电力系统稳态分析基础.pptx
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电力系统稳态分析ppt课件
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a (3 ) 2 ria2 ialn 1 r ibln D 1 b cialn D 1 a b 1 7 0
三者平均,得a相导线的平均总磁链:
a
13(a(1)
(2) a
) (3)
a
323ialn1r(ibic)(lD nabD 1bcDac)34r ia107
三相正序电流之和为零,将 ib ic ia 代入,得:
第三节 电力线路的参数和数学模型
一.电力线路结构简述
电力线路按结构可分为
架空线:导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具等 电 缆:导线、绝缘层、保护层等
1. 架空线路的导线和避雷线
导 线:主要由铝、钢、铜等材料制成 避雷线:一般用钢线
架空线的标号
×× × × — ×/×
钢线部分额定截面积 主要载流部分额定截面积 J 表示加强型,Q表示轻型 J 表示多股线 表示材料,其中:L表示铝、 G表示钢、T表示铜、HL表示 铝合金 例如:LGJ—400/50表示载流额定截面积为400、钢线额 定截面积为50的普通钢芯铝线。
将距导离 线为内D的部 圆a 的周磁a 以链x 内(加2 的(上l2 外从ln 部D 导n r磁D a线链x表 ,得面2 出开rr)相始)iia 应到 的与1 1总导 磁线7 0 0 7链中:心
r2
b相导线的电流 ib 所产生的磁通匝链a相导线的磁链
由公式:
D221 07idx21 07ilnD2
线路的电纳是由导线之间、导线与大地之间的 电容决定的。
(1).单相架空线路的电纳 单相线路的电场分布如下图所示:
由高斯定理 Dds q 知,单根导线单位长度(m)电
荷为q时,距导s线中心x处的电通密度 D x (c/m)为:
Dx
三者平均,得a相导线的平均总磁链:
a
13(a(1)
(2) a
) (3)
a
323ialn1r(ibic)(lD nabD 1bcDac)34r ia107
三相正序电流之和为零,将 ib ic ia 代入,得:
第三节 电力线路的参数和数学模型
一.电力线路结构简述
电力线路按结构可分为
架空线:导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具等 电 缆:导线、绝缘层、保护层等
1. 架空线路的导线和避雷线
导 线:主要由铝、钢、铜等材料制成 避雷线:一般用钢线
架空线的标号
×× × × — ×/×
钢线部分额定截面积 主要载流部分额定截面积 J 表示加强型,Q表示轻型 J 表示多股线 表示材料,其中:L表示铝、 G表示钢、T表示铜、HL表示 铝合金 例如:LGJ—400/50表示载流额定截面积为400、钢线额 定截面积为50的普通钢芯铝线。
将距导离 线为内D的部 圆a 的周磁a 以链x 内(加2 的(上l2 外从ln 部D 导n r磁D a线链x表 ,得面2 出开rr)相始)iia 应到 的与1 1总导 磁线7 0 0 7链中:心
r2
b相导线的电流 ib 所产生的磁通匝链a相导线的磁链
由公式:
D221 07idx21 07ilnD2
线路的电纳是由导线之间、导线与大地之间的 电容决定的。
(1).单相架空线路的电纳 单相线路的电场分布如下图所示:
由高斯定理 Dds q 知,单根导线单位长度(m)电
荷为q时,距导s线中心x处的电通密度 D x (c/m)为:
Dx
《电力系统稳态分析》课件
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电力系统是线性的 电力系统是平衡的 电力系统是稳定的 电力系统是连续的
确保电力系统的稳定运行 提高电力系统的可靠性和效率 预测和预防电力系统的故障和异常 为电力系统的优化和改进提供依据
潮流分析法的定义:通过分析电力系 统中各节点的电压、电流和功率等参 数,来研究电力系统的稳态运行状态。
潮流分析法的步骤:首先建立电力 系统的数学模型,然后求解该模型, 最后分析求解结果。
与注入电流的 与支路阻抗的 与节点电压的
关系
关系
关系
网络方程:描 述网络中各节 点电压和支路
电流的关系
潮流方程:描 述网络中各节 点电压和支路 电流的相位关
系
阻抗矩阵:描 述网络中各节 点电压和支路 电流的阻抗关
系
电力系统稳态分析 的模型主要包括: 直流模型、交流模 型、混合模型等。
直流模型:主要用 于分析电力系统的 稳态特性,如电压、 电流、功率等。
国际标准:IEC 61850标准 国内标准:GB/T 13730标准 标准化发展:提高电力系统稳态分析的准确性和可靠性 发展: 描述变压器的 电压变换和功
率传输特性
线路模型:描 述线路的阻抗 和功率损耗特
性
负荷模型:描 述负荷的功率 需求和运行状
态
控制设备模型: 保护设备模型:
描述控制设备 描述保护设备
的控制策略和 的保护策略和
运行状态
运行状态
节点电压方程: 支路电流方程: 节点功率方程:
描述节点电压 描述支路电流 描述节点功率
交流模型:主要用 于分析电力系统的 动态特性,如频率 、相位、阻抗等。
