电力系统分析复习讲解
电力系统分析基础知识点总结讲解学习
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3kv 、6kv、10kv、35kv 、110kv 、220kv 、330kv、500kv 。
2、电能质量包含电压质量、频率质量、波形质量三方面。
3、无备用结线包括单回路放射式、干线式、链式网络。
4、有备用界结线包括双回路放射式、干线式、链式、环式、两端供电网络。
5、我国的六大电网:东北、华北、华中、华东、西南、西北。
6、电网中性点对地运行方式有:直接接地、不接地、经消弧线圈接地三种,其中直接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。
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(1<V<10kv)3高压网(35kv<V<220kv)4、超高电网(330~750KV)5、特高压网(V>1000kv)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。
电力系统分析 复习资料
电力系统分析复习资料电力系统分析复习资料电力系统是现代社会不可或缺的基础设施,它为我们的生活提供了稳定可靠的电力供应。
而电力系统分析则是对电力系统进行深入研究和评估的过程,以确保其正常运行和高效性能。
本文将为大家提供一些电力系统分析的复习资料,帮助大家更好地理解和掌握相关知识。
一、电力系统概述电力系统是由发电厂、输电网和配电网组成的,它们共同协作,将发电厂产生的电能传输到用户终端。
发电厂通过燃煤、水力、核能等方式将能源转化为电能,输电网负责将电能从发电厂输送到各个地方,配电网则将电能分配给用户使用。
电力系统的稳定运行和高效性能是保障电力供应的关键。
二、电力系统分析的重要性电力系统分析是为了确保电力系统的可靠性、稳定性和经济性,它可以帮助我们了解电力系统的运行状态,预测潜在问题,并采取相应措施进行调整和优化。
通过电力系统分析,我们可以有效地解决电力系统中的故障、过载、电压失调等问题,提高电力系统的运行效率和可靠性。
三、电力系统分析的基本方法1. 潮流计算潮流计算是电力系统分析的基础,它用于确定电力系统中各节点的电压、电流和功率等参数。
通过潮流计算,我们可以了解电力系统中的电能流动情况,发现潜在的过载和电压失调问题,并采取相应的措施进行调整。
2. 短路计算短路计算是为了确定电力系统中短路故障的电流和电压等参数。
短路故障是电力系统中常见的故障之一,它可能导致设备损坏、电力中断甚至火灾等严重后果。
通过短路计算,我们可以评估短路故障对电力系统的影响,并采取相应的保护措施。
3. 功率系统稳定分析功率系统稳定分析是为了评估电力系统在各种异常情况下的稳定性。
电力系统中可能存在的问题包括电压失调、频率偏差等,这些问题可能导致电力系统崩溃或设备损坏。
通过功率系统稳定分析,我们可以预测电力系统的稳定性,并采取相应的措施进行调整。
四、电力系统分析的工具与软件1. PSS/EPSS/E是一种专业的电力系统分析软件,它可以进行潮流计算、短路计算、稳定分析等多种功能。
电力系统分析(大学电力专业期末复习资料)
3.为用户提供充足的电能。
1.2 电力系统的电压等级和负荷
一、电力系统的额定电压 电力网的额定电压:我国高压电网的额定电压等级有3kV、6 kV、10 kV、35 kV、60 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV等。 1.用电设备的额定电压:与同级电网的额定电压相同。 2.发电机的额定电压:比同级电网的额定电压高出5%, 用于补偿线路上的电压损失。
例1-1 已知下图所示系统中电网的额定电压,试确定发电机和变压 器的额定电压。
G
T1
变压~器T1的二次侧
供电距离较长,其
额定电压应10比kV线路
额定电压高10%
110kV
变T2压器T6k1V的一次绕组与 发电机直接相连,其一 次侧的额定电压应与发 电机的额定电压相同
发电机G的额定电压:UN·G=1.05×10=10.5(kV)
Wa Pmax
