南理工-电力系统分析教程
南京理工大学《电力系统分析》七电力系统简单不对称故障的分析计算PPT课件
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V120 Zsc I120
Va1 Va2
Z 1 Ia1 Z 2 Ia2
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Z 0 Ia0
结论：在三相参数对称的线性电路中，各序对称分量具有独 立性，因此，可以对正序、负序、零序分量分别进行计算。
• 零序分量：三相量大小相等，相位一致。
逆时针旋转1200
Fb1 Fb2
a 2 Fa1 , Fc1 aFa2 , Fc2
aFa1 a 2 Fa2
a e j120
Fb0 Fc0 Fa0
2019/6/19
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一、对称分量法
第七章
电力系统简单不对称故障的分析计算
1、什么是对称分量法？
2、为什么要引入对称分量法？
•对称分量法
分析过程是什么？
•对称分量法在不如 简何单对利不称用对对称故故称障12分障、 、分量进各 如行法析元 何对分件 绘计的 制算序 电参力中数系的是统应怎的样序用的网？图？ •电力系统元件序析与参计数算？及系统的序网图
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南理工电力系统稳态分析课程ppt-潮流计算中灵敏度的分析及应用
04 轨迹灵敏度也有一阶灵敏度和二阶灵敏度。
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2.3 灵敏度矩阵的定义
灵敏度矩阵并不是各个节点 灵敏度指标的简单组合，而是在 潮流方程的基础上推导得出的， 它实际是潮流雅可比矩阵的变形 和改进，通过判断该矩阵的性质 可以研究电力系统很多领域的问 题。
定义
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3.1 常规的灵敏度计算方法
在相关的文献中，也叫做一阶灵敏度近似分析法。
6
2.1 静态灵敏度分析
静态灵敏度分析是在系统运行的一个静态工作点去考察自变量的变 化对因变量的影响，它是电力系统稳态分析中非常重要的方法。
自变量可以是网络参数和网络函数。因变量可以是系统 01 状态量和系数矩阵特征值。
电力系统模型中，系统系数矩阵隐含着系统的稳定信息，通过计算 系统系数矩阵的特征值，并对特征值和特征向量进行分析，可以得 02 出影响系统稳定的主导特征值和特征向量。根据特征值灵敏度指示， 调节系数矩阵的参数，改变特征值的分布，使系统稳定裕度提高。
当发电机无功功率变化ΔQG时，假定负荷母线无功功率不变， ΔQD=0，则有
RDG为ΔVD与ΔQG之间的灵敏度矩阵，RGG为ΔVG与ΔQG之间的灵敏度矩阵。
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RGG实际上是发电机母线与地组成的多端口网络的等值阻抗矩阵，该灵 敏度关系反映了从发电机母线向网络看进去的网络的电气特性。
如果控制量只是部分发电机母线上的无功，其余发电机母线无功电源充 足，可以维持节点电压不变。这些发电机节点继续保持为PV节点，不需要 增广到L中。对于无功达界的发电机母线，作为PQ节点处理。上式中ΔQG 不包括无功边界的发电机母线的量，这些量将和PQ节点一起高斯消去。
17
3.3.3 ΔVD和Δt之间的灵敏度关系
Δt为变压器变比改变，当此时发电机母线电压及负荷母线无功注入 不变，则由灵敏度关系得到
最新电力系统分析(完整版)
2004 400GW
2010 535GW
2020 790GW
2020/12/25
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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）
• 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
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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
➢ 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