混合模型:结合直流 模型和交流模型,可 以更全面地分析电力 系统的稳态和动态特 性。
目标函数:最小化 系统运行成本或最 大化系统运行效益
电力系统稳态分析教学资料01例课件
![电力系统稳态分析教学资料01例课件](https://img.taocdn.com/s3/m/299389d3dc88d0d233d4b14e852458fb770b3891.png)
。
假设四
电力系统的电压是恒定 的,不考虑电压的波动
。
稳态分析的重要意义
意义一
意义二
意义三
意义四
为电力系统规划和设计提供依 据,确保系统能够满足负荷需 求,并具备足够的稳定性和安 全性。
为电力系统运行和控制提供依 据,帮助调度员制定合理的运 行方案和控制策略,确保系统 运行的经济性和稳定性。
为电力系统故障诊断和预防提 供依据,通过对稳态数据的分 析,发现系统可能存在的隐患 和问题,采取相应的措施进行 预防和解决。
分析。
CHAPTER 05
电力系统稳态分析软件介绍
PSS/E软件介绍
PSS/E是一款功能强大的电力系统稳态分析软件,广泛应用于电力系统的规划、设 计和运行等领域。
该软件提供了丰富的模型库和工具箱,支持多种电力系统和设备的建模,包括发电 机、变压器、线路、负荷等。
PSS/E软件具有友好的用户界面和强大的计算能力,能够进行精确的稳态分析,为 电力系统工程师提供可靠的决策支持。
电网
由输电线路和变电所组成,负 责将电能传输到用户。
负荷
指电力系统的用户,包括工业 、商业和居民等。
调节系统
用于调节和控制电力系统的运 行状态。
电力系统的元件模型
发电机
用数学模型描述发电机的运行 特性。
变压器
用数学模型描述变压器的运行 特性。
输电线路
用数学模型描述输电线路的电 气特性。
负荷
用数学模型描述负荷的运行特 性。
的需求。
Pkund软件介绍
Pkund是一款基于Windows平台的电力系统稳态分析软件,具有简单易 用和高效的特点。
该软件支持多种稳态分析方法,如潮流计算、短路计算、负荷建模等, 能够处理各种类型的电力系统和设备。
假设四
电力系统的电压是恒定 的,不考虑电压的波动
。
稳态分析的重要意义
意义一
意义二
意义三
意义四
为电力系统规划和设计提供依 据,确保系统能够满足负荷需 求,并具备足够的稳定性和安 全性。
为电力系统运行和控制提供依 据,帮助调度员制定合理的运 行方案和控制策略,确保系统 运行的经济性和稳定性。
为电力系统故障诊断和预防提 供依据,通过对稳态数据的分 析,发现系统可能存在的隐患 和问题,采取相应的措施进行 预防和解决。
分析。
CHAPTER 05
电力系统稳态分析软件介绍
PSS/E软件介绍
PSS/E是一款功能强大的电力系统稳态分析软件,广泛应用于电力系统的规划、设 计和运行等领域。
该软件提供了丰富的模型库和工具箱,支持多种电力系统和设备的建模,包括发电 机、变压器、线路、负荷等。
PSS/E软件具有友好的用户界面和强大的计算能力,能够进行精确的稳态分析,为 电力系统工程师提供可靠的决策支持。
电网
由输电线路和变电所组成,负 责将电能传输到用户。
负荷
指电力系统的用户,包括工业 、商业和居民等。
调节系统
用于调节和控制电力系统的运 行状态。
电力系统的元件模型
发电机
用数学模型描述发电机的运行 特性。
变压器
用数学模型描述变压器的运行 特性。
输电线路
用数学模型描述输电线路的电 气特性。
负荷
用数学模型描述负荷的运行特 性。
的需求。
Pkund软件介绍
Pkund是一款基于Windows平台的电力系统稳态分析软件,具有简单易 用和高效的特点。
该软件支持多种稳态分析方法,如潮流计算、短路计算、负荷建模等, 能够处理各种类型的电力系统和设备。
电力系统稳态分析(课堂PPT)
![电力系统稳态分析(课堂PPT)](https://img.taocdn.com/s3/m/3d3da5ef48d7c1c708a145e7.png)
➢ 发电机端电压的调节受发电机无功极限的限制,达到极限时 则不能进行调压
➢ 发电机端电压允许调节范围:0.95~1.05UN,若端电压低于 0.95UN,输出的最大视在功率要相应减小
适用范围:发电机直供的小系统;对于大系统,尤其是线 路很长且有多级电压的电网,需和其它调压方法相配合
.
5
5.2.4 改变变压器变比调压
.
2
5.2.2 中枢点电压管理
➢ 电压监视中枢点 选择有代表性的节点,监视和控制其电压,若中枢点电压满足要求, 其邻近节点电压基本也能满足要求 中枢点一般选择区域性电厂的高压母线,有大量地方性负荷的电厂 母线及枢纽变的二次母线
➢ 中枢点电压控制 根据中枢点周围节点对电压偏移的要求,确定中枢点电压允许
价格高、运行维护复杂。选择时,可按调压要求和负荷变化情
况,确定所需分接头调节范围和每档分接头的调节量
.
9
5.2.5 应用无功功率补偿装置调节电压
➢并联补偿-同步调相机、静止补偿器、并联电容器
能减小线路和变压器输送的无功及电压损耗,提高电网电压水
平,能减小电网功率损耗。 等值电源S
变压器T U2
未 加 并 联 补 偿 时
➢普通升压变压器
T3
U2U1U
KU1U Ut1 Ut2
Ut1max
U1maxUmax U2
Ut2
Ut1min
U1minUmin U2
Ut2
.
