电力系统稳态分析知识点汇总
电力系统稳态分析总结
电力系统稳态分析》总结对于这本书的总结,我准备采用分章总结,然后在结合整本书的内容进行整合分析;最后,谈谈我对这门学科的认识。
以下内容全部由我个人概括总结而写出来的。
第一章电力系统的基本概念第一章主要是给我们简单的介绍一下电力系统这个概念以及构成。
首先,电力系统的基本参量有七个,分别为:(1)总装机容量(Kw MW GW;(2)年发电量(MWh、GWh、TW?h);(3)最大负荷(Kw MW GW;(4)额定频率(我国为50Hz);(5 )最高电压等级;(6 )地理接线图;(7)电气接线图。
接下来就是讲了电能的生产、输送、消费的特点:(1)电能与国民经济各部门之间关系密切;(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。
接下来就强调了电力系统要稳定运行的基本要求,分别是:(1)保证可靠地持续供电;(2)保证良好的电能质量;(3)保证系统运行的经济性;(4)保证对环境的保护。
其中将符合分为三类,第一,一级负荷,主要为国家用电负荷。
第,二级符合,主要为工厂以及企业的用电负荷。
第三,三级负荷,主要为家庭负荷。
然后,就是介绍了接线方式和电压等级。
接线方式分为无备用和有备用接线方式。
无备用接线方式通常有三种:放射式,干线式和链式。
有备用可分为:放射式、干线式、链式、环式以及两端供电网络。
其电压等级与线路传输距离有关。
以上内容为第一章的主要内容。
第二章电力系统各元件的特性和数学模型对于本章的学习的内容主要有:1.发电机组的数学模型;2. 变压器的数学模型;3. 输电线路的数学模型;4. 用电负荷的数学模型。
其四种数学模型就为电力系统的四大组成部分。
发电机的数学模型:对于发电机的数学模型,其主要的量有有功功率和机端 电压或者有功功率和无功功率两种。
其对应的等值电路如下(用Proteus 软件画 的图):有功功率和机端电压其中与发电机有关的量还有复功率以及视在功率。
电力系统分析基础知识点总结
电力系统分析基础知识点总结电力系统分析基础目录稳态部分一.电力系统的基本概念填空题简答题二.电力系统各元件的特征和数学模型填空题简答题三.简单电力网络的计算和分析填空题简答题四.复杂电力系统潮流的计算机算法简答题五.电力系统的有功功率和频率调整1.电力系统中有功功率的平衡2.电力系统中有功功率的最优分配3.电力系统的频率调整六.电力系统的无功功率和频率调整1.电力系统的无功功率平衡2.电力系统无功功率的最优分布3.电力系统的电压调整暂态部分一.短路的基本知识1. 什么叫短路2. 短路的类型3. 短路产生的原因4. 短路的危害5. 电力系统故障的分类二.标幺制1. 数学表达式2. 基准值的选取3. 基准值改变时标幺值的换算4. 不同电压等级电网中各元件参数标幺值的计算三.无限大电源1. 特点2. 产生最大短路全电流的条件3. 短路冲击电流im4. 短路电流有效值Ich四.运算曲线法计算短路电流1.基本原理2.计算步骤3.转移阻抗4.计算电抗五.对称分量法1. 正负零序分量2. 对称量和不对称量之间的线性变换关系3. 电力系统主要元件的各序参数六.不对称故障的分析计算1. 单相接地短路2. 两相短路3. 两相接地短路4. 正序增广网络七.非故障处电流电压的计算1. 电压分布规律2. 对称分量经变压器后的相位变化稳态部分一一、填空题1、我国国家标准规定的额定电压有、、、、、、。
2、电能质量包含三方面。
3456、电网中性点对地运行方式有:三种,其中接地为大接地电流系统。
7、我国110kv及以上的系统中性点直接接地,35kv及以下的系统中性点不接地。
二、简答题1、电力网络是指在电力系统中由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的部分。
2、电力系统是指由发电机、各类变电所和输电线路以及电力用户组成的整体。
3、总装机容量是指电力系统中实际安装的发电机组额定百功功率的总和。
4、电能生产,输送,消费的特点:(1)电能与国民经济各个部门之间的关系都很密切(2)电能不能大量储存(3)生产,输送,消费电能各个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5、对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6、变压器额定电压的确定:变压器的一次侧额定电压应等于用电设备额定电压(直接和发电机相联的变压器一次侧额定电压应等于发电机的额定电压),二次侧额定电压应较线路额定电压高10%。
电力系统稳态分析-各知识点(详细版)
Ij
. (k )
Pjs jQ s j
(k )
Uj
i 1 j 1
U j Z ij I j Z ij I j
j i
. (k )
n
. ( k 1)
4、 牛顿法潮流雅克比矩阵的特点,其稀疏结构和节点导纳矩阵的关系; 极坐标及直角类型的修正方程式,有以下特点: a) b) c) d) 修正方程式的数目分别为 2(n-1)-m 个及 2(n-1)个,在 PV 节点所占的比例不大时, 两者的方程式数目基本接近 2(n-1)个。 雅可比矩阵的元素都是节点电压的函数;每次迭代,雅可比矩阵都需要重新形成。 雅可比矩阵的非对角元是否为零决定于相应的节点导纳阵元素 Yij 是否为零。 和节点导纳矩阵具有相同稀疏结构的分块雅可比矩阵在位置上对称,但雅可比矩阵 不对称。 5、 快速解耦潮流和牛顿法潮流的关系,基本快速解耦潮流与 XB 和 BX 型快速解耦潮流潮流 在系数矩阵求取上有哪些异同,对大 R/X 比值病态问题如何处理。 (1)快速解耦潮流和牛顿法潮流的关系:
