电力系统分析.ppt
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电力系统分析 第七章(三相短路)ppt课件
S XX 1 *
2 * x d ''* N
B 0 .1 2 5 1 0 0 0 .8 3 1 5
S G N
X 3 * X 1 0 R 0 % U 3 I N N U S B 2 B 1 0 4 03 6 0 .4 6 1 . 0 3 0 2 0 .8 7 2
U S
k 2 %B7 .5 1 0 0 1
B 2x5
B 2
4
3
第三节 恒定电势源电路的三相短路
• 恒定电势源（又称无限大功率电源），是指端电压幅值 和频率都保持恒定的电源，其内阻抗为零。
一、三相短路的暂态过程
图1-2 简单三相电路短路
•短路前电路处于稳态：
eEmsin(t ) i Im0 sin(t )
Im0
Em
(RR)22(LL)2
②恶劣天气：雷击造成的闪络放电或避雷器动作，架 空线路由于大风或导线覆冰引起电杆倒塌等。
③人为误操作，如运行人员带负荷拉刀闸，线路或设 备检修后未拆除地线就加上电压引起短路。
④挖沟损伤电缆，鸟兽跨接在裸露的载流部分等。
三、短路的危害
(1)电流剧增：设备发热增加，若短路持续时间较长，可 能使设备过热甚至损坏;由于短路电流的电动力效应， 导体间还将产生很大的机械应力，致使导体变形甚至 损坏。
B
4
T 1 N
%
%
US US T 2 x 4 * j1 0 k 2 0
B T 3 x 6 * j1 0 k 3 0
B
S S T 2 N
T 3 N
3、输电线
2
UU S S x 3 *j x 3 3
4
B 2x 3
B 2
UUU U 2 3 4
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。
2024全新电力系统ppt课件
储能装置
根据微电网规模及运行需求，选择适当的储 能技术，如电池储能、飞轮储能等。
负荷监控与保护装置
采用先进的负荷监控技术和保护装置，确保 微电网安全稳定运行。
政策支持与市场前景分析
政策支持
国家出台一系列政策鼓励微电网建设和发展，包括补贴、 税收优惠等。
市场前景
随着可再生能源的快速发展和电力体制改革的深入推进， 微电网市场将迎来广阔的发展空间。特别是在偏远地区、 海岛等场景，微电网具有巨大的应用潜力。
提高供电可靠性
当大电网出现故障时，分布式发电系统可以继续供电，提 高供电可靠性。
降低能源损耗
分布式发电靠近用户侧，能够减少长距离输电带来的能源 损耗。
促进可再生能源利用
分布式发电可以充分利用可再生能源，减少对化石能源的 依赖。
智能电网概念及关键技术
智能电网概念
传感测量技术
通讯技术
信息技术
控制技术
以物理电网为基础，将 现代先进的传感测量技 术、通讯技术、信息技 术、计算机技术和控制 技术与物理电网高度集 成而形成的新型电网。
其他可再生能源
水能、生物质能、地热能等，各具特 色和应用前景。
风能发电技术
通过风力驱动风轮机转动，进而带动 发电机发电，风能是一种永不枯竭的 绿色能源。
分布式发电技术及其优势
分布式发电技术
指在用户现场或靠近用电现场配置较小的发电机组，以满 足特定用户的需求，支持现存配电网的经济运行，或者同 时满足这两个方面的要求。
实现对电网的准确感知 ，为智能电网提供数据 支持。
实现电网各环节之间的 实时、双向、互动通信 ，保证智能电网的高效 运行。
对海量数据进行处理和 分析，提取有价值的信 息，为智能电网的决策 提供支持。
电力系统分析基础课程PPT(25张)
第三章：电力系统的潮流计算
17
6（3-2-17）：图示110kV网络，线路1和2的阻抗为Z1 ＝10+j40Ω，Z2＝24+j12Ω，欲使潮流按最小有功功 率损耗的经济分配，线路中接入附加串连加压器，
试计算此附加串联变压器的容量及所需要的附加电 势的大小。
掌握：自然功率分布；
经济功率分布；
1
循环功率；
循环功率与电势的关系。
2 P=10000kW cosφ=1.0
第三章：电力系统的潮流计算
18
7（3-2-18）：由发电厂A供电的220kV环形网络，线
路参数负荷的兆伏安数和自然功率分布如图所示，试
计算（1）该环网的经济功率分布 （2）实现经济功率分布后，每年节约的电能（计算 电能损耗时取其平均的小时，cosφ=0.9，可查得
L1
K1
L2
补充习题
第三章简单电力系统的潮流计算
8
1:UN＝110kV，Ud＝118kV，求潮流分布。
d
c
b
a
R1=6.8Ω
R2=6.3Ω
R3=13.8Ω
X1=16.36 Ω
X2=12.48 Ω
