电力系统的基本概念
(完整版)电力系统知识介绍
原理图一、电力系统基本概念1、基本概念电能是一种十分重要的二次能源，它方便、经济地从蕴藏于自然界中的一次能源（煤炭、石油、天然气、太阳能、水力、风能等）转换而来，并且可以转换为其他能量供人们使用。
电能是由发电厂生产的，大容量发电厂往往建在燃料、水力资源丰富的地方，而用户往往远离发电厂需要建设较长的输电线路进行输电，建设升压和降压变电所进行变电，通过配电线路向各类用户供电。
电力系统-由发电、输电、变电、配电和用电连接成的统一整体。
是现代社会中最重要、最庞杂的系统工程之一电力网-由输电、变电、配电所组成的部分。
它包括升、降压变压器和各种电压的输电线路。
它的任务就是把远处发电厂生产的电能输送到负荷中心，同是还联系区域电力网行程跨省、跨地区的大电力系统，如我国的东北、华北、华中、华东、西北和南方电网等，就属于这种类型。
动力网-在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分（如火力发电厂的锅炉、汽轮机和水力发电厂的水库、水轮机以及核动力发电厂的反应堆等）包含在内的系统2、电力系统组成由发电厂的发电机、升压及降压变电设备、电力网及电能用户（用电设备）组成的系统统称为电力系统。
（1）发电厂：生产电能。
（2）电力网：分为输电网和配电网。
输电网：以高压甚至超高压电将发电厂、变电所或变电所之间连接起来的输电网络，所以又称为电力网中的主网架。
配电网：直接将电能送到用户的网络。
它的作用是将电能分配给各类不同的用户，变换电压、传送电能。
电力网按电压等级分类：低压网：电压等级在1kV以下；中压网：1～35kV；高压网：高于35kV、低于330kV；超高压网：低于750kV；特高压网：1000kV及以上。
（3）用电设备：消耗电能。
二、大型电力系统的优点：1、提高供电可靠性；2、减少系统的备用容量；3、降低系统的高峰负荷；4、提高供电质量；5、便于利用大型动力资源三、电力生产的特点：1、同时性，电能不能大量存储，各环节组成的统一整体不可分割，过渡过程非常迅速，瞬间生产的电力必须等于瞬间取用的电力，所以电力生产的发电输电、配电到用户的每一环节都非常重要；2、集中性，电力生产是高度集中、统一的，无论多少发电厂、供电公司、电网必须统一调度、统一管理标准，统一管理办法；安全生产，组织纪律，职业品德都有严格的要求；3、适用性，电力行的的服务对象是全方位的，涉及到全社会所有人群，电能质量，电价水平与广大电力用户的利益密切相关。
电力系统基本概念
电力系统基本概念En电力系统基本概念1）电力系统定义由发电厂内的发电机、电力网内的变压器和输电线路以及用户的各种用电设备，按照一定的规律连接而组成的统一整体，称为电力系统。
2）电力系统的组成电力系统由发电厂的发电机、电力网及电能用户（用电设备）组成的。
3）电力系统电压等级系统额定电压：电力系统各级电压网络的标称电压值。
系统额定电压值是：220V、380V、3kV、6kV、10kV、35kV、63kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750 kV。
4）电力设备电力系统的电气设备分为一次设备和二次设备，一次设备（也称主设备）是构成电力系统的主体，它是直接生产、输送和分配电能的设备，包括发电机、电力变压器、断路器、隔离开关、电力母线、电力电缆和输电线路等。
二次设备是对一次设备进行控制、调节、保护和监测的设备，它包括控制器具、继电保护和自动装置、测量仪表、信号器具等。
二次设备通过电压互感器和电流互感器与一次设备取得电的联系En电力系统故障及其危害凡造成电力系统运行不正常的任何连接或情况均称为电力系统的故障。
电力系统的故障有多种类型，如短路、断线或它们的组合。
短路又称横向故障，断线又称为纵向故障。
短路故障可分为三相短路、单相接地短路（简称单相短路）两相短路和两相接地短路，注意两相短路和两相接地短路是两类不同性质的短路故障，前者无短路电流流入地中，而后者有。
三相短路时三相回路依旧是对称的，故称为对称短路；其他几种短路均使三相回路不对称，因此称为不对称短路。
断线故障可分为单相断线和两相断线。
断线又称为非全相运行，也是一种不对称故障。
大多数情况下在电力系统中一次只有一处故障，称为简单故障或单重故障，但有时可能有两处或两处以上故障同时发生，称为复杂故障或多重故障。
短路故障一旦发生，往往造成十分严重的后果，主要有：（1）电流急剧增大。
短路时的电流要比正常工作电流大得多，严重时可达正常电流的十几倍。
电力系统的基本概念
电力系统的基本概念电力系统是一个庞大而复杂的网络，它由电力设备，输电线路，变电站和配电网络等组成。
这个网络被设计用来满足人类对电能的不断需求，促进社会与经济的发展。
在这篇文章中，我们将讨论电力系统的基本概念。
一、电力系统的定义电力系统是指用于发电、输电、配电和使用电能的一整套设施、设备和管理机构。
它的主要功能是将电能从发电厂传输至用户，以便满足用户所需的各种电力需求。
电力系统包括三个主要部分：1. 发电部分：发电部分是电力系统中最重要的组成部分，它包括各种形式的发电厂，如火力、水力、核能等。
发电厂是将能量转化成电能的设备。
2. 输电部分：输电部分是指用来输送电能的高压输电线路和变电站等设施。
它负责将发电厂所产生的电能从中心节点输送到繁忙的城市或工业区等。
3. 配电部分：配电部分是将电能分配到各个客户终端的设施，如住宅、办公楼、商店和工厂等。
它们使用的电力会比较低压，通常都是三相四线配电网络。
二、电力系统的主要特征电力系统的主要特征包括：1. 复杂性：电力系统是一个庞大而复杂的系统。
它涵盖了许多不同的组成部分和子系统，例如发电设备、输电线路、变电站、配电网络等。
因此，电力系统需要一个高度协调和管理来保证可靠性和安全性。
2. 可靠性：电力系统必须始终对各种故障保持敏感，并能够以最短时间内响应相应的故障。
