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电力系统分析全套课程课件
利用物联网、大数据、人工智能等技术，实现电 力系统的智能化监测、调度和控制。
新能源接入
研究如何将新能源如风能、太阳能等安全、可靠 地接入电力系统。
电力市场改革
适应电力市场的改革和变化，研究如何提高电力 系统的经济性和竞争力。
CHAPTER 07
电力系统仿真与优化
仿真方法与工具
仿真方法
包括数学仿真、物理仿真、半实物仿真等， 用于电力系统性能评估、控制策略验证等。
潮流分析
总结词
研究电力系统在正常运行条件下的功率流动和负荷分 配。
详细描述
潮流分析是电力系统分析的重要内容之一，它涉及到 电力系统的功率流动和负荷分配。潮流分析主要研究 电力系统在正常运行条件下的功率流动情况，包括各 节点的电压、电流、功率等参数的计算和分析，以及 这些参数在系统运行过程中的变化情况。此外，潮流 分析还研究如何优化电力系统的运行方式和控制策略 ，以实现电力系统的经济和高效运行。
CHAPTER 04
电力系统稳定性
稳定性的定义
稳定性是指电力系统在正常运行时，受到小的干扰后能够自 动恢复到原始状态的能力。这种干扰可以是来自系统内部的 异常，也可以是外部的干扰，如负荷的突变、新能源的接入 等。
稳定性可以从时域和频域两个角度来分析。在时域中，稳定 性关注的是系统在受到干扰后是否能收敛回平衡状态；在频 域中，稳定性关注的是系统在一定的频率范围内是否能保持 稳定。
未来电力系统
未来的电力系统将朝着更加智能化、清洁化、高效化的方向发展，如 发展智能电网、分布式能源等。
CHAPTER 02
电力系统基本元件
电阻器
总结词
电阻器是用来消耗电能的，其阻值与通过的电流成反比，是电力系统中常见的元 件之一。
新能源接入
研究如何将新能源如风能、太阳能等安全、可靠 地接入电力系统。
电力市场改革
适应电力市场的改革和变化，研究如何提高电力 系统的经济性和竞争力。
CHAPTER 07
电力系统仿真与优化
仿真方法与工具
仿真方法
包括数学仿真、物理仿真、半实物仿真等， 用于电力系统性能评估、控制策略验证等。
潮流分析
总结词
研究电力系统在正常运行条件下的功率流动和负荷分 配。
详细描述
潮流分析是电力系统分析的重要内容之一，它涉及到 电力系统的功率流动和负荷分配。潮流分析主要研究 电力系统在正常运行条件下的功率流动情况，包括各 节点的电压、电流、功率等参数的计算和分析，以及 这些参数在系统运行过程中的变化情况。此外，潮流 分析还研究如何优化电力系统的运行方式和控制策略 ，以实现电力系统的经济和高效运行。
CHAPTER 04
电力系统稳定性
稳定性的定义
稳定性是指电力系统在正常运行时，受到小的干扰后能够自 动恢复到原始状态的能力。这种干扰可以是来自系统内部的 异常，也可以是外部的干扰，如负荷的突变、新能源的接入 等。
稳定性可以从时域和频域两个角度来分析。在时域中，稳定 性关注的是系统在受到干扰后是否能收敛回平衡状态；在频 域中，稳定性关注的是系统在一定的频率范围内是否能保持 稳定。
未来电力系统
未来的电力系统将朝着更加智能化、清洁化、高效化的方向发展，如 发展智能电网、分布式能源等。
CHAPTER 02
电力系统基本元件
电阻器
总结词
电阻器是用来消耗电能的，其阻值与通过的电流成反比，是电力系统中常见的元 件之一。
《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(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全新电力系统分析课件
未来发展趋势预测
分布式能源与微电网
随着分布式能源和微电网技术的不断发展 ，未来电力系统将呈现更加分散化、灵活
化的特点。
智能化与自动化
借助人工智能、大数据等技术，未来电力 系统将实现更高程度的智能化和自动化，
提高系统的运行效率和管理水平。
电力储能技术
电力储能技术将在未来电力系统中发挥越 来越重要的作用，提高电力系统的运行效 率和可再生能源的利用率。
类型和特点。
无功优化策略
02
介绍无功优化的目标、约束条件和优化算法，包括基于灵敏度
分析的无功优化、基于人工智能的无功优化等方法。
无功补偿与新能源接入
03
探讨新能源接入对电力系统无功平衡的影响，以及无功补偿在
新能源接入中的应用和挑战。
03
电力系统暂态过程与稳定性
故障类型及其对系统影响
01
02
03
