电力系统各元件的特性和数学模型1资料

负荷以滞后功率因数运行时所吸收的无功功率 为正。——感性无功负荷
负荷以超前功率因数运行时所吸收的无功功率 为负。——容性无功负荷
发电机以滞后功率因数运行时所发出的无功功 率为正。——感性无功电源
发电机以超前功率因数运行时所发出的无功功 率为负。——容性无功电源
超前和滞后与电压电流的相位关系？
Eq U jIXd
q
Eq U I
U 机端电压
功率角
功率因数角
d
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一、隐极式发电机稳态运行时的相量图和功角特性 ——功角特性
•
P jQ U I
P EqU sin
xd
Q EqU cos U 2
xd
xd
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二、隐极式发电机组的运行极限和数学模型 1、发电机组的运行限额
S 单相功率
I I 线电流=相电流
U 相电压
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引言 复功率的概念*
Page-29 标幺制
•
S U I UI (u i ) UI UIe j UI (cos j sin ) S(cos j sin ) P jQ
S
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引言 无功功率符号的定义
① 复功率、综合用电负荷、供电负荷与发电负 荷、波 阻抗与自然功率的基本概念。
② 发电机组的运行极限。 ③ 变压器和输电线路的阻抗参数和等值电路模型。 ④ 三绕组变压器的结构与漏抗之间的关系。 ⑤ 三相架空线、分裂导线、电缆线路在电抗与对地电纳
方面的差别。
难点
变压器参数的归算与网络的等值电路
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第二章 电力系统各元件的特性和数学模型
引言 复功率的定义* 2.1 发电机组的运行特性和数学模型 2.2 变压器的参数和数学模型 2.3 电力线路的参数和数学模型 2.4 负荷的运行特性和数学模型 2.5 电力网络的数学模型
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第二章 电力系统各元件的特性和数学模型
重点
发电机的最大有功功率=额定有功功率？
发电机的最大无功功率=额定无功功率？
发电机的最大视在功率=额定视在功率？
SGN 5MVA; cosGN 0.85
PD 4MW ;QD 3MVar;
SD 5MVA; cosD 0.8
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发电机的输出 功率能否满足 负荷的需求？
2、发电机的数学模型
值阻抗RT+jXT来表示。这种等值电路如图所示
K12:1
一次侧的 归算阻抗和导纳
K12=U1/U2
空载实验与短路实验
额定电流
I N
I N
短路电压 U k
I0 空载电流
额定电压
Uk %, Pk (kW )
短路
空载开路
I0 %, P0 (kW )
IN SN 3UN
I
0
%
100
I0 IN
100U N BT IN 3
SGN
QGN Qmax
运行限制：010ABCB1
1、发电机组的运行限额*
定子绕组温升约束。定子绕组温升取决于定子绕组电 流，也就是取决于发电机的视在功率。
励磁绕组温升约束。励碰绕组温升取决于励磁绕组电 流，也就是取决于发电机的空载电势。
原动机功率约束。原动机的额定功率往往就等于它所 配套的发电机的额定有功功率。
100SN
电阻：RT
PkU
2 N
1000S
2 N
电抗：X T
U
k
%U
2 N
100SN
电导： GT
P0 1000 U
2 N
电纳： BT
I0 %SN
其它约束。其它约束出现在发电机以超前功率因数运 行的场合。它们有定子端部温升、并列运行稳定性等 的约束。其中，定子端部温升的约束往往最为苛刻， 而这一约束条件通常都需通过试验确定，并在发电机 的运行规范中给出。
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1、发电机组的运行限额*（续）
发电机只有在额定电压、电流、功率因数下运行时， 视在功率才能达额定值，其容量才能最充分地利用； 发电机发出的有功功率小于额定值时，它所发出的无 功功率允许略大于额定无功功率。
发电机组的运行总受一定条件，如定子绕组温 升、励磁绕组温升、原动机功率等的约束。这 些约束条件决定了发电机组发出的有功、无功 功率有一定的限额。
EqN jXd
U N
IN
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PN OC
OB cosN
SN : OB INU N
PGN B1
PG
QN Ob
OB sinN
01Qmin
发电机组作为电力系统中最重要的元件，在稳态运行 时的数学模型却极为简单。
通常就以两个变量表示，即发出的有功功率和端电压， 或者发出的有功功率和无功功率。而以第一种方式表 示时，往往还需伴随给出相应的无功功率限额，即允 许发出的最大、最小无功功率。这两个数值往往是通 过与给定有功功率相对应的点作直线平行于上图中横 轴时，该直线与AB、虚线T相交的交点所对应的无功 功率。
引言 复功率的概念*
•
S 3U I 3UI (u i ) 3UI
有 名 制
3UIe j 3UI (cos j sin ) S (cos j sin ) P jQ
S 3U I 3U I 3S
功率因数角 假设电网三相星形接线
三相： S 视在功率 P 有功功率 Q 无功功率 U 线电压
Pk
3RT
I
2 N
RT
PkU S N2
2 N
(W ,V ,VA)
PkU
2 N
1000S
2 N
(kW,kV
U
k
%
100
Uk UN
100
BT
, MVA)
3I N XT UN
P0 GT
I0%SN
100U
2 N
GT
U
2 N
P0
U
2 N
(W ,V
)
P0
1000U
2 N
(k
W
,
k
VБайду номын сангаас
)
XT
U
k
%U
2 N
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第一节 发电机组的运行特性和数学模型
一、隐极式发电机稳态运行时的相量图和功角 特性
二、隐极式发电机组的运行极限和数学模型 1、运行极限* 2、数学模型
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一、隐极式发电机稳态运行时的相量图和功角特性 ——相量图
Eq jX d U
P jQ
I Eq 空载电势 X d 同步电抗
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第二节 变压器的参数和数学模型
一、双绕组变压器的参数和数学模型
变压器的等值电路有两种，即 型等值电路和T型等值电路。在电力系
统计算中，双绕组变压器的近似等值电路常将励磁支路前移到电源侧，
即 电通阻常和用漏抗型折等算值到电一路次。绕在组这侧个并等和值一电次路绕中组，的一电般阻将和变漏压抗器合二并次，绕用组的等