《電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析PPT(1-13講)》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析PPT(1-13講)（264頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級(jí),,第三級(jí),,第四級(jí),,第五級(jí),,,*,電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析,,,主講 馬士英,,電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析,第一講 電力系統(tǒng)基本概念,,（電力系統(tǒng)、電能生產(chǎn)的特點(diǎn)與要求、聯(lián)合電力系統(tǒng)）,,,,,,,主講 馬士英,,一、電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)及動(dòng)力系統(tǒng)的概念,,1,、電力系統(tǒng),,,由發(fā)電機(jī)、變壓器、線(xiàn)路、用電設(shè)備以及其測(cè)量、保護(hù)、,,控制裝置等按一定規(guī)律聯(lián)系在一起組成的用于電能生產(chǎn)、輸送、,,分配和消費(fèi)的系統(tǒng)稱(chēng)為電力系統(tǒng)。,,,2,、電力網(wǎng),,,,電網(wǎng)是由變壓器和各種電壓等級(jí)輸電線(xiàn)路組成的，用于電能,,輸送和分配的網(wǎng)路。其中電壓等級(jí)在,110kV,及

2、以上的電力網(wǎng)主要,,用于電能的遠(yuǎn)距離輸送，稱(chēng)為輸電網(wǎng)；,35kV,及以下的電力網(wǎng)主,,要用于向用戶(hù)配送電能，稱(chēng)為配電網(wǎng)（有時(shí),110kV,電壓也用于配,,電網(wǎng)）。,,3,、動(dòng)力系統(tǒng),,,電力系統(tǒng)及其動(dòng)力部分的總體稱(chēng)為動(dòng)力系統(tǒng)。動(dòng)力部分包,,括火力發(fā)電廠的鍋爐、汽輪發(fā)電機(jī)；水電廠的水庫(kù)、水輪機(jī),,；原子能電廠的反應(yīng)堆、汽輪機(jī)等。,,下圖為電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)和動(dòng)力系統(tǒng)的示意圖。,,,,,,,,,,,,,,,電力系統(tǒng)示意圖,,二、電力系統(tǒng)發(fā)展簡(jiǎn)史,,,1,、電力系統(tǒng)形式發(fā)展過(guò)程,,,直流,→,單相交流,→,三相交流,→,交直流并存。,,（,1,）最初的直流電力系統(tǒng),,,1982,年法國(guó)建立了世界上第一

3、個(gè)電力系統(tǒng)，電壓為直流,1500~2000V,，輸電距離,57km,，輸電功率約,2KW,。,,由于直流電壓不能象交流電哪樣通過(guò)變壓器升高和降低電壓，無(wú)法滿(mǎn)足大容量遠(yuǎn)距離輸電對(duì)高電壓和用電對(duì)低電壓的要求。,,,（,2,）單相交流輸電,,,1985,年在制成單相變壓器的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了交流輸電，解決了遠(yuǎn)距離大容量輸電與低壓用電之間的矛盾。,,單相交流輸電的主要缺陷是經(jīng)濟(jì)性差；單相用電設(shè)備的瞬時(shí)功率是周期性變化的，所以無(wú)論是單相發(fā)電機(jī)和單相電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)振動(dòng)都比較大。,,（,3,）三相交流輸電,,,1891,年在制成三相變壓器的基礎(chǔ)上，德國(guó)建立第一個(gè)三相交流輸電系統(tǒng)。發(fā)電機(jī)電壓,95V,、輸電線(xiàn)路電壓,

4、25000V,、輸電距離,178Km,、用電電壓,112V,。,,三相交流輸電與單相交流輸電相比較主要優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)性好，節(jié)省輸電線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)；三相發(fā)電機(jī)和三相電動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)功率為常數(shù)，有效地減小了發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中的振動(dòng)問(wèn)題。,,三相交流輸電存在的主要問(wèn)題是同步發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性問(wèn)題和不同頻率系統(tǒng)之間的聯(lián)網(wǎng)問(wèn)題。隨著電力系統(tǒng)輸電距離的增大，制約輸電容量的是不再是導(dǎo)體的發(fā)熱問(wèn)題和輸電效率問(wèn)題，而是并列運(yùn)行的穩(wěn)定性問(wèn)題；此外不同頻率之間的電力系統(tǒng)不能聯(lián)網(wǎng)，限制了優(yōu)越性更高的聯(lián)合電力系統(tǒng)的發(fā)展，譬如跨國(guó)電力系統(tǒng)的發(fā)展。,,（,4,）交直流并存的現(xiàn)代電力系統(tǒng),,直流輸電不存在穩(wěn)定性問(wèn)題，電力電子技術(shù)的發(fā)