电力系统分析(完整版)
课程简介
• 什么是电力系统？ 由发电、输电、变电、配电和用电
等环节组成的电能生产与消费系统。 • 什么是电气自动化？
简单来说由电设备、气动设备组合 实现自动运行的组合。
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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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1.1.2电力系统的组成
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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
大学考研,华南理工《电力系统分析》复习题库(含答案)
大学考研,华南理工《电力系统分析》复习题库（含答案）1同步发电机基本方程为什么要进行派克变换？磁链方程式中出现变系数的主要原因：(1)转子的旋转使定、转子绕组间产生相对运动，致使定、转子绕组间的互感系数发生相应的周期性变化。
(2)转子在磁路上只是分别对于d轴和q轴对称而不是任意对称的，转子的旋转也导致定子各绕组的自感和互感的周期性变化。
①变换后的电感系数都变为常数，可以假想dd绕组，qq绕组是固定在转子上的，相对转子静止。
②派克变换阵对定子自感矩阵起到了对角化的作用，并消去了其中的角度变量。
Ld,Lq,L0为其特征根。
③变换后定子和转子间的互感系数不对称，这是由于派克变换的矩阵不是正交矩阵。
④Ld为直轴同步电感系数，其值相当于当励磁绕组开路，定子合成磁势产生单纯直轴磁场时，任意一相定子绕组的自感系数。
派克变换的物理意义是什么？它将观察者的角度从静止的定子绕组转移到随转子一同旋转的转子上，从而使得定子绕组自、互感，定、转子绕组间互感变成常数，大大简化了同步电机的原始方程。
派克变换：将a、b、c三相静止的绕组通过坐标变换等效为d轴dd绕组、q轴qq绕组，与转子一同旋转。
试写出同步电机的基本实用化方程。
电势方程：磁链方程：试说明、、和的名称：：同步电机纵轴同步电抗；：同步电机横轴同步电抗；：同步电机纵轴电枢反应电抗；和同步电机横轴电枢反应电抗什么叫短路？所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地之间（对于中性点接地的系统）发生通路的情况。
正常运行时，除中性点外，相与相之间或相与地之间是绝缘的。
如果由于某种原因使其绝缘破坏而构成了通路，我们就称电力系统发生了短路故障。
电力系统简单短路故障共有四种类型：三相短路、两相短路、两相短路接地和单相接地短路。
其中三相短路又称为对称短路，其它三种类型的短路都称为不对称短路。
电力系统的运行经验表明，单相接地短路发生的几率最大，约占70%左右；两相短路较少；三相短路发生的几率最少。
南理工电力系统稳态分析课程ppt_潮流计算中灵敏度的分析及应用
系统电压稳定的重要性，它可
用于确定临界偶发事件； 此类指标可以表明在临界点 附近哪台发电机对保持电压
稳定最重要； (其中参数λ 表示负荷的有
功功率PL 或无功功率QL )。
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2 灵敏度分析的基本方法
静态灵敏度分析
轨迹灵敏度分析
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2.1 静态灵敏度分析
静态灵敏度分析是在系统运行的一个静态工作点去考察自变量的变
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3 .4
轨迹灵敏度分析方法
X 为电力系统的状态矢量； α为运行参数矢量
考虑不同阶段的系统状态方程， 上式的右端会因系统结构及参数的变化而呈现不同 形式。发生大扰动的电力系统， 其暂态过程会经历如下 3 个阶段：
1 2
3
故障前稳态 故障中稳态 故障后稳态
如果恰在t=0时系统发生故障， t = tc时清除故障，则在故障后阶段的控制矢量α与t <
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灵敏度分析的应用
灵敏度指标在电力系统的各个领域的研究中得到了较 为广泛的应用。
等等
01
判断电压稳定
02
判断薄弱母线
03
