第六章电力系统的经济运行
电力系统分析教案
第一章：电力系统基本概念1.1 电力系统简介电力系统的定义电力系统的基本组成部分电力系统的主要设备及其功能1.2 电力系统的分类交变电力系统与直流电力系统同步电力系统与异步电力系统高压电力系统与低压电力系统1.3 电力系统的运行方式电力系统的正常运行方式电力系统的不正常运行方式电力系统的稳定性和可靠性第二章：电力系统参数与电路模型2.1 电力系统参数电压、电流、功率和能量阻抗、电抗和容抗电力系统的等效电路2.2 电力系统的电路模型单相电路模型三相电路模型2.3 电力系统的相量图相量图的表示方法相量图的应用相量图的绘制与分析第三章：电力系统的稳定性与控制3.1 电力系统的稳定性电力系统稳定性的定义电力系统稳定性的判据电力系统稳定性的分析方法3.2 电力系统的控制电力系统控制的目标电力系统控制的方法电力系统控制的设备及其作用3.3 电力系统的保护与故障处理电力系统保护的作用与分类电力系统保护的方法与设备电力系统故障的类型与处理方法第四章：电力系统的优化与经济运行4.1 电力系统的优化电力系统优化的定义与目标电力系统优化的方法与算法电力系统优化的应用领域4.2 电力系统的经济运行电力系统经济运行的定义与目标电力系统经济运行的优化方法与算法电力系统经济运行的应用领域4.3 电力系统的节能与环保电力系统的节能措施与效果电力系统的环保措施与要求电力系统的可持续发展第五章：电力系统的负荷与短路分析5.1 电力系统的负荷电力系统负荷的分类与特性电力系统负荷的预测与计算电力系统负荷的分配与控制5.2 电力系统的短路分析短路故障的类型与特点短路分析的方法与步骤短路电流的计算与分析5.3 电力系统的保护与故障处理电力系统保护的作用与分类电力系统保护的方法与设备电力系统故障的类型与处理方法第六章：电力系统的传输与分配6.1 电力系统的传输输电线路的类型与特性输电线路的传输能力与损耗输电线路的优化设计与运行6.2 电力系统的分配配电线路的类型与特性配电线路的分配原则与方法配电线路的优化运行与维护6.3 电力系统的电压与无功控制电压控制的重要性与方法无功功率的概念与作用无功补偿设备的类型与配置第七章：电力系统的可靠性评估7.1 电力系统可靠性的指标与计算电力系统可靠性的基本指标电力系统可靠性的统计计算方法电力系统可靠性的评估模型7.2 电力系统的可靠性分析电力系统故障的类型与影响电力系统故障的传播与影响分析电力系统可靠性的优化提高措施7.3 电力系统的可靠性管理电力系统可靠性管理的重要性电力系统可靠性管理的方法与流程电力系统可靠性数据的收集与分析第八章：电力市场的运行与管理8.1 电力市场的概念与结构电力市场的定义与特点电力市场的结构与参与者电力市场的运作机制8.2 电力市场的运行与监管电力市场的运行规则与流程电力市场的监管机构与法规电力市场的竞争与公平性8.3 电力市场的交易与合同电力市场的交易类型与方式电力市场的合同管理与风险控制电力市场的信息技术支持第九章：电力系统的未来发展趋势9.1 电力系统的绿色与可持续发展清洁能源的发展与利用电力系统的绿色转型与减排电力系统的可持续发展战略9.2 电力系统的智能化与自动化智能电网的概念与架构电力系统的自动化控制技术电力系统的信息化与数字化转型9.3 电力系统的新技术与创新新能源技术的发展与应用电力系统的储能技术与需求响应电力系统的微电网与分布式能源第十章：电力系统的案例分析与实践10.1 电力系统的案例分析电力系统故障案例的分析与启示电力系统优化运行案例的分析与借鉴电力市场改革案例的分析与评价10.2 电力系统的实践操作电力系统的模拟与仿真电力系统的实验与测试电力系统的现场实习与操作培训10.3 电力系统的项目管理电力项目的基本流程与管理原则电力项目的风险评估与控制电力项目的质量管理与进度控制重点和难点解析一、电力系统的基本概念和分类：理解电力系统的定义、组成部分以及不同分类方式是理解后续内容的基础。
第六章-电力系统暂态稳定分析
第六章电力系统暂态稳定分析6。
1概述在正常的稳态运行情况下，电力系统中各发电机组输出的电磁转矩和原动机输入的机械转矩平衡，因此所有发电机转子速度保持恒定。
但是电力系统经常遭受到一些大干扰的冲击，例如发生各种短路故障,大容量发电机、大的负荷、重要输电设备的投入或切除等等.在遭受大的干扰后，系统中除了经历电磁暂态过程以外，也将经历机电暂态过程。
事实上，由于系统的结构或参数发生了较大的变化,使得系统的潮流及各发电机的输出功率也随之发生变化,从而破坏了原动机和发电机之间的功率平衡，在发电机转轴上产生不平衡转矩，导致转子加速或减速.一般情况下,干扰后各发电机组的功率不平衡状况并不相同，加之各发电机转子的转动惯量也有所不同、使得各机组转速变化的情况各不相同。
这样，发电机转子之间将产生相对运动，使得转子之间的相对角度发生变化，而转子之间相对角度的变化又反过来影响各发电机的输出功率，从而使各个发电机的功率、转速和转子之间的相对角度继续发生变化.与此同时，由于发电机端电压和定子电流的变化，将引起励磁调节系统的调节过程；由于机组转速的变化，将引起调速系统的调节过程；由于电力网络中母线电压的变化，将引起负荷功率的变化；网络潮流的变化也将引起一些其他控制装置(如SVC、TCSC、直流系统中的换流器）的调节过程，等等。
所有这些变化都将直接或间接地影响发电机转抽上的功率平衡状况。