X3=13.2 Ω
B1=1.13*10-4S B2=0.82*10-4S
B3=0.77*10-4S
Sc=20.3+j15.8MVA Sb=8.6+j7.5MVA Sa=12.2+j8.8MVA
电气工程学院
School of Electrical Engineering
2005年9月29日
电力系统分析基础习题课
North China Electric Power University
现代电力系统分析 ppt课件
成为能源流、信息流、货币流的统一。
新能源 新客户 新要求 新技术
1.1 电力发展的阶段
4.智能电网
❖ 新能源
不可再生能源短缺的压力 温室气体排放和气候变暖
的压力 风力发电、太阳能发电、
生物质能发电以及冷热电 联产等小燃气轮机组发电 由即插即忘转变为即插即 用。
1.1 电力发展的阶段
4.智能电网
❖ 新客户
❖ 次输电网（Sub-transmission Power System） 则是将电力从输电变电站输送到配电变电站，通 常较大的工业负荷用户也直接由次输电系统直接 供电。
❖ 配电网则是电力送往用户的最后一级，将电力分 配到每一个用户，因此称为配电网（Distributed Power System）。
主要内容
❖ 1.绪论 ❖ 2.电力网模型 ❖ 3.潮流计算 ❖ 4.频率和电压控制 ❖ 5.三相对称故障分析 ❖ 6.柔性输电技术
1.1 电力发展的阶段
❖ 1.早期直流输电阶段 ❖ 2.交流输电阶段 ❖ 3.现代输电系统—超/特高压混合输电 ❖ 4.智能电网
1.1 电力发展的阶段
4.智能电网
❖ 高度集成的智能化、网络化的自动化系统。 ❖ 1976年英国的电力市场化运营使得电力网
C ln1/(D A)C ln1/(D BC ) ln1/(R)iC
其中 RRer/4 ，对于非铁磁性材料的导体，r 1 因此 R Re1/40.77R 88
分裂导线的电感
❖ 交链三相的磁链分别为（交链每一相的磁链 是分裂导线的平均）：
❖ 经济
电力系统经济运行的任务将由电力市场来进行资源的合 理配置。
❖ 高质量
电能质量是对供电可靠性以及电压、频率、波形和幅值 的要求，包括谐波含量、电压骤降、三相平衡度、电压 闪变等方面。
新能源 新客户 新要求 新技术
1.1 电力发展的阶段
4.智能电网
❖ 新能源
不可再生能源短缺的压力 温室气体排放和气候变暖
的压力 风力发电、太阳能发电、
生物质能发电以及冷热电 联产等小燃气轮机组发电 由即插即忘转变为即插即 用。
1.1 电力发展的阶段
4.智能电网
❖ 新客户
❖ 次输电网（Sub-transmission Power System） 则是将电力从输电变电站输送到配电变电站，通 常较大的工业负荷用户也直接由次输电系统直接 供电。
❖ 配电网则是电力送往用户的最后一级，将电力分 配到每一个用户，因此称为配电网（Distributed Power System）。
主要内容
❖ 1.绪论 ❖ 2.电力网模型 ❖ 3.潮流计算 ❖ 4.频率和电压控制 ❖ 5.三相对称故障分析 ❖ 6.柔性输电技术
1.1 电力发展的阶段
❖ 1.早期直流输电阶段 ❖ 2.交流输电阶段 ❖ 3.现代输电系统—超/特高压混合输电 ❖ 4.智能电网
1.1 电力发展的阶段
4.智能电网
❖ 高度集成的智能化、网络化的自动化系统。 ❖ 1976年英国的电力市场化运营使得电力网
C ln1/(D A)C ln1/(D BC ) ln1/(R)iC
其中 RRer/4 ，对于非铁磁性材料的导体，r 1 因此 R Re1/40.77R 88
分裂导线的电感
❖ 交链三相的磁链分别为（交链每一相的磁链 是分裂导线的平均）：
❖ 经济
电力系统经济运行的任务将由电力市场来进行资源的合 理配置。
❖ 高质量
电能质量是对供电可靠性以及电压、频率、波形和幅值 的要求，包括谐波含量、电压骤降、三相平衡度、电压 闪变等方面。
电力系统静态安全分析.ppt
P 除平衡节点外的节点注 入有功功率列向 除平衡节点外的节点电 压相位角列向量
B 直流节点电纳阵。
' 0
当注入功率不变的情况 下，发生网络支路的开 断时
‘ P B B (0) （ 0） 0
' ' P B B B B （ 0） 0 (0) (0) 0
21.03.2019
6
安全正常状态：已处于正常状态的电力系统，在 承受一个合理的预想事故集的扰动之后，如果仍 不违反等式约束和不等式约束时系统的状态。 不安全正常状态：处于正常状态的电力系统，在 承受规定预想事故集的扰动过程中，只要有一个 预想事故是系统不满足运行约束条件时系统的状 态。 紧急状态：当系统运行在不满足不等式约束条件 下时的状态。 待恢复状态：当整个系统处于瓦解或崩溃时的状 态。