pdt
0
Pmax
图 年最大负荷与年最大负荷利用小时数
1.3 电力系统中性点运行方式
我国电力系统中性点有三种运行方式:
中性点不接地 中性点经消弧线圈接地 中性点直接接地
小电流接地系统 大电流接地系统
1、中性点不接地的电力系统
1.正常运行时,系统的三相电压对称,地中无电流流过, 2.当系统发生A相接地故障时 ,A相对地电压降为零,中性
点电压 U 0 U A 0 U 0 U A
UA
U A
U0
IPE
U C
U 0
U B
U C
U B
图1-8 中性点不接地系统发生A相接地故障时的电路图和相量图
电力系统分析知识点
电力系统分析知识点第一篇:电力系统分析知识点1电力系统是由生产、输送、分配和消耗电能的系统和电力用户组成的整体。
2电力网络是电力系统中输送、变换和分配电能的一部分,包括输电网络和配电网络。
3电力系统中所有用电设备消耗的功率总和称为电力系统的负荷。
4负荷曲线:用曲线描述某一时间段内负荷随时间变化的规律。
5无备用接线方式(单回路放射式、干线式、链式)优点:简单、经济、运行方便;缺点:供电可靠性差。
有备用接线方式:(双回路放射式、干式、链式网络;环式和两端供电网)优点:供电可靠性高、电压质量高;缺点:不经济、运行调度复杂。
6标幺值的基本概念:实际值/基准值7电压降落:串联阻抗元件首末两端电压的相量差。
8△U取决于无功功率﹠U取决于有功功率。
9某些节点的功率是由两侧向其流动,这种节点称为功率分点。
10节点功率:电源功率和负荷功率的代数和。
11自导纳:在节点i 施加单位电压,其余节点都接地时,由节点i 注入网络的电流。
互导纳:在节点i 施加单位电压,其余节点都接地时,由节点 j 注入网络的电流。
自阻抗定义:在节点i 注入单位电流,其余节点都没有注入电流时节点i 的电压。
互阻抗定义:在节点i 注入单位电流,其余节点都没有注入电流时节点j 的电压。
12节点的分类:1.PQ节点:对于这类节点,给定节点的是等值负荷功率PLi、QLi和等值电源功率PGi、QGi,待求的是母线或节点电压的幅值Ui 和相位角δi。
2、PV节点:对于这类节点,给定节点的是等值负荷功率PLi、QLi 和等值电源有功功率PGi及母线或节点电压的幅值Ui,待求的是等值电源无功功率 QGi和节点电压相位角δi。
3、平衡节点::进行潮流计算时通常只设一个平衡节点。
给定平衡节点的是等值负荷功率PLs、QLs和节点电压的幅值Us 和相位角δs ;待求的是等值电源功率PGs、QGs。
13第一种负荷引起偏差由调速器调整,第二种调频器14电力系统中各类发电厂机组额定容量的总和,称为电力系统容量。
电气工程电力系统分析(知识点)
电气工程电力系统分析(知识点)电力系统是指由各种电力设备、电缆、输电线路等组成的系统,用来输送和分配电能。
电力系统分析是指对电力系统的各种性能指标和运行特征进行研究和分析,以便实现对电力系统的优化设计和操作。
一、电力系统的组成和基本概念1. 发电厂:负责将其他形式的能源转化为电能的场所,常见的有火力发电厂、水力发电厂、核电站等。
2. 变电站:用于将发电厂产生的高压电能转换为适用于输电和配电的低压电能。
3. 输电线路:将电能从发电厂输送到负荷中心的线路,包括高压输电线路和变压器。
4. 配电网:将输送至负荷中心的电能进行分配和供应的系统,包括变电站、配电变压器和配电线路等。
二、电力系统的故障与保护1. 短路故障:由于设备的损坏或外界原因造成两个相之间或两个相之间及地之间发生直接接触,导致电流增大,造成系统故障。
2. 过载故障:指电力系统中电流负荷超过设备额定负荷能力,导致设备过热、烧损或熔断。
3. 欠频故障:电力系统中发生负载过多或供电能力不足时,导致系统频率下降,造成供电不稳定或设备运行不正常。
4. 过电压故障:由于雷击、闪络、开路时切断恒定电压电路等原因导致电压突然上升,造成设备损害。
5. 保护装置:用于检测故障,并在故障发生时迅速切断电路,以保护电力系统设备和人员安全。
三、电力系统的负荷分析1. 负荷特性:电力系统负荷通常可分为恒定负荷、峰值负荷和间歇性负荷等不同类型,对系统的影响也不同,因此需要进行负荷特性分析。