G
U2
U1
U
Ut1
Ut1max
Ut1min 2
8
5.2.4 改变变压器变比调压(续3)
➢三绕组变压器分接头电压的计算 一般三绕组变压器的高、中压绕组侧有分接头可供选择使用,低压
➢ 发电机端电压允许调节范围:0.95~1.05UN,若端电压低于 0.95UN,输出的最大视在功率要相应减小
适用范围:发电机直供的小系统;对于大系统,尤其是线 路很长且有多级电压的电网,需和其它调压方法相配合
.
5
5.2.4 改变变压器变比调压
.
2
5.2.2 中枢点电压管理
➢ 电压监视中枢点 选择有代表性的节点,监视和控制其电压,若中枢点电压满足要求, 其邻近节点电压基本也能满足要求 中枢点一般选择区域性电厂的高压母线,有大量地方性负荷的电厂 母线及枢纽变的二次母线
➢ 中枢点电压控制 根据中枢点周围节点对电压偏移的要求,确定中枢点电压允许
价格高、运行维护复杂。选择时,可按调压要求和负荷变化情
况,确定所需分接头调节范围和每档分接头的调节量
.
9
5.2.5 应用无功功率补偿装置调节电压
➢并联补偿-同步调相机、静止补偿器、并联电容器
能减小线路和变压器输送的无功及电压损耗,提高电网电压水
平,能减小电网功率损耗。 等值电源S
变压器T U2
未 加 并 联 补 偿 时
➢普通升压变压器
T3
U2U1U
KU1U Ut1 Ut2
Ut1max
U1maxUmax U2
Ut2
Ut1min
U1minUmin U2
Ut2
.
G
U2
U1
U
Ut1
Ut1max
Ut1min 2
8
5.2.4 改变变压器变比调压(续3)
➢三绕组变压器分接头电压的计算 一般三绕组变压器的高、中压绕组侧有分接头可供选择使用,低压
【电气工程】电力系统稳态分析基础(ppt 174页)
![【电气工程】电力系统稳态分析基础(ppt 174页)](https://img.taocdn.com/s3/m/e5dc5e22f18583d04864591a.png)
08.11.2019
4.1 电力系统元件参数和等值电路
杆塔:用来支撑导线和避雷线,并使导线与导线、导线与大 地之间保持一定的安全距离。 杆塔的分类 按材料分:有木杆、钢筋混凝土杆(水泥杆)和铁塔。 按用途分:有直线杆塔(中间杆塔)、转角杆塔、耐张杆 塔(承力杆塔)、终端杆塔、换位杆塔和跨越杆塔等。
•缺点:造价高;故障后检测故障点位置和修复困难;
•优点:占用土地面积少;受外力及环境破坏的概率低,因 而供电可靠;对人身较安全;可使城市环境美观。
•应用:在发电厂和变电所的进出线处,在线路需穿过江河 处,在缺少空中走廊的大城市中,以及国防或特殊需要的 地区,往往都要采用电力电缆线路。此外,采用直流输电 的电缆线路完成跨海输电会更显示其优越性。
架空导线的型号 TJ——铜绞线 ,特殊应用,例:TJ-16;TJ-25 LJ——铝绞线,用于10kV及以下架空线路,例:TJ-16;TJ-25
GJ——钢绞线,用作避雷线
LGJ——钢芯铝绞线,用于35kV及以上架空线路 ,例:LGJ-400/50 08.11.2019
4.1 电力系统元件参数和等值电路
电压等级与直线杆塔上悬垂绝缘子串中绝缘 子数量的关系
系统标 称电压 (kV)
每串绝缘 子片数
35 63 110 220 330 500
35
7
13
17~ 25~ 19 28
金具
金具种类
并沟线夹(接续金具)
悬垂线夹
耐张线夹
联结金具(Z型挂板)
4.1 电力系统元件参数和等值电路
2.电缆线路
与架空线相比较
08.11.2019
1.架空输电线
避雷线
导线(四分裂)
杆塔
绝缘子串
4.1 电力系统元件参数和等值电路
杆塔:用来支撑导线和避雷线,并使导线与导线、导线与大 地之间保持一定的安全距离。 杆塔的分类 按材料分:有木杆、钢筋混凝土杆(水泥杆)和铁塔。 按用途分:有直线杆塔(中间杆塔)、转角杆塔、耐张杆 塔(承力杆塔)、终端杆塔、换位杆塔和跨越杆塔等。
•缺点:造价高;故障后检测故障点位置和修复困难;
•优点:占用土地面积少;受外力及环境破坏的概率低,因 而供电可靠;对人身较安全;可使城市环境美观。
•应用:在发电厂和变电所的进出线处,在线路需穿过江河 处,在缺少空中走廊的大城市中,以及国防或特殊需要的 地区,往往都要采用电力电缆线路。此外,采用直流输电 的电缆线路完成跨海输电会更显示其优越性。
架空导线的型号 TJ——铜绞线 ,特殊应用,例:TJ-16;TJ-25 LJ——铝绞线,用于10kV及以下架空线路,例:TJ-16;TJ-25
GJ——钢绞线,用作避雷线
LGJ——钢芯铝绞线,用于35kV及以上架空线路 ,例:LGJ-400/50 08.11.2019
4.1 电力系统元件参数和等值电路
电压等级与直线杆塔上悬垂绝缘子串中绝缘 子数量的关系
系统标 称电压 (kV)
每串绝缘 子片数
35 63 110 220 330 500
35
7
13
17~ 25~ 19 28
金具
金具种类
并沟线夹(接续金具)
悬垂线夹
耐张线夹
联结金具(Z型挂板)
4.1 电力系统元件参数和等值电路
2.电缆线路
与架空线相比较
08.11.2019
1.架空输电线
避雷线
导线(四分裂)
杆塔
绝缘子串
电力系统稳态分析PPT