Pi ei Gij e j Bij f j f i Gij f j Bij e j
ji ji
Qi f i Gij e j Bij f j ei Gij f j Bij e j
ji ji
潮流方程的极坐标形式:
Pi U i U j Gij cos ij Bij sin ij
确定方法;
fi(x)=gi(x)-bi=0 或 f(x)=0
构造标量函数
n n
F ( x ) fi ( x ) 2 ( gi ( x ) bi ) 2
i 1 i 1
电力系统稳态分析重点
2、对电力系统运行的基本要求是什么?答:对电力系统运行的基本要求有:①保证对用户的供电可靠性;②电能质量要好;③电力系统运行经济性要好;④对环境的不良影响要小。
3、电力系统中负荷的分类(I 、II 、III 类负荷)是根据什么原则进行的?各类负荷对供电可靠性的要求是什么?答:电力系统中负荷的分类是根据用户的重要程度和供电中断或减少对用户所造成的危害的大小来划分的,凡供电中断将导致设备损坏、人员伤亡、产品报废、社会秩序还乱、政治影响大的用户的用电设备称为I 类负荷;凡供电中断或减少将导致产品产量下降、人民生活受到影响的用户的用电设备称为II 类负荷;I 类、II 类负荷以外的负荷称为III 类负荷。
I 类负荷对供电可靠性的要求是任何情况下不得中断供电; II 类负荷对供电可靠性的要求是尽可能不中断供电; III 类负荷可以停电。
2、为什么要采用分裂导线?分裂导线对电晕临界电压有何影响答:采用分裂导线是为了减小线路的电抗,但分裂导线将使电晕临界电压降低,需要在线路设计中予以注意。
3、输电线路进行全换位的目的是什么?答:输电线路进行全换位的目的是使输电线路各相的参数(电抗、电纳)相等。
4、变压器的τ形等值电路和T 形等值电路是否等效?为什么? 答:变压器的τ形等值电路和T 形等值电路不等效,τ形等值电路是将T 形等值电路中的励磁值路移到一端并用相应导纳表示所得到的等值电路,是T 形等值电路的近似电路。
5、已知110KV 架空输电线路长度为80km,三相导线平行布置,线间距离为4m ,导线型号为LGJ -150,计算其参数并画出其等值电路。
(LGJ-150导线计算外径为17mm )(基本的算法)解:由于线路为长度小于100km 的短线路,线路的电纳和电导可以忽略不计,因而只需计算其电抗和电阻。
)(5426.1m D m ≈⨯==500(cm ),导线计算半径)(5.8217cm r ==,标称截面为)(1502mm S =,取导线的电阻率为km mm /.5.312Ω=ρ。
电力系统稳态分析
一·调整控制潮流的必要性经济功率分布是按电阻分布,自然功率是按照阻抗分布的。
调整控制潮流的手段主要有1.串联电容2.串联电抗3.附加串联电抗器串联电容的作用显然是以其容抗抵偿线路的感抗。
将其串联在环式网络中阻抗相对过大的线段上。
可起转移其他重载线段上流通功率的作用。
串联电抗的作用与串联电容相反,主要在限流。
将其串联在重载线段上可避免该线段过载。
但由于其对电压质量和系统运行稳定性有不良影响,这一手段未曾推广。
附加串联电压器的作用在于产生一环流或者强制循环功率,使强制循环功率与自然分布功率的叠加可达到理想值。
设强制循环功率为二.借附加串联加压器控制潮流附加串联加压器:由电源变压器和串联加压器组成。
电源变压器取线路的相电压或者线电压作串联加压器的电源。
串联加压器则将附加电势串入线路。
而由于电源变压器所取电压的不同,串联加压器所串入的电势有纵向,横向之分,如在考虑到电源变压器和串联加压器实际都有三相。
改变这两个三相变压器或者变压器组的接线,还可获得斜向30度60度调节的效果。
至于附加电势大小的调节如过于频繁,也会造成困难。
何况为进行这种调节,某些变压器结构而言,还会要求其暂时退出运行。
三.借灵活交流输电装置控制潮流电力电子技术的迅速发展,为潮流控制提供了若干种可选择的新方案。
其中包括对串联电容的重新构筑和使用,对附加串联加压器的根本性改进和使用,以及对所谓“综合潮流控制器”的研制。
所谓灵活交流输电系统,是指以晶闸管(即可控硅)置换传统交流输电系统中各种机械式调节器和开关后所呈现的新系统。
在这种系统中,网络的潮流更易于控制,线路的输送能力可大幅度提高,各种故障得以及早隔离,以致系统的运行更灵活,稳定,可靠。
因此,这是一个将电力电子和微电子技术引入电力系统后出现的新领域。
属于灵活交流输电装置的除了上述介绍的还有静止无功功率补偿器和其他几种也由晶闸管控制的电力设施。
用于潮流控制的可控串联控制电容接改变晶闸管的触发角可平滑地并在较大的范围内改变其容抗。
电力系统稳态分析基础复习
三相短路 )3(f 对称短路两相相短路 )2(f 单相接地短路 )1(f 不对称短路 两相接地短路 )1,1(f 短路故障也称为横向故障 1.产生短路故障的主要原因是:电力设备绝缘损坏 引起绝缘损坏的原因:• 1).各种形式的过电压(如雷击过电压或操作过电压)引起 的绝缘子、绝缘套管表面闪络; • 2)。
绝缘材料恶化等原因引起绝缘介质击穿;• 3).恶劣的自然条件及鸟兽跨接裸露导体造成短路; • 4)。
运行人员的误操作等。