2. 负荷预测:通过对历史负荷数据的统计和分析,结合一些影响因素,可以对未来负荷进行预测,以便电力系统的合理规划和运行。
3. 负荷平衡:保持电力系统的负荷平衡是系统运行的基本要求,通过合理的负荷调度和供需匹配,可以实现负荷平衡。
四、电力系统的稳态分析1. 稳态:指电力系统在给定的操作条件下,系统内各参数和变量的值保持稳定的状态。
2. 稳态计算:通过对电力系统中的各种网络参数和工作模式进行建模和仿真,可以得到系统各个节点的电压、电流和功率等稳态指标。
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是电力工程中重要的一部分,它涉及到电力系统的运行、规划和优化等方面。
本文将对电力系统分析的基础知识点进行总结,包括电力系统的组成、电力系统的稳态分析和暂态分析等内容。
一、电力系统的组成电力系统由发电厂、输电网和配电网组成。
发电厂负责将能源转换为电能,输电网负责将电能从发电厂输送到各个用电点,配电网负责将电能分配给最终用户。
1. 发电厂:发电厂根据能源的不同可以分为火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂等。
发电厂的主要设备包括发电机、锅炉、汽轮机等。
2. 输电网:输电网主要由高压输电线路、变电站和配电站组成。
高压输电线路用于将电能从发电厂输送到各个变电站,变电站负责将电能从高压输电线路转换为适合分配的电压,配电站则将电能分配给最终用户。
3. 配电网:配电网主要由低压配电线路和变压器组成。
低压配电线路将电能从配电站输送到各个用户,变压器则负责将电能从高压转换为低压。
二、电力系统的稳态分析电力系统的稳态分析是指在电力系统运行稳定的情况下,对电力系统进行分析和计算。
稳态分析主要包括功率流分析、电压稳定分析和短路分析等。
1. 功率流分析:功率流分析是指在电力系统中计算各个节点的电压、功率和功率因数等参数的过程。
通过功率流分析可以确定电力系统中各个节点的电压稳定性和负荷分配情况。
2. 电压稳定分析:电压稳定分析是指在电力系统中计算各个节点的电压稳定性的过程。
电压稳定性是指电力系统中各个节点的电压是否能够保持在合理的范围内,不会出现过高或过低的情况。
3. 短路分析:短路分析是指在电力系统中计算短路电流和短路电压的过程。
短路电流是指在电力系统中发生短路故障时,电流的大小;短路电压是指在电力系统中发生短路故障时,电压的大小。
三、电力系统的暂态分析电力系统的暂态分析是指在电力系统发生突发故障或扰动时,对电力系统进行分析和计算。
暂态分析主要包括过电压分析、过电流分析和电力系统的稳定性分析等。
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;
《电力系统分析》课程学习指导及复习资料
《电力系统分析》课程学习指导及复习资料第一部分课程学习目的及总体要求一、课程的学习目的电力系统是一个由大量元件组成的复杂系统。
它的规划、设计、建设、运行和管理是一项庞大的系统工程。
《电力系统分析》便是这项系统工程的理论基础;是电气工程及自动化专业的必修课;是从技术理论课、基础理论课走向专业课学习和工程应用研究的纽带,具有承上启下的作用。
本课程在整个专业教学和培养高质量学生计划中占有十分重要的地位。
该课程充分考虑了电气工程及自动化专业涵盖电力系统及其自动化、继电保护及自动远动、电机与电气,以及工业自动化等专业方向的特点,教学内容的组织力图满足各专业方向的共同需要,为学生进一步学习相关领域的理论和从事相关领域的工作奠定坚实的基础。
通过该课程的学习,既可让学生获得有关电力系统规划、设计、建设、运行和管理的一些具体知识,为后续专业课程及相关专题的学习打下基础,又培养学生综合运用基础知识解决工程实际问题的能力。
该课程主要内容有电力系统的运行状态和特性及其基本要求;电力系统元件模型及其参数计算;电力系统的稳态分析及运行与调整;电力系统三相短路和简单不对称故障的分析计算;电力系统稳定性的分析计算。
通过该课程的学习要求学生全面掌握电力系统分析计算的基本理论和方法,其中主要内容有:电力系统各元件的基本模型及其参数的计算;电力系统稳态运行分析计算,即电力系统电压和功率分布的计算理论和方法;电力系统稳态运行的电压调整和频率调整;电力系统三相短路和简单不对称故障的分析计算;电力系统暂态稳定和静态稳定的分析计算。