![电力系统稳态分析PPT](https://img.taocdn.com/s3/m/870ee0c50c22590102029d11.png)
2、联合电力系统的优越性 3、联合电力系统发展现状及趋势
国外:跨国电力系统;
国内:全国联网
电力系统稳态分析
第二讲 电力系统基本概念
(电力系统的电压等级、接线方式、中性点运行方式)
主讲 马士英
一、电力系统的接线方式
1、电力系统接线图
(1)电气接线图
表示电力系统各元件之间电气联系的电路图,一般以
单线图表示。(如第一讲的电力系统接线示意图)
双回路放射式
优点:供电可靠性高、电压质量好 缺点:投资大、经济性差
环形接线
优点:供电可靠性较高、较为经济 缺点:运行调度复杂、故障或检修切除一侧线路时,
电压质量差,供电可靠性下降。
两端供电式 优点:供电可靠性高、经济性好、故障或检修时电压质 量较好; 缺点:受电源分布限制、运行复杂
4、各种接线方式的适用场所
(2)地理接线图
按比例表示电力系统中各发电厂和变电所的相对地理 位置接线图。(如第一讲的各区域电力系统接线示意图)
2、电力系统的接线方式
(1)接线方式分类
无备用接线方式—用户只能从一个方向获得电能的接线 方式,包括单回路放射式、单回路干线式、单回路链式接线;
无备用接线方式 (a)单回路放射式 (b)单回路干线式 (c) 单回路链式
4、电力网中的电压分布与线路、发电机、变压器的额
定电压
(1)电力网的电压分布
(2)输电线路允许的电压损耗
用电设备允许的电压偏移为 5% ,所以线路允许的电压 损耗为10%。
(3)输电线路的额定电压
输电线路的额定电压取线路各点电压的平均值,即用电 设备的额定电压。 (4)发电机的额定电压 在有直配线的情况下,发电机接于线路首端,运行时电 压比用电设备的额定电压高5%,为使发电机在额定电压下 运行,所以发电机额定电压就取线路首端的电压,即用电设 备额定电压的1.05倍。
电力系统稳态分析第1章课件
![电力系统稳态分析第1章课件](https://img.taocdn.com/s3/m/225875d96c85ec3a86c2c53b.png)
2021/3/1
电力系统稳态分析 合肥工业大学
Page
1.2 电力系统运行应满足的基本
要求
• 电能的特点
– 电能不能大量储存(储 能)
– 电力系统暂态过程非常
短促(电力系统暂稳态 分析的意义)
– 与国民经济及日常生活
2021/3/1
电力系统稳态分析 合肥工业大学
Page
1.3 电力系统运行应满足的基本
2021/3/1
电力系统稳态分析 合肥工业大学
Page
电力系统中性点的运行方式
A ICA B ICB C L IL IC ICC
负
荷
ICC ICB ICA IPE C C C
c. 中性点经消弧线圈接地
中心点不接地系统出现单相接地时,较大的容 性电流可能使接地点电弧不能自行熄灭并引起 弧光接地过电压,甚至发生严重的系统性事故
缺点:不经济
适用范围:电压等级较高或重要的负荷
2021/3/1
电力系统稳态分析 合肥工业大学
Page
电力系统的电压等级
电力系统电压等级:3、6、10、35、110、220、330、500
电气设备额定电压之间的配合
供电设备:比额定电压等级高5% 受电设备:等于额定电压等级 变压器一次侧作为受电设备: (1)升压变压器,连接发电机,等于发电机的额定电压,即1.05UN (2)降压变压器,连接线路,即UN 变压器二次侧作为负荷的供电设备: (1)比额定电压等级高10%:供电设备高5%UN+自身5%UN损耗 (2)若二次侧输电距离较短或变压器阻抗较小时,可以比额定电压等级 高5%
电力线路等主要电机、电器、线路之间的电气结线,细致了解)
2021/3/1
电力系统稳态分析 (ppt 179页)
![电力系统稳态分析 (ppt 179页)](https://img.taocdn.com/s3/m/becb8e6787c24028915fc3a9.png)
计 算 如果通过线路环节的无
UU1 1
功功率为容性的,式中
jU1 dU
的Q需代负号进行计算。
U 2 U2
jU2
电压损耗 电力网中任意两点电压的代数
差。其电压损耗为 |U1| |U2 |
电
力
系 统
由于
U 1 (U2U2)2U2 2
潮
流 计
将其展开成泰勒级数,取前两项可得
电力系统概论
章电力系统稳态分析
宁波大学信息学院
第三章 电力系统稳态分析
3.1 电力网的功率分布和电压计算 3.2 电力系统潮流的计算机算法 3.3 电力系统的频率与有功功率 3.4 电力系统的电压与无功功率 3.5 电力系统经济运行 3.6 电力系统中性点接地方式
3.1电力网的功率分布和电压计算
无备用方式采用双回线路(a)
• —有备用接线方式 单电源单环网(b)
接 闭式电力网
双电源双环网(c)
线
两端电源供电(d)
方 ü双回路网络的优缺点
式
简单方便、可靠性高
(a)
经济性差 ü环网供电的优缺点
可靠、经济
操作复杂、故障时电压质量差
(b)
(c)
(d)
电磁环网
接
线
变压器串联接入的多电压
方
等级环网,称为电磁环网。 QF
一、电力网的功率损耗
电 二、电力网环节的功率平衡和电压平
力 系
衡
统
潮 三、开式电力网的潮流计算
流
计 算
四、两端电源供电网的潮流计算
五、电磁环网的功率分布与电压计算
