电力系统分析ppt课件上课讲义

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电力系统分析课件

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 PPT课件

电力系统分析 PPT课件
电力系统分析基础 Power System Analysis Basis
(二)
主讲人:朱晓荣
.
1
第二章电力系统各元件的数学模型
1、发电机的数学模型 2、变压器的参数和数学模型 3、电力线路的参数和数学模型 4、电抗器和负荷的数学模型 5、电力网的数学模型
§2.1 发电机的数学模型
一、数学模型
电阻:小,忽略 X G % X Z N G10 % 0Z NU 3N INU SN 2 N
电力线、变压器等值电路级联成电力网等值电路 注意:多级电压网存在一个不同电压级之间的归算问题
1) 变压器的参数与UN有关,归算到哪一侧,值不同 2) 变压器的负载阻抗归算到某一侧时,和变比平方有关
3) 要级联等值电路,须将不同电压级下的阻抗、导纳、 电压、电流归算到同一级—基本级(取电网最高电压)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ4) 归算
.
12
§2.3 电力线路的参数和数学模型
.
13
§2.3 电力线路的参数和数学模型
.
14
§2.3 电力线路的参数和数学模型
.
15
§2.3 电力线路的参数和数学模型
A B C
.
16
§2.3 电力线路的参数和数学模型
.
17
§2.3 电力线路的参数和数学模型
3.绝缘子和金具
要求:足够的电气与机械强度、抗腐蚀 材料:瓷质与玻璃质元件
电抗: X G X 1 G % 0 •U 3 0 N I N X 1 G % 0 • U S N 2 N 0 X 1 G % 0 • U 2 N 0 c P N o Ns
jXG 机端
机端

值 电
EG
P+jQ

《电力系统分析》课件

《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

《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

高等电力系统分析--ppt课件

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重写规范形式如下 :
Y11V1 Y12V2 Y13V3 Y14V4 Y15V5 I1
Y21V1 Y22V2 Y23V3 Y24V4 Y25V5 I2
Y31V1
Y32V2
Y33V3
Y34V4
Y35V5
I3
Y41V1
Y42V2
Y43V3
Y44V4
Y45V5
I4
边界条件
I Sn AYU S AI S
节点电压方程简化为
YU I
nn
Sn
矩阵A反映了网络的拓扑约束, Y反映了网络的支路特性约束,
所以节点导纳矩阵集中了网络 两种约束的全部信息。
2024/7/16
高等电力网络分析
19
若网络参数用阻抗形式表示,则节点网络方程有如下形 式:
Z I U
n sn
n
Zn
.
I 1 Y11V1 Y12V2
.
I 2 Y21V1 Y22V2
.
I i Yi1V1 Yi2V2
.
I n Yn1V1 Yn2V2
Y1iVi
Y1nVn
Y2iVi Y2nVn
YiiVi
YinVn
YniVi YnnVn
节点自导纳Yii =节点i加单位电压,其它节点接地 时,节点i向电网注入的电流。
V4
y1
y3
2
3
4
i1
i3
用节点电压方程描述电力 网络的一个例子
y4
y5
i4
i5
1 V1
i6
y6
y2
V5
i2
5
V4
4
以基尔霍夫电流定律列出节点方程:

电力系统分析(完整版)PPT课件

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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。

电力系统分析完整PPT课件

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

电力系统分析PPT

电力系统分析PPT
27
确定由于电晕产生的电导,其步骤如下: 1.确定导线表面的电场强度
U Q Er Dm 2r r ln r 其中: 空气介电常数
2.电晕起始电场强度
0.002996 b Ecr 21 .4m1m2 , 273 t 其中:m1 粗糙系数 m2 气象系数
空气的相对密度
Dm x1 2f 4.6 lg 0.5 r 10 4 r
其中:
x1 导线单位长度的电抗( / k m) r 导线的半径(mm或cm)
r 导线材料的相对导磁系数,对铜、铝, r 1
f 交流电频率(Hz) Dm 几何均距(mm或cm),Dm 3 Dab Dbc Dca
10
变压器的电压等级
升压变压器(例如35/121,10.5/242)