第二部分课程学习的基本要求及重点难点内容分析第一章电力系统的基本概念1、学习要求(1)应熟悉的内容电力系统的组成:电力系统的额定电压和额定频率:电力系统的运行要求;电力系统的接线方式等。
(2)应掌握的内容电力系统的组成和运行要求;电力系统的额定电压和额定频率;电力系统的接线方式。
(3)应熟练掌握的内容重点要求熟练掌握电力系统的额定电压,特别是如何确定各元件的额定电压。
电力系统分析复习资料
电力系统分析复习资料1.电力网、电力系统和动力系统的定义是什么?答:电力系统中输送和分配电能的部分称为电力网;把生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体称为电力系统,它包括从发电、变电、输电、配电直到用电这样一个全过程;电力系统加上发电厂的动力部分,就称为动力系统。
2.对电力系统运行的基本要求是什么?答:保证安全可靠地供电;保证良好的电能质量;保证电力系统运行的经济性。
3.电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别?答:电气接线图可反映电力系统各主要元件之间的电气连接关系,但不反映各发电厂、变电所的相对地理位置;地理接线图可反映各发电厂、变电所的相对地理位置,但不能反映各主要元件之间的电气连接关系。
4.何为电力系统的中性点?答:电力系统的中性点是指接入系统星型连接的变压器或发电机绕组的中性点。
分类:中性点直接接地(大电流系统);中性点不接地(小电流系统);经消弧线圈接地(小电流系统)。
5.中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时,各相对地电压有什么变化?单相接地电流的性质如何?答:对于故障相对地电压为零,非故障相的相电压变为线电压,电压值为原相电压的√3 ,中性点变为相电压。
电流呈容性。
6.消弧线圈的工作原理是什么?补偿方式有哪些?电力系统一般采用哪种补偿方式?为什么?答:正常运行时中性点电位为0,没有电流经过消弧线圈,当某相如A相发生单相接地,则作用在消弧线圈两端的电压为相电压,此时就有电感电流I 通过消弧线圈和接地点,I 滞后电压90度,与接地点电容电流I 方向相反,互相补偿抵消。
接地点电流是I 和I 的相量和,因此,如果适当选择消弧线圈电感,可使接地点的电流变得很小,甚至等于零,这样,接地点电弧就会很快熄灭。
一共有三种补偿方式:全补偿I =I ,易导致谐振;欠补偿I <I ,易导致全补偿;过补偿I >I ,能避免谐振和过电压。
7.电力系统的各元件的额定电压如何确定?答:电力线路的额定电压和用电设备的额定电压相等,这一电压称为网络额定电压;发电机的额定电压比网络的额定电压高5%。
电力系统分析复习重点
电力系统稳态分析第一章电力系统的基本概念第一节电力系统概述第二节电力系统运行应满足的基本要求第三节电力系统的结线方式和电压等级(3种接地方式,各自优缺点)第四节电力系统工程学科和电力系统分析课程小结第二章电力系统各元件的特性和数学模型第一节发电机组的运行特性和数学模型第二节变压器的参数和数学模型(变压器的n型等值电路)第三节电力线路的参数和数学模型第四节负荷的运行特性和数学模型第五节电力网络的数学模型小结第三章简单电力网络的计算和分析第一节电力线路和变压器运行状况的计算和分析(简单潮流计算)第二节辐射形和环形网络中的潮流分布〜第三节配电网潮流计算的特点第四节电力网络潮流的调整控制小结第四章复杂电力系统潮流的计算机算法第一节电力网络方程第二节功率方程及其迭代解法第三节牛顿一拉夫逊法潮流计算(节点导纳矩阵的形成与修改)___ 第四节P-Q分解法潮流计算第五节潮流计算中稀疏技术的运用第六节电力系统状态估计与最优潮流简介小结第五章电力系统的有功功率和频率调整第一节电力系统中有功功率的平衡第二节电力系统中有功功率的最优分配第三节电力系统的频率调整(一次调频,二次调频原理(有个原理大图)——及大题=)—小结第六章电力系统的无功功率和电压调整第一节电力系统中无功功率的平衡第二节电力系统中无功功率的最优分布第三节电力系统的电压调整——电压管理和借发电机、变压器调压(借变压器变比,借补偿设备调压计算题)-_ c 厂第四节卑力系统的电压调整借补偿设备询压和组合调压- 亍…(简答题)_小结I 电力系统暂态分析第一篇电力系统电磁暂态过程分析(电力系统故障分析)第一章电力系统故障分析的基本知识第一节故障二第二节标幺制_ (近似算法?:第三节无限大少率电源供电的三相短路电流片析(进击电流概念,一収公式)”.