以上各种变化过程相互影响,形成了一个以各发电机转子机械运动和电磁功率变化为主体的机电暂态过程。
电力系统遭受大干扰后所发生的机电暂态过程可能有两种不同的结局。
—种是各发电机转子之间的相对角度随时间的变化呈摇摆(或振荡)状态,且振荡幅值逐渐衰减，各发电机之间的相对运动将逐渐消失，从而系统过渡到一个新的稳态运行情况,各发电机仍然保持同步运行。
这时,我们就称电力系统是暂态稳定的.另—种结局是在暂态过程中某些发电机转子之间始终存在着相对运动，使得转子间的相对角度随时间不断增大、最终导致这些发电机失去同步.这时称电力系统是暂态不稳定的。
电力系统分析教案
电力系统分析-教案第一章：电力系统基本概念1.1 电力系统的定义1.2 电力系统的基本组成部分1.3 电力系统的分类1.4 电力系统运行的基本要求第二章：电力系统负荷与电压2.1 电力系统负荷的分类2.2 电力系统负荷的特性2.3 电力系统电压的稳定性2.4 电力系统电压的调整第三章：电力系统网络与短路3.1 电力系统网络的拓扑结构3.2 电力系统网络的基本参数3.3 电力系统短路的类型与特性3.4 电力系统短路的计算与分析第四章：电力系统的稳定性与控制4.1 电力系统稳定性的概念4.2 电力系统稳定的判据与分析方法4.3 电力系统稳定的控制与改进4.4 电力系统稳定的实例分析第五章：电力系统的优化与规划5.1 电力系统优化的目标与方法5.2 电力系统的经济性分析5.3 电力系统的可靠性分析5.4 电力系统规划的实例分析第六章：电力系统中的发电厂6.1 发电厂的分类与基本原理6.2 火力发电厂的结构与工作原理6.3 水力发电厂的结构与工作原理6.4 核能发电厂的结构与工作原理第七章：电力系统的输电网络7.1 输电网络的基本结构与参数7.2 输电线路的电气特性与设计7.3 输电线路的运行与管理7.4 输电网络的优化与控制第八章：电力系统的配电系统8.1 配电系统的基本结构与功能8.2 配电设备的选型与配置8.3 配电系统的运行与管理8.4 配电系统的优化与改进第九章：电力系统的自动化与保护9.1 电力系统自动化的意义与内容9.2 电力系统保护的基本原理与设备9.3 电力系统保护的动作原理与配置9.4 电力系统自动化的实例分析第十章：电力市场的运作与规划10.1 电力市场的概念与结构10.2 电力市场的运行机制与规则10.3 电力市场的规划与建设10.4 电力市场的发展趋势与挑战第十一章：电力系统的环境影响与可持续发展11.1 电力系统对环境的影响11.2 环境影响评估与管理11.3 可持续发展的原则与实践11.4 清洁能源与绿色电力系统第十二章：电力系统的安全与职业健康12.1 电力系统安全的重要性12.2 电力系统安全事故的类型与处理12.3 职业健康与安全管理体系12.4 安全文化与安全事故案例分析第十三章：电力系统的应急与故障处理13.1 电力系统应急响应策略13.2 故障检测与定位技术13.3 故障处理与恢复流程13.4 应急演练与案例分析第十四章：电力系统的改革与创新发展14.1 电力系统改革的动因与目标14.2 市场化改革与电力市场建设14.3 电力系统的创新技术与发展趋势14.4 创新案例分析与启示第十五章：电力系统分析的综合案例研究15.1 电力系统分析案例的选择与分析方法15.2 案例研究的基本步骤与技巧15.3 电力系统分析案例的实施与评估15.4 案例研究的应用与教学意义重点和难点解析第一章：电力系统基本概念重点：电力系统的定义、基本组成部分和分类。
第六章电力系统的无功功率和电压调整
统电压为UN，但电源提供
的无功功率下降为ΣQGC
时 . 无功也能平衡，但电 压要下降。 ■ 调节变压器分接头可以改 善局部电压，但电源提供 的无功不足时，电压不能 全面改善，而且有可能发 生电压崩溃的危险。
第二节电力系统中无功功率的 最优分布
一、负荷功率因数的提高
■ 异步电动机的无功功率：
二、无功功率的平衡
■ 负荷无功功率的静态电压特性
jXΣ
Q
无
功
负
1’
荷
1
U
二、无功功率的平衡
■ 发电机的静态电压特性
■ 近似二次曲线，E ↑ , 曲 线 ↑
Ф
δ
Ф
U
Q 2’
2 E
U
二、无功功率的平衡
Q
2’ 2
1’ 1
U
二、无功功率的平衡
■ 图中所示的无功电源静态 电压特性和无功负荷静态 电压特性，当电源提供的
■ 静止补偿器和静止调相机是分别与电容器和调相 机相对应而又同属“灵活交流输电系统”范 畴 的两种无功功率电源。前者出现在70年代初，是 这一“家族”的最早成员，日前已为人们所 熟 知；后者则尚待扩大试运行的规模。静止补 偿 器的全称为静止无功功率补偿器(svc)。
■ 并联电抗器
■ 就感性无功功率而言，并联电抗器显然不是电 源而是负荷，但在某些电力系统中的确装有这 种设施，用以吸取轻载或空载线路过剩的感性 无功功率。而对高压远距离输电线路而言，它 还有提高输送能力，降低过电压等作用。
■ 最优网损微增率准则
■ 无疑，系统的无功资源越丰富，就可能节约越多 的网损，但也可能会使电网的建设投资增大。
■ 在进行电网规划时，希望以较小的投资，节约 较多的网损，所以无功规划的目标函数不能只 考虑网损，也不能只考虑投资，需要考虑将来 一个时间段内电网的综合效益最好。
电力工程课程教学大纲
《电力工程》课程教学大纲一、课程名称：电力工程二、学分：4三、先修课程：《电路原理》、《电机学》、《电工学》四、课程的性质、目的和任务：《电力工程》是与电力系统相关专业的一门专业课。