第一节 预想事故评定 第二节 自动故障选择
第二章 安全约束调度
第一节 安全控制的模型 第二节 求解方法
第三章 动态安全分析
21.03.2019
3
第一章 静态安全分析
电力系统静态安全分析是提高电力 系统安全性的重要措施之一，它的主要 内容包括： 预想事故评定 自动事故选择 预防控制
21.03.2019
直流法是以直流潮流法为基础的模拟单 一支路开断或多重支路开断的直流预想 事故分析法，是最为简单、快速但可能 也是最不精确的一种方法。它只能解出 支路的有功功率潮流和节点电压相位角， 而不能解出支路无功功率潮流和节点电 压模值。
10
21.03.2019
' [ P ] [ B ] 0][ 直流潮流算法模型：
}
21.03.2019
何仰赞电力系统分析ppt
8
亿
千
瓦，在十几年的时间就增长到10亿千瓦，增长了4.6倍。
1.1 电力系统概述
沂水站
日照 莒州站
N
W
E
S
云蒙站
阳都站
500kV 枣庄站
温水站
费县电厂
钟罗站 临沂站
沂蒙站
柳青站 临沂电厂
相公站
九莲站
宝泉站
梅埠站
苍山站
沈泉站 江泉热电 常林站
500kV 日照站
日照电厂
十里泉电厂
郯城站
临沂电网地理接线图
8760 t
最大负荷利用小时数Tmax ：即用最大负荷消耗一年的电能所
需的时间。
1.2 电力系统的负荷和负荷曲线
最大负荷利用小时数 Tmax 可用于估算常 用电力用户的全年用 电量。
负荷类型
户内照明 及生活用电
一班制企业用电
Tmax/h 2000~3000 1500~2200
W = Pmax Tmax
1.1 电力系统概述
国家电网公司
黑龙江
新疆
西藏
青海
云南
南方电网公司
内蒙古
吉林
宁夏 甘肃
山西 河北
辽宁
四川
陕西 重庆
山东
河南
江苏
湖北
安徽
上海
贵州 广西
湖南
江西
浙江
福建 广东
海南
1.1 电力Biblioteka 统概述华能集团公司华电集团公司
新疆
大唐集团公司
国家电网公司
西北电网
内蒙古
黑龙江
东北电网
吉林
国电集团公司
青海
电力投资集团公司
电力系统暂态分析课件ppt
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
第四章
电力系统运行稳定性的基本 概念和各元件的机电特性
第一节 电力系统运行稳定性的基本概念
第二节 同步发电机组的机电特性 第三节 发电机励磁系统与原动机系统
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
第一节
电力系统运行稳定性 的基本概念
静态稳定：是指电力系统受到小干扰后，不发生非周期性失
步或自发振荡，自动恢复到初始运行状态的能力。
暂态稳定：是指电力系统受到大干扰后，各同步发电机组保
转子运动方程还可以用电角度表示dδ dt Nhomakorabeaω
ω
0
d 2δ
dω
dt 2
dt
TJ ω0
d2δ dt
M*
考虑到发电机惯性较大，一般机械角速度变化不是很大，所
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。
电力系统运行稳定性 的基本概念
➢功角稳定问题的原因——转矩不平衡
原动机转矩
电磁转矩
转子
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
第四章
电力系统运行稳定性的基本 概念和各元件的机电特性
第一节 电力系统运行稳定性的基本概念
第二节 同步发电机组的机电特性 第三节 发电机励磁系统与原动机系统
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
第一节
电力系统运行稳定性 的基本概念
静态稳定：是指电力系统受到小干扰后，不发生非周期性失
步或自发振荡，自动恢复到初始运行状态的能力。
暂态稳定：是指电力系统受到大干扰后，各同步发电机组保
转子运动方程还可以用电角度表示dδ dt Nhomakorabeaω
ω
0
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考虑到发电机惯性较大，一般机械角速度变化不是很大，所
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。
电力系统运行稳定性 的基本概念
➢功角稳定问题的原因——转矩不平衡
原动机转矩
电磁转矩
转子
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