确定无功补偿
性
的位置
30
1.
用于判断电压稳定性
在简单的电力系统中，以下的各种灵敏度判据都能较为准确的反映系统的电压 稳定性，从一定意义上说是相互等价的。在研究电压稳定时，常见的灵敏度指标
功 率 Pg 和 电 压 Ug 、
平 衡 节 点 的 电 压 U0 和相角Θ0等；
4
从灵敏度的物理意义出发分类
此类指标可用于判断薄弱母
母线灵敏 度指标 dVL/dλ
线或确定无功补偿的位置； 此类指标可以表示某支路对于
支路灵敏度 指标 dPloss/dλ或 dPloss/dλ
2020年南京理工大学831电力系统分析考研精品资料
2020年南京理工大学831电力系统分析考研精品资料说明：本套考研资料由本机构多位高分研究生潜心整理编写，2020年考研初试首选资料。
一、南京理工大学831电力系统分析考研真题汇编1．南京理工大学831电力系统分析2001-2011、2013-2015年考研真题，暂无答案。
说明：分析历年考研真题可以把握出题脉络，了解考题难度、风格，侧重点等，为考研复习指明方向。
二、2020年南京理工大学831电力系统分析考研资料2．何仰赞《电力系统分析》考研相关资料（1）何仰赞《电力系统分析》考研资料[笔记+课件+提纲]①南京理工大学831电力系统分析之何仰赞《电力系统分析》考研复习笔记。
说明：本书重点复习笔记，条理清晰，重难点突出，提高复习效率，基础强化阶段首选资料。
②南京理工大学831电力系统分析之何仰赞《电力系统分析》本科生课件。
说明：参考书配套授课PPT课件，条理清晰，内容详尽，版权归属制作教师，本项免费赠送。
③南京理工大学831电力系统分析之何仰赞《电力系统分析》复习提纲。
说明：该科目复习重难点提纲，提炼出重难点，有的放矢，提高复习针对性。
（2）何仰赞《电力系统分析》考研核心题库（含答案）①南京理工大学831电力系统分析考研核心题库之计算题精编。
说明：本题库涵盖了该考研科目常考题型及重点题型，根据历年考研大纲要求，结合考研真题进行的分类汇编并给出了详细答案，针对性强，是考研复习首选资料。
三、资料全国统一零售价3．本套考研资料包含以上一、二部分（不含教材），全国统一零售价：[￥198.00]特别说明：①本套资料由本机构编写组按照考试大纲、真题、指定参考书等公开信息整理收集编写，仅供考研复习参考，与目标学校及研究生院官方无关，如有侵权、请联系我们将立即处理。
②资料中若有真题及课件为免费赠送，仅供参考，版权归属学校及制作老师，在此对版权所有者表示感谢，如有异议及不妥，请联系我们，我们将无条件立即处理！四、2020年研究生入学考试指定/推荐参考书目（资料不包括教材）4．南京理工大学831电力系统分析考研初试参考书《电力系统分析》（第三版）华中科技大学出版社何仰赞、温增银五、2020年研究生入学考试招生专业目录5．南京理工大学831电力系统分析考研招生专业目录108 能源与动力工程学院（拟招人数：全日制117人，非全日制40 人）［837［831［837［831110 自动化学院（拟招人数：全日制281 人，非全日制140人）831［874［831。
南京理工大学电路课件
电路
1.5 电压源和电流源
为了得到各种实际电源的电路模型，定义两种理想的 电路元件——理想电压源和理想电流源.
电压源
理想电压源 若一个二端元件输出电压恒定则称为理想电压源. 电路符号:
.
电路
Us
.
.
us(t) _ +
.
南京理工大学电光学院
1.5 电压源和电流源
理想电压源
基本性质: I + + Us _ 输出电压恒定，和外电路无关.
第1章 电路模型和电路定律
1.1 电路和电路模型 1.2 电流和电压的参考方向 1.3 功率和能量 1.4 电阻元件 1.5 电压源和电流源 1.6 受控源 1.7 基尔霍夫定律
电路 南京理工大学电光学院
1.1 电路和电路模型
电路的概念
电路是由用电设备或元器件（称为负载）与供电设备 （称为电源）通过导线连接而构成的提供给电荷流动 的通路.
dt
量纲：安培（A） 1安培 = 1库仑/秒 1kA=103A ；1mA=10-3A；1μA=10-6A
电路 南京理工大学电光学院
1.2 电流和电压的参考方向
一些常用的十进制倍数的表示方法：
符号 T 中文 太 G 吉 M k c m 毫 μ 微 n 纳 p 皮
兆 千 厘
数量 1012 109 106 103 10-2 10-3 10-6 10-9 10-12
电压
电路中a、b两点之间的电压uab：将单位正电荷从a点移
到b点所需的能量或功.
Wa
q
+
Wb
失去能量 Wa-Wb
a
.
b
.
