。
0 8760 t/h
图9-4 年持续负荷曲线
b 用途
由年持续负荷曲线可以进行安排发电计划、进行可
靠性评估、负荷预测（短期、中期、长期）等工作。
注意：
无功功率负荷曲线不如有功功率曲线那样用得普遍，只是在进行系统无功功率平衡时才予以注意。
c 最大负荷利用小时数
根据年持续负荷曲线可以确定系统负荷的全年耗电量为
⎰=8760
0Pdt W (9-5)
如果负荷始终等于最大值P max ，经过T max 小时后所消耗的电能恰好等于全年的实际耗电量，则称T max 为最大负荷利用小时数，即
⎰==87600max max max 1Pdt P P W T (9-6)
利用T max 可以近似估算用户的全年耗电量。
三 负荷曲线的作用
1运行方式的安排
2对设备用电安全的监视
3无功功率统计和无功功率平衡
4电网损失的统计
5负荷预测
9- 3负荷特性与负荷模型
电力系统中每一个变电所供电的众多用户常用一个等值负荷P+jQ表示，称为综合负荷。
一个综合负荷包括的范围随所研究的问题而定，例如着重研究电力系统中110kV及以上电压等级的电力网时，可将110kV变电所二次侧母线的总供电功率用一个综合负荷表示。
因此综合负荷可能代表一个企业，或一个工业区、一个城市甚至一个广大地区的总用电功率。
各个综合负荷功率大小不等，成分各异。
综合负荷的功率一般随系统的运行参数(主要是电压和频率)的变化而变化，反映这种变化规律的曲线或数学表达式称为负荷特性。
一负荷特性
电力系统负荷特性是指负荷功率随电压或频率变化而变化的规律。
负荷特性包括静态特性和动态特性两类。
电压与频率缓慢变化时（稳态）负荷功率与负荷端母线电压或频率的关系为静态特性。
负荷端母线电压或频率在急剧变化过程中负荷功率与电压或频率的关系为动态特性。
当频率维持额定值不变时，负荷功率与电压的关系称为负荷的电压静态特性。
当负荷端电压维持额定值不变时，负荷功率与频率
的关系称为负荷的频率静态特性。
二 负荷模型
1 概念
负荷模型是指在电力系统分析计算中对负荷特性所作的物理模拟（等值电路）或数字描述。
由于不同综合负荷包含的各种负荷成分所占的比例可能差异很大，而在不同时刻、不同季节及在不同气象条件下，同一个综合负荷的各种负荷成分的比例也是变化的，所以要建立一个实用而准确的综合负荷模型是相当困难的，这是迄今尚未很好解决的一个问题。
通常将综合负荷模型分为动态模型和静态模型。
动态模型描述电压和频率急剧变化时，负荷有功和无功功率随时间变化的动态特性，它可表示为
),/,/,,,()
,/,/,,,( dt df dt dV f V t F Q dt df dt dV f V t F P Q P == (9-7)
由于负荷中异步电动机的比例相当大，所以负荷的功率不仅与电压V 、频率f 有关，而且与电压、频率的变化速度有关。
如何建立综合负荷动态特性的数学关系式，至今仍然是一个困难的问题。
综合负荷的静态模型描述有功和无功功率稳态值与电压及频率的关系，可表示为
),()
,(f V F Q f V F P Q P == (9-8)
称为负荷的静态特性。
综合负荷的电压和频率静态特性，可以根据各个基本负荷成分的静态特性方程式或实测曲线用统计方法综合起来得到，或者实际测量。
课本中提供了一种多项式的用电压静态特性表示的综合负荷模型的计算。
综合负荷用静态特性表示的模型用于电力系统正常稳态工况的计算，也可用于电压和频率变化缓慢的暂态过程计算。
2 常用模型
在短路和稳定计算中，负荷常用等值电路表示，最常用的综合负荷等值电路有：含源等值阻抗（或导纳）支路，恒定阻抗（或导纳）支路，异步电动机等值电路（即阻抗值随转差而变的阻抗支路）以及这些电路的不同组合。
在潮流计算时负荷常用恒定功率表示。
实际上，由于综合负荷所代表的用电设备数量大、分布广、种类繁多，其工作状态又带有很大的随机性和时变性（甚至时跃变性），如何建立一个既准确又实用的负荷模型，至今仍是一个尚未很好解决的困难问题。