为了确保可靠性，电力系统部署了各种保护装置和后备系统，如备用变压器、电池组、发电机和其他电力设备。
3. 负载均衡：电力系统必须在各个部分之间实现均衡负载，以确保每个区域的电力需求平衡，并防止过载和电力损失。
均衡负载对最终用户的稳定供电至关重要。
4. 安全性：电力系统必须保证运行时有较高的安全水平，以确保不会对人员、设备和环境造成危害。
电力系统必须适应各种情况，如人员误操作、自然灾害、短路故障等。
三、电力系统的主要参数电力系统中最重要的参数是电压、电流和功率。
电压是电力系统中最常用的参数，它是将电能从一点传输到另一点所需的能量。
电力系统的基本概念
电力系统的基本概念一、电力系统与电力网发电厂将一次能源转变成电能，这些电能需要通过一定方式输送给电力用户。
在由发电厂向用户供电过程中，为了提高其可靠性和经济性，广泛通过升、降压变电站，输电线路将多个发电厂用电力网连接起来并联工作，向用户供电。
这种由发电厂、升压和降压变电站、送电线路以及用电设备有机连接起来的整体，称为电力系统。
电力系统加上发电机的原动机（如汽轮机、水轮机）、原动机的力能部分（如热力锅炉、水库、原子能电站的反应堆）、供热和用热设备，则称为动力系统。
在电力系统中，由升压和降压变电站和各种不同电压等级的送电线路连接在一起的部分称为电力网。
二、电力生产的特点电能的生产与其它工业生产有着显然不同的特点。
1．电能不能大量储藏电力系统中发电站负荷的多少，决定于用户的需要，电能的生产和消费时时刻刻都是保持平衡的。
电能的生产、分配和消费过程的同时性，使电力系统的各个环节形成了一个紧密的有机联系的整体，其中任一台发、供、用电设备发生故障，都将影响电能的生产和供应。
2．电力系统的电磁变化过程非常迅速电力系统中，电磁波的变化过程只有千分之几秒，甚至百万分之几秒；而短路过程、发电机运行稳定性的丧失则在十分之几秒或几秒内即可形成。
为了防止某些短暂的过渡过程对系统运行和电气设备造成危害，要求能进行非常迅速和灵敏的调整及切换操作，这些调整和切换，靠手动操作不能获得满意的效果，甚至是不可能的，因此必须采用各种自动装置。
3．电力工业和国民经济各部门之间有着极其密切的关系电能供应不足或中断，将直接影响国民经济各个部门的生产，也将影响人们的正常生活，因此要求电力工业必须保证安全生产和成为国民经济中的先行工业，必须有足够的负荷后备容量，以满足日益增长的负荷需要。
三、电力系统的运行要求为了保证为用户提供电能，电力系统的运行必须满足下列基本要求。
1．保证对用户供电的可靠性在任何情况下都应该尽可能的保证电力系统运行的可靠性。
系统运行可靠性的破坏，将引起系统设备损坏或供电中断，以致造成国民经济各部门生产停顿和人民生活秩序的破坏，甚至发生设备和人身事故。
简述电力系统的基本概念
简述电力系统的基本概念
电力系统是指由发电厂、输电系统（包括变电站、高压输电线路和变电设备）以及配电系统（包括配电变压器、低压输电线路和配电设备）组成的一个整体，用于将发电厂产生的电能输送到各个终端用户。
电力系统的基本概念包括以下几个方面：
1. 发电厂：发电厂是电力系统的起源，通过使用不同的能源（如化石燃料、水力、核能等）转化成电能。
发电厂可以分为火力发电厂、水电站、核电站等。
2. 输电系统：输电系统是连接发电厂和终端用户的一系列设施和设备。
其中包括变电站、高压输电线路和变电设备。
变电站负责将发电厂产生的电能升压至更高的电压，以减小输电损耗。
高压输电线路负责将电能远距离输送。
变电设备则用于在不同电压之间进行电能转换。
3. 配电系统：配电系统将输电系统输送的高压电能转换为适用于终端用户的低压电能。
配电系统主要由配电变压器、低压输电线路和配电设备组成。
配电变压器将高压电能降压至适用于家庭、商业和工业用电的低压。
4. 终端用户：终端用户是电力系统的最终使用者，包括家庭、商业和工业用户等。
终端用户通过接入配电系统来获得所需的电能。
电力系统的运行是通过协调发电厂的输出、输电系统的传输和配电系统的分配来实现的。
它们共同构成了一个复杂的网络，确保电能的安全、稳定和高效供应。
电力系统的发展和管理是一个重要的国家能源规划和管理领域，对经济和社会发展具有重要意义。
电力系统专业介绍
电力系统专业介绍电力系统是指由发电、输电、变电和配电等环节构成的一个完整的电力生产和供应体系。
电力系统是现代工业和日常生活中必不可少的基础设施之一，其重要性不言而喻。
电力系统是一项庞大的工程项目，涉及多个工程分支和广泛的知识领域，需要集电力、电子、通信、计算机等多学科的知识。
本篇文章将从电力系统的基本概念、组成部分、运行机制以及未来发展趋势等方面进行介绍。
一、电力系统的基本概念电力系统是指由电力发电设备、输电线路、变电站和配电设备等组合而成的系统。
电力系统的主要作用是将发电厂产生的电能经过输变电后分配到用户手中。
电力系统的基本功能是调配供求电能，以保障全社会正常用电。
电力系统是现代工业文明不可或缺的配套设施之一。
二、电力系统的组成部分1.发电设备：发电设备包括水电站、火力发电厂、核电站和新能源发电设备等，根据发电原理的不同可以分类为火力发电、水力发电、核能发电和新能源发电等。
2.输电线路：输电线路是电力从发电厂到变电站的主要通道，主要用于将高电压交流电输送到变电站，包括高压线路、架空线路和海底电缆等。
3.变电站：变电站是电能输送的重要枢纽，用于将高压电能变换成低压电能，以保障用电安全和稳定性。
4.配电设备：配电设备包括配电变电站、配电箱、配电柜等，主要用于将变压器输出的低压电能分配到各个用户。
三、电力系统的运行机制电力系统的运行机制主要依赖于供需平衡和电力市场化交易。
供需平衡是指电力系统必须保证供电能力和使用需求相匹配，以确保电力供应足够和可靠。
市场化交易是指电力市场的供求关系和价格机制通过交易市场进行协商和调节。
电力市场化交易主要针对大型用户和商户，通过电力中心进行交易清算。
电力生产者通过与购电商洽谈电价和交易方式，实现电量交换和电价结算。