通过此课程的学习，使学生较全面地了解电力系统的技术、经济特性。
本课程遵循电力生产“安全、可靠、优质、经济”的方针，以电能“生产”和传输为主线，综合了电气工程及其自动化专业所学的《发电厂电气部分》、《电力系统稳态分析》和《电力系统暂态分析》三门主要课程的基本内容。
主要讲解电力系统的组成，发电厂、变电站与输电网的接线方式，输电网主要电气设备的结构、参数与运行特性，电力系统稳态与暂态特性及其分析计算方法。
五、课程的教学基本要求及主要内容：第一章概论一、学习要求通过阅读教材掌握关于电力系统的基本概念:（1）电力系统的结构；（2）发电厂的生产过程；（3）对电力系统运行的基本要求。
二、课程内容1、教学内容（1）电力工业在国民经济中的地位；（2）电力系统的结构；（3）发电厂的生产过程；（4）电力网的分类；（5）对电力系统运行的基本要求；（6）我国电力工业的现状与发展前景。
2、教学要求（1）重点讲解电力系统的结构和发电厂的生产过程；（2）发电厂的讲解以流程框图为主。
讲生产过程中的主要环节，避免繁琐；（3）按电力系统运行调度的层次讲解电力网的分类。
第二章电力系统的负荷一、学习要求通过阅读教材掌握关于电力负荷功率的基本概念:（1）电力系统的负荷特性；（2）电力系统的负荷曲线。
二、课程内容1、教学内容（1）电力系统的负荷特性；（2）电力系统的负荷曲线。
2、教学要求（1）着重讲明负荷的静态特性。
以常见的电动机与照明负荷为例，着重讲明负荷功率跟随电力系统电压与频率变化的关系，及对电力系统运行的影响。
（2）教材中的有关负荷的动态特性和谐波部分由学生自阅，不作统一要求。
第三章电力系统的主要输电设备一、学习要求通过阅读教材和做计算题，掌握电力系统的主要输电设备的下述问题：（1）原则性结构与等值电路；（2）工作原理；（3）主要分类与参数；（4）接线形式。
电力行业电力系统运行管理规定
电力行业电力系统运行管理规定第一章总则第一条为规范电力行业电力系统的运行管理，保障电力供应安全和电力系统的稳定运行，根据国家相关法律法规，制定本规定。
第二条本规定适用于电力行业内的电力系统运行管理，包括发电、输电、配电等环节。
第三条电力系统运行管理的目标是确保电力供应的可靠性、稳定性和安全性，提高电力系统资源利用效率，推动电力行业可持续发展。
第四条电力系统运行管理应遵循科学、公正、安全、高效的原则，保障用户的供电需求。
第二章电力系统运行管理机构第五条电力系统运行管理机构是电力行业内进行电力系统运行管理的专门机构，负责制定和执行电力系统的运行管理方案。
第六条电力系统运行管理机构的主要职责包括：1. 制定电力系统的运行管理规程和技术标准；2. 监督、检查电力系统的运行状况，及时处理运行中的问题；3. 组织电力系统的运行调度，确保电力供需平衡；4. 进行电力系统的运行数据统计和分析，为系统优化调整提供依据；5. 开展电力系统的故障分析和事故处理，提出改进措施。
第三章电力系统运行管理的基本要求第七条电力系统运行管理应当满足以下基本要求：1. 设备运行状态监测：对电力系统的关键设备进行实时监测，及时发现设备异常情况，并采取相应措施进行处理；2. 运行数据采集和分析：对电力系统的运行数据进行采集和分析，发现运行问题并进行预警；3. 运行计划编制和调度：根据电力需求和供应情况，制定电力系统的运行计划和调度方案，确保电力供需平衡；4. 事故应急处理：对电力系统发生的事故和故障进行及时处理，保障电力系统的安全稳定运行；5. 运行管理人员培训和考核：加强运行管理人员的培训和考核，提高其运行管理水平和技能。
第四章运行管理的技术要求第八条电力系统的运行管理应符合以下技术要求：1. 设备监控技术：采用先进的设备监控技术，实现对电力设备的状态监测和预警；2. 数据采集与处理技术：建立完善的数据采集系统，定期对电力系统运行数据进行分析和处理；3. 运行调度技术：采用自动化的运行调度系统，实现电力系统的远程调度和监控；4. 通信与信息技术：利用先进的通信与信息技术手段，实现电力系统运行数据的及时传输和共享；5. 安全防护技术：加强电力系统的安全防护措施，确保电力设备和运行环境的安全。
《电力系统暂态分析》第六章提纲
第六章 电力系统静态稳定第一节 概述一、运动系统稳定性的一般定义运动系统都存在稳定性问题。
定义如下：一个运动系统处于平衡状态，若遭受某种扰动，经过一定的时间变化后，能恢复到原有平衡状态或新的平衡状态下运行，则称该运动系统是稳定的，否则是不稳定的。
【例6-1】b二、电力系统稳定性的特定含义电力系统中发电机都是同步发电机，电力系统的平衡状态是指所有发电机以同步（相同）速度运行。
当电力系统处于某种平衡状态（即发电机以相同速度）运行，遭受某种扰动后，发电机的速度发生变化，经历一定时间速度的变化，若所有发电机能恢复到同步（相同）速度下运行，则该系统是稳定的，否则是不稳定的。
在正常运行时（平衡状态），发电机输入机械功率T P 等于发电机发出的电磁功率E P （机械损耗很小，因此忽略不计），即E T P P =，发电机保持恒定速度运行。
当受到某种扰动（例如：负荷波动，导线发热、电阻变化、短路、切除线路等），发电机输出功率E P 要发生变化，但T P 不能跟随变化（因为调速系统由机械组成，不能瞬间完成），导致输入与输出功率不平衡，从而引起速度的变化。