Wa Wb dW uab q dq
2014南京理工大学电力系统分析考研大纲
《电力系统分析》课程考试大纲教材：《电力系统分析》何仰赞、温增银编华中科技大学出版社参考书：《电力系统分析理论》刘天琪、邱晓燕编著科学出版社注：打“*”内容为重点第一章电力系统的基本概念1-1 电力系统的组成1-2 *电力系统的额定电压和额定频率1-3 对电力系统运行的基本要求1-4 电力系统的接线方式第二章电力网各元件的等值电路和参数计算2-1 *架空输电线路的参数2-2 架空输电线的等值电路2-3 变压器的等值电路和参数2-4 *标幺制第三章同步发电机的基本方程3-1 基本前提3-2 同步发电机的原始方程3-3 *d、p、0坐标系的同步电机方程3-4 同步电机的常用标幺制3-5 基本方程的拉氏运算形式3-6 *同步电机的对称稳态运行第四章电力网络的数学模型4-1*节点导纳矩阵第五章电力系统三相短路的暂态过程5-1 短路的一般概念5-2 *恒定电势源电路的三相短路5-3 *同步电机突然三相短路的物理分析5-4 *无阻尼绕组同步电机三相短路电流计算5-5 *有阻尼绕组同步电机的突然三相短路5-6 强行励磁对短路暂态过程的影响*对于5-4、5-5章节要求掌握磁链平衡方程及其等值电路、（次）暂态电势、（次）暂态电抗概念及等值电路、相应相量图，自由分量衰减时间常数等。
第六章电力系统三相短路电流的实用计算6-1 短路电流计算的基本原理和方法6-2 *起始次暂态电流和冲击电流的实用计算6-3 短路电流计算曲线及其应用6-4 短路电流周期分量的近似计算第七章电力系统各元件的序阻抗和等值电路7-1 *对称分量法在不对称短路计算中的应用7-2 同步发电机的负序和零序电抗7-3 *变压器的零序等值电路及其参数7-4 *架空输电线路的零序阻抗及其等值电路7-6 综合负荷的序阻抗7-7 *电力系统各序网络的制订第八章电力系统不对称故障的分析和计算8-1 *简单不对称短路的分析8-2 *电压和电流对称分量经变压器后的相位变换8-3 非全相断线的分析计算第九章电力系统负荷9-1 负荷的组成9-2 负荷曲线9-3 负荷特性与负荷模型第十一章电力系统的潮流计算11-1 *开式网络的电压和功率分布计算11-2 *简单闭式网络的功率分布计算第十二章电力系统的无功功率平衡和电压调整12-1 *电力系统的无功率平衡12-2 *电压调整的基本概念12-1 *电压调整的措施12-2 调压措施的应用第十三章电力系统的有功功率平衡和频率调整13-1 频率调整的必要性13-2 *电力系统的频率特性13-3 *电力系统的频率调整13-4 有功功率平衡和系统负荷在各类发电厂间的合理分配第十四章电力系统的经济运行14-1 电力网中的能量损耗14-2 *火电厂间有功功率负荷的经济分配14-4 *无功功率负荷的经济分配第十五章电力系统运行稳定性的基本概念15-1 概述15-2 *功角的概念15-3 *静态稳定的初步概念15-4 *暂态稳定的初步概念15-5 *负荷稳定的概念15-6 *电压稳定性的概念15-7 *发电机转子运动方程第十六章电力系统的电磁功率特性16-1 *简单电力系统的功率特性16-2 网络接线及参数对功率特性的影响16-3 *自动励磁调节器对功率特性的影响（定性）第十七章电力系统暂态稳定性17-1 暂态稳定分析计算的基本假设17-2 *简单电力系统暂态稳定的分析计算17-3 发电机转子运动方程的数值解法第十八章电力系统静态稳定性18-1 *运动稳定性的基本概念和小扰动法原则18-2 *简单电力系统的静态稳定18-3 *自动励磁调节器对静态稳定的影响（定性分析）第十九章提高电力系统稳定性的措施19-1 *提高稳定性的一般原则19-2 *改善电力系统基本原件的特性和参数19-3 *采用附加装置提高电力系统的稳定性19-4 *改善运行条件及其他措施*注：19-2～19-4中能够定性分析相关方法提高稳定性的原因。
南京理工大学(080802)电力系统及其自动化
南京理工大学（080802）电力系统及其自动化电气工程的二级学科，电力系统及其自动化培养适应现代化大中型发电厂及电力系统需要的高级专业技术人才。
主要开设电路理论、电机学、自动控制理论、工程电磁场、电子学、信号分析与处理、计算机技术、发电厂电气部分、电力系统分析、电力系统继电保护、电力系统自动化、电力电子技术等课程。
要求学生掌握现代化大中型发电厂、电力系统及其自动化等方面的专业知识，并注重培养学生的外语水平和应用计算机技术解决电力系统实际问题的能力。
（080802）电力系统及其自动化有下面2个研究方向：01(全日制)电力系统分析、运行、控制与规划02(全日制)电力市场与运营考试科目：[101] 思想政治理论[201] 英语一[301] 数学一[837] 电路满分分别为100分、100分、150分、150分，初试总分为500分。
复试科目：电力电子技术(同等学力加试同名笔试科目)2022年考研复试分数线：300分。
招生主要事项：1.学制2.5年，除专项计划外，不招收定向就业考生。
2.国家承认学历的应届本科毕业生（含普通高校、成人高校、普通高校举办的成人高等学历教育等应届本科毕业生）及自学考试和网络教育届时可毕业本科生。
3.全日制学术型硕士学费8000元/学年，同时设立奖助学金用于支持学生完成学业；本科目参考教材配套的辅导资料：1.《电路》高等教育出版社黄锦安主编2.《电路》（第四版）高等教育出版社邱关源3.《电力电子技术》（第五版）机械工业出版社王兆安诺登学习网配套题库：2023年南京理工大学《837电路》考研全套1．考研真题南京理工大学《837电路》历年考研真题汇总全国名校电路考研真题汇总（含部分答案）2．教材教辅邱关源《电路》（第5版）笔记和课后习题（含考研真题）详解研究生毕业前景：本专业毕业生就业领域包括:中小型水力发电厂，各级电力公司和供电局，工矿企事业单位，从事继电保护及电气自动装置及二次回路运行、检修、维护、设计、安装、调试等技术和管理方面的工作。
2018年华南理工《电力系统分析》随堂练习和答案
电力系统分析（上）随堂练习答题：（已提交）参考答案：A问题解析：15.(单选题) 我国10kV及以上电压等级的电力用户，供电电压正常允许的偏移范围是额定值的（）A、±5%B、±7%C、±5% ~±7%D、±7% ~±10%答题：（已提交）参考答案：B问题解析：16.(单选题) 以下哪项不属于无备用接线的网络（）。
