电力系统分析基础_第八章 电力系统PPT课件
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电力系统基础知识课件ppt
1.3
1．
供电系统的高压配电电压主要取决于当地供电电源电压以及高 压用电设备的电压、容量和数量等因素。中、 小型工厂采用的高压 配电电压通常为6～10 kV，从技术经济指标来看，最好采用10 kV配 电电压。由于同样的输送功率和输送距离条件下，配电电压越高， 线路电流越小，线路所采用的导线或电缆截面越小，因而采用10 kV 配电电压可以减少线路的初投资和金属消耗量，还可以减少线路的 电能损耗和电压损耗。从设备的选型及将来的发展来说，10 kV更优 于6 kV。 对于一些厂区面积大、负荷大且集中的大型厂矿，如厂区 的环境条件允许，可采用35～220 kV架空线直接深入工厂负荷中心 配电， 这样可以分散建立总降压变电所，简化供电环节，节约有色 金属， 降低功率损耗和电压损失。
2． 低压配电电压的选择
供电系统的低压配电电压一般采用220/380 V的标准电压 等级，但在某些特殊的场合如矿井，因负荷中心远离变电所， 为保证负荷端的电压水平故采用660 V电压作为配电电压， 这 样不仅可以减少线路的电压损耗，降低线路有色金属消耗量， 而且能够增加配电半径，提高供电能力，简化供配电系统。 另外，在某些场合，由于安全的原因，可以采用特殊的安全低 电压配电。
因此，载流导体大约经30 min后可达到稳定温升值，计算负荷
也就是半小时最大负荷。分别用P30、Q30、S30和I30表示有功计
算负荷、无功计算负荷、视在计算负荷和计算电流。
计算负荷是分析和设计供电系统的基础，是选择供电系统 导线、变压器、开关电器等设备的依据。如计算负荷过大， 则将使电器和导线电缆选得过大，造成投资和有色金属的浪费； 如计算负荷过小，又将使电器和导线电缆处于过负荷下运行， 增加电能损耗，产生过热，导致绝缘过早老化甚至烧毁。因此， 正确确定计算负荷意义重大。
电力系统分析第8章
1 p
Iq
(
p)
[
pX
d(
X d ( p)ud (0) p) r][ pX
[ pX d ( p) q( p) r] X
r ]uq(0) d ( p)X
q
(
p)
1 p
ud (0) puq(0) ( p2 1) xq
1 p
拉普拉斯反变换后，得到时域解：
id
u q (0) xd '
u q (0) xd '
cos t
ud (0) xd '
sin t
u q (0) xd '
u (0) xd '
cos(t
0)
i3;
u d (0) xq
cos t
u q(0) xq
sin
t
ud (0) xq
u (0) xq
sin(t
0)
iqn
iq
△id与△iq含有两个分量：直流分量与同步频率的交
• 无限大功率电源是个相对概念。 • 若电源的内阻抗小于短路回路总阻抗的10%，
即可以认为电源为无限大电源。 • 例如，多台发电机并联运行或短路点远离电
源等情况，都可以看作无限大功率电源供电 的系统。
8.2.2 暂态过程分析
一无限大功率电源供电的三相对称系统，短路发生前，电 路处于稳定状态，三相电流对称，用下标（0）、0表示短 路发生前后：
量、强制分量或周期分量 i pa ，与所在相的电源电压有
相同的变化规律，即：
ipa i aIm si n t ( )
Im
Um
R2 2L2
arctanL
R
• 短路点左侧暂态电路的时间常数为Ta，其值由电路参数
电力系统分析课件
为了减少电能传输过程中的损失 ，电力系统通常采用高压输电方 式，将电能从发电环节传输至配 电环节，然后再配送给电力用户 。
实时性
电力系统的运行状态需要实时监 控和管理，以确保电能的安全、 稳定和可靠供应。
电力系统的分类
按电压等级分类
电力系统按电压等级可分为高压电力 系统（330kV及以上）、超高压电力 系统（220kV-330kV）、高压电力 系统（110kV-220kV）和低压电力 系统（10kV及以下）。不同电压等 级的电力系统适用于不同的输电和配 电需求。
04
电力系统优化方法
线性规划方法