四、电力系统未来发展趋势1.智能电力系统：未来电力系统将逐渐智能化和自动化，通过先进的信息通信技术和控制技术实现全面自动化和智能化，提高能源利用效率和供应可靠性。
电力系统的基本概念
电力系统的基本概念：电力系统是由发电机、变压器、电力线路及用电设备组成的发电、输电、配电和用电的整体。
电力网是由变电所、电力线路等变换、输送和分配电能的设备连接在一起所组成的网络。
它将发电厂与用户连接在一起。
是电能产生与消费的纽带。
目前我国有5个跨省的电力系统，即华北、华东、华中、东北、西北电力系统，其中华东电力系统总装机容量和年发电量都占据首位电力系统的特点及运行应满足的基本要求：电能作为一种商品，它的生产、输送、分配和使用与其他工业产品相比有明显不同的特点，主要表现在以下几个方面：电能的生产、传输及消费几乎同时进行，因为发电设备任何时刻生产的电能必须与消耗的电能相平衡。
电能与国民经济各部门之间的关系密切。
电能的中断或减少直接影响国民经济生产各部门及人们的生活。
电力系统的暂态过程非常短暂。
电能以电磁波的形式传输，传输速度为30万KM/S，电力系统的发电机、变压器、电力线路以及用电设备的投入和退出，都在一瞬间完成。
故障的产生及发展非常短促，电力系统的暂态过程非常迅速。
对电能质量的要求颇为严格。
电能的质量的好坏由电压的大小、频率和波形质量能否满足要求来衡量。
任一个参数不满足要求都将造成不良的影响，甚至造成产品不合格，损坏设备或大面积停电等。
为适应上述特点，对电力系统的运行提出如下基本要求：一、保证供电的可靠性。
间断供电，将会使生产停顿，生活混乱甚至危及人身和设备的安全，给国民经济造成极大损失，这种损失远远超出对电力系统本身的损失。
造成对用户中断供电的原因主要有：电力系统的设备发生故障；1、电力系统的误操作；2、电力系统继电保护的误动作；3、运行管理水平低，维修质量不合格等。
提高电力系统运行的可靠性，应改善设备质量，提高运行管理水平和技术水平及运行检修人员的责任心。
另一方面要完善电力系统的结构，提高抗干扰能力，充分发挥计算机进行监视和控制的优势，不断提高电力系统的自动化水平。
二、保证良好的电能质量。
简述电力系统的基本概念
简述电力系统的基本概念电力系统是一个复杂且关键的基础设施，为我们日常生活和各个行业的运作提供必要的电力供应。
它由各种设备、网络和控制系统组成，以将发电厂的电力输送到终端用户。
本文将简述电力系统的基本概念，从发电、输电到配电环节进行阐述，以帮助读者更好地理解电力系统的运行原理和关键要素。
1. 发电发电是电力系统的起始环节。
发电厂通过转换能源（如化石燃料、核能或可再生能源）产生电力。
在发电过程中，燃料被燃烧或其他形式的能源转换为机械能，再由发电机将机械能转化为电能。
这些发电厂能够提供不同类型的电力，包括交流电和直流电。
2. 输电输电是将发电厂产生的电力从发电厂输送到终端用户的过程。
在输电过程中，需要建设一系列的输电线路和变电站。
输电线路分为高压和超高压两种，使用高压电力可以减少输电线路的损耗。
变电站则用于将电力从一种电压等级转变为另一种电压等级，以满足不同用户的需求。
3. 配电配电是将输送到区域的电力分配给终端用户的过程。
配电网包括了各种设备和设施，如配电变压器、开关设备和配电盘等。
配电网的主要任务是确保可靠、安全地将电力传输到用户终端，同时保护电力设备和用户设备免受故障或过载的影响。
电力系统的运行离不开以下几个核心要素：a. 供需平衡：电力系统需要精确调控供求平衡，以确保供电的稳定和可靠。
供需平衡的关键在于发电和负荷之间的匹配，需要通过电力市场和能源储备来实现。
b. 负荷管理：负荷管理是电力系统中的重要环节，它决定了对负荷的合理分配和调度。
负荷管理旨在确保供电平衡、优化设备利用率和提供备用电力。
c. 高可靠性和保护：电力系统需要具备高可靠性，以应对各种故障和异常情况。
保护系统的存在能够及时检测和隔离故障，以防止故障扩散，维持电力系统的正常运行。
个人观点和理解：电力系统作为现代社会不可或缺的基础设施，承载着巨大的责任和挑战。
我认为，随着科技的进步和能源需求的增长，电力系统必将面临更大的压力和需求。
我们需要继续加强对电力系统的研究和创新，以提高其效率和可靠性。
电力系统的基本概念
电力系统的基本概念电力系统是指由发电厂、输电网、配电网以及用户用电设备等组成的较为复杂的工程系统。
它是为了满足人们对电能需求而建立起来的，用于实现电能的输送和分配。
电力系统的基本概念包括发电、输电和配电等方面。
发电是电力系统的重要组成部分，它是指将各种能源(如化石能源、水能、核能等)转化为电能的过程。
发电厂通过燃烧或其他方式产生蒸汽，驱动涡轮机运转，进而带动发电机发电。
发电厂在电力系统中起到了电能的起源作用。
输电是指将发电厂产生的电能通过输电线路输送到远离发电厂的用电地点。
输电系统包括高压交流(AC)线路和直流(DC)线路，前者是目前主要采用的输电方式。
输电线路主要由输电塔、导线和输电变压器等组成，通过输电线路，电能可以远距离地传输。
配电是将输电系统输送来的高压电能通过变电站进行转换和分配，使之适应用户的用电需求。
配电系统包括变电站、配电变压器、配电线路和用户用电设备等。
通过变电站进行电能的降压和分配，使电能能够进一步送达到各个居民区、工业区等用电地点。
除了发电、输电和配电，电力系统还包括保护与控制系统、调度与通信系统以及监视与调节系统等子系统。
保护与控制系统用于对电力系统的安全和可靠运行进行监测和控制，通过对电力设备的保护和断电装置的安装，确保电力系统的正常运行。
调度与通信系统用于协调和管理电力系统的运行，通过通信设备和调度中心的运行，实现对电力系统的监视和调度。
监视与调节系统用于实时监测电力系统的运行情况，并通过调整发电与负荷之间的平衡，保证电力系统的供需平衡。
电力系统是一个涉及到发电、输电、配电和监控等多个方面的复杂工程系统。
它是现代社会不可或缺的基础设施，通过供应稳定可靠的电力，满足人们对能源的需求，推动社会经济的发展。