A、单回路放射式B、干线式C、树状网络D、环形网络答题：（已提交）参考答案：D问题解析：17.(单选题) 在电力系统的标么值计算中，基准功率和基准电压之间的关系满足（）A、B、C、D、答题：（已提交）参考答案：D问题解析：18.(单选题) 大容量发电厂发出的电能主要靠（）送到负荷集中地区。
A．高压网络B．低压网络C．输电网络D．配电网络答题：（已提交）参考答案：C问题解析：19.(单选题) 我国目前电力系统的最高电压等级是（）。
A、交流，直流B、交流，直流C、交流，直流D、交流，直流答题：（已提交）参考答案：D问题解析：20.(单选题) 电力系统经消弧线圈接地时，应采用的补偿方式为（）。
A、全补偿；B、欠补偿；C、过补偿；D、欠补偿或全补偿。
答题：（已提交）参考答案：C问题解析：21.(单选题) 电力系统的频率主要决定于（）A. 有功功率的平衡B. 无功功率的平衡C. 电压质量D. 电流的大小答题：（已提交）参考答案：A问题解析：22.(单选题) 同步发电机的转速和系统频率之间是否有严格的关系（）A、否B、是C、不一定D、根据发电机的形式定答题：（已提交）参考答案：B问题解析：23.(单选题) 通过改变变压器变比，实质上（）A、改变了电压损耗的数值B、改变了负荷变化时次级电压的变化幅度C、改变了电力网的无功功率分布D、增加了整个电力系统的无功功率容量答题：（已提交）参考答案：C问题解析：24.(单选题) 电力系统的中性点是指（）。
电力系统分析10-精选
钢芯铝线Ds=0.77~0.9r,计算中常取0.81r
导线电抗与r成对数关系。对不同截面的
导线，当Deq为常数时，电抗变化不大，
工程上常取x0=0.4Ω /km。
2019/10/21
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单回线路的等值电路（5）
• 电纳
由导线间的电容和导线与大地间的电容决定。
电容 电纳
c0
电力网计算中常采用较大的电阻率。 原因：绞线长度比导线长度大2~3%， 实际截面小于额定截面，
交流电阻略大于直流电阻。
2019/10/21
南京理工大学
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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
2019/10/21
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考查方式
平时成绩：20% 实验成绩：10% 闭卷考试：70%
2019/10/21
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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:jiangningqianghotmail
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• 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
M
10kv
•G:10.5kv
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2018/11/4
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 6
2018/11/4
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
z1 r1 jx1
Ix d Ix U1
y1 g1 jb1
z1dx y1dx
Ix Ux
Ux d Ux
U2
dx l
2018/11/4 南京理工大学
x
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单回线路的等值电路（9）
• 距离线路末端x处，压降和电流增量为
2018/11/4 南京理工大学 27
单回线路的等值电路（4）
x0 0.1445lg Deq Ds ( / km)
Ds为导线的自几何均距 非铁磁材料单股线Ds=0.779r 非铁磁材料多股线Ds=0.724~0.771r 钢芯铝线Ds=0.77~0.9r,计算中常取0.81r 导线电抗与r成对数关系。对不同截面的 导线，当Deq为常数时，电抗变化不大， 工程上常取x0=0.4Ω /km。
• 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
2018/11/4 南京理工大学 9
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
2018/11/4
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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
2018/11/4
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1.1.1电力系统的形成和发展
r0 / S
单回线路的等值电路（1）
• 电阻 r0 / S ( / km)
（20℃ ）
r1 r0[1 (t 20)]( / km)
铜0.00382/℃ 铝0.0流电阻。 原因：集肤效应和临近效应 电力网计算中常采用较大的电阻率。 原因：绞线长度比导线长度大2~3%， 实际截面小于额定截面， 交流电阻略大于直流电阻。
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 2018/11/4 南京理工大学
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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
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输送容量(MV) 0.1~0.2 0.2~2.0 2~10 10~50 100~500 200~800 1000~1500