一次侧(低压侧)接电源,相当于用电设备, 一次侧额定电压等于用电设备的额定电压; 直接和发电机相联的变压器一次侧额定电压 等于发电机的额定电压; 二次侧(高压侧)接线路始端,向负荷供电, 相当于发电机,应比线路的额定电压高5%, 加上变压器内耗5%,所以二次侧额定电压 等于用电设备的额定电压110%。

12
四.电力系统中性点的运行方式
特点:供电可靠性低,比较经济;
直接接地 故障时:如发生接地故障,则构成 短路回路,接地相电流很大; 适用范围:110KV以上系统。
特点:供电可靠性高,绝缘费用高; 故障时:如发生接地故障,不必切 不接地 除接地相,但非接地相对 地电压为 相电压 适用范围:60KV以下系统 3


目的:减少电晕损耗或线路电抗。 多股线 其安排的规律为:中心一股芯线,由内到外,第一 层为6股,第二层为12股,第三层为18股,以此类推 扩径导线 人为扩大导线直径,但不增加载流部分截面积。不 同之处在于支撑层仅有6股,起支撑作用。 分裂导线 又称复导线,其将每相导线分成若干根,相互间保 持一定的距离。但会增加线路电容。

电力系统分析第一章 基本概念PPT课件

电力系统分析第一章 基本概念PPT课件

(1)电能的生产 --- 由发电机完成
凝汽式火电厂 ①火电厂
热电厂
供电 供电、供热
生产过程:一次能源 锅炉 发电机 电能
汽轮机
8
②水电厂
堤坝式 引水式 混合式
坝后式 河床式
生产过程:水 水轮机 发电机 电能
③核电厂(原子能电厂)
生产过程:反应堆 汽轮机 发电机 电能
④风力发电
⑦波能发电
⑤太阳能发电
(g/kw·h)
方法:在各类电厂之间合理分配负荷;避免 “弃水”现象,大力发展水电;高压超高压输 电 (4)环保
总之,保证可靠优质的前提下,尽量经济。 发展方向:单一系统 联合系统
23
三. 电力系统的电压等级
1. 电力系统中的额定电压等级
(1)出现不同电压等级的原因 S 3UI
总之, Uf(S,l)
⑧地热发电
⑥潮汐发电
9
10
11
12
整流器、逆变器
(2)电能的变换---变压器、换流装置
双绕组变压器 (双卷变) 三绕组变压器 (三卷变) 变压器种类 自耦变压器 多绕组变压器 (分裂变) 架空线
电缆
(3)电能的输送和分配 ---输电线路、电抗器 (4)电能的消费 ---用电设备(电能转换)
电能 热能、光能、机械能、化学能
说明:系统运行时一般都采用过补偿方式。
34
§1-3 电力线路的结构(自学)
35
36
主要从下面几个方面了解电力线路:
1. 电力线路从结构上如何分类? 2. 架空线路的部件组成?各作用? 3.导线常用的材料?标号意义? 4. 何为扩径导线?分裂导线?使用目的? 5. 电缆的部件组成?各作用? 6. 杆塔的分类?