概述
潮流计算的任务
针对具体的电力网络结构,根据给定的负荷功率和电源
电力系统稳态分析(ppt 74页)
![电力系统稳态分析(ppt 74页)](https://img.taocdn.com/s3/m/84d392d181eb6294dd88d0d233d4b14e85243e95.png)
i
i max
电压相角约束条件
线路的热极限约束、联络线潮流约束等
3.4电力网节点分类
电网中的节点因给定变量不同而分为三类: PQ节点
已知P、Q,待求U、δ; 通常为给定PQ的电源节点和负荷节点。大多数节点为PQ节点。
PV节点
已知P、U,待求Q 、δ; 通常为系统调压节点。数量少,可没有。
平衡节点
已知U、δ ,待求P、Q ;
承担电压参考和功率平衡的任务,又名松弛节点,比如系统调频节点或最
大电源节点,通常只设一个平衡节点。
3.4 实际的直角坐标潮流方程
n-1 个
m个 n-m-1 个
注:节点个数为n个,其中PQ节点个数为m个。
3.4 实际的直角坐标潮流方程
P1
x
e1
en1
2.1电力线路电压降落和损耗的分析
空载时,线路末端电压比始端高。
无功功率在电力线路中传输也产生有功功率损耗, 同等大小的无功功率和有功功率在电力线路中传输 产生的有功功率损耗相同。
由电压损耗纵分量 可知降低电压损耗的方法有: 提高电压等级;增大导线截面积;减小线路中流过 的无功功率。
2.1变压器中的功率损耗
3.4直角坐标功率方程
e1
P1
x
en
f1
f
(
x
)
Pn
Q1
0
fn
Qn
未知数=方程数
3.4 功率方程(极坐标系)
n
Pi jQi Uie ji ( Gij jBij )U je j j j 1
3.4极坐标功率方程
3.4 极坐标功率方程
1
P1
阻抗支路中损耗的功率为
导纳支路中的功率为
《电力系统分析基础》第1章.pptx
![《电力系统分析基础》第1章.pptx](https://img.taocdn.com/s3/m/b9b50627dd88d0d232d46a14.png)
下了基础 • 1882年,爱迪生小型电力系统(pearl street power
station),6台直流发电机,16km,59个用户,电压: 直流110V。 • 1885年,制成变压器,为实现交流输电奠定了基础 • 1890年,英国从Deptford到伦敦11km的10kV线路( 第一条高压交流电力线路) • 1891年,德国从Lauffen到法兰克福170km的15kV线 路(第一条三相交流输电线路)
静稳
暂稳
课程介绍
2.电力系统分析基础 -------改革后的电力系的平台课程
主要学习电力系统稳态和短路分析知识
电力系统的基本概念—发、输、变、配。
(8学时)
电力网元件参数及等值电路—物理元件的
数学模型
(8学时)
简单电力网稳态分析与计算—功率流动、
手工潮流计算
(8学时)
课程介绍
电力系统潮流的计算机算法 —潮流计算的
,了解新概念,专业领域的成果和分析。
第一章 电力系统的基本概念
1、电力系统的概念和组成 2、对电力系统运行的基本要求 3、电力系统的电压等级 4、电力系统的接线方式和中性点接地 5、电力系统的负荷
§1.1 电力系统的基本概念
一、基本概念
§1.1 电力系统的基本概念
• 电力系统的组成
(1)电力系统:生产、输送、分配与消费电能的系 统。包括:发电机、电力网和用电设备组成。
基本原理、数学模型、求解方法和计算程
序框图 。
(8学时)
有功最优分配及频率控制—如何保证低损
耗、 高回收
(6学时)
无功功率及电压调整—如何使无功合理分布
使功率损耗最小
(6学时)
短路电流分析与计算—三相短路及不对称故
station),6台直流发电机,16km,59个用户,电压: 直流110V。 • 1885年,制成变压器,为实现交流输电奠定了基础 • 1890年,英国从Deptford到伦敦11km的10kV线路( 第一条高压交流电力线路) • 1891年,德国从Lauffen到法兰克福170km的15kV线 路(第一条三相交流输电线路)
静稳
暂稳
课程介绍
2.电力系统分析基础 -------改革后的电力系的平台课程
主要学习电力系统稳态和短路分析知识
电力系统的基本概念—发、输、变、配。
(8学时)
电力网元件参数及等值电路—物理元件的
数学模型
(8学时)
简单电力网稳态分析与计算—功率流动、
手工潮流计算
(8学时)
课程介绍
电力系统潮流的计算机算法 —潮流计算的
,了解新概念,专业领域的成果和分析。
第一章 电力系统的基本概念
1、电力系统的概念和组成 2、对电力系统运行的基本要求 3、电力系统的电压等级 4、电力系统的接线方式和中性点接地 5、电力系统的负荷
§1.1 电力系统的基本概念
一、基本概念
§1.1 电力系统的基本概念
• 电力系统的组成
(1)电力系统:生产、输送、分配与消费电能的系 统。包括:发电机、电力网和用电设备组成。
基本原理、数学模型、求解方法和计算程
序框图 。
(8学时)
有功最优分配及频率控制—如何保证低损
耗、 高回收
(6学时)
无功功率及电压调整—如何使无功合理分布
使功率损耗最小
(6学时)
短路电流分析与计算—三相短路及不对称故
电力系统稳定性分析PPT课件