5、展為重新采用直流輸電創(chuàng)造了條件。,,現(xiàn)代電力系統(tǒng)中發(fā)電和用電仍然采用三相交流，輸電則采用三相交流和直流并用的方式。,,直流輸電不僅解決了三相交流輸電的并列運(yùn)行穩(wěn)定性問(wèn)題，也解決了不同頻率系統(tǒng)之間的并網(wǎng)運(yùn)行問(wèn)題。,,現(xiàn)代電力系統(tǒng)示意圖如下圖所示。,,,2,、我國(guó)電力系統(tǒng)現(xiàn)狀,,,（,1,）電網(wǎng)建設(shè),,目前我國(guó)已建成東北、華北、華中、華東、南方、西,,南、和西北七個(gè)區(qū)域電網(wǎng)。（如圖所示）并在華中、南方、,,西南、華東電網(wǎng)之間進(jìn)行了聯(lián)網(wǎng)。進(jìn)一步的發(fā)展是建立全國(guó),,統(tǒng)一電網(wǎng)。,,（,2,）電壓等級(jí),,除西北電網(wǎng)外，目前采用的電壓等級(jí)有：,,交流：,1000KV,（特高壓）、,500KV,（超高壓）、,

6、220KV,、,110KV,、,35KV,、,10KV,。,,直流：,±800KV,（特高壓）、,±500KV,,,,,,,,,三、電能生產(chǎn)的特點(diǎn),,1.,連續(xù)性,,,電能不能大量?jī)?chǔ)存，電能的生產(chǎn)、輸送和消費(fèi)同時(shí)完,,成，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)影響到其他環(huán)節(jié)。,,2.,瞬時(shí)性,,,電能是以接近光速的速度傳輸?shù)模溥^(guò)渡過(guò)程很短，所,,以電力系統(tǒng)任何一點(diǎn)的故障將瞬間波及到整個(gè)電力系統(tǒng)。,,3.,重要性,,,電能是國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)的主要能源，由于電能生產(chǎn)的連,,續(xù)性和瞬時(shí)性，電能供應(yīng)的中斷和減少將對(duì)國(guó)名經(jīng)濟(jì)各部門(mén),,產(chǎn)生重要影響。,,四、對(duì)電能生產(chǎn)的基本要求,,1,、保證供電可靠性,,,即滿(mǎn)足負(fù)荷對(duì)

7、電能供應(yīng)的要求。不同類(lèi)型的負(fù)荷對(duì)供電,,可靠性的要求不同。,,,（,1,）分類(lèi)原則,,按照供電中斷或減少所造成的危害大小進(jìn)行劃分。,,（,2,）負(fù)荷分類(lèi),,,一類(lèi)負(fù)荷（重要負(fù)荷）：,指電能供應(yīng)的中斷或減少將造,,成設(shè)備損壞、人員傷亡、生產(chǎn)秩序混亂，人民生活在較長(zhǎng)時(shí),,間內(nèi)得不到恢復(fù)的用戶(hù)的用電設(shè)備。,,,二類(lèi)負(fù)荷（較重要負(fù)荷）：,指供電中斷或減少將造成產(chǎn),,品產(chǎn)量和質(zhì)量下降，人民生活正常秩序受到影響的用戶(hù)的用,,電設(shè)備。,,,三類(lèi)負(fù)荷（一般負(fù)荷）：,除一類(lèi)負(fù)荷和二類(lèi)負(fù)荷之外的,,用戶(hù)的用電設(shè)備。,,,（,3,）各類(lèi)負(fù)荷對(duì)供電可靠性要求,,一類(lèi)負(fù)荷（重要負(fù)荷）：,任何情況下不允許停電；,,二類(lèi)負(fù)

8、荷（較重要負(fù)荷）：,盡可能不停電；,,三類(lèi)負(fù)荷（一般負(fù)荷）：,允許停電；,,,,2,、良好的電能質(zhì)量,,,電能質(zhì)量用電壓偏移、頻率偏移和電壓波形來(lái)衡量。,,（,1,）電壓偏移,,電氣設(shè)備的實(shí)際電壓偏離額定電壓的程度，百分值表,,示。,,,,（,2,）頻率偏移,,電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行頻率與額定頻率的差值。,,,我國(guó)對(duì)電力系統(tǒng)頻率偏移的基本要求是,,,,3,、電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性好,,,電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性用燃料消耗率、廠用電率和網(wǎng)損,,率衡量。,,（,1,）燃料消耗率,,指發(fā)電廠每發(fā)單位電能（,1KWh),所消耗標(biāo)準(zhǔn)煤（,g,）的多少。,,,2005,年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)：,,平均煤耗：,380g/KWh,