在电力系统的建设和运营中，需要充分考虑电力的供需关系、电力设备的保护与控制以及电力系统的安全与可靠等因素，以确保电力系统的稳定运行。
电力系统基本概念
电力系统基本概念电力系统是指由发电厂、输电线路、变电站和配电网组成的一个能够生成、传输和分配电能的集成网络。
它是为了满足人们对电能需求的高效提供而建立的。
一、发电厂发电厂是电力系统的核心组成部分，它主要负责将各类能源转化为电能。
常见的发电厂包括燃煤电厂、燃气电厂、核电厂、风力发电厂、水力发电厂等。
这些发电厂通过内部的发电机将机械能转化为电能，然后将电能输送到输电线路。
二、输电线路输电线路是将发电厂生成的电能从发电厂传输到变电站的通道。
输电线路主要分为高压输电线路和特高压输电线路两种形式。
1. 高压输电线路高压输电线路一般采用架空线路，通过电力塔将电能传输到较远的地方。
这种线路主要用于城市和乡村之间的短距离输电。
它采用的电压较低，输电损耗相对较大。
2. 特高压输电线路特高压输电线路采用电缆形式传输电能，它的工作电压可以高达数百千伏。
相比于高压输电线路，特高压输电线路的输电损耗更小、输电距离更远。
因此，特高压输电线路往往用于城市之间或者特远距离的输电。
三、变电站变电站是用于将输电线路传输的高电压电能转变为适合分配和使用的低电压电能的设施。
变电站具有两个主要功能：电能的变压和分布。
它可以将输送的电能升压或降压，以满足不同区域和用户的需要。
四、配电网配电网是将变电站分配的电能传送到终端用户的网络。
它包括了城市和乡村内的电缆、电线、变压器和配电盘。
配电网将电能分配给不同的用户，同时确保电力的稳定供应。
电力系统的发展离不开电力设备的不断创新和技术的不断进步。
当前，随着新能源技术的发展，可再生能源的利用日益广泛，电力系统趋向于清洁、高效和可持续的发展。
此外，智能电网等新兴技术也为电力系统的转型提供了新的机遇和挑战。
总结电力系统是一个复杂而庞大的网络，它包括了发电厂、输电线路、变电站和配电网。
这些组成部分相互协作，以提供稳定、高效和可靠的电力供应。
随着新技术的应用，电力系统在未来将进一步提高能源利用效率，并向清洁和可持续的方向发展。
电力系统基本概念,电力系统的基本组成和运行的基本条件
电力系统基本概念,电力系统的基本组成和运行的基本条件：
电力系统是指由发电、供电（输电、变电、配电）、用电设施以及为保障其正常运行所需的的调节控制及继电保护和安全自动装置、计量装置、调度自动化、电力通信等二次设施构成的统一整体。
电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。
它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。
电力系统基本组成包括电源、电力网络和负荷中心。
电源指水电站、火电厂、核电站等发电厂；电力网络由输电、变电线路、变电所和配电所构成；负荷中心则是进行电力分配的场所。
此外，电力系统的信息与控制系统也是其重要组成部分，包括各种检测设备、通信设备、安全保护装置、自动控制装置以及监控自动化、调度自动化系统等。
电力系统运行的基本条件包括：保证对用户的供电可靠性，即必须安全、可靠地向用户供电；电能质量要好，即必须符合国家规定的电能质量标准；电力系统运行经济性要好，即应努力降低电力系统的运行成本，提高电力系统的经济效益；对环境的不良影响要小，即电力系统在运行过程中应尽量减少对环境的污染。
电 力 系 统第1章电力系统的基本概念
离列于表1.4中，与220 kV以上电压级相适应的输送功率和输送距离则示于
图1.11。 1.3.3电力系统中性点的运行方式
电力系统的中性点是指系统中星形联结的变压器或发电机的中性点。中性点
的运行方式即指中性点的接地方式，这是与电压等级、绝缘水平、通讯干扰 、接地保护方式、系统结线等多方面相关的复杂问题。
线路、交直流输电系统、交流紧凑型输电线路等输电方式，以及提高输送能
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力等方面的问题。
5）配电技术主要涉及电能安全技术、电能保质技术、需求预测管理技术等 方面的问题。
6）电力系统运行主要涉及稳态运行分析，暂态过程分析，安全性分析，运
行方式优化等方面的问题。 7）电力系统保护主要涉及故障分析，元件保护、线路保护、系统性故障保
柔性交流输电系统（Flexible AC Transmission System）是在1986年由美 国N.G.Hingorani创建的一种崭新的输电技术
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图1.14 能量管理系统的功能
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图1.15 全局能量管理系统示意图
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FACTS技术是综合电力电子技术、微处理和微电子技术、通信技术和控制技 术而形成的用于控制交流输电的新技术。 FACTS技术包含系统应用技术及其控制器技术。 配电综合自动化（DOA）技术 配电综合自动化（Distribution Overall Automatic）技术是在传统的配电 自动化（DA）的基础上，利用计算机技术、通信技术、数字信号处理技术， 将原来单个自动化装置（量测、监视、保护、控制等）经过设备微机化、性 能软件化、信号数字化、功能集成化、通信局域网化或光缆化（甚至应用通 信卫星）等高新技术改造而成具有综合功能、性能更先进的自动监测控制技 术。
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电力系统分析总复习