![电力系统稳定性分析PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/a2925cc5a5e9856a5712608a.png)
根据等面积定则就可 以确定系统暂态稳定 的临界条件(或称极 限条件)。
加速面积=最大减速面积
极限切除角
第28页/共47页
最大可能的减速面积 大于加速面积是保持 暂态稳定的必要条件。
例9-3
• 一简单电力系统如图,并知其线路的零序 等值电抗是正序电抗的4倍,设在输电线 路的某一回路的始端发生两相接地短路, 为 保 持C电lim 力 系 统 暂 态 稳 定 , 试 计 算 其 极 限 切除角
第38页/共47页
9.4.2 改善电力系统元件的特性和参数
• 4.输电线路 • 1)提高输电线路的电压 • 2)采用分裂导线 • 3)采用串联电容补偿
第39页/共47页
9.4.2 改善电力系统元件的特性和参数
• 5.开关等附加设备 • 1)输电线路设置开关站 • 2)发电机采用电气制动
第40页/共47页
KP
Pmax - P0 P0
100%
1 .2 4 6-1 1 0 0 % 1
24.6%
第16页/共47页
9.2.3 励磁调节对静态稳定性的影响
1.无调节励磁时发电机机端电压的变化
UE GG
-
U U
jIXjIX-XG
X - XG
X
发电机端电压的端点位于电 压降 jIX上,位置按阻抗的 比值确定。因为EG是常数,
器,如果故障消失则重合闸成功。如果故障没有消失,就再次断开。
第42页/共47页
9.4.3 改善电力系统运行条件和参数
所的以方随 向着 转动E G,向U G功也角随着增转大动,
且其模(数值)UG变小。
第17页/共47页
9.2.3 励磁调节对静态稳定性的影响
2.自动励磁调节对功率特性的影响
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✓横担:电杆上用来安装绝缘子。常用的有木横担、铁横担和 瓷横担三种。
横担的长度取决于线路电压等级的高低、档距的大小、安 装方式和使用地点等。
2020/9/14
2020/9/14
Hale Waihona Puke 4.1 电力系统元件参数和等值电路
➢绝缘子和金具:绝缘子用来使导线与杆塔之间保持足够的绝 缘距离;金具是用来连接导线和绝缘子的金属部件的总称。
➢分裂导线来防止电晕并减小线路感抗
2020/9/14
4.1 电力系统元件参数和等值电路
➢架空线路的几个概念 ✓档距:同一线路上相邻两根杆塔之间的水平距离称为架空线 路的档距(或跨距)。 ✓弧垂:导线悬挂在杆塔的绝缘子上,自悬挂点至导线最低点 的垂直距离称为弧垂。 ✓线间距离:380V为0.4~0.6m;6~10kV为0.8~1m;35kV 为2~3.5m;110kV 为3~4.5m。
2020/9/14
4.1 电力系统元件参数和等值电路
➢架空线路的几个概念 ✓导线在杆塔上的排列方式: 三相四线制低压线路的导线,一般都采用水平排列; 三相三线制的导线,可三角排列,也可水平排列; 多回路导线同杆架设时,可三角、水平混合排列,也可全 部垂直排列; 电压不同的线路同杆架设时,电压较高的线路应架设在上 面,电压较低的线路应架设在下面; 架空导线和其他线路交叉跨越时,电力线路应在上面,通 讯线路应在下面。
➢架空导线的型号 TJ——铜绞线 ,特殊应用,例:TJ-16;TJ-25 LJ——铝绞线,用于10kV及以下架空线路,例:TJ-16;TJ-25
GJ——钢绞线,用作避雷线
LGJ——钢芯铝绞线,用于35kV及以上架空线路 ,例:LGJ-400/50 2020/9/14
4.1 电力系统元件参数和等值电路
35
7
13
17~ 25~ 19 28
2020/9/14
➢金具
2020/9/14
金具种类
并沟线夹(接续金具)
悬垂线夹
2020/9/14
耐张线夹
联结金具(Z型挂板)
4.1 电力系统元件参数和等值电路
2.电缆线路
➢与架空线相比较
•缺点:造价高;故障后检测故障点位置和修复困难;
•优点:占用土地面积少;受外力及环境破坏的概率低,因 而供电可靠;对人身较安全;可使城市环境美观。
•应用:在发电厂和变电所的进出线处,在线路需穿过江河 处,在缺少空中走廊的大城市中,以及国防或特殊需要的 地区,往往都要采用电力电缆线路。此外,采用直流输电 的电缆线路完成跨海输电会更显示其优越性。
2020/9/14
4.1 电力系统元件参数和等值电路
2.电缆线路 ➢电缆的结构:包括导体、绝缘层和保护包皮三部分。 ✓导体:由多股铜绞线或铝绞线制成。
架空线路采用的导线结构型式主要有单股、多股绞线和 钢芯铝绞线三种,如图4.2所示。
2020/9/14
图4.2 裸导线的构造
a)单股线 b)多股绞线 c)钢芯铝绞线
4.1 电力系统元件参数和等值电路
✓导线材料:要求电阻率小、机械强度大、质量轻、不易腐蚀 、价格便宜、运行费用低等,常用材料有铜、铝和钢。 ✓导线的结构型式:导线分为裸导线和绝缘导线两大类,高压 线路一般用裸导线,低压线路一般用绝缘导线。
2020/9/14
4.1 电力系统元件参数和等值电路