电力系统分析 孟祥萍 PPT课件第3章

电力系统分析 孟祥萍 PPT课件第3章
~ S1
G 发电机送出的 功率
3.1 基本概念
运算电源功率 指发电厂高压母线输入系统的等值功率
~ S
~ S2
QC j 2
~ S0 变压器的功率损耗
QC ~ ~ ~ ~ S 2 S1 S S0 j 2
QC ~ ~ ~ S1 S S 0 j 2
导纳中的功率损耗 输电线路
1 2 Q B1 BU1 , 2
QB 2
1 2 BU 2 2
常用UN代替U1,U2
电力系统分析
导纳中的功率损耗 变压器
~ S0 GT U12 jBT U12
I0 % ~ S0 P0 j SN 100
3.1 基本概念
电力系统分析
3.1.4 运算负荷功率和运算电源功率
电力系统分析
3.1 基本概念
3.1.1 负荷功率的表示方法
3.1.2
3.1.3 3.1.4
电压降落、电压损耗、电压偏移
功率损耗 运算负荷功率和运算电源功率
电力系统分析
3.1 基本概念
3.1.1 负荷功率的表示方法
* ~ S 3U I
* ~ I S 3U
j
U
I
0
φ β α -α
Z1 A
a
~ Sa I a
Z2
b
~ Sb Ib
Z3 B
电力系统分析
3.3 简单闭式网络的电压和功率分布计算
U A
A
~ S1, I1
~ S 2, I 2
~ S 3, I 3
Z1
a
~ Sa I a
Z2Hale Waihona Puke b~ Sb Ib
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Tmax
= Pmax
= Pmax
0
Pdt
8760 t
最大负荷利用小时数Tmax :即用最大负荷消耗一年的电能所
需的时间。
1.2 电力系统的负荷和负荷曲线
最大负荷利用小时数 Tmax 可用于估算常 用电力用户的全年用 电量。
负荷类型
户内照明 及生活用电
一班制企业用电
Tmax/h 2000~3000 1500~2200
电力系统的发电负荷:供电负荷加上发电厂厂用电消耗的功 率。 负荷分类: 按负荷性质分类:工业、农业、交通运输业、商业、生活等; 按供电可靠性分类:一级负荷、二级负荷和三级负荷。
1.2 电力系统的负荷和负荷曲线
二、负荷曲线:
定义:用曲线描述某一时间段内负荷随时间变化的规律。 分类:日负荷曲线、月负荷曲线、年负荷曲线。 ☆ 日负荷曲线:描述负荷一天24小时内所需功率的变化情况; 是供调度部门制定各个发电厂发电计划的依据。
电力系统分析ppt课件
电力系统分析
第一章 电力系统的基本概念
第一章 电力系统的基本概念
1.1 电力系统概述 1.2 电力系统的负荷和负荷曲线 1.3 电力系统的接线和额定电压等级 1.4 电力线路的结构 1.5 电力系统元件的参数和等值电路 1.6 标幺值
1.1 电力系统概述
一、电力工业概述
1、电力工业的重要性 首先,电力工业是国民经济发展中最重要的基础能源产业,
成的整体。
1.1 电力系统概述
2、电力系统的运行特点与基本要求:
电力系统的运行特点
系统运行基本要求
电能不能大量的存贮 电力系统的暂态过程非常短促
提供充足的电能 保证安全可靠的供电 保证良好的电能质量
与各行业和人民生活密切相关
良好的经济性
环保问题
1.1 电力系统概述
3、本课程主要学习内容:
稳态分析
西藏
国家电网 公司代管
华中电网
云南
宁夏 甘肃
陕西
重庆 四川
辽宁
山西 河北 山东
华北电网
河南
江苏
湖北
安徽
上海
贵州 广西
湖南
江西
浙江
福建 广东
华东电网
南方电网公司
海南
1.1 电力系统概述
自1996年起,我国发电装机容量一直位居世界第二位。美国 能源部信息管理局发布的《国际能源展望2006》预测,到 2020年中国发电总装机容量将超越美国跃居世界第一。
8
亿

