电力系统分析全套课程课件-281页
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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》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
(完整版)电力系统分析(完整版)
• 电网、电力系统和动力系统 • 一次设备和二次设备
2020/8/18
生产管理
7
1.1.2电力系统的组成
2020/8/18
8
生产管理
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
• 电力系统的规模
2004 400GW
2010 535GW
2020 790GW
2020/8/18
南京理工大学
12
1.2我国的电力系统（2）
• 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）
250~850
2020/8/18
南京理工大学
14
1.2我国的电力系统（4）
• 额定电压：发电机、变压器、用电设备等正 常运行时最经济的电压
• 在同一电压等级中，电力系统的各个环节 （发电机、变压器、电力线路、用电设备）
的额定电压各不相同。某一级的额定电压是 以用电设备为中心而定的。
➢ 用电设备的额定电压是其他元件的参考电压。 用电设备端业内部 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
➢ 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
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生产管理
7
1.1.2电力系统的组成
2020/8/18
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生产管理
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
• 电力系统的规模
2004 400GW
2010 535GW
2020 790GW
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1.2我国的电力系统（2）
• 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）
250~850
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1.2我国的电力系统（4）
• 额定电压：发电机、变压器、用电设备等正 常运行时最经济的电压
• 在同一电压等级中，电力系统的各个环节 （发电机、变压器、电力线路、用电设备）
的额定电压各不相同。某一级的额定电压是 以用电设备为中心而定的。
➢ 用电设备的额定电压是其他元件的参考电压。 用电设备端业内部 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
➢ 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
电力系统分析
暂态过程迅速，为保证可靠性、安全性和经
济性要求，需要合理地对电力系统进行规划、 设计、运行调度和故障恢复。
• 在同一电压等级中，电力系统的各个环节的 额定电压各不相同。某一级的额定电压是以 用电设备为中心而定的。
• 电力系统分析的任务是建立电力系统 的等值模型，计算稳态潮流，并确定 故障和扰动对系统的影响。
M
10kv
•G:10.5kv
T4 X
10kv
380v
•T1:10.5/121kv T2:110/38.5/11kv T3:35/6.3kv T4:10kv/400v
•M: 6kv
L:220v
2020/6/30
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29
第一章小结
• 电力系统由发电机、电网和用户组成，是动 力系统的一部分。由于电能不能大量储存、
• 在同一电压等级中，电力系统的各个环节 （发电机、变压器、电力线路、用电设备） 的额定电压各不相同。某一级的额定电压是 以用电设备为中心而定的。
➢ 用电设备的额定电压是其他元件的参考电压。 用电设备端压允许在额定电压UN的5%内波动
➢ 输电线路的额定电压为线路的平均电压
[UN(1+5%)+UN(1-5%)]/2=UN
2020/6/30
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34
单回线路的等值电路（2）
• 电抗 ➢导线流过交流电流时，由于导线的内部
和外部交变磁场的作用而产生电抗。 ➢循环换位的三相输电线路每相导线单位
长度的电抗为
x02f(4 .6lgD req 0 .5r) 1 0 4( /km )
2020/6/30
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35
单回线路的等值电路（3）
空载 U2N = UN(1+5%) 带负载 U2N = UN(1+10%)（内部压降约5%） Us%<7.5或直接连负载时U2N = UN(1+5%)
济性要求，需要合理地对电力系统进行规划、 设计、运行调度和故障恢复。
• 在同一电压等级中，电力系统的各个环节的 额定电压各不相同。某一级的额定电压是以 用电设备为中心而定的。
• 电力系统分析的任务是建立电力系统 的等值模型，计算稳态潮流，并确定 故障和扰动对系统的影响。
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•G:10.5kv
T4 X
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•T1:10.5/121kv T2:110/38.5/11kv T3:35/6.3kv T4:10kv/400v
•M: 6kv
L:220v
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第一章小结
• 电力系统由发电机、电网和用户组成，是动 力系统的一部分。由于电能不能大量储存、
• 在同一电压等级中，电力系统的各个环节 （发电机、变压器、电力线路、用电设备） 的额定电压各不相同。某一级的额定电压是 以用电设备为中心而定的。
➢ 用电设备的额定电压是其他元件的参考电压。 用电设备端压允许在额定电压UN的5%内波动
➢ 输电线路的额定电压为线路的平均电压
[UN(1+5%)+UN(1-5%)]/2=UN
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单回线路的等值电路（2）
• 电抗 ➢导线流过交流电流时，由于导线的内部
和外部交变磁场的作用而产生电抗。 ➢循环换位的三相输电线路每相导线单位
长度的电抗为
x02f(4 .6lgD req 0 .5r) 1 0 4( /km )
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单回线路的等值电路（3）
空载 U2N = UN(1+5%) 带负载 U2N = UN(1+10%)（内部压降约5%） Us%<7.5或直接连负载时U2N = UN(1+5%)
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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• 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
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
1.1.5电力系统的接线方式和 中性点接地方式
• 接线方式
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
• 中性点接地方式（小接地方式和大接地方式）
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
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
输送容量(MV) 0.1~0.2 0.2~2.0 2~10 10~50 100~500 200~800 1000~1500
输送距离(km) 4~15 6~20 20~50 50~150 100~300 200~600 250~850
1.2我国的电力系统（4）
• 额定电压：发电机、变压器、用电设备等正常运 行时最经济的电压
三大计算
潮流计算 短路计算 稳定计算