总结词
一种常用的数学优化方法，用于解决线性问题。
详细描述
通过定义目标函数和约束条件，寻找满足所有约束条件下目标函数最优的解。在电力系统中的应用包 括调度和负荷分配等问题。
非线性规划方法
总结词
一种优化算法，用于解决非线性问题。
详细描述
非线性规划方法考虑了变量的非线性关系， 通过迭代寻找最优解。在电力系统中的应用 包括电压控制、潮流优化等问题。
生物质能发电技术
生物质能是一种可再生的能源。生物质能发电技术利用 生物质能的化学能进行发电。它包括直接燃烧发电和气 化发电两种方式。直接燃烧发电将生物质直接燃烧，驱 动锅炉内的水产生高温高压的蒸汽，驱动汽轮机转动， 从而将化学能转化为机械能，再驱动发电机转动，最终 将机械能转化为电能。气化发电将生物质进行气化处理 ，生成燃气后驱动燃气轮机转动，从而将化学能转化为 机械能，再驱动发电机转动，最终将机械能转化为电能 。
时间序列模型，对未来的负荷进行预测。
案例二：电力系统的故障诊断与预防
要点一
总结词
要点二
详细描述
电力系统PPT课件
迄今为止，虽然人们对电能的存储方式进
行了大量的研究，并在一些新的存储方式上(如超
导储能、燃料电池储能等)取得了某些突破性的进
展，但是仍未能实现经济的、高效率的以及大容量
电能的存储。
.
8
(4)电力系统的区域性特点很强。由于各电力系统 的电源结构与能源资源分布情况和特点有关，而负 荷结构却与工业布局、城市规划、电气化水平等有 关，至于输电线路的电压等级、线路配置等则和电 源与负荷间的距离、负荷的集中程度等有关，因而 各电力系统的组成情况将不尽相同，甚至可能有很
.
11
(4)提高电力系统运行的经济性。
提高电力系统运行经济性的措施有安装大容量发电 机组、降低火力发电厂的煤耗率、充分发挥水力发 电在电力系统中的作用、降低电网损耗等。
.
12
二、电力系统的电压等级
世界上许多国家和有关国际组织都制定有相应的电压 等级标准。该电压等级标准称为电力系统额定电压， 又称作电力网额定电压或线路额定电压。
(1)电力生产密切关系着国民经济各部门和人民生 活。
电能是清洁的能源，具有使用灵活、易于转换， 控制方便等优点，国民经济各部门广泛使用电能 作为生产的动力。随着社会现代化的进展，各部 门中的电气化程度越来越高，因而，电能供给的 中断或不足，不仅会直接影响工业、农业生产， 造成人民生活秩序紊乱，在某些情况下甚至会酿 成极其严重的社会性灾难。
电力系统
电力是现代社会最重要基础能源之一，它 既为现代工业、现代农业、现代科学技术 和现代国防提供必不可少的动力，又与广 大人民群众的生活密切相关，在国民经济 中占有十分重要的地位。本章的主要内容 是介绍电力系统的基本知识，这是从事电 力电缆工作的人员必须具备的。
.
《电力系统分析》课件
频率调整的方法与策略
频率调整的方法
电力系统频率的调整可以通过改变发电机的出力、投切负荷、投切发电机组等方法实现。
频率调整的策略
频率调整的策略包括基于频率偏差的调整、基于负荷预测的调整、基于经济性的调整等。 这些策略各有优缺点，应根据电力系统的实际情况选择合适的策略。
频率调整的自动化
为了实现快速、准确的频率调整，需要建立自动化的频率调整系统。该系统可以根据实时 监测到的频率值，自动调整发电机的出力或投切负荷，以维持频率稳定。
电力系统的组成
电源
包括发电厂、小型发电装置等，负责将各种 一次能源转换为电能。
负荷
各种用电设备，消耗电能并转换为其他形式 的能量。
电网由各种电压等级的输电线路和电线路组成 的网络，负责传输和分配电能。
电力系统的运行和管理
通过调度中心等机构对电力系统的运行进行 管理和控制。
电力系统的基本参数
电压
事故状态
发生重大事故导致电力系 统严重受损，无法满足正 常需求。
电力系统的运行状态
01
02
03
正常运行状态
电力系统在正常条件下运 行，满足负荷需求，各项 参数在规定范围内。
异常运行状态
由于某些原因导致电力系 统部分设备异常运行，但 仍能满足基本需求。
事故状态
发生重大事故导致电力系 统严重受损，无法满足正 常需求。
04
电力系统无功功率平衡与 电压调整
04