第一章 电力系统的基本概念电力系统的根本任务：向用户提供充足、可靠、优质、价格合理的电能 电力系统的组成：广义上是指由若干发电厂、变电所、负荷中心，通过电力线路连接在 一起的统一整体，用以完成电能的生产、输送、分配和使用；狭义上是指由发电机、变 压器、线路及用电设备等电气设备连接起来构成的整体 电力网：在电力系统中，实现输送、分配电能的部分，由发电厂和变电所中的变压器、 电力线路连接起来构成的整体 电力线路：是传输电能的电气设备——从功能上分为输电线路（是指发电厂向负荷中心 输送大量电力的主要干线， 以及不同地区电网间互送电力的高压联络线路） 、配电线路（是 指变电所与电力终端用户间的较低电压等级的联络线路） ；从结构上分为架空线路 （由导 线、 避雷线、绝缘子、 金具、杆塔、基础接地装置等组成） 、电缆线路 （由导线、绝缘层、 保护层组成） 负荷=电力系统中所有的用电设备所消耗的功率总和； 供电负荷 =负荷+电力网功率损耗； 发电负荷 =供电负荷 +发电厂厂用电 负荷分类：按负荷对供电可靠性要求分：一类负荷（是指中断供电将造成人身伤亡或将 在政治上、 经济上造成重大损失的负荷） 、二类负荷 （是指中断供电将在政治上、经济上 造成重大损失的负荷） 、三类负荷 负荷曲线：用来描述负荷随时间变化的规律，常采用折线法、阶梯法绘制 负荷曲线分类：A ．按负荷种类分类：有功功率负荷曲线、无功功率负荷曲线B •按负荷对象分类：用电设备、车间、企事业单位、行业、县网、区域网、地区网、 省网负荷曲线 and so onC .按时间分类：日、周、月、季、年负荷曲线and so on电力系统运行的特点： a.电能不能大量储存；b •过渡过程非常短暂；c •影响因素众多；d.电能与国民经济各部门及人民生活关系密切电力系统运行的要求： a.保证供电的可靠性；b.保证良好的电能质量（频率一一50Hz 、 电压一一电压偏差，电压波动，电压闪变，三相电平衡、波形一一正弦波）；c.提高电力系统运行的经济性 电力系统的电气接线方式：无备用接线方式（有单回路放射式、干线式、链式网络，常 适用于三类负荷） 、有备用接线方式（有双回路放射式、干线式、链式、环式、两端供电 网络，常适用于一类和二类负荷） 电力系统分类： 按职能分为 输电系统（其任务是将区域性发电厂的电能， 通过电力系统 中高压等级最高的一级或两级电力线路和枢纽变电所，可靠而经济地输送到负荷集中地区）、配电系统（其任务是将输电系统输入的电能分配给终端用户）国标电压等级分 3类：a.第一类为100V 以下；b.第二类为500V 以下；c.第三类为1000V 以上★电力线路、发电机、变压器的额定电压等级的确定：A •电力线路——他的额定电压 =用电设备的额定电压 =对应电力系统电压等级B .发电机一一他的额定电压 =线路额定电压*105%C •变压器：a.—次测直接与发电机相连的变压器，一次侧额定电压=发电机额定电压=线路额定电 压*105%，二次侧额定电压 =线路额定电压 *105% b.二次侧在带负荷运行时，一次侧额定电压 =线路额定电压，二次侧额定电压 =线路额12 3 4 5 67 89 10 111213 14定电压*110%（如果变压器内阻抗较小，或二次侧直接与用电设备相连，则二次侧额定电压=线路额定电压*105% ）15 电力系统中性点运行方式分类：有效接地系统（大电流接地系统）——中性点直接接地、中性点经小阻抗接地；非有效接地系统（小电流接地系统）——中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经高阻抗接地16中性点直接接地方式的特点：a.短路回路中的短路电流很大；b.中性点电位保持不变，仍为地电位；c.非故障相对地电压仍为相电压17 中性点运行方式的优缺点比较：供电可靠性——中性点不接地、中性点经消弧线圈接地系统的供电可靠性要大很多；对绝缘要求——中性点直接接地系统对绝缘水平要求较低；中性点经消弧线圈接地系统能够解决间歇性电弧对系统产生的过电压现象第二章电力系统元件参数和等效电路18 四大参数的物理意义：电阻——反映线路通过电流时产生的有功功率损耗的效应；电抗——反映载流导线周围产生的磁场效应；电导——反映带电导线绝缘介质泄漏损耗和导线周围电晕损耗的效应；电纳——反映带点导线周围的电场效应19 电力线路参数及等效电路：★一般线路：Z=R+jX Y=G+jBa. 短线路（长度不超过100Km的架空线路）：R=r i l; X=x i l; G=0; B=0，采用一字型等效b. ★★★中等长度线路（长度在i00Km~300Km 之间的架空线路和i00Km 以下的电缆线路）：R=r i| ；X=x i l; G=g i l=O ; B=b i l，采用n型等效或T型等效长线路（长度超过300Km的架空线路和超过iOOKm以上的电缆线路）：采用n型等效20 变压器参数及等效电路：Z T=R T+jX T Y T=G T-jB T我国国标双绕组只有五种：Yyni2、Ydii、YNdii、YNyi2、Yyi2 （绕组的连接方式只有星形Y、三角形△两种）变压器分类：按绕组结构分——普通变压器（双绕组和三绕组）、自偶变压器;按绕组分布分——升压变压器、降压变压器; 按变压器的调压方式分——普通分接头变压器、有载调压变压器A . ★★★双绕组变压器参数及等效电路：通常采用r型等效的理由：额定电流时，一次侧绕组的压降只有 2.5%~5%U,且励磁电流小于一次侧3%I N,所以直接把励磁支路直接移至电源端具体参数：22R T=P s U N2/(i000S N2)2X T=U s%U N2/(i00S N)2G T=P0/(i000U N2)2 B T=I0%S N/(i00U N2)其中U N为额定线电压（U N的选择与R T有关）,P s为短路损耗其中U s%为短路电压百分值其中P0 是空载损耗其中10%是空载电流百分值B •★三绕组变压器参数及等效电路：磁通：主磁通（链过三个绕组的磁通）、漏磁通（自漏磁、互漏磁）三绕组变压器分类：按川型100/50/1003个绕组容量比分——I型100/100/100、n型100/100/50、a. ^^ ★【型变压器参数：P s1=(P s1-2+P s3-1-P s2-3)/2P s2=(P s1-2+P s2-3-P s3-1)/2P s3=(P s2-3+P s3-1-P s1-2)/22 2 2 2 2 2 R T1= P s1U N2/(1000S N2) R T2= P s2U N2/(1000S N2)R T3= P s3U N2/(1000S N2)U s1%=(U s1-2%+U s3-1%-U s2-3%)/2U s2%=(U s1-2%+U s2-3%-U s3-1%)/2U s3%=(U s2-3%+U s3-1%-U s1-2%)/22 2 2X T1=U s1%U N2/(100S N) X T2=U s2%U N2/(100S N) X T3=U s3%U N2/(100S N) 2G T=P0/(1000U N2)2B T=I0%S N/(100U N ) 此处变压器的电纳为负b. n型、川型变压器参数：由于容量为100 的高、中绕组电流只为他们额定电流的一半，所以对其需要归算：P s2-3=4P s2-3P s3-1=4P s3-1 其余的计算和I型一样c. 按最大短路损耗计算：22R T(100)=P smax U N2/(2000S N2) R T(50)=2 R T(100)C.变压器n型等效参数：2 y12=1/(kZ T) y10=(k-1)/(kZ T)y20=(1-k)/(k 2Z T)21 ★★★电力系统的等效电路：A .★有名制等效电路：a •确定基本电压等级(稳态时，取最高电压等级；短路时，取短路处电压等级)b •计算实际参数c. 变比k计算k=基本级侧U NI :待归侧U N2d .★归标'2R=R(k i k2……也)X=X '(k i k2…… 心)2'2G=G /(k i k2……k n)'2B=B /(k i k2……k n)U=u'(k i k2……k n)1=1/(k i k2……k n)e.作等效电路图注意：归算前后功率不变；各级电压、电流都是归算至基本级量；变比k=基本级侧U NI : 待归侧U N2；一定要跨过，不跨不计入B .标幺制等效电路：标幺值=有名值：基准值基准值的俩限制条件：一是基准值的单位应与有名值相同；二是Z、Y、U、I、S的基准值之间要符合对应的电路关系★一般取S B=100的倍数MVA U B=基本电压等级，由此推出：22Z B=U B/S B Y B=S B/U B I B=S B/( V 3U B)其次是R*=R/Z B X*=X/Z B G*=G/Y B B*=B/Y B★ 不同基准值标幺值的换算：第一步：额定标幺值还原为有名值——X=X (N)*U N2/S N 第二步：选定基准值换算——X(B)*=X/ZB=X S B/U B2 总结：X(B)*= X (N)*U N 2S B/(S N U B2)第三章简单电力系统的潮流计算22电力系统运行要求：1电源发电量=负荷需求+损耗；2节点电压保持在额定值左右；3发电机运行在额定有功功率和无功功率上下限内；4输电线路和变压器不过负荷23潮流计算的任务：根据给定运行条件及系统接线方式来确定电力系统稳态运行状态；潮流计算的结果：评价系统运行方式和系统规划设计方案的合理性、安全可靠性、经济性的依据，是电力系统故障分析及计算的重要部分24电力网的功率损耗和电压降落A .电力线路的功率损耗和电压降落a.电力线路的功率损耗：串联阻抗的功率损耗+并联导纳的功率损耗串联阻抗的功率损耗：' 2 ' 2 ' 2 2 ' 2 ' 2 2A S Z=(S 2/U 2) Z=(P 2 +Q 2 )R/U 2 +j(P 2 +Q 2 )X/U 2' 2' 2' 2 2' 2 ' 2 2A S Z=(S 1/U1) Z=(P 1 +Q 1 )R/U i +j(P 1 +Q 1 )X/U 1并联导纳的功率损耗：*22A S YI=U I(YU i/2) =(G-jB)U i2/2~ -jBU i2/22 2A S Y2=U2(YU 2/2) =(G-jB)U 2 /2〜-jBU 2 /2b•电力线路的电压降落：是指线路始末两端的向量差dU=U i-U2,实际上是线路阻抗中的电压降落(高压电网中，线路的无功功率主要影响线路的电压损耗，有功功率主dU=(S ‘2/U2)*Z=(P 2R+Q ‘2X)/U 2+j(P 2X-Q 2R)/U 2= △U+j S UdU=(S 'i/U i)*Z=(P 'i R+Q‘i X)/U i+j(P '1X-Q 'i R)/U 1= △U+j S U'U i= U2+dU=(U2 + A U)+j S U U2=U i-dU =(U i-A U )-j S US =arctan( S U/(U 2+ A U)) S =arctan(- S U /(U 2- A U '))c. 电压质量指标与输电效率：电压损耗：是指始末两端电压有效值之差 A U%=100%(U I-U2)/U N电压偏差：是指始端或末端与线路额定电压的数值差 A U iN%=100%(U i-U N)/U N电压调整：是指线路末端空载与负载时电压的数值差 A U o%=1OO%(U 20-U 2)/U 20输电效率：是指线路末端输出有功功率与线路始端输入有功功率的比值n %=100%P2/P iB .变压器的功率损耗和电压降落:------- ►---------------------- > ------- ►a. 变压器的功率损耗：阻抗功率损耗+导纳功率损耗(变压器的阻抗支路功率损耗与负荷功率或传输功率有关，励磁导纳支路功率损耗取决于电压大小)阻抗功率损耗： △ S ZT = (S 2/U 2) Z T =(P 2+Q 2)R T /U 2+j(P 2+Q 2)X T /U 2' 2 ' 2 ' 2 2 ' 2 ' 2 2△ S ZT =(S 1/U 1) Z T =(P 1 +Q 1 )R T /U I +j(P 1 +Q 1 )X T /U I导纳功率损耗：△ S YT =U 1(Y T U 1 )*=G T U 1 2+jB T U 12b. 