➢杆塔:用来支撑导线和避雷线,并使导线与导线、导线与大 地之间保持一定的安全距离。 ✓杆塔的分类 按材料分:有木杆、钢筋混凝土杆(水泥杆)和铁塔。 按用途分:有直线杆塔(中间杆塔)、转角杆塔、耐张杆塔 (承力杆塔)、终端杆塔、换位杆塔和跨越杆塔等。
图4.1 架空线路的结构
2020/9/14
4.1 电力系统元件参数和等值电路
一、电力线路的结构
1.架空线路
2020/9/14
2020/9/14
2020/9/14
4.1 电力系统元件参数和等值电路
一、电力线路的结构
1.架空线路 ➢导线和避雷线:导线的作用是传导电流、输送电能; 避雷线 的作用是将雷电流引入大地,以保护电力线路免遭雷击。
电气工程基础
第四章 电力系统稳态分析基础
2020/9/14
第四章 电力系统稳态分析基础
➢本章要求
1.熟悉电力线路的基本结构; 2.掌握输电线路等值电路及参数计算; 3.掌握变压器等值电路及参数计算; 4.掌握开式电力网的潮流计算方法; 5.了解闭式电力网的潮流计算方法; 6.掌握输电线路导线截面的计算与选择方法; 7.熟悉电力网电能损耗计算; 8.掌握电力网降损措施。
分为单芯、三芯和四芯等 种类。单芯电缆的导体截面是 圆形的;三芯或四芯电缆的导 体截面除圆形外,更多是采用 扇形。
2020/9/14
扇形三芯电缆
1—导体 2—纸绝缘 3—铅包皮 4—麻衬 5—钢带铠甲 6—麻被
转角塔
2020/9/14
➢不同材料的绝缘子
钢化玻璃绝缘子
2020/9/14
瓷绝缘子 合成绝缘子
➢绝缘子形式
悬式绝缘子
针式绝缘子
2020/9/14
瓷横担绝缘子
电压等级与直线杆塔上悬垂绝缘子串中绝缘 子 数量的关系
系统标 称电压 (kV)
每串绝缘 子片数
35 63 110 220 330 500
2020/9/14
1.架空输电线
避雷线
导线(四分裂)
杆塔
绝缘子串
2020/9/14
典型架空输电线路的照片
2020/9/14
2020/9/14
2020/9/14
双分裂导线
2020/9/14
500kV换位塔
10kV跨越塔
2020/9/14
大型跨越塔
同杆双回塔
2020/9/14
10kV同杆双回塔
2020/9/14
第四章 电力系统稳态计算基础
4.1 电力系统元件参数及等值电路 4.2 简单电力网的潮流计算 4.3 输电线路导线截面的选择 4.4 电力网的电能损耗
2020/9/14
4.1 电力系统元件参数和等值电路
一、电力线路的结构
1.架空线路
架空线路主要由 导线、避雷线(即架 空地线)、杆塔、绝 缘子和金具等部件组 成,如图4.1所示。
常用的绝缘子主要有针式、悬式和棒式三种。
✓针式绝缘子:用于35kV及以下线路上,用在直线杆塔或小 转角杆塔上。 ✓悬式绝缘子:用于35kV以上的高压线路上,通常组装成绝 缘子串使用(35kV为3片串接;60kV为5片串接;110kV为7 片串接)。 ✓棒式绝缘子:棒式绝缘子多兼作瓷横担使用,在110kV及以 下线路应用比较广泛。
横担的长度取决于线路电压等级的高低、档距的大小、安 装方式和使用地点等。
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2020/9/14
Hale Waihona Puke 4.1 电力系统元件参数和等值电路
➢绝缘子和金具:绝缘子用来使导线与杆塔之间保持足够的绝 缘距离;金具是用来连接导线和绝缘子的金属部件的总称。
➢分裂导线来防止电晕并减小线路感抗
2020/9/14
4.1 电力系统元件参数和等值电路
➢架空线路的几个概念 ✓档距:同一线路上相邻两根杆塔之间的水平距离称为架空线 路的档距(或跨距)。 ✓弧垂:导线悬挂在杆塔的绝缘子上,自悬挂点至导线最低点 的垂直距离称为弧垂。 ✓线间距离:380V为0.4~0.6m;6~10kV为0.8~1m;35kV 为2~3.5m;110kV 为3~4.5m。
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4.1 电力系统元件参数和等值电路
➢架空线路的几个概念 ✓导线在杆塔上的排列方式: 三相四线制低压线路的导线,一般都采用水平排列; 三相三线制的导线,可三角排列,也可水平排列; 多回路导线同杆架设时,可三角、水平混合排列,也可全 部垂直排列; 电压不同的线路同杆架设时,电压较高的线路应架设在上 面,电压较低的线路应架设在下面; 架空导线和其他线路交叉跨越时,电力线路应在上面,通 讯线路应在下面。
➢架空导线的型号 TJ——铜绞线 ,特殊应用,例:TJ-16;TJ-25 LJ——铝绞线,用于10kV及以下架空线路,例:TJ-16;TJ-25
GJ——钢绞线,用作避雷线
LGJ——钢芯铝绞线,用于35kV及以上架空线路 ,例:LGJ-400/50 2020/9/14
4.1 电力系统元件参数和等值电路
35
7
13
17~ 25~ 19 28
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➢金具
2020/9/14
金具种类
并沟线夹(接续金具)
悬垂线夹
2020/9/14
耐张线夹
联结金具(Z型挂板)
4.1 电力系统元件参数和等值电路
2.电缆线路
➢与架空线相比较
•缺点:造价高;故障后检测故障点位置和修复困难;
•优点:占用土地面积少;受外力及环境破坏的概率低,因 而供电可靠;对人身较安全;可使城市环境美观。