受扰动各发电机E P 变化不一样，因此各发电机速度变化不一样，经过一段时间调整，若能够恢复到相同速度下运行，则系统是稳定的，否则是不稳定的。
三、电力系统稳定性的分类按扰动量的大小，电力系统稳定分为⎩⎨⎧大扰动下的稳定—暂态稳定小扰动下的稳定—静态稳定小扰动—如负荷正常变化、导线发热引起参数变化等。
其扰动量很小，因而可以对描述系统运动过程的非线性微分方程进行线性化处理，从而可用线性系统稳定性理论进行分析。
大扰动—如短路、切机、投切线路、投切变压器等。
其扰动量大，因而不能对描述系统运动过程的非线性微分方程进行线性化处理，从而只能用非线性系统稳定性理论进行分析。
四、如何判别稳定1. 以速度，即各机组频率。
2. 以相对转子位置角)(ij t δ的变化过程，即摇摆曲线。
若)(ij t δ能够回复到某一个稳定值则系统是稳定的。
《电力系统分析》第6章习题答案
第六章 思考题及习题答案6-1 电力系统中的无功功率电源有哪些？各有什么特点？答：电力系统的无功功率电源有同步发电机、同步调相机、静电电容器、静止无功补偿器和静止无功发生器等。
同步发电机是最基本的无功功率电源，在额定状态下运行时其发出无功功率为N GN GN S Q ϕsin =，当功率因数变化时，其发出的无功也随之变化，但不能超越P -Q 极限图的范围。
同步调相机是只能发无功功率的发电机，过励磁运行时，向系统供给感性无功功率，起无功电源的作用；欠励磁运行时，从系统吸收感性无功功率，起无功负荷的作用。
欠励磁运行时的容量只有过励磁运行时容量的50％~65％。
静电电容器只能向系统供给感性无功功率，其所供给的无功功率与所在节点电压的平方成正比，在系统发生故障而使电压降低时，其输出的无功功率反而减少。
因此电容器的无功功率调节性能较差，且无法实现输出的连续调节。
静止无功补偿器（SVC ）由静电电容器与电抗器并联组成。
电容器可发出感性无功功率，电抗器可吸收感性无功功率，两者结合起来，再配以适当的调节装置，就能够平滑地改变输出或吸收的无功功率。
但SVC 的核心元件是电容器，因此仍存在系统电压降低、急需向系统供应无功功率时，其提供的感性无功功率反而减少的缺点。
静止无功发生器（SVG ）的主体部分是一个电压源型逆变器，通过控制逆变器的输出电压来实现无功功率的动态补偿。
与SVC 相比，其最重要的一个优点是在电压较低时仍可向系统注入较大的无功功率。
6-2 发电机的运行极限是如何确定的？答：同步发电机运行范围受以下因素限制：定子额定电流（额定视在功率）的限制；转子额定电流（空载电势）的限制；原动机出力（额定有功功率）的限制。
发电机运行极限图的具体绘制可参考教材图6-3。
6-3 什么叫电压中枢点？一般选在何处？答：在电力系统的众多节点中，通常选择一些主要的供电点加以监视和控制，如果这些节点的电压满足要求，则系统中大部分节点的电压基本上也能满足要求，这些主要的供电点称为电压中枢点。
电力系统分析：第06章 电力系统无功功率平衡与电压调整
jB T
励磁支路损耗的百分值基本上等于空载电流I0的百分值，约为1％ ~ 2％不随负荷大小的改变而变化，称之为不变损耗；绕组漏抗中损耗
与所带负荷的大小有关，称为可变损耗。在变压器满载时，基本上等于
短路电压Uk的百分值，约为10％。 但对多电压级网络。变压器中的无 功功率损耗就相当可观。变压器的无功损耗是感性的
（三）无功储备
无功平衡的前提是系统的电压水平正常。和有功一样，系统中也应该保 持一定的无功储备。一般取最大负荷的7~8%。
12
例6-1
T-1 110kV
T-2
S% =
G
2 ×100kM
40LD+ j30MVA
某输电系统各元件参数如下：
发电机： 变压器T-1
P每N =台50SMN=W31,.5McVoAs，△= P0.=80358.5kWU，N =
= 42.27 + j37.618(MVA)
若发电机在满足有功需求时按额定功率因数运行，其输出功率
SG = 42.27 + j42.27×tg =42.27+j26.196 (MVA )
此时无功缺额达到
37.618 26.196=11.422(Mvar)
根据以上对无功功率缺额的初步估算，拟在变压器T-2的低压 侧设置10Mvar补偿容量，补偿前负荷功率因数为0.8，补偿后 可提高到0.895.计及补偿后线路和变压器绕组损耗还会减少， 发电机将能在额定功率因数附近运行
(c)饱和电抗器型SR
电容和电感组成滤波电路，滤去高次谐波，以免产生电流和电压的畸变 运行维护简单，损耗较小，对冲击负荷有较强的适应性，可装于枢纽变 电所进行电压控制，也可装于大的冲击负荷侧，如轧钢厂做无功补偿
国网考试之电力系统分析：第六章复习题----3页
第六章复习题一、选择题1、输电线路上消耗的无功功率为（）。
A．容性B．感性C．等于0 D．以上都有可能2、输电线路空载运行时，末端电压比首端电压（）。
A．低B．高C．相同D．不一定3、提高线路的额定电压等级，将有助于提高系统的（）A．稳定性B．参数对称性C．线性D．非线性4、某变压器铭牌上标示电压为220±3×2.5%，它共有（）个分接头。
A．3个； B. 4个； C. 6个； D. 7个4、一般双绕组变压器的分接头（）。
A．高、低压侧均没有B．位于低压侧C．高、低压侧均有D．位于高压侧5、三绕组变压器的分接头，一般装在（）A．高压和低压绕组B．高压和中压绕组C．中压和低压绕组D．三个绕组都装6、电压中枢点是指( )A．反映系统电压水平的主要发电厂母线B．反映系统电压水平的主要变电所母线C．A或B D．电机输出线7、在线路电压损耗小、负荷变动较小的场合，中枢点采用的调压方式通常为( )。