电力系统无功功率平衡与 电压调整
电力系统无功功率平衡
无功功率平衡的概念
无功功率平衡是电力系统稳定运行的重要条件，它确保了系统中 的无功电源和无功负荷之间的平衡。
无功功率不平衡的影响
无功功率不平衡会导致电压波动、系统稳定性降低、设备过热等问 题，影响电力系统的正常运行。
《电力系统分析》课件
成本分析
分析电力系统的成本包括发电成本、输电成本、 配电成本等，以确定电力系统的总成本和成本 分布情况。
结论
1 现状与发展
电力系统分析技术不断发展，各种新技术的应用，促进了电力系统的稳定性和高效性。
2 应用前景
随着我国对清洁能源的重视和新一代电力系统改造的推进，电力系统分析在应用范围和 深度上将会有更大发展。
应用
电力系统保护主要应用于保护 系统中各部分的设备、线路和 运行状态，例如对短路、过流、 瞬时停电等异常情况的保护。
电力系统经济性分析
概述
电力系统经济性分析主要是为了确定电力系统 的经济成本和收益，并据此根据电力市场供需 情况对电力系统进行调整。
负荷分析
负荷分析是指对各部分的输电能力、发电能力 等进行评估，以保证电力系统的稳定、安全和 高效运行。
3 重要性
电力系统分析是指导电力系统设计和运行的重要手段，其作用不可小视。
输效率、降低电力系统成本、实现电
力系统的可持续发展等。
3
方法
电力系统优化方法包括电源替代、设 备调节等多种手段，其中基于现代数 学理论的优化算法应用得越来越广泛。
电力系统保护
概述
电力系统保护是指为了维护电 力系统的安全可靠运行，通过 安装保护装置对电力系统中各 部分进行保护。
分类
电力系统保护通常分为高压、 低压、多层等不同的保护层次 和保护方式。
稳定性分类
电力系统的稳定性通常分为动态稳定性、静态稳定性和暂态稳定性。
评价方法
一般采用动态稳定分析和稳定裕度评价来进行电力系统稳定性评估。
电力系统优化
1
定义
优化是指针对电力系统状况、设备的
目标
2
电力系统ppt课件
输电是将电能从发电厂传输到负荷中心的过程。
详细描述
输电通常通过高压或超高压线路进行，以减少线路损耗和满足大范围供电的需 求。输电线路的规划和建设需要考虑地理环境、经济成本和环境保护等因素。
变电
总结词
变电是将电压进行变换的过程，以满足不同设备对电压的需求。
详细描述
在电力系统中，变电所是实现电压变换的关键设施。通过变压器等设备，将高压 电转换为低压电或反过来进行变换。变电过程中需要确保电压稳定，以保障电力 设备和用户的安全。
电费回收
及时回收电费，降低电力企业经营风险，保障电力供应的可持续性 。
电力市场与能源政策
市场分析
分析电力市场供需情况、价格走势等因素，为企业决策提供依据。
能源政策
关注国家能源政策动态，了解政策对电力行业的影响，为企业发展 做好准备。
竞争环境
了解竞争对手的动态和市场地位，制定合理的竞争策略，提高企业竞 争力。
机械储能、化学储能、电磁储能等。
电力储能技术的优点
能够解决电力系统的峰谷差问题，提高电力系统的稳定性 和可靠性，同时还可以为可再生能源提供储存和释放能量 的平台。
电力储能技术的应用
在家庭、工业、电力系统等领域都有广泛的应用前景，是 未来电力系统发展的重要方向之一。
THANK YOU
防雷的方法
包括安装避雷针、避雷线、避雷网等避雷装置，以及采用电涌保护器 等设备。
接地与防雷的要求
根据电力系统的电压等级、设备的重要性和所处的环境条件等因素， 选择合适的接地方式和防雷措施。
接地与防雷的维护
定期对接地装置进行检查和维护，确保其完好有效；同时也要定期对 防雷装置进行检查和维护，确保其正常工作。
故障检修
详细描述
输电通常通过高压或超高压线路进行，以减少线路损耗和满足大范围供电的需 求。输电线路的规划和建设需要考虑地理环境、经济成本和环境保护等因素。
变电
总结词
变电是将电压进行变换的过程，以满足不同设备对电压的需求。
详细描述
在电力系统中，变电所是实现电压变换的关键设施。通过变压器等设备，将高压 电转换为低压电或反过来进行变换。变电过程中需要确保电压稳定，以保障电力 设备和用户的安全。
电费回收
及时回收电费，降低电力企业经营风险，保障电力供应的可持续性 。