变压器的电压降落： dU=(S 2/U 2)*Z T =(P 2R T +Q 2X T )/U 2+j(P ‘2X T -Q ‘2R T )/U 2= △ U+j S UdU=(S ‘ 1/U 1)*Z T =(P ‘1R T +Q ‘ 1X T )/U 1+j(P ‘1X T -Q ‘ 1R T )/U F △ U+j S U ‘c. 近似计算功率损耗：(S 1~ S 1U 1^ U 2~ U NS 2~ S 2 )2222△ S zT =P s S i /(1000S N )+jU s %S N S i /(100S N ) △ S YT =P o /1OOO+jl 0%S N /100C .负荷和电源的功率：负荷功率S 4：变电所负荷侧功率 等效负荷功率S 3：从网络输入到变电所的功率 运算负荷S 3 ':为等效负荷功率+进线末端导纳功率电源功率S 1：发电厂电源侧的功率 等效电源功率S 2：为发电机高压母线向系统送出的功率 运算功率S 2 ':为等效电源功率-出线始端导纳功率25 ★简单开式网络的潮流计算：简单潮流计算的三种情况计算步骤：A. ★★★已知同端负荷功率和同端电压（已知 S 1和U 1 、 S 4和U 4）：a. 求各元器件参数b. 做等效电路图c. 由给定条件求各功率分点分布和功率损耗、节点电压 B. 已知末端负荷功率和始端电压（已知S 4和U 1 ）：a.假定全网电压为额定电压U N ，则U 4=U Nb •由S 4、U 4推出S i (推算功率分布，不计电压降落)c •由S i 、U 1推出U 4 (推算电压分布，计入电压降落) 26闭式网络的潮流计算： A •环式网络潮流计算步骤：(忽略电压降一一 U N 为全网电压)Z i2 Z23 Z31a. 作等效电路：U i=U i =U Nb. 求基本功率：* * * * * *S a=((Z 23 +Z31 )S2+Z 31 S3)/(Z 12 +Z23 +Z31 )* * * * * *S b=((Z 23 +Z12 )S3+Z12 S2)/(Z 12 +Z23 +Z 31 )C. 校验：S a+S b=S2+S3?d. 确定功率分点(两边流入)：S3=S23+S be. 计算实际功率分布：打开功率分点，其余同开式网计算法B •两端供电网络潮流计算步骤：a. 做等值电路：各元件参数b. 求基本功率：S a=((Z 23 +Z34 )S2+Z 34 S3)/(Z 12 +Z23 +Z34 )+(U N dU )/(Z 12 +Z 23 +Z34 )S b=((Z 23 +Z12 )S3+Z12 S2)/(Z 12 +Z23 +Z 34 )-(U N dU )/(Z 12 +Z 23 +Z 34 )S c=(U N dU*)/(Z12*+Z23*+Z34*)C.校验：S a+S b=S2+S3?d. 确定功率分点：功率由两侧流入的节点e. 计算实际功率分布：打开功率分点，其余同开式网计算法第四章复杂电力系统的潮流计算27节点导纳矩阵的特点：它是一个方阵( n个节点就是n阶矩阵，不含参考节点)；对称矩阵；稀疏矩阵对角线为自导纳；非对角线为互导纳(通常取地为参考点，编号0,节点电压都是各节点对地电压)28自导纳：节点导纳矩阵的对角元素Y ii，他等于在节点i加上单位电压，其他节点都接地时，经节点i向网络注入的电流；也等于在节点i加电压，其他节点都接地时，从节点i注入网络的电流同施加于节点i的电压之比；Y ii=X y j (自导纳是节点i以外的所有节点都接地时，节点i对地的总导纳，即等于与节点i相接的各支路导纳之和)29互导纳：节点导纳矩阵非对角元素Y ji,他等于在节点i加单位电压，其他节点都接地时，经节点j注入网络的电流；也等于在节点i加电压，其他节点都接地时，从节点j注入网络的电流同施加于节点i的电压之比；Y j=Y ji=-y ji =-y j (节点j的电流实际上是自网络流出并注入大地中的，所以互导纳等于节点i与j之间的支路导纳的负值30 节点导纳矩阵的形成：A ．矩阵阶数= 节点数B ．非对角元素中非零元素的个数=对应节点所连的不接地支路数C ．对角元素就是各节点的自导纳=相应节点所连支路的导纳之和D ．非对角元素=i 节点与j 节点之间支路导纳的负值E ．矩阵是一个对称的，只要求下三角或上三角部分F •对于变压器支路，利用n型等效或归算法做都能求出（等效或归算后，按以上规则求）31 P-Q 分解法的迭代次数一般多于牛顿-拉夫逊法，但每次迭代所需的时间比牛顿-拉夫逊法少得多，所以其计算时间小很多第五章电力系统正常运行方式的调整与控制32 有功功率负荷的变动及调整：电力系统的总负荷（据变化规律）分三类：第一类是变化幅度很小，变化周期很短的负荷；第二类是变化幅度较大、变化周期较长的负荷；第三类是变化幅度很大、变化周期很长的负荷频率的调整分三种：频率一次调整——由于第一类负荷变化引起的频率偏移将由发电机组调速系统的调速器进行调整；频率二次调整——由于第二类负荷变化引起的频率偏移将由发电机组调速系统的调频器进行调整；频率三次调整——由于第三类负荷变化引起的频率偏移将在有功功率平衡的基础上，责成各发电设备按经济最优分配原则进行有功功率分配33 电力系统的功—频静特性：负荷的功—频静特性、发电机组的功—频静特性A .负荷的有功功率一频率静态特性：K L D=△ P LD/△ f K L D =K LD f N/P LDN其中K LD是负荷的频率调节效应系数（表征负荷的频率调节特性）f N=50HzP LD是频率等于f时系统的有功功率P LDN是频率等于工频50Hz时系统的有功功率注意：K LD负荷的频率调节效应系数不能整定，其K LD*大小取决于全系统各类负荷所占比重（1~3）；他是调度部门确定按频率减负荷方案以及低频事故切负荷来恢复频率的计算依据B .