3.故障分类:一相断线和两相断线 短路故障也称为横向故障 注:1.单相接地短路发生的几率达65%左右。
2.短路故障大多数发生在架空输电线路。
3。
电力系统中在不同地点发生短路,称为多重短路。
4。
标幺制的优点:(1)线电压和相电压的标幺值相等;(2)三相功率和单相功率的标幺值相等; (3)能在一定程度上简化计算工作;(4)计算结果清晰,易于比较电力系统各元件的特性和参数等.5.暂态分量:(又称自由分量或非周期分量)是按指数规律不断衰减的电流,衰减的速度与时间常数成正比。
结论:① 三相短路电流的周期分量是一组对称正弦量,其幅值Im 由电源电压幅值及短路回路总阻抗决定,相位彼此互差 1200;② 各相短路电流的非周期分量具有不同的初始值,并按照指数规律衰减,衰减的时间常数为Ta ③ 非周期分量衰减趋于零,表明暂态过程结束,电路进入新的稳定状态。
6。
最大的短路电流瞬时值称为短路冲击电流 7。
短路冲击电流出现的条件a 、短路前电路为空载状态b 、短路回路的感抗X 远大于电阻R ,即c 、短路冲击电流,在短路发生后约半个周期, 即 0.01s (设频率为50Hz )出现.式中:① KM 称为冲击系数,即冲击电流值相对于故障后周期电流幅值的倍数。
②其值与时间常数Ta 有关,通常取为1.8~1。
9。
8。
短路全电流有效值用来校验设备的热稳定。
9。
短路功率主要用于校验开关的切断能力 10. 各绕组的磁链方程由此可见,绕组的自感系数以及绕组间的互感系数,大部分是随角度的变化而周期性变化,求解发电机的运行状态十分不便.11.派克变换就是将a 、b 、c 三相电流、电压及磁链经过某种变换(变换的方法不唯一)转换成另外三组量,即d 轴、q 轴、零轴分量,完成了从a 、b 、c 坐标系到d 、q 、o 坐标系的变换。
电力系统的稳定性分析
电力系统的稳定性分析一、概述电力系统稳定性分析是电力系统运行状态评价的重要组成部分,它是指在电力系统出现扰动或故障时,系统恢复平衡的能力。
稳定性分析主要包括大范围稳定分析和小干扰稳定分析。
二、大范围稳定分析1.功率平衡方程大范围稳定分析主要考虑电力市场运行中出现的电力故障、过负荷、电压失调等因素,其稳定性分析主要建立在功率平衡方程的基础上。
功率平衡方程主要是描述电力系统在稳态时,功率的产生、输送和消耗的平衡关系,因此如下:P\_i - D\_i = ∑B\_{ij}(δ\_i - δ\_j) + ∑G\_{ij}(V\_i - V\_j)其中,P_i是母线i的有功需求,D_i是母线i的有功供给。
Bii是母线i对地电导,Bij是母线i与母线j之间的电导,δ_i是母线i的相角,V_i是母线i的电压,Gij是母线i与母线j之间的电导,而∑B\_{ij}(δ\_i - δ\_j)是相邻母线之间的励磁无功交换。
2.风险源目录在大范围稳定分析中,还需要进行风险源目录的分析。
这主要是基于故障的综合性研究,以及稳态运行某一元件的风险。
目录可分为元件目录和风险源目录。
元件目录主要是列举单个元件故障的可用性需求和可靠性指标,决定元件的运行状态。
而风险源目录主要是对故障进行分类,找到相关系统的最小数字,连续排序,避免同一数字的重复出现。
3.故障分析故障分析是大范围稳定分析的重要组成部分。
故障种类包括短路和开路,故障后电网可能形成的模式有三种:Ⅰ型模式、Ⅱ型模式、Ⅲ型模式。
Ⅰ型模式是由多输入单输出电源和单输入多输出负载组成,其中二者结合只能形成一补偿电容,故而电源能够满足负载的电感成分。
Ⅱ型模式是由多输入多输出电源和负载组成,缺少电容分量导致电源不能满足负载的电感成分,必须通过延迟公共电压板或转移核心来完成,因而需要额外的控制技术。
Ⅲ型模式是由多输入多输出电源和负载组成,其中二者之间不存在补偿电容,但可以共同大范围地控制发电量、充电、放电等。
电力系统稳态分析总结
《电力系统稳态分析》总结对于这本书的总结,我准备采用分章总结,然后在结合整本书的内容进行整合分析;最后,谈谈我对这门学科的认识。
以下内容全部由我个人概括总结而写出来的。
第一章电力系统的基本概念第一章主要是给我们简单的介绍一下电力系统这个概念以及构成。
首先,电力系统的基本参量有七个,分别为:(1)总装机容量(Kw、MW、GW);(2)年发电量(MW?h、GW?h、TW?h);(3)最大负荷(Kw、MW、GW);(4)额定频率(我国为50Hz);(5)最高电压等级;(6)地理接线图;(7)电气接线图。
接下来就是讲了电能的生产、输送、消费的特点:(1)电能与国民经济各部门之间关系密切;(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。
接下来就强调了电力系统要稳定运行的基本要求,分别是:(1)保证可靠地持续供电;(2)保证良好的电能质量;(3)保证系统运行的经济性;(4)保证对环境的保护。
其中将符合分为三类,第一,一级负荷,主要为国家用电负荷。
第二,二级符合,主要为工厂以及企业的用电负荷。
第三,三级负荷,主要为家庭负荷。
然后,就是介绍了接线方式和电压等级。
接线方式分为无备用和有备用接线方式。
无备用接线方式通常有三种:放射式,干线式和链式。
有备用可分为:放射式、干线式、链式、环式以及两端供电网络。
其电压等级与线路传输距离有关。
以上内容为第一章的主要内容。
第二章电力系统各元件的特性和数学模型对于本章的学习的内容主要有:1.发电机组的数学模型;2.变压器的数学模型;3.输电线路的数学模型;4.用电负荷的数学模型。