04
采用柔性输电技术
利用柔性输电技术（如SVC、 SVG等）提高系统的动态无功 支撑能力，改善系统的暂态稳 定性。
优化系统运行方式
合理安排电源和负荷的分布， 优化系统运行方式，提高系统
的稳定性裕度。
04
新能源接入与智能电网技术
风能、太阳能等新能源接入方式
风能接入方式
通过风力发电机将风能转化为电能，再经过变流器和变压器等设 备接入电网。
电力技术创新 随着新技术的发展和应用，如人 工智能、大数据等，电力系统运 行和管理的智能化水平有待提高 。
电力市场改革
电力市场改革进入深水区，如何 进一步推动市场化改革，完善电 力市场机制，实现资源的优化配 置是当前的重要议题。
能源转型
在应对气候变化的背景下，能源 转型成为全球共识，电力系统需 要加快向清洁、低碳、高效的方 向转型。
电力系统分析完整PPT课件
330、500、750:超高压
>750:特高压
➢ 提高输电电压的利弊：减小载流截面和线路
电抗，利于提高线路功率极限和稳定性，增
加绝缘成本
2020/8/1
南京理工大学
19
1.2我国的电力系统（3）
电力系统的电压与输电容量和输电距离
线路电压(kv) 输送容量(MV) 输送距离(km)
6
0.1~0.2
4~15
2020/8/1
南京理工大学
17
1.2我国的电力系统（1）
• 4个发展阶段
195x：城市电网 196x：省网 1970~1990：区域电网 1990~：区域电网互联
• 电力系统的规模
2004 400GW
2010 535GW
2020 790GW
2020/8/1
南京理工大学
18
1.2我国的电力系统（2）
2020/8/1
南京理工大学
6
教学进度
• 总学时数：56~64
➢ 课堂教学：48~52 ➢ 实践环节：8~12
• 学时分配
➢ 电力系统的基本概念：2~3 ➢ 电网等值：8~10 ➢ 电力系统潮流计算：10~12 ➢ 电力系统运行方式的调整和控制：10 ➢ 电力系统故障分析：10~12 ➢ 电力系统稳定性分析：8~10
• 电磁感应定律 法拉第，1831
• 世界上第一个完整的电力系统 1882，法国
• 三相变压器和三相异步电动机 1891
• 直流电力系统和交流电力系统 爱迪生和西屋
2020/8/1
南京理工大学
13
1.1.2电力系统的组成
• 电力系统 发电厂、输电和配电网络、用户
• 电网、电力系统和动力系统 • 一次设备和二次设备
电力系统分析汇总课件
0.6 0.7
0.8
P
0.9 1.0
1.1 U
图10-10 同步发电机的静态电压特性
曲线A:Eq(0)、U GA；曲线B:Eq(0)、UGB ；
Q1、Q2、Q3 对应不同电抗；X d1 X d 2 X d3
曲线C: Eq(0)、U ； GC UGA UGB UGC
隐极式同步发电机端输出的无功功率
（5）励磁按变量导数调节。如图108中e点。
（6）励磁按变量导数调节，但不限 发电机端电压。如图10-8中f点。
p(0)
SEq S S E'q UG
0 0
t
图10-8 调节励磁对静态稳定的影响
第十章 电力系统的暂态稳定性
综上所述，自动调节励磁装置可以等效地减少发电机的电抗。
当无调节励磁时，对于隐极式同步发电机的空载电动势 Eq 常数，
4TJ SEq
)
根据 p1,2 的情形可得到系统稳定性的情形
1. 特征根为两个实数，此时必有
D2 4TJ SEq 2. 特征根为一对共轭复数，此时必有
D2 4TJ SEq
第十章 电力系统的暂态稳定性
p1,2
D 2TJ
j
1 4TJ2
(4TJ SEq
D2 )
r
j
系统稳定与否，取决于特征根的实部，也即 D 的符号(正或负)。
电力系统中所有电源综合的有功功率的静态频率特性如图10-17
中曲线 PG（1-2-3、3' ），所有综合负荷的有功功率的静态频率特性
如图中曲线PL。 P
PL'
P(0)
a2
0 PL
3b
PG
3'
1
Pc
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无备用接线 特点：简单、经济、运行方便灵活。 供电可靠性差，电能质量差 有备用接线 特点：供电可靠，电能质量高 运行操作和继电保护复杂，经济性差
2018/11/21
南京理工大学
22
1.1.5电力系统的接线方式和 中性点接地方式
• 中性点接地方式（小接地方式/大接地方式）
不接地 供电可靠性高，绝缘成本高。 <35kv电网 经消弧线圈接地 减小接地电流。采用过补偿方式 直接接地 供电可靠性低，绝缘成本低。>110kv电网