习题"第二章同步发电机突然三相短路分析第一节同步发电机在空载情况下定子突然三相短路后的电流波形及其分析第二节同步发电机空载下三相短路后内部物理过程以及短路电流分*斤第三节同步发电机负载下三相短路交流电流初始值第四节同步发电机的基本方程第五节应用同步发电机基本方程分析突然三相短路电流第六节自动调节励磁装置对短路电流的影响习题第三章电力系统三相短路电流的实用计算运用曲线解题—第一节短路电流交流分量初始值计算第二节计算机计算复杂系统短路电流交流分量初始值的原理第三节其他时刻短路电流交流分量有效值的计算习题第四章对称分量法及电力系统元件的各序参数和等值电路第一节对称分量法(原理)第二节对称分量法在不对称故障分析中的应用第三节同步发电机的负序和零序电抗第四节异步电动机的负序和零序电抗第五节变压器的零序电抗和等值电路第六节输电线路的零序阻抗和电纳第七节零序网络的构成(零序正序负序等值电路)习题第五章不对称故障的分析计算第一节各种不对称短路时故障处的短路电流和电压(三种相间短路计算大题)第二节非故障处电流、电压的计算第三节非全相运行的分析计算第四节计算机计算程序原理框图习题第二篇电力系统机电暂态过程分析(电力系统的稳定性)第六章电力系统稳定性问题概述和各元件机电特征第一节概述第二节同步发电机组的机电特性第三节自动调节励磁系统的作用原理和数学模型第四节负荷特性第五节柔性输电装置特性习题第七章电力系统静态稳定第一节简单电力系统的静态稳定存=(简答)第二节小干扰法分析简单系统表态稳定(有个状态方程有阻尼无阻尼的都要看)—.第三节自动调节励磁系统对静态稳定的影响第四节多机系统的静态稳定近似分析第五节三提高系统静态稳定性的措施(简答)五习题第八章电力系统暂态稳定第一节—电力系统暂态稳定概述(简答)------ +胡限切除角的计算题——第二节简单系统的暂态稳定性第三节发电机组自动调节系统对暂态稳定的影响第四节复杂电力系统的暂态稳定计算第五节提高暂态稳定性的措施(简答)习题。
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 。
云南省考研电气工程复习资料电力系统分析重点知识点总结
云南省考研电气工程复习资料电力系统分析重点知识点总结电力系统分析是电气工程中的核心内容,它是对电力系统运行状态、电压稳定性和电力流动等问题进行分析和优化的过程。
本文将对云南省考研电气工程复习资料中电力系统分析的重点知识点进行总结。
一、电力系统基本概念和模型1. 电力系统的基本概念电力系统是由发电厂、变电站、输电线路和配电网络等组成的电能转换、传输和分配的系统。
理解电力系统的组成和结构是进行系统分析的基础。
2. 电力系统的模型电力系统的分析通常使用导纳矩阵和阻抗矩阵进行建模。
导纳矩阵描述了节点之间的电流和电压关系,阻抗矩阵用于描述线路的电阻和电抗。
二、电力系统的稳态分析1. 毛切比乌斯定理毛切比乌斯定理是电力系统稳态分析的基本原理之一,它是指在电力系统中,节点的电压和注入电流之间存在一种平衡关系。
掌握毛切比乌斯定理的具体应用可以帮助我们解决节点电压和电流的计算问题。
2. 潮流计算潮流计算是电力系统稳态分析的基本方法之一,它通过迭代计算节点电压和注入电流来求解潮流分布。
潮流计算的结果可以用于评估系统的电压稳定性和负荷功率分布,是电力系统运行监控和调度的重要依据。
三、电力系统的动态分析1. 电力系统暂态过程电力系统的暂态过程是指系统在发生故障或外部扰动时的动态行为。
电力系统暂态过程的分析需要考虑系统的各种动态响应,如电压暂降、电流过大等。
2. 动力系统的稳定性电力系统的稳定性是指系统在受到扰动后,能够恢复到稳定状态的能力。