其四种数学模型就为电力系统的四大组成部分。
发电机的数学模型:对于发电机的数学模型,其主要的量有有功功率和机端电压或者有功功率和无功功率两种。
其对应的等值电路如下(用proteus软件画的图):有功功率和机端电压有功功率和无功功率其中与发电机有关的量还有复功率以及视在功率。
电力系统稳态分析知识学习指导-复习材料
第一部分电力系统稳态分析第一章电力系统的基本概念一、基本要求掌握电力系统的组成和生产过程、电力系统运行的特点和基本要求;了解电力系统负荷的构成;掌握电力系统结线方式、电力系统的电压等级、电力系统中性点运行方式。
二、重点内容1、电力系统运行的特点电能具有易于转换、输送,便于实现自动化控制的优点;电能传输速度非常快;电能在电网中不能大量储存,只能转化成其它能量达到储存的目的(如蓄电池)。
2、电力系统运行的基本要求是:可靠、优质、经济。
3、电力系统结线方式电力系统结线方式分为无备用和有备用结线两类。
无备用结线包括单回路放射式、干线式和链式网络,有备用结线包括双回路放射式、干线式、链式以及环式和两端供电网络。
4、电力系统的电压等级国家标准规定的标准电压等级主要有:3kV 、6kV 、10kV 、35kV 、110kV 、220kV 、330kV 、500kV、750kV ……。
5、电力系统中性点运行方式中性点运行方式主要分为两类:中性点直接接地和不接地,其中中性点不接地还包含中性点经消弧线圈接地。
中性点直接接地系统称为大电流接地系统;中性点不接地系统称为小电流接地系统。
综合考虑系统供电的可靠性以及设备绝缘费用的因素,在我国110kV及以上电压等级的系统采用中性点直接接地,35kV及以下电压等级的系统采用中性点不接地或经消弧线圈接地(35kV及以下电压等级的系统当单相接地的容性电流较大时,中性点应装设消弧线圈)。
三、例题分析例1-1: 举例说明无备用结线和有备用结线的优缺点。
解: (1) 无备用结线:每一个负荷只能由一回线供电,因此供电可靠性差;其优点在于简单、经济、运行方便。
G图1-1 无备用结线图1.1中,发电机额定容量为30MVA,输出电压等级为10kV。
经过升压变压器T-1,将电压等级升高到110kV。
L-1为110kV电压等级的高压输电线路,长度为80km。
T-2是降压变压器,将电压等级由110kV降为6kV。
电力系统稳态要点
Ch1电力系统、电力网和动力系统:电力系统是由生产、变换、输送、分配、消耗电能的设备,以及测量、保护、控制装置和管理系统所组成的统一整体。
电力网络是由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的部分。
动力系统是指电力系统以及发电厂的动力部分的总和。
电力系统的运行特点:1.电能与国民经济各个部门之间的关系都很密切2.电能不能大量储藏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5.对电能质量的要求颇为严格。
煤耗率:生产1度所消耗的标准煤量。
线损率:电力系统中电力网络损耗的电能与电力网络提供电能之比。
总装机容量:指该系统中实际安装的发电机额定有功功率的总和。
年发电量:指该系统中所有发电机组全年实际发出电能的总和。
地理结线图: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,以及它们相互间的联结。
电气结线图: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。
电力系统基本要求:1.保证持续可靠的供电2.保证良好的电能质量3.保证系统运行的经济性电能质量指标:电压,频率,波形电力系统规定额定电压等级原因:1.考虑导线的载流部分的截面积以及线路的绝缘水平,对于一定长度的输电线路须要一个合理的电压等级2.对于电气设备制造商,为保证其产品的系列化,规定额定电压等级,有利于电力工业的发展。
中性点运行方式及特点和适用电压等级:中性点的运行方式主要分两类,即直接接地和不直接接地,其中还有中性点经消弧线圈接地属于不直接接地方式。
直接接地方式,其要求的绝缘水平低,但是当单行短路时其短路电流大,供电可靠性低。
不直接接地方式,其要求的绝缘水平相对较高,但是供电可靠性好。
中性点经消弧线圈接地方式,通过消弧线圈的感性电流来补偿接地电弧的容性电流,使接地电流减小,有利于熄弧,提高了供电可靠性。
Ch2发电机组的运行限额及约束条件:(1)定子绕组温升约束。
电力系统稳态分析总结
《电力系统稳态分析》总结对于这本书的总结,我准备采用分章总结,然后在结合整本书的内容进行整合分析;最后,谈谈我对这门学科的认识.以下内容全部由我个人概括总结而写出来的。
第一章电力系统的基本概念第一章主要是给我们简单的介绍一下电力系统这个概念以及构成.首先,电力系统的基本参量有七个,分别为:(1)总装机容量(Kw、MW、GW);(2)年发电量(MW•h、GW•h、TW•h);(3)最大负荷(Kw、MW、GW);(4)额定频率(我国为50Hz);(5)最高电压等级;(6)地理接线图;(7)电气接线图。
接下来就是讲了电能的生产、输送、消费的特点:(1)电能与国民经济各部门之间关系密切;(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。