发电机组的功一频静态特性：K G=-△ P G /△ f K G*=K G f N/P GN其中K G是发电机组的单位调节功率（表征电源的频率调节特性）f N=50HzS *静态调差系数：表征系统电源频率调节特性的参数之一，S *=（f0-f N）/f N则有K G=P GN/（ S *f N）K G*=1/ S *注意：K G是可以整定的，在整定范围内，K G越大，S *就越小，调整结果频率偏移越小；当发电机组满载以后，受调速机构的限制，发电机组不再具有调频能力，此时K G 为0 ，S *为无穷大34频率的一次调整：负荷增量△ P LDO是由调速器作用使得发电机组有功出力增加和负荷功率随频率的下降而自动减少两方面共同调节来平衡的K G刀=E K G：△ P LDO=-（K G刀+ K LD）△ f=-K △ f 注意：式中n台发电机组均未满载一旦满载，则某台发电机的单位调节功率K G=O,参加并联的未满载机组越多，系统单位调节功率K越大，频率变化△ f越小，系统频率就越稳定各机组间的负荷分配：（按单位调节功率或调差系数自然分配）各机组承担的功率增量△P Gi=-K Gi △f=-P GN △f/（S f N）35 调节负荷节点a 处的电压可以采取以下措施：A .调节发电机励磁电流以改变发电机端电压U GB .适当选择变压器变比C •改变线路的电抗参数D .改变无功功率分布第六章电力系统的经济运行36 ★电力系统的经济运行的两大指标：煤耗率（g/kWh ）——是指每生产1kWh 电能所消耗的标准煤重（29.31MJ/kg ）；网损率——是指电力网中损耗的电能与向电力网供应的电能的百分比37 电力网中的电能损耗：变压器绕组和输电线路导线电阻的电能损耗；变压器铁芯、电容器和电缆的绝缘介质以及电晕等的损耗★输电线路电能损耗计算：＜最大负荷损耗时间法＞、＜等值功率法＞最大负荷损耗时间T max：若线路中传送的功率一直保持最大负荷功率Smax在T max 时间内电能损耗恰好等于该线路全年的实际电能损耗（T max可由Tmax和cos $查表得出）△ A=E △ Pmaxr max38 降低网损的技术措施：1，提高用户的功率因数，减少电网输送的无功功率；2，改善闭式网络的功率分布；3，合理确定电力网的运行电压水平；4，合理组织变压器的经济运行；5对原有电网进行技术改造39 有功功率的经济分配：等耗量微增率准则——在满足一定的约束条件下，各发电厂之间合理分配系统的有功功率负荷，使整个系统燃料耗量最小刀P Gi-刀PLDi =0第七章同步发电机的基本方程40 派克变换：它是一种线性变换，是将静止的a、b、c 三相坐标系统（abc 坐标系统）表示的电磁量变换为在空间随转子一起旋转的两相直角坐标d、q 系统和静止的0 轴系统（dq0 坐标系统）41 派克矩阵：i dq0=Pi abc[ cos0cos( 0 -120 。
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第四章 电力系统潮流的计算机算法
4-1 电力系统潮流计算的方程是由什么方程推导的？有何特点？有几种表达形式？ 4-2 电力系统的节点导纳矩阵有何特点？其和节点阻抗矩阵有何关系？
4-3 一个系统如无接地支路也未选定参考节点，其节点阻抗矩阵能否由节点导纳矩阵求逆得到？
4-4 潮流方程常用的求解方法有哪些？这些方法的共同点是什么？它们之间有何联系？ 4-5 为什么求解潮流方程时要将系统中的节点分类？通常分成几类？各类节点有何联系？ 4-6 何谓平衡节点？为什么潮流计算中必须有一个而且只有一个平衡节点？
4-7 牛顿-拉夫逊法的基本原理是什么？其潮流计算的修正方程式是什么？直角坐标与极坐标表示的修正方程式的个数有什么不同？为什么？
4-8 试问：用牛顿-拉夫逊法求解潮流时，在每次迭代过程中，哪些量是已知的，哪些量是待求的，已知量是如何获取的。
方程中的待求量表示什么样的量。
4-9 P-Q 分解法推导时采用了什么假设？它为何既能提高计算速度又能保证同样的精度？如果实际电力系统的情况与采用的假设不符，会出现什么情况？如何克服？ 4-10 何谓稀疏技术？其包含哪些方面的内容？
4-11 某六节点系统如图1所示。
图中接地支路标注的是导纳标幺值（两侧相同），串联支路标注的是阻抗标幺值。
试：（1）写出该网络的节点导纳矩阵；（2）若从节点4新建一条支路至节点6，如何修改导纳矩阵？（3）若支路3-4断开，如何修改导纳矩阵？（4）若变压器变比变为1:1.1，如何修改导纳矩阵？[注：（2）、（3）、（4）问均在（1）问基础上修改]。
图1 题4-11系统图
4-12 某系统节点导纳矩阵如下，试画出该系统网络结构并在图中标明各支路参数（串联和并联支路导纳）。
⎥⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+-+--+-+-+--+-+-+--=299.0j 0655.00216.0j 0387.01147.0j 0268.00072.0j 0129.0072.0j 0129.00216.0j 0387.0072.0j 0129.03763.0j 0731.012.0j 025.01147.0j 0268.0012.0j 025.02347
.0j 0483.0Y 4-13 试用牛顿-拉夫逊法解下列方程：
()()0
10
112
2
222
11=--=
=--=x x x f x x x f
()102)
0(1==x x ，作两次迭代。
注：准确解为618.121==x x （另一解为618.021-==x x ）。
4-14 如图2所示的网络，试写出：（1）极坐标形式的功率方程；（2）直角坐标形式的功率方程；（3）用极坐标形式的牛顿-拉夫逊法计算该系统的潮流。
图2 题4-14网络结构图
4-15 如图3所示的5节点电力系统，各支路阻抗、对地导纳以及发电机和负荷的已知参数标于图中，试用P-Q分解法计算潮流。
45
图3 题4-15系统图。