掌握动力系统的稳定性分析方法,可以帮助我们评估系统的稳定性,并采取相应的控制策略来提高系统的稳定性。
四、电力系统的故障分析1. 故障类型与分类电力系统的故障可以分为短路故障、开路故障和接地故障等。
了解不同类型故障的特点和分类方法,可以帮助我们进行故障检测和诊断。
2. 故障分析与处理电力系统的故障分析是解决故障问题的关键步骤,通过对故障的起因和发展过程进行分析,可以找到故障的根本原因,并制定相应的处理措施。
湖北省考研电气工程复习资料电力系统分析方法解析
湖北省考研电气工程复习资料电力系统分析方法解析湖北省考研电气工程复习资料:电力系统分析方法解析电气工程专业考研是众多学子梦寐以求的目标,而电力系统分析方法是电气工程学科中的重要知识点之一。
本文将对电力系统的分析方法进行详细解析,帮助考生更好地备考。
一、电力系统分析方法简介电力系统是由发电厂、输电线路、变电站和配电网等组成的能量转换和传输系统,主要用于为工业、商业和民用提供电能。
电力系统的分析方法是研究系统运行状态、电量分配和负载状况等问题的一套科学方法。
电力系统分析方法主要包括:潮流计算、电力负荷预测、电力设备状态评估、电力市场分析等。
其中,潮流计算是电力系统分析的基础,是通过数学模型和计算方法,计算电力系统中各个节点的电压、电流和功率等参数。
二、潮流计算方法解析潮流计算是电力系统分析的核心内容,是为了解决电力系统的功率分配、电压稳定和负载均衡等问题的一种计算方法。
主要有牛顿-拉夫逊法(NR法)、高斯-赛德尔法(GS法)等。
1. 牛顿-拉夫逊法牛顿-拉夫逊法是一种迭代求解非线性方程组的方法,被广泛应用于潮流计算中。
其基本思想是通过对电压和功率两个变量的迭代计算,逐步逼近系统的潮流平衡。
2. 高斯-赛德尔法高斯-赛德尔法是一种简化的潮流计算方法,其特点是以节点为主要单位进行计算,并且在每次迭代中,将已计算节点的数值作为新的迭代节点的输入。
这样可以加快计算速度,提高计算效率。
三、电力负荷预测方法解析电力负荷预测是电力系统规划和运行中的重要环节,通过对负荷变化进行预测,可以合理安排发电计划和调度电力设备。
主要有趋势法、季节法和灰色模型法等。
1. 趋势法趋势法是一种根据历史数据的发展趋势,对未来负荷进行预测的方法。
其基本思想是通过分析历史数据的变化规律,寻找出负荷的增长趋势,并利用数学模型进行预测。
2. 季节法季节法是一种将负荷变化与季节、时间相关的方法。
通过对历史数据的季节性变化规律进行分析,建立季节性调整模型,从而对未来负荷进行预测。
电力系统分析复习
电力系统分析复习一、电力系统的组成电力系统由电源、输电系统、变电系统和配电系统组成。
1.电源:电力系统的电源主要包括火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂和风力发电厂等。
不同的电源之间有着各自的特点和技术要求。
2.输电系统:输电系统用于将发电厂产生的电能从发电厂送至变电所。
输电系统由高压输电线路、变电站等组成。
高压输电线路主要包括交流输电线路和直流输电线路。
3.变电系统:变电系统用于将输电系统输送的高压电能进行变压、变频和分配。
变电系统主要包括变电站和变电设备等。
4.配电系统:配电系统用于将变电所输出的超高压输电线路送至用户。
配电系统主要包括配电站、配电设备和配电网等。
二、电力系统的技术分析电力系统的技术分析主要包括电力系统优化、稳定性分析和故障分析等。
1.电力系统优化:电力系统优化是指通过调整电力系统的运行方式、发电厂的组态和负荷的分配等,使得电力系统的运行更加优化和经济。
2.稳定性分析:稳定性分析是指对电力系统的稳定性进行分析,以保证电力系统在各种工作条件下都能够保持稳定运行。
稳定性分析主要有动态稳定性分析和静态稳定性分析两种。
3.故障分析:故障分析是指对电力系统故障的原因、类型和影响进行分析,以便及时排除电力系统的故障,并减少对用户的影响。
三、电力系统的经济分析电力系统的经济分析主要包括电力负荷预测、电价分析和电力市场分析等。
1.电力负荷预测:电力负荷预测是指对电力系统的负荷进行预测,以便为发电厂的发电计划和电力系统的调度提供依据。
电力负荷预测需要考虑天气、季节、经济发展等因素。