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
课程内容
• 回答八个问题：
1) 什么是电力系统？ 2) 怎样将电力系统用一个电网络表示？ 3) 怎样用计算机进行电力系统潮流计算？ 4) 发电机节点有功功率是已知的，它是怎么确定出来的？ 5) 变压器变比是已知的，它是怎么确定出来的？ 6) 发电机等值电路中，电势源和电抗怎么计算？ 7) 任意不对称的三相相量都可以分解为三组相序不同的分
1.2我国的电力系统（5）
发电机的额定电压 UN(1+5%) 变压器的额定电压为变压器两侧的额定电压，以
变比表示为 k= U1N / U2N 一次侧
直接与发电机相连： U1N = UN(1+5%)<35kv 联络（相当于用电设备）： U1N = UN 二次侧相当于发电机 空载 U2N = UN(1+5%) 带Us负%载<7.5U或2N直= 接UN连(1负+1载0%时)U（2N内=部U压N(降1+约5%5%) ） 额定电压指主接头的空载电压
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
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
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) 6 10 35 110 220 330 500
量之和吗？ 8) 电力系统在不断变动中，它能保持稳定运行吗？
• 先修课程 电路原理 电磁场
电机学
课程内容
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
电力系统分析
• 课程内容 • 教学进度 • 考查方式 • 联系方法
课程简介
• 电力系统
课程内容
巴 西 依 泰 普 水 电 站
• 电力系统
课程内容
中 国 三 峡 电 站
• 电力系统
课程内容
水电机组
• 电力系统
课程内容
变压器
• 电力系统
课程内容
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
输 电 线 路
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
• 在同一电压等级中，电力系统的各个环节（发电 机、变压器、电力线路、用电设备）的额定电压 各不相同。某一级的额定电压是以用电设备为中 心而定的。
用电设备的额定电压是其他元件的参考电压。 用电设备端压允许在额定电压UN的5%内波动
输电线路的额定电压为线路的平均电压 [UN(1+5%)+UN(1-5%)]/2=UN
• 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
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
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
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
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
考查方式
平时成绩：20% 实验成绩：10% 闭卷考试：70%
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
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
• 电力系统的规模
2004 400GW 2010 535GW 2020 790GW
1.2我国的电力系统（2）
• 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）
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
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
1.1.5电力系统的接线方式和 中性点接地方式
• 接线方式
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
• 中性点接地方式（小接地方式和大接地方式）
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
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
输送容量(MV) 0.1~0.2 0.2~2.0 2~10 10~50 100~500 200~800 1000~1500
输送距离(km) 4~15 6~20 20~50 50~150 100~300 200~600 250~850
1.2我国的电力系统（4）
• 额定电压：发电机、变压器、用电设备等正常运 行时最经济的电压
三大计算
潮流计算 短路计算 稳定计算
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
课程内容
• 回答八个问题：
1) 什么是电力系统？ 2) 怎样将电力系统用一个电网络表示？ 3) 怎样用计算机进行电力系统潮流计算？ 4) 发电机节点有功功率是已知的，它是怎么确定出来的？ 5) 变压器变比是已知的，它是怎么确定出来的？ 6) 发电机等值电路中，电势源和电抗怎么计算？ 7) 任意不对称的三相相量都可以分解为三组相序不同的分
1.2我国的电力系统（5）
发电机的额定电压 UN(1+5%) 变压器的额定电压为变压器两侧的额定电压，以
变比表示为 k= U1N / U2N 一次侧
直接与发电机相连： U1N = UN(1+5%)<35kv 联络（相当于用电设备）： U1N = UN 二次侧相当于发电机 空载 U2N = UN(1+5%) 带Us负%载<7.5U或2N直= 接UN连(1负+1载0%时)U（2N内=部U压N(降1+约5%5%) ） 额定电压指主接头的空载电压
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
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
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) 6 10 35 110 220 330 500
量之和吗？ 8) 电力系统在不断变动中，它能保持稳定运行吗？
• 先修课程 电路原理 电磁场
电机学
课程内容
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
电力系统分析
• 课程内容 • 教学进度 • 考查方式 • 联系方法
课程简介
• 电力系统
课程内容
巴 西 依 泰 普 水 电 站
• 电力系统
课程内容
中 国 三 峡 电 站
• 电力系统
课程内容
水电机组
• 电力系统
课程内容
变压器
• 电力系统
课程内容
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
输 电 线 路
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
• 在同一电压等级中，电力系统的各个环节（发电 机、变压器、电力线路、用电设备）的额定电压 各不相同。某一级的额定电压是以用电设备为中 心而定的。
用电设备的额定电压是其他元件的参考电压。 用电设备端压允许在额定电压UN的5%内波动
输电线路的额定电压为线路的平均电压 [UN(1+5%)+UN(1-5%)]/2=UN
• 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
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
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
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
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
考查方式
平时成绩：20% 实验成绩：10% 闭卷考试：70%
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
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
• 电力系统的规模
2004 400GW 2010 535GW 2020 790GW
1.2我国的电力系统（2）
• 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）