电力系统稳态分析(ppt 74页)
i
i max
电压相角约束条件
线路的热极限约束、联络线潮流约束等
3.4电力网节点分类
电网中的节点因给定变量不同而分为三类： PQ节点
已知P、Q，待求U、δ； 通常为给定PQ的电源节点和负荷节点。大多数节点为PQ节点。
PV节点
已知P、U，待求Q 、δ； 通常为系统调压节点。数量少，可没有。
平衡节点
已知U、δ ，待求P、Q ；
承担电压参考和功率平衡的任务，又名松弛节点，比如系统调频节点或最
大电源节点，通常只设一个平衡节点。
3.4 实际的直角坐标潮流方程
n-1 个
m个 n-m-1 个
注：节点个数为n个，其中PQ节点个数为m个。
3.4 实际的直角坐标潮流方程
P1
x
e1
en1
2.1电力线路电压降落和损耗的分析
空载时，线路末端电压比始端高。
无功功率在电力线路中传输也产生有功功率损耗， 同等大小的无功功率和有功功率在电力线路中传输 产生的有功功率损耗相同。
由电压损耗纵分量 可知降低电压损耗的方法有： 提高电压等级；增大导线截面积；减小线路中流过 的无功功率。
2.1变压器中的功率损耗
3.4直角坐标功率方程
e1
P1
x
en
f1
f
(
x
)
Pn
Q1
0
fn
Qn
未知数＝方程数
3.4 功率方程（极坐标系）
n
Pi jQi Uie ji ( Gij jBij )U je j j j 1
3.4极坐标功率方程
3.4 极坐标功率方程
1
P1
阻抗支路中损耗的功率为
导纳支路中的功率为
《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。
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2021/3/85来自021/3/86四分裂导线
二分裂导线
2021/3/8
7
北京房山－昌平 500kV六分裂线路
2021/3/8
8
§1-5 电力网的分类和电力线路
2、避雷线
一般采用LGJ，通过杆塔与地相连。
3、杆塔 杆塔的种类很多：直线杆塔、耐张杆塔 转角杆塔等。
2021/3/8
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§1-5 电力网的分类和电力线路
3、绝缘子
可分针式、悬式和瓷横担。
针式：35kV及以下
2021/3/8
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§1-5 电力网的分类和电力线路
瓷横担：35kV及以下。
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11
§1-5 电力网的分类和电力线路
悬式： 35kV及以上
电压kV 35 60 110 220 330 500 片数 3 5 7 13 19 28
2021/3/8
电力系统分析高职高专 ppt 课件
书名：电力系统分析 ISBN：978-7-111-38768-8 作者：张家安 出版社：机械工业出版社 本书配有电子课件
2021/3/8
1
电力系统分析高职高专 ppt 课件
§1-5 电力网的分类和电力线路
一、电力网的类型
1、按职能可分：输电网／配电网
2、供电可靠性：开式网和闭式网
12
§1-5 电力网的分类和电力线路
5、金具 小结：
2021/3/8
13
3、按电压高低可分为：
低压网：1kV以下； 中压网：1～10kV； 高压网：高于10kV～低于330kV； 超高压网：330kV，500kV； 特高压网：750kV以上。
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2
电力系统分析高职高专 ppt 课件
§1-5 电力网的分类和电力线路
二、电力线路的结构
（一）架空线路的结构和每部分的作用 由导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具组成。
每部分的作用：P13
2021/3/8
3
绝缘子
避雷线 金具 杆塔
电力系统分析高职高专 ppt 课件
导线
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4
电力系统分析高职高专 ppt 课件
§1-5 电力网的分类和电力线路
1、导线
导线型号：LJ、LGJ、LGJQ和LGJJ
例如：LGJ－185表示钢芯铝绞线，载流截面积 185mm3
为了防止电晕220kV及以上线路常采用分裂导线。 分裂数：二分裂、三分裂、四分裂和六分裂