接下来就强调了电力系统要稳定运行的基本要求,分别是:(1)保证可靠地持续供电;(2)保证良好的电能质量;(3)保证系统运行的经济性;(4)保证对环境的保护。
其中将符合分为三类,第一,一级负荷,主要为国家用电负荷。
第二,二级符合,主要为工厂以及企业的用电负荷。
第三,三级负荷,主要为家庭负荷。
然后,就是介绍了接线方式和电压等级.接线方式分为无备用和有备用接线方式。
无备用接线方式通常有三种:放射式,干线式和链式。
有备用可分为:放射式、干线式、链式、环式以及两端供电网络。
其电压等级与线路传输距离有关.以上内容为第一章的主要内容。
第二章电力系统各元件的特性和数学模型对于本章的学习的内容主要有:1。
发电机组的数学模型;2。
变压器的数学模型;3。
输电线路的数学模型;4。
用电负荷的数学模型。
其四种数学模型就为电力系统的四大组成部分。
发电机的数学模型:对于发电机的数学模型,其主要的量有有功功率和机端电压或者有功功率和无功功率两种。
其对应的等值电路如下(用proteus软件画的图):有功功率和机端电压有功功率和无功功率其中与发电机有关的量还有复功率以及视在功率。
电力系统分析总复习
电力系统的负荷与电源容量 ◆ 综合负荷=系统中所有负荷之和; ◆ 供电负荷=综合负荷+网损; ◆ 发电负荷=供电负荷+厂用负荷; ◆ 系统额定容量=系统装机额定容量之和; ◆ 系统电源容量=系统中可运行机组的可发容量之和。 有功功率平衡与系统备用容量 各类发电厂的合理组合顺序
有功负荷的最优分配
目的 满足负荷需求,经济合理分配各发电机组有功出力,使系统总的能 源消耗(燃料费用、市场调度总费用)最少。
P0 PFe 3 G T (U GT PFe U
2 N
N
3 ) 1000 G T U
2
2 N
1000
10
3
P0 U
2 N
10
3
(S )
• 三绕组变压器的结构和容量比
IN 2 SN 2 PK13 ( ) PK 13 ( ) PK 13 4PK 13 I N3 SN3
r S ( / km )
电抗(分裂导线)
x 1 0 . 1445 lg Dm r eq 0 . 0157 / n ( / km )
4、负荷的数学模型
负荷分类:综合负荷,供电负荷,发电负荷
负荷曲线及其分类
同时系数=系统有功综合负荷峰值/系统中所有用户的有功负荷峰值
之和。
第三章简单电力网络的分析计算
Q y ~ ~ S1 S1 j ( 2
L1
)
发电厂变压器
① 等值电源功率=发电机出力-厂用电功率-升 压变压器功率损耗 ② 运算电源功率=等值电源功率-相邻线路电 容功率的一半
两端供电网潮流计算
① 计算步骤 ◆画等值电路计算个元件参数; ◆利用运算功率和运算负荷对等值电路进行简化;
电力系统稳态分析总结
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以下内容全部由我个人概括总结而写出来的。
第一章电力系统的基本概念第一章主要是给我们简单的介绍一下电力系统这个概念以及构成。
首先,电力系统的基本参量有七个,分别为:(1)总装机容量(Kw、MW、GW);(2)年发电量(MWh、GWh、TWh);(3)最大负荷(Kw、MW、GW);(4)额定频率(我国为50Hz);(5)最高电压等级;(6)地理接线图;(7)电气接线图。
接下来就是讲了电能的生产、输送、消费的特点:(1)电能与国民经济各部门之间关系密切;(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。
接下来就强调了电力系统要稳定运行的基本要求,分别是:(1)保证可靠地持续供电;(2)保证良好的电能质量;(3)保证系统运行的经济性;(4)保证对环境的保护。
其中将符合分为三类,第一,一级负荷,主要为国家用电负荷。
第二,二级符合,主要为工厂以及企业的用电负荷。
第三,三级负荷,主要为家庭负荷。
然后,就是介绍了接线方式和电压等级。
接线方式分为无备用和有备用接线方式。
无备用接线方式通常有三种:放射式,干线式和链式。
有备用可分为:放射式、干线式、链式、环式以及两端供电网络。
其电压等级与线路传输距离有关。
以上内容为第一章的主要内容。
第二章电力系统各元件的特性和数学模型对于本章的学习的内容主要有:1.发电机组的数学模型;2.变压器的数学模型;3.输电线路的数学模型;4.用电负荷的数学模型。
其四种数学模型就为电力系统的四大组成部分。
发电机的数学模型:对于发电机的数学模型,其主要的量有有功功率和机端电压或者有功功率和无功功率两种。
电力系统稳态分析期末知识点
电网互联的优越性有哪些?1)减少系统中的总装机容量;2)可装设大容量机组(高效节能);3)充分利用能源;4)提高供电可靠性(大系统抗干扰能力强);5)提高运行经济型(装高效率大容量机组、合理利用动力资源、合理分配负荷、削峰填谷)。
力生产的基本要求保证供电可靠性;保证电能质量;提高电力系统运行经济型;环保负荷分类:按用户在国民经济中的地位分为:工业用电负荷、农业用电负荷、交通运输用电负荷、照明及市政生活用电负荷;按供电可靠性的要求分为:一级、二级、三级用电负荷与该时刻电力系统为满足用户用电需要的发电出力是相等的、统一的。
第一级负荷:造成重大经济损失或产生严重政治影响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,就是各发电厂应该供给的功率。