2.电价分析:电价分析是指对电力市场的电力价格进行分析,以便为用户选择最优的电力供应商和用电策略。
电价分析需要考虑电力市场的竞争状况和电力需求的变化等因素。
3.电力市场分析:电力市场分析是指对电力市场的结构、运行机制和市场参与者进行分析,以便为电力公司的发展规划和市场调度提供依据。
电力市场分析需要考虑市场竞争、市场监管和市场交易等因素。
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jQZ
4)电力网环节首端功率 S1 S 2 S Z P1 jQ1
5)首端导纳支路的功率损耗
S y1
j
1 2
BU12
jQy1
6)线路首端功率
S
' 1
S1 S y1
P1'
jQ1'
在求得线路两端有功功率后可求输电效率
P2' P1'
100%
电力网:由变电所和不同电压等级的输配电线路组成的网络。 电力系统:由各类发电厂、电力网和用户组成的一个系统, 能够完成发电、输电、变电、配电直到用电的全过程。
对电力系统的基本要求
1.保证供电的可靠性。 根据电力负荷对供电可靠性的要求,负荷分为一类、二类
和三类负荷。电力系统供电的可靠性,就是要保证一级负荷在 任何情况下都不停电,二级负荷尽量不停电,三级负荷可以停 电。 2.保证良好的电能质量。
Pk 23
Pk23
100 50
2
4Pk23
Pk 31
Pk31
100 50
2
4Pk31
式中,Pk23 、Pk31为未折算的绕组间短路损耗(铭牌数据); Pk 、 23 Pk31为折算到变压器额定容量下的绕组间短路损耗。
换算方法是: 先将以额定值为基准的标幺值还原为有名值,选 定SB和UB,计算以此为基准的标幺值。
统一基准值下各元件电抗标幺值的计算
发电机:通常给出SN、UN和额定电抗标幺值
X
* NG
,则
实际值
XG
X
* NG
Z
N
X
* NG
U
2 N
SN
统一基准值下的标幺值
X
* G
XG ZB
XG
SB
U
2 B
UC UC U0 UC U A UCA 3U Ae j150
•特点中性点不接地系统发生单相接地故障时,线电压不变,而 非故障相对地电压升高到原来相电压的 3 倍 。 中性点对地电压升高为相电压 单相接地电流等于正常时单相对地电容电流的3倍。
•适用范围 单相接地电流小于30A的3~10kV电力网; 单相接地电流小于10A的35~60kV电力网。
S
2 N
103
RT 3
Pk
3U
2 N
S
2 N
103
2.4 以标幺制表示的等值网络
基准值的选取
通常先选定基准容量 SB和基准电压UB,则基准电流IB和基 准电抗ZB分别为:
IB
SB 3U B
ZB
UB
U
2 B
3IB SB
不同基准值的标幺值间的换算
电力系统中各电气设备所给出的标幺值都是以其自身的额 定值为基准值的标幺值 ,不能直接进行运算,必须将它们换算 成统一基准值的标幺值。
2.当系统发生A相接地故障时 ,A相对地电压降为零,中性
点电压 U0 U A 0 U0 U A
UA
U A
U0
IPE
U C
U 0
U B
U C
U B
图1-8 中性点不接地系统发生A相接地故障时的电路图和相量图
各相对地电压 在数值上 UB UC 3UP 相角互差60 U A U A U0 0 U0 U A U B U B U0 U B U A U BA 3U Ae j150
。注意:
线路始端的无功功率不一定大于线路末端输出的无功功率。线
路轻载时,电容中发出的感性无功可大于电抗中消耗的感性无
功,以至于使 Q2' Q1' ,由此将引起末端电压的升高。
2 变压器的功率损耗
阻抗支路中的功率损耗(变动损耗)
ST'
P2 Q2 U2
供电方式:对供电电源无特殊要求。
2. 与负荷曲线有关的物理量
年最大负荷Pmax :指全年中消耗电能最多的半小时的平均
功率,即年负荷曲线的最高点 Pmax P30
年最大负荷利用小时数Tmax: 假定在此时间内,用户以年最大 负荷持续运行所消耗的电能恰好 等于全年实际消耗的电能,如图
8760
二.电力系统的负荷
1、电力负荷的分级及其对供电的要求 一级负荷:中断供电将造成人身伤亡,重大设备损坏,重大 产品报废,或在政治、经济上造成重大损失。