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
• 什么是电力系统？ • 电力系统工程学科包括哪些内容？ • 学习《电力系统分析》课程要能完成什 么工作？ 三大计算：潮流 短路 稳定
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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
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Deq
单回线路的等值电路（8）
• 关于电晕损耗的测量和计算是《高电压技术》 讨论的内容。 • 输电线路电晕损耗（包括泄漏损耗）对应的 电导为
g0 Pg U
2
( S / km)
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单回线路的等值电路（8）
• 线路方程及等值电路 线路每相的等值参数是沿线路均匀分布的。
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单回线路的等值电路（3）
Deq 为三相导线间的互几何间距
Deq 3 D1D2 D3
r 为导线的计算半径 μ r 为导线材料的相对导磁系数，有色金属的 相对导磁系数为1 Deq x0 0.1445lg 0.0157 r ( / km) r 第一项为外电抗，第二项为内电抗
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1.2我国的电力系统（6）
• 我国电力工业发展的指导思想
继续续发展煤电厂，提高能源效率，减小环 境污染 加速水力资源的开发利用和水电厂的建设 发展核电技术并适度发展核电厂 开发风力和潮汐等可再生能源 加速建设输、配、变电工程，西电东送，促 进区域电网互联，并最终形成全国电力系统
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第二章电网等值
• • • • • • 2.1 概述 2.2 输电线路的等值电路 2.3 变压器和电抗器的等值电路 2.4 电力网的等值电路 2.5 标么制 小结
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2.1 概述
• 问题：怎样将电力系统用一个电网络来 表示？ • 本章计算电力线路和变压器的等值电路 • 假定系统的三相结构和三相负荷都完全 对称，即讨论三相电流和电压的正序分 量。
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单回线路的等值电路（7）
• 架空线路产生电晕的临界线电压
3.92 b U cr 49.3m1m2 r lg ， = 1333.22 (273+ ) r m1 : 导线表面光滑系数。单股线=1，对绞线 =0.83~0.87 m2：气象系数。干燥晴朗=1，恶劣天气=0.8 δ ： 空气相对密度 b ： 大气压力（Pa）(一个大气压为101325帕) θ ： 空气温度（℃）
• 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） 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
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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%)
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例题
• 确定图中电力系统各元件的额定电压
T1 G
10kv
10kv 110kv
T2
35kv
T3
6kv
M
T4
X
380v
•G:10.5kv •T1:10.5/121kv T2:110/38.5/11kv T3:35/6.3kv T4:10kv/400v •M: 6kv L:380v
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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
x0 2 f (4.6lg Deq r 0.5r ) 104 ( / km)
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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
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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
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
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输送距离(km) 4~15 6~20 20~50 50~150 100~300 200~600 250~850
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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（6）
• 电导 反映由电晕现象和绝缘子泄露引起的有功功 率损耗 电晕：导线周围的电场强度超过2.1kv/cm时， 导线周围会发生空气电离现象，产生光环， 发出放电声。 危害：消耗电能、干扰通信、表面腐蚀 电晕产生的有功功率损耗称为电晕损耗。 110kv以上线路与电压有关的有功功率损耗主 要由电晕损耗引起。
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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、 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。