电力市场与能源政策
市场分析
分析电力市场供需情况、价格走势等因素，为企业决策提供依据。
能源政策
关注国家能源政策动态，了解政策对电力行业的影响，为企业发展 做好准备。
竞争环境
了解竞争对手的动态和市场地位，制定合理的竞争策略，提高企业竞 争力。
机械储能、化学储能、电磁储能等。
电力储能技术的优点
能够解决电力系统的峰谷差问题，提高电力系统的稳定性 和可靠性，同时还可以为可再生能源提供储存和释放能量 的平台。
电力储能技术的应用
在家庭、工业、电力系统等领域都有广泛的应用前景，是 未来电力系统发展的重要方向之一。
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防雷的方法
包括安装避雷针、避雷线、避雷网等避雷装置，以及采用电涌保护器 等设备。
接地与防雷的要求
根据电力系统的电压等级、设备的重要性和所处的环境条件等因素， 选择合适的接地方式和防雷措施。
接地与防雷的维护
定期对接地装置进行检查和维护，确保其完好有效；同时也要定期对 防雷装置进行检查和维护，确保其正常工作。
故障检修
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8章
dP 0Βιβλιοθήκη E qV X dd
E
sin Eqm
qm
PEqm
sin 90
PEqm
E qV X d
E qV X d
2、凸极式发电机的功率特性
X d X d X TL
X q X q X TL
PEq PV VI cos VI cos( ) VI cos cos VI sin sin VI q cos VI d sin
上式中
( X d X d XTL )
采用暂态电抗 X d后的电势 E ＝常数来代替 E q＝常数。
E sin E V 代入 P VI cos P I cos 由相量图得 sin E X d X d
E V PE sin X d
（8-9）
2. 惯性时间常数
J 2 N TJ SB
的物理意义
其物理意义为：如果在发电机组的转子上施加额 定转矩后，转子从静止状态启动加速到额定转速所需 的时间，就是发电机组的额定惯性时间常数。 注意：各发电机的额定惯性时间常数的归算问题。 在电力系统稳定计算中，各发电机的额定惯性时 间常数必须归算到系统统一的基准功率下，即
Id
EQ V cos X q
X d X d E q EQ (1 )V cos X q X q
3、自动励磁调节器对功率特性的影响 当不调节励磁保持 E q不变时，输送功率增 大， 相应增加。由于 E q E q 0 常数，随着功 角的增大，端压在随之 减小。 发电机装设自动励 磁调节器后?
8.2
简单电力系统的机电特性
1、转子运动方程
E
sin Eqm
qm
PEqm
sin 90
PEqm
E qV X d
E qV X d
2、凸极式发电机的功率特性
X d X d X TL
X q X q X TL
PEq PV VI cos VI cos( ) VI cos cos VI sin sin VI q cos VI d sin
上式中
( X d X d XTL )
采用暂态电抗 X d后的电势 E ＝常数来代替 E q＝常数。
E sin E V 代入 P VI cos P I cos 由相量图得 sin E X d X d
E V PE sin X d
（8-9）
2. 惯性时间常数
J 2 N TJ SB
的物理意义
其物理意义为：如果在发电机组的转子上施加额 定转矩后，转子从静止状态启动加速到额定转速所需 的时间，就是发电机组的额定惯性时间常数。 注意：各发电机的额定惯性时间常数的归算问题。 在电力系统稳定计算中，各发电机的额定惯性时 间常数必须归算到系统统一的基准功率下，即
Id
EQ V cos X q
X d X d E q EQ (1 )V cos X q X q
3、自动励磁调节器对功率特性的影响 当不调节励磁保持 E q不变时，输送功率增 大， 相应增加。由于 E q E q 0 常数，随着功 角的增大，端压在随之 减小。 发电机装设自动励 磁调节器后?