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,就是各发电厂应该发出的功率。
年最大负荷曲线:描述一年内每月(或每日)最大有功功率负荷变化的情况无备用接线:放射式链式干线式优点:接线简单,运行检修方便,投资费用少缺点:供电可靠性低有备用接线:(a)放射式(b)干线式(c)链式(d)环式(e)两端供电网络优点:供电可靠性高缺点:接线复杂、运行维护麻烦、投资费用大额定电压(标准电压)指的是发电机、变压器和电气设备等在正常运行时具有最大经济效益时的电压,是电器长时间工作时所适用的最佳电压。
标称电压通常指的是开路输出电压,也就是不接任何负载,没有电流输出的电压值。
因此也可以认为这是该电源的输出电压上限。
电力系统中性点运行方式1中性点直接接地(大接地电流系统)特点:供电可靠性低2中性点非直接接地(小接地电流系统)3中性点不接地特点:供电可靠性较高、对绝缘的要求高4中性点经消弧线圈接地特点:供电可靠性高5中性点经阻抗接地补偿方式:全补偿欠补偿过补偿(IL>IC即1/ωL>3ωC接地点为为感性电流注意:电感电流数值不能过大≯10A)采用1.供电可靠性(小)经消弧线圈接地>不接地>直接接地2、过电压与绝缘水平(大)大接地→相电压小接地→线电压3、继电保护(大)大接地→灵敏、可靠小接地→不灵敏4、对通信的干扰(小)大接地→电流大、干扰大小接地→电流小,干扰小5、系统稳定性(小)架空线路利用空气绝缘、设备简单、建设费用较低,检修与维护方便。
电力系统稳态分析
《电力系统稳态分析》
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1
第一章Hale Waihona Puke 电力系统的基本概念一.基本概念
二.电力系统的结线方式
三.电压等级及适用范围
四.电力系统中性点的运行方式
五.各类发电厂的运行特点
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2
一.基本概念
电力系统——是由发电厂、输电线、配 电系统及负荷组成的。是现代社会中最 重要、最庞杂的工程系统之一。
一般来说,所提供的短路电压百分比都是经过归算的
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33
三.自耦变压器的参数和数学模型
就端点条件而言,自耦变压器可完全等值于普通变压 器,但由于三绕组自耦变压器第三绕组的容量总小于变 压器的额定容量,因此需要进行归算。
❖对于旧标准:
Pk(13)
Pk'(13)SSN 3
2 ,Pk(23)
Pk'(23)SSN 3
一个100%或50%容量绕组空载时的损耗。
根据“按同一电流密度选择各绕组导线截面积”的变 压器的设计原则:
RT (100 %)
Pk
. m a xU
2 N
2000
S
2 N
RT (50%) 2 RT (100 %)
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32
2. 电抗
根据变压器排列不同,对所提供的短路电压做些处理:
Uk1%
1 2
5.
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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P和端 电压U的大小 或发出的有功功率P和无功功率Q 的大小。
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24
第二节 变压器的参数和数学模型
双绕组变压器的参数和数学模型 三绕组变压器的参数和数学模型 自耦变压器的参数和数学模型
电力系统稳态分析总结
《电力系统稳态分析》总结对于这本书的总结,我准备采用分章总结,然后在结合整本书的内容进行整合分析;最后,谈谈我对这门学科的认识。
以下内容全部由我个人概括总结而写出来的。
第一章电力系统的基本概念第一章主要是给我们简单的介绍一下电力系统这个概念以及构成。
首先,电力系统的基本参量有七个,分别为:(1)总装机容量(Kw、MW、GW);(2)年发电量(MW•h、GW•h、TW•h);(3)最大负荷(Kw、MW、GW);(4)额定频率(我国为50Hz);(5)最高电压等级;(6)地理接线图;(7)电气接线图.接下来就是讲了电能的生产、输送、消费的特点:(1)电能与国民经济各部门之间关系密切;(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。
接下来就强调了电力系统要稳定运行的基本要求,分别是:(1)保证可靠地持续供电;(2)保证良好的电能质量;(3)保证系统运行的经济性;(4)保证对环境的保护。
其中将符合分为三类,第一,一级负荷,主要为国家用电负荷.第二,二级符合,主要为工厂以及企业的用电负荷。
第三,三级负荷,主要为家庭负荷.然后,就是介绍了接线方式和电压等级。
接线方式分为无备用和有备用接线方式。
无备用接线方式通常有三种:放射式,干线式和链式。
有备用可分为:放射式、干线式、链式、环式以及两端供电网络。
其电压等级与线路传输距离有关。
以上内容为第一章的主要内容.第二章电力系统各元件的特性和数学模型对于本章的学习的内容主要有:1。
发电机组的数学模型;2.变压器的数学模型;3。
输电线路的数学模型;4.用电负荷的数学模型.其四种数学模型就为电力系统的四大组成部分。