回答八个问题：
什么是电力系统？ 怎样将电力系统用一个电网络表示？ 怎样用计算机进行电力系统潮流计算？ 发电机节点有功功率是已知的，它是怎么确定出来 的？ 变压器变比是已知的，它是怎么确定出来的？ 发电机等值电路中，电势源和电抗怎么计算？ 任意不对称的三相相量都可以分解为三组相序不同 的分量之和吗？ 电力系统在不断变动中，它能保持稳定运行吗？
南京理工大学 12
2018/11/21
考查方式
平时成绩：20% 实验成绩：10% 闭卷考试：70%
2018/11/21
南京理工大学
13
联系方法
• • • • 授课教师：江宁强 教研室：自动化学院电气工程系 电话：84315147 Email:jiangningqiang@
电力系统分析
南京理工大学自动化学院 电气工程系
课程简介
• • • • 课程内容 教学进度 考查方式 联系方法
2018/11/21
南京理工大学
2
课程内容
• 电力系统
巴 西 依 泰 普 水 电 站
2018/11/21 南京理工大学 3
课程内容
• 电力系统
中 国 三 峡 电 站
2018/11/21
南京理工大学
2018/11/21
南京理工大学
16
1.1 电力系统概述
• • • • • 1.1.1电力系统的形成和发展 1.1.2电力系统的组成 1.1.3 电力系统的特点和运行的基本要求 1.1.4电力系统的基本参量和接线图 1.1.5电力系统的接线方式和中性点接地 方式
2018/11/21
南京理工大学
17
2018/11/21
南京理工大学
19
1.1.3 电力系统的特点和运行 的基本要求
• 电力系统的特点
1 电能与国民经济各部门、国防和日常生活之间的关系都很密切 2 对电能质量的要求比较严格 3 电能不能大量储存 4 电力系统中的暂态过程十分迅速
• 运行的基本要求
1 可靠性 可以满足用户的用电需求：不断电，频率、电压、波形 质量符合要求 负荷按供电可靠性要求分为三类 2 安全性 保证系统本身设备的安全。 要求电源容量充足，电网结构合理 3 经济性 %%4 减小对环境的不利影响
2018/11/21 南京理工大学 20
1.1.4电力系统的基本参量、 接线图
• 衡量电力系统规模的基本参量
总装机容量——额定有功功率之和 年发电量 最大负荷 最高电压等级
• 接线图
地理接线图、电气接线图
2018/11/21
南京理工大学
21
1.1.5电力系统的接线方式和 中性点接地方式
• 接线方式
2018/11/21
南京理工大学
23
1.2我国的电力系统（1）
• 4个发展阶段 195x：城市电网 196x：省网 1970~1990：区域电网 1990~：区域电网互联 • 电力系统的规模 2004 400GW 2010 980GW
2018/11/21 南京理工大学 24
1.2我国的电力系统（2）
南京理工大学 10
2018/11/21
Байду номын сангаас
课程内容
• 先修课程 电路原理 电磁场 电机学
2018/11/21
南京理工大学
11
教学进度
• 总学时数：56~64
课堂教学：48-52 实践环节：8-12
• 学时分配
电力系统的基本概念：2 电网等值：8-10 电力系统潮流计算：10 电力系统运行方式的调整和控制：10 电力系统故障分析：10 电力系统稳定性分析：8-10
2018/11/21
南京理工大学
14
目录
• • • • • • 第一章电力系统的基本概念 第二章电网等值 第三章电力系统潮流计算 第四章电力系统运行方式的调整和控制 第五章电力系统故障分析 第六章电力系统稳定性分析
南京理工大学 15
2018/11/21
第一章 电力系统的基本概念
• 1.1电力系统概述 • 1.2我国的电力系统 • 小结
1.1.1电力系统的形成和发展
• 电磁感应定律 法拉第，1831 • 世界上第一个完整的电力系统 1882，法国 • 三相变压器和三相异步电动机 1891 • 直流电力系统和交流电力系统 爱迪生和西屋
2018/11/21 南京理工大学 18
1.1.2电力系统的组成
• 电力系统 发电厂、输电和配电网络、用户 • 电网、电力系统和动力系统 • 一次设备和二次设备
2018/11/21 南京理工大学 25
1.2我国的电力系统（2）
• 电压等级（KV）
提高输电电压的利弊： 利：减小载流截面和线路电抗， 利于提高线路功率极限和稳定性 弊：增加绝缘成本
4
课程内容
• 电力系统
水电机组