8.2
简单电力系统的机电特性
1、转子运动方程
华电《电力系统分析基础》 PPT
电网监视与控制
SCADA－数据采集与监视控制系统 （Supervisory Control And Data Acquisition ）
电气设备在线监测与故障诊断（计划检修→状态检修） 负荷分级（一级、二级、三级），故障时，按负荷等级
限电。
➢负荷（一级 二级 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。
一、电力系统的形成与发展 二、电力系统的基本概念 三、电力系统的基本参量和接线图
电的产生
1831年 法拉第发现 电磁感应定律
交流发电机 直流发电机 直流电动机
= 直流发电机
100~400V
电弧灯
M 直流电动机
特点：输电电压低，输送距离短，输送功率小。
高压输电
1882年，法国人M ·德波列茨将位于弥斯巴赫煤矿的蒸汽 机发出的电能输送到 57km外的慕巴黑，并用以驱动水泵。
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。
2.保证良好的电能质量
衡量电能质量的基本指标：
电压质量 35kV及以上：±5% 10kV及以上：±7% 频率质量 ±0.2 ~ 0.5Hz
主要指标：
电压偏差、频率偏差、谐波畸变率、三相不平衡度、 电压波动和闪变。
电气接线图：主要显示系统中某发电厂（变电所） 内的发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主 微观
要电机、电器、线路之间的电气接线。
1.2 电力系统运行的特点和要求
1. 可以很方便地转换成其他形式的能，如光能、热 能、机械能、化学能等。
2. 便于生产、输送、分配、使用，易于控制。
3. 可以方便地将自然界的一次能源转化为电能，如 煤、石油、天然气、水能、核能、风能和太阳能 等。
SCADA－数据采集与监视控制系统 （Supervisory Control And Data Acquisition ）
电气设备在线监测与故障诊断（计划检修→状态检修） 负荷分级（一级、二级、三级），故障时，按负荷等级
限电。
➢负荷（一级 二级 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。
一、电力系统的形成与发展 二、电力系统的基本概念 三、电力系统的基本参量和接线图
电的产生
1831年 法拉第发现 电磁感应定律
交流发电机 直流发电机 直流电动机
= 直流发电机
100~400V
电弧灯
M 直流电动机
特点：输电电压低，输送距离短，输送功率小。
高压输电
1882年，法国人M ·德波列茨将位于弥斯巴赫煤矿的蒸汽 机发出的电能输送到 57km外的慕巴黑，并用以驱动水泵。
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。
2.保证良好的电能质量
衡量电能质量的基本指标：
电压质量 35kV及以上：±5% 10kV及以上：±7% 频率质量 ±0.2 ~ 0.5Hz
主要指标：
电压偏差、频率偏差、谐波畸变率、三相不平衡度、 电压波动和闪变。
电气接线图：主要显示系统中某发电厂（变电所） 内的发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主 微观
要电机、电器、线路之间的电气接线。
1.2 电力系统运行的特点和要求
1. 可以很方便地转换成其他形式的能，如光能、热 能、机械能、化学能等。
2. 便于生产、输送、分配、使用，易于控制。
3. 可以方便地将自然界的一次能源转化为电能，如 煤、石油、天然气、水能、核能、风能和太阳能 等。
电力系统分析课件
电力系统分析的案例分析
通过案例分析，我们可以深入了解电力系统分析在实际应用中的具体作用和效果。这些案例将涵盖不同 类型的电力系统和不同的分析场景。
结论和总结
通过电力系统分析，我们可以发现潜在问题，并采取相应点和要点。
电力系统分析ppt课件
这份电力系统分析ppt课件将为您介绍电力系统的基本概念和原理，包括电力 系统的组成和拓扑结构，以及电力系统分析的目的和方法。
电力系统的基本概念和原理
了解电力系统的基本概念如电压、电流、功率以及电力传输的原理对于分析和优化电力系统至关重要。
电力系统的组成和拓扑结构
电力系统由多种组件组成，包括发电厂、变电站、输电线路和配电系统。了解电力系统的拓扑结构有助 于优化电力传输和分配。
电力系统分析的目的和方法
电力系统分析的目的是识别和解决潜在问题，并确保电力系统的稳定运行。 了解电力系统分析的常用方法和技术可以帮助我们做出准确的决策。
电力系统分析的常用工具和技术
电力系统分析常使用各种工具和技术，例如潮流计算、短路分析和负荷流动分析。这些工具和技术可以 帮助我们评估电力系统的性能和安全性。
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4、调节励磁对电力系统静态稳定的影响
励磁维持端电 压UG不变时，对 应的功率特性曲 线——外功率特性 曲线在δ>900时仍 然是稳定的，但由 于的滞后调节，在 δ<900范围内，对 于装有调节器的系 统，不能用dP/dδ 判断，而应用小干 扰法分析。
5、提高静态稳定的措施
1) 采用自动励磁调节装置
采用分裂导线
2) 减少元件的电抗
采用串联电容器 提高线路的额定电压等级 增加回路数
3) 改善电网结构和采用中间补偿设备
四、简单电力系统的暂态稳定 1、分析
1) 假设
a) PT不变（因为1秒左右原动机调速器还不能有明显变 化）
b) 对不对称短路，不计零序及负序电流对转子的影响
（零序：Δ接法，无；负序：平均值为零的转矩，惯性大来不及反映）
(Pi jQ i )* *
n
.