A．逆调压B．顺调压C．常调压D．任何一种8、高峰负荷时将中枢点电压升高，低谷负荷时将其降低的调压方式是（）A．顺调压B．逆调压C．常调压D．无法确定9、逆调压是指（）A．高峰负荷，将中枢点电压调高，低谷负荷时，将中枢点电压调低B．高峰负荷，将中枢点电压调低，低谷负荷时，将中枢点电压调高C．高峰负荷，低谷负荷时，将中枢点电压均调高D．高峰负荷，低谷负荷时，将中枢点电压均调低10、借改变发电机端电压调压的方式通常是( )。
A．逆调压B．顺调压C．常调压D．不确定11、电容器并联在系统中，它发出的无功功率与并联处的电压（）A．一次方成正比B．平方成正比C．三次方成正比D．无关12、.同步调相机可以向系统中( )A．发出感性无功B．吸收感性无功C．只能发出感性无功D．既可为A，也可为B 13、电力系统中无功过剩时，会造成（）。
A．频率上升B．频率下降C．电压上升D．电压下降14、系统中无功功率不足时，会造成（）。
电力系统基础知识--6第六章电力负荷特性和计算分析
16
第二节 负荷计算的方法
根据长期观察所测得的负荷曲线可以发现： 对于同一类型的用电设备组、同一类型车间或 同一类企业，其负荷曲线具有相似的形状。因 此，典型负荷曲线就可作为负荷计算时各种必 要系数的根本依据。利用这种系数，根据工厂 所提供的用电设备容量、将其变换成电力设备 所需要的假想负荷——计算负荷。
Kz
Pca Pav
5、附加系数Kf
附加系数可定义为
Kf
Pm Pav
21
第三节 工厂供电负荷的统计计算例如
考虑到在变配电系统中，并不是所有用电设备都 同时运行，即使同时运行的设备也不一定每台都到达 额定容量，因此不能用简单地把所有用电设备的容量 相加的方法来确定计算负荷。 一、计算负荷的估算法
在作设计任务书或初步设计阶段，尤其当需要进 行方案比较时，车间或企业的年平均有功功率和无功 功率往往可按下述方法估算。
25
第三节 工厂供电负荷的统计计算例如
〔二〕多组用电设备的负荷计算 多组用电设备求计算负荷的常用方法如下：
1、需要系数法 用需要系数法求计算负荷的具体步骤如下：
⑴将用电设备分组，求出各组用电设备的总额 定容量。
⑵查出各组用电设备相应的需要系数及对应的 功率因数Pc。a1Kd1PN1 Pca 2Kd2PN2
位为kW/m2〕时，车间的平均负荷按下 式求得
Pav A
式中 A —车间生产面积。
24
第三节 工厂供电负荷的统计计算例如
二、求计算负荷的方法
〔一〕对单台电动机
供电线路在30min内出现的最大平均 负荷即计算负荷为
Pca
PNM
N
PNM
式中 PNM－电动机的额定功率；
【题库】第6章 电力系统无功功率平衡与电压调整
第6章电力系统无功功率平衡与电压调整一、单项选择题1.利用发电机调压（）A.需要附加设备B.不需要附加设备C.某些时候需要附加设备D.某些时候不需要附加设备2.同步发电机励磁系统主要是为了调节发电机的( )A.频率B.电压C.有功功率D.转速3.无载调压变压器的分接头位置改变（）A.可在工作时改变B.须退出工作后改变C.与其运行状态无关D.与有载调压变压器的改变相同4.常调压是指（）A.高峰负荷时，将中枢点电压调高；低谷负荷时，将中枢点电压调低B.高峰负荷时，将中枢点电压调低；低谷负荷时，将中枢点电压调高C.高峰负荷、低谷负荷时，中枢点电压为一接近不变的值D.高峰负荷时，电压调高，低谷负荷时，电压也调高5.逆调压是指( )A.高峰负荷时，低谷负荷时，将中枢点电压均调高B.高峰负荷时，将中枢点电压调低，低谷负荷时，将中枢点电压调高C.高峰负荷时，将中枢点电压调高，低谷负荷时，将中枢点电压调低D.高峰负荷时，低谷负荷时，将中枢点电压均调低6.500kV高压输电网串联电容的作用是( )A．经济调度 B.电压调整C．频率调整 D.提高稳定性7.适时引入1000kV特高压输电，可为直流多馈入的受端电网提供坚强的（）支撑，有利于从根本上解决500kV短路电流超标和输电能力低的问题。
A．电压和有功 B．电压和无功C．频率和有功 D．电压和频率8.其它不变，提高发电机励磁电流可以提高发电机输出的（）。
A．电压 B．无功功率 C．频率 D．有功功率9.其它不变，提高原动机输入功率可以提高发电机输出的（）。
A．电压 B．无功功率 C．频率 D．有功功率10.在各种调压手段中，应首先考虑利用（）调压，因这种调压方式不需要附加设备。
A．发电机 B．并联电容器 C．调相机 D．静止补偿器11.对与系统并联运行的同步发电机，励磁调节的作用是( ) 。
A．保持机端电压恒定B．调节发电机发出的无功功率C．调节机端电压和发电机发出的无功功率D．调节发电机发出的有功电流12．关于顺调压电压调整方式的描述，错误的是（）A.高峰负荷时允许中枢点电压略低B.低谷负荷时允许中枢点电压略低C.适用于用户对电压要求不高的场合D.适用于供电线路不长的场合13.通过改变变压器变比，实质上（）A.改变了电压损耗的数值B.改变了电力网的无功功率分布C.改变了负荷变化时次级电压的变化幅度D.增加了整个电力系统的无功功率容量14.借助改变发电机端电压调压是（）A．典型的顺调压B．典型的逆调压C．典型的常调压D．典型的恒调压15.电力系统无功电源最优分布的原则是（）。
电力系统分析第6章.