瓦,在十几年的时间就增长到10亿千瓦,增长了4.6倍。
1.1 电力系统概述
沂水站
日照 莒州站
N
W
E
S
云蒙站
阳都站
500kV 枣庄站
温水站
费县电厂
钟罗站 临沂站
沂蒙站
柳青站 临沂电厂
相公站
九莲站
宝泉站
梅埠站
苍山站
沈泉站 江泉热电 常林站
500kV 日照站
日照电厂
十里泉电厂
郯城站
临沂电网地理接线图
我国2010年底发电总装机容量(包括火电、核电、水电、风电)
已达9.62亿千瓦,到2012年10月,装机总量将突破10亿千瓦
。 10亿千瓦的发电装机总容量是日本全国发电装机总容量的
3.3倍,是欧盟所有国家发电装机总容量的1.25倍,与美国基
本持平略微超出,这当然是个组维修
新建或扩建 机组的容量
1.2 电力系统的负荷和负荷曲线
☆ 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 时数顺序排列绘制而成;可供编制电力系统发电计划和进行 可靠性计算用。
P
Pmax P1
P2
8760
W 全年耗电量: =
Pdt
0
P3
最大负荷利用小时数:
W 1 8760
t1
t2
t3
是国民经济的第一基础产业,是关系国计民生的基础产业,是 世界各国经济发展战略中的优先发展重点;
其次,电力是一种安全、卫生和可持续的能源,电力工 业能够为社会经济的发展提供持久和卫生的动力和能量。 2、电力工业的发展:
目前,我国电力工业格局主要包括两大电网和五大发电 集团,全国总发电装机容量已突破9亿千瓦;2020年末,预计 达到16亿千瓦。
二、电力系统概述
1.1 电力系统概述
1.1 电力系统概述
1.1 电力系统概述
1、电力系统的组成:
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(变压器、电力线 路)和用电设备组成。
电力网:电力系统中输送与分配电能的部分,主要由
输电网和配电网组成。
动力系统(广义电力系统):动力部分与电力系统组
1.3 电力系统的接线和额定电压等级
地理接线图 ――反映发电厂 、变电所的相对 地理位置和电力 线路路径。
1.3 电力系统的接线和额定电压等级
2、电力系统接线方式及其特点: 无备用接线方式:单回路放射式、干式、链式网络
24
一天的总耗电量:W = P d t 0
日平均负荷:
W 1 24
Pav = 24 = 24 0 Pdt
1.2 电力系统的负荷和负荷曲线
日负荷曲线举例:
(a) 钢铁工业负荷;
(b) 食品工业负荷;
(c) 农村加工负荷;
(d) 市政生活负荷。
1.2 电力系统的负荷和负荷曲线
☆ 年最大负荷曲线:描述一年内每月(或每日)最大有功功率 负荷变化的情况;可供调度、计划部门有计划安排全年机组 检修、扩建或新建发电厂。
W=PmaxTmax
二班制企业用电 三班制企业用电
3000~4500 6000~7000
农灌用电
1000~1500
三、负荷特性
表1-1 各类用户的年最大负荷利用小时数
负荷功率随电压或频率变化的特性。
1.3 电力系统的接线和额定电压等级
一、电力系统的接线
1、电力系统接线图:电气接线图和地理接线图
电气接线图 ――反映系统主 要元件之间的电 气连接关系。
1.1 电力系统概述
国家电网公司
黑龙江
新疆
西藏
青海
云南
南方电网公司
内蒙古
吉林
宁夏 甘肃
山西 河北
辽宁
四川
陕西 重庆
山东
河南
江苏
湖北
安徽
上海
贵州 广西
湖南
江西
浙江
福建 广东
海南
1.1 电力系统概述
华能集团公司
华电集团公司
新疆
大唐集团公司
国家电网公司
西北电网
内蒙古
黑龙江
东北电网
吉林
国电集团公司
青海
电力投资集团公司
电力系统元件模型及参数计算 电力网的电压和功率分布 电力系统的电压和频率调整
故障分析
电力系统的三相短路故障 电力系统的不对称故障
稳定性分析
电力系统的机电特性 电力系统的暂态稳定、静态稳定
1.2 电力系统的负荷和负荷曲线
一、电力系统的负荷:
负荷:系统中所有电力用户的用电设备所消耗的电功率总和。 也称电力系统的综合用电负荷,是所有用户的负荷总加。 电力系统的供电负荷:综合用电负荷加上电力网的功率损耗。
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