2018/11/21 南京理工大学 5
课程内容
• 电力系统
变压器
2018/11/21 南京理工大学 6
课程内容
• 电力系统
输 电 线 路
2018/11/21
南京理工大学
7
课程内容
• 电力系统 • 分析
两个模型 电力系统等值电路模型 电力系统转子运动模型
• 电压等级（KV）
发电机 3.15, 6.3, 10.5, 15.75, 23.0 用电设备 3,6,10,35,110,220,330,500,750(60,154已不再发展） 3 企业内部 6、10配电电压（6用于高压电机负荷） 110、220:高压。110：区域网，中小电力系统主干线 220：大电力系统主干线 330、500、750:超高压 >750:特高压
三大计算
潮流计算 短路计算 稳定计算
2018/11/21 南京理工大学 8
课程内容
• • • • • • 电力系统的基本概念 电网等值 电力系统潮流计算 电力系统运行方式的调整和控制 电力系统故障分析 电力系统稳定性分析
南京理工大学 9
2018/11/21
课程内容
•
1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8)
2018/11/21
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22
1.1.5电力系统的接线方式和 中性点接地方式
• 中性点接地方式（小接地方式/大接地方式）
不接地 供电可靠性高，绝缘成本高。 <35kv电网 经消弧线圈接地 减小接地电流。采用过补偿方式 直接接地 供电可靠性低，绝缘成本低。>110kv电网
回答八个问题：
什么是电力系统？ 怎样将电力系统用一个电网络表示？ 怎样用计算机进行电力系统潮流计算？ 发电机节点有功功率是已知的，它是怎么确定出来 的？ 变压器变比是已知的，它是怎么确定出来的？ 发电机等值电路中，电势源和电抗怎么计算？ 任意不对称的三相相量都可以分解为三组相序不同 的分量之和吗？ 电力系统在不断变动中，它能保持稳定运行吗？
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2018/11/21
考查方式
平时成绩：20% 实验成绩：10% 闭卷考试：70%
2018/11/21
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联系方法
• • • • 授课教师：江宁强 教研室：自动化学院电气工程系 电话：84315147 Email:jiangningqiang@
电力系统分析
南京理工大学自动化学院 电气工程系
课程简介
• • • • 课程内容 教学进度 考查方式 联系方法
2018/11/21
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课程内容
• 电力系统
巴 西 依 泰 普 水 电 站
2018/11/21 南京理工大学 3
课程内容
• 电力系统
中 国 三 峡 电 站
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2018/11/21
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16
1.1 电力系统概述
• • • • • 1.1.1电力系统的形成和发展 1.1.2电力系统的组成 1.1.3 电力系统的特点和运行的基本要求 1.1.4电力系统的基本参量和接线图 1.1.5电力系统的接线方式和中性点接地 方式
2018/11/21
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17
2018/11/21
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19
1.1.3 电力系统的特点和运行 的基本要求
• 电力系统的特点
1 电能与国民经济各部门、国防和日常生活之间的关系都很密切 2 对电能质量的要求比较严格 3 电能不能大量储存 4 电力系统中的暂态过程十分迅速
• 运行的基本要求
1 可靠性 可以满足用户的用电需求：不断电，频率、电压、波形 质量符合要求 负荷按供电可靠性要求分为三类 2 安全性 保证系统本身设备的安全。 要求电源容量充足，电网结构合理 3 经济性 %%4 减小对环境的不利影响