主要是为了满足近处地方负荷的电压质量要求。
对于由若干发电厂并列运行的电力系统，进行电压调 整的电厂需有相当充裕的无功容量储备，利用发电机调 压一般不易满足要求。另外调整个别发电厂的母线电压， 会引起无功功率重新分配，可能同无功功率的经济分配
发生矛盾。此时发电机调压只能作为一种辅助性的调压
措施。
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I0 % Q yT SN 100 U k % S2 SN 绕组漏抗中的无功损耗： Q zT S 100 N
励磁无功损耗：
输电线路的无功损耗
ห้องสมุดไป่ตู้
2
并联电纳中的无功损耗：又称充电功率，与线路电
压的平方成正比，呈容性。
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串联电抗中的损耗：与负荷电流的平方成正比，
线路额定电压的102.5% ，最小负荷时允许中枢点电压升 高，但不高于线路额定电压的107.5%。 适用于供电线路 不长，负荷变动不大的中枢点。
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恒调压：中枢点电压保持基本不变，一般为线路额定 电压的102％~105％， 适用于线路长度、负荷变动情况 介于上述两者之间的情况。
AD PGN SGN cos N
2018/12/9
____ ____
____
____
AB QGN SGN sin N
4
D
B
在不同功率因数下，发电机发出的P和Q受到以下限制：
以A为圆心，AC为半径的圆弧表示受定子额定电流的限制；
以O为圆心，OC为半径的圆弧表示受转子额定电流的限制； 水平线DC表示受原动机出力的限制。
均未超出允许电压范围10~11kV，因此所选分接头 能满足调压要求。
第六章电力系统的经济运行
Pmax
Pmin
有功日负荷曲线
阶梯形有功日负荷曲线
有功日负荷曲线
➢日负荷曲线的最大值称为日最大负荷（峰荷） ➢最小值称为日最小负荷（谷荷）
日负荷曲线下的面积就是负荷一天所消耗的电能。即：
24
w 0 Pdt
日平均负荷为
Pav
w 24
1 24
24
Pdt
0
负荷率反映负荷曲线的起伏情况：
Pav
P ——称为网损微增率。 PGi
例6.1：同一发电厂内两套发电设备共同供电， 它们的耗量特
性及有功功率上下限分别为
F1＝2.5＋0.25PG1＋0.0014PG12（t/h）
20MW PG1 100MW
F2＝5.0＋0.18PG2＋0.0018PG22（t/h）
20MW PG2 100MW
6.3电力网中的电能损耗 6.3.1电力网电能损耗和网损率 6.3.2电力网中电能损耗的计算方法
6.3.1电力网电能损耗和网损率
在给定的时间（日、月、季或年）内，系统中所有发电厂 的总发电量同厂用电量之差，称为供电量。
所有送电、变电和配电环节损耗的电量，称为电力网的损耗 电量。简称网损。 在同一时间内，电力网损耗电量占供电量的百分比，称为 电力网的网损率，即
负荷，然后再对其余的发电厂分配剩下的负荷功率。
计及网损
按计及有功功率网损时的等微增率准则进行分配。
dFi (PGi ) dPGi
(1
1 P)
dFi (PGi dPGi
)
i
PGi
11 22 .......nn (i 1,2,......, n)(6.12)
式中，
i ——称为网损修正系数，
电力系统分析第六章
调相机供应QC1、并联电容器供应QC2和静止补偿器供应的Q C3
16
定期作无功功率平衡计算的内容：
1 参考累计的运行资料来确定未来的、有代表性的预 想有功功率日负荷曲线 2 确定出现无功功率日最大负荷时系统中有功功率符 合的分配。 3 假设各无功功率电源的容量与配置情况以及某些枢 纽的电压水平 4 计算系统中的潮流分布 5 根据潮流分布情况，统计出平衡关系中各项数据， 判断系统中无功功率能否平衡 6 如统计结果表明系统中无功功率一缺额，则应变更 上述条件，重作潮流计算，如始综无法平衡，则考虑 增设无功电源的方案
71
4
2 变压器中的无功功率损耗
变压器中的无功功率损耗分两部分，即 励磁支路损耗和绕组漏抗中损耗。 1励磁支路损耗的百分值基本上等于漏抗中损耗，在变压器满载时，基 本上等于短路电压U k ，约为10%，
5
3 电力线路上的无功功率损耗
电力线路上的无功功率损耗也分两部分，即并 联电纳和串联电抗中的无功功率损耗。 1 并联电纳中的这种损耗又称充电损耗，与线 路电压的平方成正比，呈容性。 2 串联电抗中的这种损耗与负荷电流的平方成 正比，呈感性。 当通过线路输送的有功功率大于自然功率时， 线路将消耗感性无功功率；当通过线路输送的 有功功率小于自然功率时，线路将消耗容性无 功功率。
31
32
33
综上可见，在保证系统中无功功率平衡的基础上， 如同调整控制频率一样．调整控制电压，使其偏移 和波动保持在允许范围内，是系统运行的又一重要 问题。
34
3-2 电力系统的电压管理
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
第六章 电力系统自动调频与经济调度
K L
PL* f*
KL
PL f
(MW
/
Hz)
K L
KL
fN PN
频率特 性
三、发电机组的功率-频率特性
(一)发电机的功频特性 由于频率变化而引起的发电机输出功率变
化的关系。
发电机转矩 MG A B
功率方程 PG C1' C2' 2
PG
C1
f
C2
f