发电机的数学模型:对于发电机的数学模型,其主要的量有有功功率和机端电压或者有功功率和无功功率两种。
其对应的等值电路如下(用proteus软件画的图):有功功率和机端电压有功功率和无功功率其中与发电机有关的量还有复功率以及视在功率。
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电力系统稳态分析知识点汇总第一章电力系统的基本概念一、电力系统组成(*)电力系统由发电厂、变电站、输电线、配电系统及负荷组成的有机的整体。
电力网络就是由电力线路、变压器等变换、输送、分配电能设备所组成的部分。
在电力系统中,发电机、变压器、线路与受电器等直接参与生产、输送、分配与使用电能的电力设备常称为主设备或称一次设备,由她们组成的系统又称为一次系统。
在电力系统中还包含各种测量、保护与控制装置,习惯上将它们称为二次设备与二次系统。
二、电力系统基本参量总装机容量系统中实际安装的发电机组额定有功功率的总与,其单位用千瓦(KW)、兆瓦(MW)或吉瓦(GW)。
年发电量指系统中所有发电机组全年实际发出电能的总与,其单位用兆瓦时,吉瓦时或太瓦时。
最大负荷电力系统总有功夫与在一年内的最大值,以千瓦,兆瓦或吉瓦计。
年发电量与最大负荷的比成为年最大负荷利用小时数Tmax额定频率按国家标准规定,我国所有交流电系统的额定功率为50HZ。
最高电压等级就是指该系统中最高的电压等级电力线路的额定电压。
三、电力系统的结线方式对电力系统接线方式的基本要求:1、保证供电可靠性与供电质量;2、接线要求简单、明了,运行灵活,操作方便;3、保证维护及检修时的安全、方便;4、在满足以上要求的条件下,力求投资与运行费用低;5、满足扩建的要求。
无备用结线包括单回路放射式、干线式与链式网络。
优点:简单、经济、运行方便。
缺点:供电可靠性差。
适用范围:供电可靠性要求不高的场合。
有备用结线包括双回路放射式、干线式与链式网络。
优点:供电可靠性与电压质量高。
缺点:不经济。
适用范围:电压等级较高或重要的负荷。
四、电压等级及适用范围(*)制定标准电压的依据:1、三相功率正比于线电压及线电流 S=3UI。
当输送功率一定时,输电电压越高,则输送电流越小,因而所用导线截面积越小。
2、电压越高对绝缘的要求越高,杆塔、变压器、断路器的绝缘投资也越大。
因而对应于一定的输送功率与输送距离应有一最佳的输电电压、3、从设备制造的经济性以及运用时便于代换,必须规格化、系列化,且等级不宜过多。
750/500KV为输电远距离输电网络电压,及区域网之间的互联线路电压330、220KV多半用于大电力系统的主干线,330KV电压等级就是西北网的特有电压等级,也用于省网之间的联络110KV既用于中小电力系统的主干线,也用于大电力系统的二次网络35KV用于大城市或大工业企业内部网络,也广泛用于农村网络10KV则就是常用的更低一级配电电压,只有负荷中高压电动机的比重很大时,才考虑以6KV配电的方案如何确定额定电压线路(电网)额定电压=用电设备额定电压发电机额定电压=105%线路额定电压升压变压器额定电压:一次侧=线路额定电压=发电机额定电压(与发电机相关联105%)二次侧=110%(或105%)线路额定电压五、电力系统中性点的运行方式(*)直接接地特点:供电可靠性低,比较经济;故障时:如发生接地故障,构成短路回路,接地相电流很大;适用范围:110KV以上系统不接地特点:供电可靠性高,绝缘费高;故障时:如发生接地故障,不必切除;接地相,但非接地相对地电压为相电压3倍。
适用范围:35KV以下系统中性点经消弧线圈接地1、中性点绝缘故障后相电压升高3倍,但线电压不变,供电可靠性高,适用于35KV及以下的网络。
2、110KV及以上网络,考虑到绝缘投资与运行维护费用常采用中性点直接接地系统。
3、在中性点不接地系统,当接地电流超过以下数值时,中性点经消弧线圈接地。
3—6KV网络 30A10KV网络 20A35-60KV网络 10A中性点经消弧线圈接地时,又有过补偿与欠补偿之分。
过补偿,感性电流小于容性电流。
欠补偿,感性电流大于容性电流六、电力系统运行的特点、要求(*)电能的特点电能不能大量储存,电力系统在任何时刻的电能必须满足∑P G=∑P L+∑P loss对电力系统的要求1、最大限度的满足用户的用电需求2、保证安全可靠的供电,按对供电的可靠性的哟求讲负荷分为三级:一级负荷:对这一级负荷中断供电,将造成人身事故,经济严重损失,人民生活发生混乱。
二级负荷:对这一级负荷中断供电,将造成大量减产,人民生活受影响。
三级负荷:所有不属于一、二级的负荷,如学校,工厂的附属车间,农电等保证电能的良好质量(*)衡量电能质量的的指标为:电压、频率、波形电压质量与频率质量一般都以偏移就是否超过给定值来衡量,例如给定的允许电压偏移为额定值的%5±,给定的允许频率偏移为Hz 5.0~2.0±。
波形质量则以畸变率就是否超过给定值来衡量。
我国电力系统的额定频率规定为50HZ,f ∆=Hz 2.0±保证系统运行的经济性 降低一次能源在国民经济一次能源总消耗中的比例,减少煤耗率与线损率,厂用电率等。
第二章电力系统各元件的特性与数学模型一、电力线路的参数与数学模型电力线路按结构可分架空线路与电缆线路。
架空线路由导线、避雷线、杆塔、绝缘子与金具等构成。
导线、传输电能;避雷线、讲雷电流引入大地以保护电力线路免受雷击;杆塔、支持导线与避雷线;绝缘子、使导线与杆塔间保持绝缘;金具、支持、接续、保护导线与避雷线,连接与保护绝缘子。