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1.1.4电力系统的基本参量、 接线图
• 衡量电力系统规模的基本参量
总装机容量——额定有功功率之和 年发电量 最大负荷 最高电压等级
• 接线图
地理接线图、电气接线图
2018/11/21
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1.1.5电力系统的接线方式和 中性点接地方式
• 接线方式
2018/11/21
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1.2我国的电力系统（1）
• 4个发展阶段 195x：城市电网 196x：省网 1970~1990：区域电网 1990~：区域电网互联 • 电力系统的规模 2004 400GW 2010 980GW
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1.2我国的电力系统（2）
南京理工大学 10
2018/11/21
Байду номын сангаас
课程内容
• 先修课程 电路原理 电磁场 电机学
2018/11/21
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11
教学进度
• 总学时数：56~64
课堂教学：48-52 实践环节：8-12
• 学时分配
电力系统的基本概念：2 电网等值：8-10 电力系统潮流计算：10 电力系统运行方式的调整和控制：10 电力系统故障分析：10 电力系统稳定性分析：8-10
2018/11/21
南京理工大学
14
目录
• • • • • • 第一章电力系统的基本概念 第二章电网等值 第三章电力系统潮流计算 第四章电力系统运行方式的调整和控制 第五章电力系统故障分析 第六章电力系统稳定性分析
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2018/11/21
第一章 电力系统的基本概念
• 1.1电力系统概述 • 1.2我国的电力系统 • 小结
1.1.1电力系统的形成和发展
• 电磁感应定律 法拉第，1831 • 世界上第一个完整的电力系统 1882，法国 • 三相变压器和三相异步电动机 1891 • 直流电力系统和交流电力系统 爱迪生和西屋
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1.1.2电力系统的组成
• 电力系统 发电厂、输电和配电网络、用户 • 电网、电力系统和动力系统 • 一次设备和二次设备
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1.2我国的电力系统（2）
• 电压等级（KV）
提高输电电压的利弊： 利：减小载流截面和线路电抗， 利于提高线路功率极限和稳定性 弊：增加绝缘成本
4
课程内容
• 电力系统
水电机组
2018/11/21 南京理工大学 5
课程内容
• 电力系统
变压器
2018/11/21 南京理工大学 6
课程内容
• 电力系统
输 电 线 路
2018/11/21
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7
课程内容
• 电力系统 • 分析
两个模型 电力系统等值电路模型 电力系统转子运动模型
• 电压等级（KV）
发电机 3.15, 6.3, 10.5, 15.75, 23.0 用电设备 3,6,10,35,110,220,330,500,750(60,154已不再发展） 3 企业内部 6、10配电电压（6用于高压电机负荷） 110、220:高压。110：区域网，中小电力系统主干线 220：大电力系统主干线 330、500、750:超高压 >750:特高压
三大计算
潮流计算 短路计算 稳定计算
2018/11/21 南京理工大学 8
课程内容
• • • • • • 电力系统的基本概念 电网等值 电力系统潮流计算 电力系统运行方式的调整和控制 电力系统故障分析 电力系统稳定性分析
南京理工大学 9
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课程内容
•
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