2
频率特 性
三、发电机组的功率-频率特性
(三)调节特性的失灵区(Inert Zone)
调频器的不灵敏区
频率特 性
三、发电机组的功率-频率特性
失灵度 fw
fN
fw ——调速器的最大频率呆滞 最大功率误差与调差系数的关系
fw Pw tg Ks
fw* Pw* Ks* 或 Pw* Ks*
四、电力系统的频率特性
频率特 性
(a)电力系统的功频关系(b)电力系统频率特性
未配调速器的发电 机功率-频率特性
配有调速器的发电 机功率-频率特性
频率特 性
三、发电机组的功率-频率特性
发电机组功率-频率特性
三、发电机组的功率-频率特性
发电机的频率调差系数(reactive power compensation coefficient)
KS
f PG
KS
f PG
fN PGN
f PG
n
n
PL Pi i Kfdt
i 1
1
Pi
i
n
PL
i
1
第三节 分区Βιβλιοθήκη 频分区调频一、分区控制误差(ACE, area control error)
继电保护定值管理办法（三篇）
继电保护定值管理办法第一章总则第一条为了规范继电保护定值管理工作，提高继电保护定值管理的科学性、规范性和有效性，保障电力系统安全、可靠、经济运行，制定本办法。
第二条本办法适用于各级电网企事业单位的继电保护工作。
第三条继电保护定值管理应遵循科学性、系统性、标准性、全面性和灵活性的原则。
第四条继电保护定值管理应该与其它工作紧密结合，采用合理的方法和手段，确保定值的准确性和及时性。
第五条各级电网企事业单位应建立完善的继电保护定值管理制度，并严格执行。
第二章继电保护定值管理的基本原则第六条继电保护定值管理应根据电力系统的运行要求，确定合理的定值方案。
第七条继电保护定值管理应遵循权威性原则，即定值应由具备相应资格和能力的专业人员编制和审核。
第八条继电保护定值管理应遵循科学性原则，即应采用科学的方法和手段来确定定值。
第九条继电保护定值管理应遵循全面性原则，即应对电力系统各个环节进行全面的分析和考虑。
第十条继电保护定值管理应遵循一致性原则，即应确保各级电网企事业单位的继电保护定值一致性。
第十一条继电保护定值管理应遵循规范性原则，即应依据相关法规、标准和规程进行。
第三章继电保护定值管理的主要内容第十二条继电保护定值管理的主要内容包括：定值编制、定值审核、定值变更、定值检查和定值备份等。
第十三条定值编制是指根据电力系统的特性和运行要求，确定继电保护的合理定值。
第十四条定值审核是指对定值方案进行审核，以确保定值的科学性和准确性。
第十五条定值变更是指在电力系统运行过程中，根据实际需要对定值进行调整和修正。
第十六条定值检查是指定期对继电保护定值的有效性进行检查，以确保其准确性和完整性。
第十七条定值备份是指将重要的继电保护定值进行备份，以防止定值的丢失或损坏。
第四章继电保护定值管理的具体要求第十八条继电保护定值管理应遵循以下具体要求：（一）定值应根据电力系统的特性和运行要求进行科学合理的编制。
（二）定值的审核应由具备相应资格和能力的专业人员进行，确保定值的科学性和准确性。
电气考研《电力系统稳态课程》第6章 电力系统的无功功率和电压
功率补偿改善的是包括
电容器在内的整个线路
的功率因数。
4.4.3 静电电容器补偿
2．补偿方式 采用静电电容器作无功补偿装置时，可以采 用就地补偿和集中补偿的补偿方式。
就地补偿是低压部分的无功负荷由低压电容 器补偿，高压部分由高压电容器补偿。容量较 大、负荷集中且经常使用的用电设备的无功负 荷宜单独就地补偿。
集中补偿的电容器组宜在变电所内集中补偿。 居住区的无功负荷宜在小区变电所低压侧集中 补偿。
• 4．并联电抗器
• 就感性无功功率而言，并联电抗器显然不是电源 而是负荷，但在某些电力系统中的确装有这种设 备，用以吸取轻载或空载线路过剩的感性无功功 率。而对高压远距离输电线路而言，它还有提高 输送能力，降低过电压等作用。
r1
1 UN2
20(QL1
QL2
QC1
QC2)2
30(QL2
QC2)2
• 2、无功功率电源的最优分布
• 首先要给定除平衡节点外其它各节点的有功功率 和PQ节点的无功功率、PV节点的电压大小。
• 而在计算高峰负荷下的无功电源分布时，第一次 给定Qi(0)和Ui(0)应尽可能多投入无功功率补偿设 备和尽可能提高系统的电压水平考虑。
• 然后作潮流分布和网损微增率的 P / QGi、
Q
/ QGi、QPG2
1 (1 Q
/ QG2 )
计算。
• 根据求得的、各节点修正后的有功网损微增率调 整。
• 调整的原则是：网损微增率大的节点应减少该节 点的无功功率或降低电压，即令这些节点的无功 功率电源少发无功功率，网损微增率小的节点应 增大该节点的无功功率或提高电压，即令这些节 点的无功功率电源多发无功功率。
QGC QG QC QG QC1 QC2 QC3
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年持续负荷曲线包围 的面积，即为负荷全年 的耗电量，为：
8760
w 0 Pdt
图6.4年持续负荷曲线
年持续负荷曲线
如果负荷始终等于最大值，经
过Tmax 小时后所消耗的电能恰
好等于全年的实际耗电量，则
称 Tmax 为最大负荷使用时间，
也叫最大负荷利用小时数。
TmaxPw maxPm 1a
8760
Pdt
0 x
不同性质的用户、不同的生产班次，Tmax 值不同，根据电力系 统的运行经验，各类负荷的的 Tmax 数值有一个大致的范围，如
表所示。