电缆线路由导线、绝缘层、保护层等构成。
导线、传输电能;绝缘层、使导线与导线、导线与保护层互相绝缘;保护层、保护绝缘层,并有防止绝缘油外溢的作用。
架空线路的绝缘子分针式与悬式两种,针式绝缘子使用在电压不超过35KV的线路上,悬式绝缘子就是成串实用的绝缘子,用于电压为35KV及以上的线路上。
架空线路的换位为减少三项参数的不平衡,输电线路进行换位循环,使三项线路参数尽量平衡。
整换位循环:指一定长度内有两次换位而三相导线都分别处于三个不同位置,完成一次完整的循环。
二、电力线路的物理现象热效应电流流过导线时会因电阻损耗而产生热量,电流越大,损耗越大,发热也越厉害。
用电阻R描述磁场效应当交流电流通过电力线路时,在三相导线内部与三相导线的周围都要产生交变的磁场,而交变磁通匝链导线后,将在导线中产生感应电势。
用电感L描述。
电场效应当交流电流加在电力线路上时,在三相导线的周围会产生交变的电场,在它的作用下,不同相的导线之间与导线与大地之间将产生位移电流,从而形成容性电流与容性功率。
用电容C描述。
电晕现象与电流泄漏在高电压的作用下,当导线表面的电场强度过高时,当导致输电线周围的空气游离放电(在电力系统中常称这种现象为电晕现象);而且由于绝缘的不完善,可能引起少量的电流泄漏等。
用电导G描述。
三、波阻抗与自然功率如果令线路的r 1=0与g 1=0,则成为一条无损耗的线路,相应的11L j z ω=,11C j y ω=,它的波阻抗11/C L Z c =为纯电阻,传播系数则仅有虚部β,称为相位系数。
在无损线路中,当线路末端所接负荷等于波阻抗Z c 时,线路末端的功率为纯有功功率。
这个功率成为线路的自然功率。
自然功率常用来衡量长距离输电线路的输电能力,一般220kV 及以上电压等级架空线路的输电能力大致接近于自然功率。
四、负荷的运行特性与数学模型1、负荷与负荷曲线1、1 电力系统的负荷电力系统总负荷 就就是系统中千万个用电设备消耗功率的总与。
她们大致分异步电动机、同步电动机、电热电炉、整流设备、照明设备若干类。
电力系统综合用电负荷 工业、农业、邮电、交通、市政、商业及城乡居民锁消耗的功率综合。
电力系统的供电负荷 综合用电负荷加网络中损耗的功率就就是系统中各发电厂应供应的功率。
电力系统的发电负荷 供电负荷再加各发电厂本身消耗的功率—厂用电,就就是系统中各发电机应发的功率电力系统负荷的运行特性分为两大类: 1、负荷曲线:负荷随时间而变化的规律;2、符合特性:负荷随电压或频率而变化的规律1、2 负荷曲线按负荷种类分,可分为有功功率负荷与无功功率负荷曲线;按照时间段长短分,可分为日负荷与年负荷曲线。
按计量地点分,可分为个别用户、电力线路、变电所、发电厂、乃至整个系统的负荷曲线。
1、2、1 有功功率日负荷曲线日负荷曲线 描述一日内负荷随时间(以小时为单位)变化的曲线。
反映一段时间内负荷随时间而变化的规律用负荷曲线来描述。
最大、最小值之差,即所谓峰谷差。
日负荷曲线它就是制订各发电负荷计划的依据。
日负荷率 24小时平均负荷与该时间段内的最高负荷的百分比。
1、2、2 有功功率年负荷曲线一般指年最大负荷曲线,即表示一年内每月最大有功功率负荷变化的曲线。
有功功率年负荷曲线常用语制订发电设备检修计划及计算全年的发电量。
2、负荷的静态特性与数学模型2、1负荷的静态特性负荷特性指负荷功率随负荷端电压或系统频率变化而变化的规律,因而有电压特性与频率特性之分,进一步可分为静态特性与动态特性。
静态特性: 指电压或频率变化后进入稳态时负荷功率与电压或频率的关系。
动态特性: 指电压或频率急剧变化过程中负荷功率与电压或频率的关系。
由于负荷有功功率与无功功率的变化规律不同,负荷特性还应分为有功功率特性与无功功率特性两种。
第三章 简单电力网络的计算与分析一、潮流计算潮流计算的目标针对系统正常稳态运行状态的计算:给定运行方式下的负荷与某些发电机功率及某些节点电压,求整个系统的电压与功率分布。
潮流计算的用途检查各元件就是否过负荷各节点电压就是否满足要求、计算功率损耗功率的分布与分配就是否合理潮流计算的重要性——电力系统最基本的计算现有系统的运行与扩建新系统的规划设计系统的安全估计、静态与暂态稳定分析潮流计算结果:各节点电压(大小、相位)、各支路电流及功率分布(功率的传输与功率损耗) 首先从简单网络潮流计算入手,掌握手算潮流的方法与了解系统稳态运行下的物理现象,然后学习复杂网络的潮流计算(侧重于基本的计算机算法)二、电压降落、电压损耗与电压偏移电压降落 或称线路阻抗中的电压降落,就是指线路始末两端电压的向量差,电压降落也就是向量,有纵分量与横分量电压损耗 在电力系统中,关心较多的就是线路两端电压的数值差,并将这一差值21U U -称为电压损耗。
常用百分数表示为 电压损耗% = %100)(21⨯÷-N U U U 在近似计算中,常用电压降落的纵分量来代替电压损耗 2222)(U X Q R P U ÷+=∆电压偏移 就是指线路始端电压与末端电压与线路额定电压之间的差值,即N U U -1与N U U -2,分别用她们来衡量两端电压偏离额定电压的程度。
电压偏移常用百分数表示,有始端电压偏移%=%100)(1⨯÷-N N U U U 末端电压偏移%=%100)(2⨯÷-N N U U U电压调整 就是指线路末端空载与负载时电压的数值差)(220U U -。
电压调整也仅有数值。