中国电力出版社 电力系统稳态分析(第1章)

电力系统稳态分析

合肥工业大学

电气与自动化工程学院

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参考书目

电力系统稳态分析电力系统稳态分析（（陈珩编） 电力系统分析电力系统分析（（上下册上下册）（）（）（何仰赞何仰赞编）

电力系统分析电力系统分析（（韩祯祥编）

电力系统分析电力系统分析（（纪建伟编）

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1电力系统的基本概念

1.1 电力系统概述

1、电力系统的形成和发展

18201820年奥斯特证实年奥斯特证实了电流的磁效应18311831年法拉第发现了电磁感应定律年法拉第发现了电磁感应定律

，促进电动机和发电机的发明

18821882年实现了较高电压年实现了较高电压

的直流输电的直流输电，，但远距离、大功率传输困难

18851885年实现了单相交流输年实现了单相交流输电，18891889年发明了三相异年发明了三相异步电动机步电动机、、三相变压器

18911891年建立了年建立了最早的三相交流输电系统输电技术发展的初期初期::减少线路损耗损耗，，提高电压

解决交流输电同步发电机并联运行的稳定性问题定性问题，，直流输电又得到应用直流输电又得到应用±±800kV

，距离距离1000km 1000km 1000km以上以上以上，，容量容量3000MW 3000MW

针式绝缘子使电压提高到针式绝缘子使电压提高到80kV 80kV

19061906年悬式绝缘子使电压提高到年悬式绝缘子使电压提高到年悬式绝缘子使电压提高到110110110～～120kV 2020世纪世纪世纪202020年代采用均压环电压可做到年代采用均压环电压可做到年代采用均压环电压可做到220kV 220kV 2、近代电力系统

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2、近代电力系统

3、电力系统的基本参量和结线图

（1）系统装机容量系统装机容量（（发电机额定有功功率总和发电机额定有功功率总和，，kW 、MW 、GW ）（2）系统年发电量系统年发电量（（发电机全年发电量总和发电机全年发电量总和，，MWh 、GWh 、TWh ）（5）最高电压等级最高电压等级（（电力线路的最高额定电压电力线路的最高额定电压，，kV ）（3）最大负荷最大负荷（（一段时间内有功负荷最大值一段时间内有功负荷最大值，，kW 、MW 、GW ）（6）年用电量年用电量（（所有用户全年所用电量总和所有用户全年所用电量总和，，MWh ）（4）额定频率额定频率（（交流工频交流工频：：50Hz ）

（7）地理结线图地理结线图、、电气结线图

能量变换能量变换、、传输传输、、分配和使用的一次系统分配和使用的一次系统。。发电机发电机、、变压器变压器、、电力线路和负荷这四大元件构成了电力系统的主体和负荷这四大元件构成了电力系统的主体（（躯干躯干）。）。）。也可称为物流系统也可称为物流系统也可称为物流系统。。 为了保证电力系统可靠为了保证电力系统可靠、、稳定稳定、、安全和经济运行的监控安全和经济运行的监控、、保护保护、、自动控制、调度等系统称为二次系统调度等系统称为二次系统。。如：继电保护装置继电保护装置、、通讯装置和能量管理系统等系统等。。也可称为信息流系统也可称为信息流系统。。 电能量交易系统电能量交易系统，，也可称为货币流系统也可称为货币流系统。。

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2008年六大电网发电结构

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1.2 电力系统运行应满足的基本要求

一、电能生产电能生产、、输送输送、、消费的特点

二、对电力系统运行的基本要求

电能不能大量存储 暂态过程十分短暂 统一整体不可分割 与国民经济各部门有着极为密切的关系 要求电能质量

保证可靠地持续供电保证可靠地持续供电（（负荷分级负荷分级）） 保证良好的电能质量保证良好的电能质量（（电压电压、、频率频率、、波形波形）） 保证电力系统运行经济性保证电力系统运行经济性（（煤耗率煤耗率、、线损率线损率））

组成联合电力系统

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1.3 电力系统的结线方式和电压得等级

一、几种典型的结线方式

无备用结线无备用结线（（放射式放射式、、干线式干线式、、链式链式））

有备用结线有备用结线（（双回线双回线、、环式环式、、两端供电两端供电））

独立电源

负荷点

无备用结线与有备用结线的优缺点

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二、不同电压等级的适用范围

1、电力系统的额定电压等级电力系统的额定电压等级（（发电机发电机、、变压器变压器、、线路线路、、用电设备用电设备））

2、不同电压等级的适用范围不同电压等级的适用范围（（输送功率输送功率、、输送距离输送距离、、电压等级电压等级））

电力线路的额定电压和电力系统的额定电压相等电力线路的额定电压和电力系统的额定电压相等。。

用电设备与同级电网的额定电压一致用电设备与同级电网的额定电压一致。。 发电机的额定电压较电力系统发电机的额定电压较电力系统（（同级电网同级电网））的额定电压高5%。（10.5kV 及以下及以下）） 变压器

受电设备供电设备

一次侧二次侧

接发电机

接线路

一次侧额定电压等于发

电机或线路额定电压二次侧额定电压比线路高10%或5%。

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500以上

4000000～5000000

架空线路

1000

500以上2000000～2500000架空线路750250~8001000000～1500000架空线路500200~600200000～1000000架空线路330100~300100000～500000架空线路22050～15010000～50000架空线路11020～502000～10000架空线路35小于105000电缆线路105～20200～3000架空线路10小于83000电缆线路63～10200～2000架空线路61～3100～1000架空线路30.35175电缆线路0.380.25100架空线路0.380.20小于50电缆线路0.220.15小于50架空线路0.22传输距离

（km ）传输功率传输功率（（kW ）

输送方式电力系统额定电压定电压（（kV ）特高压,大区域电力系统的联合电网

超高压,大型电力系统的骨干电力网高压,中小型电力系统的基础电力网,

大型电力系统的二次网络城市/企业/农村电力网

常用配电电压中高压电动机供电电压

居民及一般电动机供电电压