各类用户的最大负荷利用小时数
负荷类型 照明及生活用电
T max h
2000～3000
一班制企4500
三班制企业
6000～7000
目标函数就是总耗量最少
目标函数 FF 1(P G 1)F 2(P G 2)
等式约束条件 PG1PG2PLD
用拉格朗日乘数法求解
建立拉格朗日函数
L F (P G 1 P G 2 P L)D
F 1 ( P G 1 ) F 2 ( P G 2 ) ( P G 1 P G 2 P L )D
取极值的必要条件条件 L 0, L 0
负荷率小表明负荷曲线起伏 大，发电机的利用率较差
有功年最大负荷曲线
把一年内每月（或每日）的最大负荷抽取出来绘成曲线，称 为年最大负荷曲线
这条曲线主要用来安 排发电设备的检修计 划，同时也为制订发 电机组或发电厂的扩 建计划提供依据。
图6.3有功年最大负荷曲线
6.1.2 负荷曲线
年持续负荷曲线 按一年中系统负荷的数值大小及其持续小时数顺序而绘制的。
负荷曲线的分类： ➢ 按负荷种类分为有功功率负荷和无功功率负
荷曲线； ➢ 按时间长短可分为日负荷和年负荷曲线；
➢ 按描述的负荷范围可分为用户的负荷、地区 的负荷以及电力系统的负荷曲线。
有功日负荷曲线
是安排日发电 表明电力负荷在一天24小计时划内，随确时定间各的变化情况
发电厂任务,确 定系统运行方 式等的重要依
Q Gm i i nQ G i Q Gm i ax
Uimin Ui Uimax
有功功率值越限时，按其限值（上限或下限）分配负 荷，剩余功率在其他机组间重新按等微增率准则分配
计及网损
n
等式约束条件
PGiPPLD0
i1
n
n
拉格朗日函数 L F i(P G)i( P G i PP LD )
i1
i1
负荷按电能可分为:
综合用电负荷：指工业、农业、交通运输、市政生 活等各方面消耗的功率之和。
供电负荷：电力系统的综合用电负荷加上网损，即 发电厂供出的负荷，称为电力系统的供电负荷。
发电负荷：供电负荷再加上发电厂厂用电就是发电 机应发出的功率，称为发电负荷。
6.1.2 负荷曲线
负荷曲线：表示电力系统的负荷随时间变化的规 律的曲线。
火电机组的耗量特性
水电机组的耗量特性
耗量特性曲线上某点的纵坐标和横坐标之比，即输入与输 出之比称为比耗量。
uF P 耗量特性曲线上某点切线的斜率称为该点的耗量微增率
dFdp
火电机组的耗量特性
耗量微增率曲线
6.2.2 等微增率准则（重点）
两台机组为例 有功负荷最优分配的目的：在供应同样大小负荷有 功功率的前提下，单位时间内消耗的能源最少。
负荷，然后再对其余的发电厂分配剩下的负荷功率。
极值条件
LF i(P G)i(1P)0
P Gi P Gi
P G i
ddF i(P G PGi)i (11P)ddF i(P G PGi)ii
PGi
网损修正系数
网损微增率
1 1 2 2 n n
6.2.3 火电厂间有功功率负荷的经济分配（小结）
不计网损 • 首先按多个火电厂间有功功率负荷经济分配的等微增率准则进行分
1
PG1
PG2
dF 1 ( PG 1 ) dPG 1
dF 2 ( PG 2 )
0
0
dPG 2
2
12
等微增率准则
6.2.3 火电厂间有功功率负荷的经济分配
不计网损 多个火电厂之间有功功率负荷经济分配的等微增率准则
diF (P G)i (i1,3...， .n .)..
dG Pi
不等式约束条件 PGm i in PG i PGm i ax
据。
Pmax
Pm in
有功日负荷曲线
阶梯形有功日负荷曲线
有功日负荷曲线
➢日负荷曲线的最大值称为日最大负荷（峰荷） ➢最小值称为日最小负荷（谷荷）
日负荷曲线下的面积就是负荷一天所消耗的电能。即：
24
w 0 Pdt
日平均负荷为
Pav2w4214024Pdt
负荷率反映负荷曲线的起伏情况：
Pav Pmax
第6章 电力系统的经济运行
6.1 电力系统负荷和负荷曲线 6.2 电力系统有功功率负荷的经济分配 6.3 电力网中的电能损耗 6.4 降低电力网电能损耗的措施 小结
本章提示 电力系统常用负荷曲线的意义； 等微增率准则； 最大负荷损耗时间法计算电力网的电能损耗； 常用的降低网损措施。
6.1 电力系统的负荷和负荷曲线 6.1.1 负荷分类 6.1.2 负荷曲线
农业用电
1000～1500
6.2 电力系统有功功率负荷的经济分配
6.2.1 发电机组的耗量特性 6.2.2 等微增率准则 6.2.3 火电厂间有功功率负荷的经济分配 6.2.4 计及网损时水、火电厂间有功功率
负荷的经济分配
6.2.1 发电机组的耗量特性
发电机组在单位时间内，消耗的能源与发出的有功功率的关系 称为机组的耗量特性，耗量特性常以曲线表示。
6.1.1 负荷分类 负荷定义
电力系统的负荷是指电力系统所有用电设备
消耗功率的总和(电力系统的综合用电负荷)。
负荷分类 按物理性能划分
有功负荷:指电能转换为其他能量， 并在用电设备中真实消耗掉的能量； 如照明设备等；
无功负荷：在电能输送和转换过程中， 需要建立磁场而消耗的动能，它仅完 成电磁能量的相互转换，并不做功； 如电动机、变压器和整流装置等。
配。
diF (P G)i (i1,3...， .n .)..
dG Pi
• 然后再按下边的不等式约束条件进行校验，即：
P Gm i in P G i P Gm i ax Q Gm i in Q G i Q Gm i ax Uimin Ui Uimax
(6.8) (6.9) (6.1)0
• 对于有功功率值越限的发电厂，可按其限值（上限或下限）分配