Y ij
U
j
Ui
j1
.
Ui
1 Y
ii
P i
jQ i
*
Ui
jn
j1 ji
*
Yij
U
j
4、了解牛顿—拉夫逊法的原理与步骤——局部线性化
n1 m 1 n m
P H
Q
J
u2 R
N
L S
f e
第五章 电力系统有功功率的最优分配与频率调整
1、掌握各类负荷的特点及调整方法
cos I Im ax
0
3、用分段计算法求解转子运动方程
不能线性化，只能迭代，一步一步计算
4、提高暂态稳定的措施
1) 采用自动励磁调节装置
提高静稳有明显作用 增大阻尼，改善暂稳
2) 快速切除故障和自动重合闸
减少加速面积，增大减速面积 重合闸进一步增大减速面积
采用分裂导线
3) 减少元件的电抗 采用串联电容器
提高线路的额定电压等级
4) 快速汽门控制、电气制动、变压器经小电阻接地
汽轮机——快关汽门 水轮机——电气制动，发生故障时迅速投入一个附加电阻 变压器经小电阻接地——单相故障的电气制动 联锁切机
5) 改善电网结构和采用中间补偿设备
6) 系统解列，异步运行，再同步
总复习
第一章 电力系统的基本概念
1、电力系统的概念和组成—电力网、电力系统、动力系统及之间关系
3、掌握负荷及电源的频率静态特性及频率调节方法
p* 负荷 f*
p*
1
1
KG KG* 100
p*
电源
%
f*
有二次调频
f*
为什么说只有一次调频是有差调节，二次调频可以做到无差调节，负荷变化时的 频率计算 PL0 - PG0 = - ks f
4、了解互联系统的频率调整方法
第六章 电力系统的无功功率与电压调整
变比相同 组别一致 短路电压百分比值相等
断路器——有灭弧能力，分合负荷及故障电流
第三章 简单电力系统的潮流计算
1、掌握基本概念与计算
如何求电压降落
.
U
P
R
Q
X
jP
X
Q
R
U' j U'
U
U
电压降落 U U1 U2 相量差
电压损耗 U U1 U2 U' ( U'') 标量差
凸 极
0 Ud Id Xq
机
PE
Eq U Xd
sin
U2
2
Xd Xq sin 2 X X d q
Eq Uq Id Xd
隐 极
0 Ud Iq Xd
机
PE
Eq U Xd
s in
T2 U 常数
.
U
E.
jXdΣ
q
2、静态稳定的概念 1) 分析
a点时：受干扰δa获得正Δδ→PE获ΔP，P0不变→ ΔM为负制动转矩， 发电机减速， δ↘回到δa， ΔM=0，但惯性作用δ继续↘到a’’点停 止减少，在a’’点ΔM>0故须加速， δ ↗ ，但由于阻尼达不到a’点， 经过几次振荡后回到a点，是静态稳定的。
d
0
TJ (P2 Seq) 0
P1
S eq TJ
两个根：
P2
Seq TJ
C ep1t 1
C2 ep2t
分析:
1) 当Seq>0时，P1,2=jβ
C sin(t ) 考虑到阻尼时,衰减振荡,稳定
2) 当Seq<0时，P1=μ, P1=-μ
C1 e t C2 e t 不稳定
电压偏移主要受什么影响
中枢点电压调整方式——逆(1.05-1.0)、顺(1.025-1.075)、常(1.02-1.05)
发电机—调励磁
电压调整方法
变压器—调分接头及其计算 并联补偿—调相机、静止补偿器、电容器—补偿容量的计算
改变参数
调压与调频方法的差异
第七章 电力系统电磁暂态过程分析
1、了解电力网故障类型、产生原因、危害及预防措施
机电暂态过程——稳定问题 （同时考虑电磁与机械参量）
概念：受到扰动后，能否回到原来的状态或过渡到新的状态
稳态性
静态稳定：受小干扰，偏离原状态，干扰消失后又恢复平衡 （特点：变化量小，可线性化分析）
暂态稳定：受大干扰，偏离有限，干扰消失后又恢复平衡 （特点：变化量大，不允许线性化处理）
动态稳定：受大干扰较长一段时间的过程，考虑调节与控 制装置作用，时间较长
功角差： t 0 0 t
TJ 0
d2 d t2
M*
P*
P P T*
E*
Eq ω
U ω0
δ
δ0
ω =0
三、简单电力系统的静态稳定
1、功角特性曲线
UG T1
.