供电方式:由两个独立电源供电。 二级负荷:中断供电将造成主要设备损坏,大量产品报废, 重点企业大量减产,或在政治、经济上造成较大损失。
供电方式:由双回路供电。 三级负荷:所有不属于一、二级负荷的电力负荷。
图2- 双绕组变压器的等效电路
a)Γ型等效电路 b)励磁支路用功率表示的等效电路 c)简化等效电路
注意:变压器等值电路中的电纳的符号与线路等值电路中电纳的符号相 反,前者为负,后者为正;因为前者为感性,后者为容性。
以上参数应根据铭牌数据计算得出
RT
PkU
2 N
S
2 N
103
XTቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
10U
2 N
U
1)末端导纳支路功率损耗
S y 2
j
1 2
BU22
jQy 2
2)电力网环节末端功率
'
S 2 S 2 Sy2 P2' jQ2' jQy2 P2 jQ2
3)阻抗支路的功率损耗—大小随功率的变化而变化
SZ
P22 Q22
U
2 2
(R
jx)
PZ
近似计算法
在实际计算中,总是希望基准电压等于(或接近于)该电压级 的额定电压。考虑到电力系统中同一电压等级的各元件额定电 压也不同,取该电压级的平均额定电压Uav。将变压器的变比
用其两侧网络的平均额定电压之比来代替,称近似计算法。
采用近似计算法后,各段的基准电压即为该段网络的Uav, 不需再计算。
106
r
g1
Pg U2
10 3
式中,Pg 为实测线路单位长度的电晕损耗功率(kW/km)。
二、变压器的参数和等值电路
1 双绕组变压器
电力系统中,双绕组变压器一般采用由电阻、电抗、励磁电导和电纳组成 的Γ型等效电路。 并用空载损耗代替电导、励磁功率代替电纳,35kV及以 下的变压器中,励磁支路可忽略不计,简化为等效电路c)。
2、中性点经消弧线圈接地的电力系统
•消弧线圈的补偿方式
全补偿: I L IC 欠补偿: I L IC
过补偿: I L IC
在电力系统中一般采 用过补偿运行方式
1.3.3 中性点直接接地的电力系统
•特点:中性点始终保持零电位。非故障相对地电压不变 •优点
节约绝缘投资。发生 单相短路时,非故障相对 地电压不变,电气设备绝 缘水平可按相电压考虑。 因此,我国110kV及以上 的电力系统基本上都采用 中性点直接接地的方式 。
当变压器二次侧供电线路较长时:应比同级电网额定电 压高10% 当变压器二次侧供电线路较短时:应比同级电网额定电 压高5%
4.电力线路的平均额定电压Uav=1.05UN •3.15kV、6.3 kV、10.5 kV、37 kV、63 kV、115 kV、230 kV、 345 kV、525 kV等。
对100/100/50和100/50/100的变压器:
短路试验时只能使容量小的绕组达到它的额定电流(有两组数据是
按50%容量的绕组达到额定容量时测量的值)。而式中的SN指的是100% 绕组的额定容量。因此,应先将各绕组的短路损耗按变压器的额定容量 进行折算,然后再计算电阻。如对容量比为100/100/50的变压器,其折算 公式为
X
* NG
U
2 N
SN
SB
U
2 B
变压器:通常给出SN、UN和短路电压百分数 U k % ,
Uk
%
Uk UN
100
3IN XT U N UN UN
100
SN XT
U
2 N
100
X
* NT
100
X
* T
U
XT
2 B
/
SB
X
U * 2
NT N
/
SN
U
2 B
/
SB
X
* NT
Pk1
1 2
Pk12 Pk31 Pk 23
Pk2
1 2
Pk12 Pk 23 Pk 31
Pk3
1 2
Pk 23 Pk31 Pk12
RT 1
Pk1U
2 N
S
2 N
103
RT 2
Pk
2U
2 N
图1-10 中性点直接接地系统的电力系统示意图
第二章 电力系统元件参数和等值电路
掌握: • 1.输电线路、变压器的等值电路及参数计算;
• 2.以标幺制表示的电力网络的等值电路。
第二章 电力系统元件参数和等值电路 一、电力线路的元件参数与等值电路
对220KV以上的输电线路,采用分裂 导线或扩径空心导线以减少电晕损耗 和线路电抗。
2.发电机的额定电压:比同级电网的额定电压高出5%, 用于补偿线路上的电压损失。