•应用:在发电厂和变电所的进出线处,在线路需穿过江河 处,在缺少空中走廊的大城市中,以及国防或特殊需要的 地区,往往都要采用电力电缆线路。此外,采用直流输电 的电缆线路完成跨海输电会更显示其优越性。
2020/9/14
4.1 电力系统元件参数和等值电路
2.电缆线路 ➢电缆的结构:包括导体、绝缘层和保护包皮三部分。 ✓导体:由多股铜绞线或铝绞线制成。
架空线路采用的导线结构型式主要有单股、多股绞线和 钢芯铝绞线三种,如图4.2所示。
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图4.2 裸导线的构造
a)单股线 b)多股绞线 c)钢芯铝绞线
4.1 电力系统元件参数和等值电路
✓导线材料:要求电阻率小、机械强度大、质量轻、不易腐蚀 、价格便宜、运行费用低等,常用材料有铜、铝和钢。 ✓导线的结构型式:导线分为裸导线和绝缘导线两大类,高压 线路一般用裸导线,低压线路一般用绝缘导线。
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4.1 电力系统元件参数和等值电路
➢杆塔:用来支撑导线和避雷线,并使导线与导线、导线与大 地之间保持一定的安全距离。 ✓杆塔的分类 按材料分:有木杆、钢筋混凝土杆(水泥杆)和铁塔。 按用途分:有直线杆塔(中间杆塔)、转角杆塔、耐张杆塔 (承力杆塔)、终端杆塔、换位杆塔和跨越杆塔等。
图4.1 架空线路的结构
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4.1 电力系统元件参数和等值电路
一、电力线路的结构
1.架空线路
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4.1 电力系统元件参数和等值电路
一、电力线路的结构
1.架空线路 ➢导线和避雷线:导线的作用是传导电流、输送电能; 避雷线 的作用是将雷电流引入大地,以保护电力线路免遭雷击。
电气工程基础
第四章 电力系统稳态分析基础
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第四章 电力系统稳态分析基础
➢本章要求
1.熟悉电力线路的基本结构; 2.掌握输电线路等值电路及参数计算; 3.掌握变压器等值电路及参数计算; 4.掌握开式电力网的潮流计算方法; 5.了解闭式电力网的潮流计算方法; 6.掌握输电线路导线截面的计算与选择方法; 7.熟悉电力网电能损耗计算; 8.掌握电力网降损措施。
分为单芯、三芯和四芯等 种类。单芯电缆的导体截面是 圆形的;三芯或四芯电缆的导 体截面除圆形外,更多是采用 扇形。
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扇形三芯电缆
1—导体 2—纸绝缘 3—铅包皮 4—麻衬 5—钢带铠甲 6—麻被
转角塔
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➢不同材料的绝缘子
钢化玻璃绝缘子
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瓷绝缘子 合成绝缘子
➢绝缘子形式
悬式绝缘子
针式绝缘子
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瓷横担绝缘子
电压等级与直线杆塔上悬垂绝缘子串中绝缘 子 数量的关系
系统标 称电压 (kV)
每串绝缘 子片数
35 63 110 220 330 500
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1.架空输电线
避雷线
导线(四分裂)
杆塔
绝缘子串
2020/9/14
典型架空输电线路的照片
2020/9/14
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双分裂导线
2020/9/14
500kV换位塔
10kV跨越塔
2020/9/14
大型跨越塔
同杆双回塔
2020/9/14
10kV同杆双回塔
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第四章 电力系统稳态计算基础
4.1 电力系统元件参数及等值电路 4.2 简单电力网的潮流计算 4.3 输电线路导线截面的选择 4.4 电力网的电能损耗
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4.1 电力系统元件参数和等值电路
一、电力线路的结构
1.架空线路
架空线路主要由 导线、避雷线(即架 空地线)、杆塔、绝 缘子和金具等部件组 成,如图4.1所示。
常用的绝缘子主要有针式、悬式和棒式三种。
✓针式绝缘子:用于35kV及以下线路上,用在直线杆塔或小 转角杆塔上。 ✓悬式绝缘子:用于35kV以上的高压线路上,通常组装成绝 缘子串使用(35kV为3片串接;60kV为5片串接;110kV为7 片串接)。 ✓棒式绝缘子:棒式绝缘子多兼作瓷横担使用,在110kV及以 下线路应用比较广泛。