Eq
jXd
jXT1
jXL1 jXL2
U jXT2 .
.*
PE RE (U I) Uq Iq Ud Id
Eq Uq Id Xd
c) 只考虑正序分量的影响（用复合序网及等效等则）
单相接地
两相短路
两相接地短路 三相短路
X0Σ
X2Σ
X2Σ
X0Σ X2Σ
短路点并入一个等效附加阻抗ZΔ
2) 模型
UG T1
T2 U 常数
a) 正常运行时
EU
P
s in
X
b) 故障时
.
E X '
'
d
XT1
XL
XL
X
EU
PII
sin
XII
X X X X (
2、理解三相短路过渡过程分析分析方法
i I sin ( t ) Aet/Ta
d
dzm
d
idz idf
Ta L / R
短路前空载
产生最大短路全电流的条件 合闸电压初相角为零 纯电感电路
什么条件下故障不会出现过渡过程
短路冲击电流ich和冲击系数kch
1≤ kch ≤ 2
发电机母线时kch=1.9， ich =2.7 Idz 高压电网时kch=1.8， ich =2.55 Idz
二、同步电机的转子运动方程
机械角加速度
电磁转矩
机械角速度
d Ja MT ME M J
转动惯量 原动机转矩
dt
转子储存的动能：
Wk
1 2
J 2 0
转矩基准值：
S MN GN
0
电角速度： P
2 Wk S GN 0
d dt
M*
TJ 0
d dt
TJ
2 Wk SGN
转子的惯性时间常数
0 0 t
b点时：受干扰增加Δδ→PE ↘ ，ΔM >0，故δ继续↗ ，不能回到b点。 受干扰减少Δδ时，由b点回到a点，但在b点不能建立稳定的平衡， 故是不稳定的
2) 稳定判据
d PE 0 时稳定
d
极限功率： Pmax
Eq U Xd
稳定储备系数：Kp
P max P0
P0 100%
正常运行：KP > 故障1状5态%：KP >
n1
Zˆ Zˆ i i 1
4、了解环型网的潮流计算方法 单电压级——按两端供电，强迫=0
多电压级——有强迫功率
5、了解电力网潮流的调整与控制手段
第四章 复杂电力系统潮流的计算机算法
1、掌握节点导纳矩阵的形成与修改
PQ节点
2、掌握潮流计算中节点的分类方法 PV节点
平衡节点
3、了解高斯—塞德尔迭代法的原理与步骤
中性点直接接地 中性点不直接接地
不接地 经消弧线圈接地 经电阻接地
中性点不接地系统的优缺点
第二章 电力系统元件的电气参数及等值电路
1、了解电力线路的结构－型号的表示 2、熟悉电力线路的电气参数及等值电路-扩径、分裂、换位 3、掌握变压器的电气参数及等值电路
短路试验
RT
Pk
U2 N
1000S2N
()
电力工程系
Department of Electrical Engineering
电力系统分析基础 Power System Analysis Basis
（八）
第八章 电力系统的稳定性
一、基本概念
电力系统的 运行状态
稳态：运行参数变化很小
受到突然的扰
暂态：动，运行参数
变化很大
电磁暂态过程——故障分析 （只考虑电磁变化，几十ms）
电压偏移
U UN 100%
如何求功率损耗 UN
2、掌握开式网的潮流计算方法
同一电压等级
已知：末端功率与电压，一步完成 已知：末端功率，首端电压，二步完成