9、,,超臨界機(jī)組平均煤耗：,298g/KWh,,,最低煤耗：,281g/KWh,,,效益分析：,1000MW,電廠，煤耗降低,1g,,年節(jié)約,1000,萬(wàn)元,.,,,（,2,）廠用電率,,為保證發(fā)電廠主要設(shè)備運(yùn)行所需的用電設(shè)備的用電稱(chēng),,為廠用電。,,廠用電率為廠用電量與同期發(fā)電廠發(fā)電量的比值的百,,分值。,,,,凝汽式火力發(fā)電廠的廠用電率在（,6~8,）,%,。,,（,3,）網(wǎng)損率,,指一定時(shí)間內(nèi)，電網(wǎng)在傳輸電能過(guò)程中所損耗的電能,,和發(fā)電廠送入電網(wǎng)的電能的比值的百分?jǐn)?shù)。,,六、聯(lián)合電力系統(tǒng),,,滿(mǎn)足電力系統(tǒng)基本要求的措施很多，但根本的措施是,,采用聯(lián)合電力系統(tǒng)。,,1,、聯(lián)合電力系統(tǒng),,,將

10、幾個(gè)區(qū)域電力系統(tǒng)通過(guò)聯(lián)絡(luò)線(xiàn)路聯(lián)系在一起所形成的,,統(tǒng)一電力系統(tǒng)稱(chēng)為聯(lián)合電力系統(tǒng)。,,2,、聯(lián)合電力系統(tǒng)的優(yōu)越性,,3,、聯(lián)合電力系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì),,,國(guó)外：跨國(guó)電力系統(tǒng)；,,國(guó)內(nèi)：全國(guó)聯(lián)網(wǎng),,電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析,第二講 電力系統(tǒng)基本概念,,（電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)、接線(xiàn)方式、中性點(diǎn)運(yùn)行方式）,,,,,,,,主講 馬士英,,一、電力系統(tǒng)的接線(xiàn)方式,,1,、電力系統(tǒng)接線(xiàn)圖,,（,1,）電氣接線(xiàn)圖,,表示電力系統(tǒng)各元件之間電氣聯(lián)系的電路圖，一般以,,單線(xiàn)圖表示。（如第一講的電力系統(tǒng)接線(xiàn)示意圖）,,（,2,）地理接線(xiàn)圖,,,按比例表示電力系統(tǒng)中各發(fā)電廠和變電所的相對(duì)地理位置接線(xiàn)圖。（如第一講的各區(qū)域電

11、力系統(tǒng)接線(xiàn)示意圖）,,,2,、電力系統(tǒng)的接線(xiàn)方式,,（,1,）接線(xiàn)方式分類(lèi) 無(wú)備用接線(xiàn)方式,—,用戶(hù)只能從一個(gè)方向獲得電能的接線(xiàn),,方式，包括單回路放射式、單回路干線(xiàn)式、單回路鏈?zhǔn)浇泳€(xiàn)；,,,,,,,,,,無(wú)備用接線(xiàn)方式,,,（,a,）單回路放射式 （,b,）單回路干線(xiàn)式 （,c,） 單回路鏈?zhǔn)?,,,,（,2,）有備用接線(xiàn)方式,,用戶(hù)可以從兩個(gè)或兩個(gè)以上方向獲得電能的接線(xiàn)方式。,,包括雙回路放射式、干線(xiàn)式、鏈?zhǔn)浇泳€(xiàn)；環(huán)式接線(xiàn)和兩端供,,電方式。,,,,,,,,有備用接線(xiàn)方式,,（,a,） 雙回路放射式 （,b,） 雙回路干線(xiàn)式 （,c,）雙回路鏈?zhǔn)?,（,d,） 環(huán)式

12、 （,e,） 兩端供電網(wǎng)絡(luò),,,3,、各種接線(xiàn)方式的特點(diǎn),,,（,1,）無(wú)備用接線(xiàn)方式 優(yōu)點(diǎn)：接線(xiàn)簡(jiǎn)單、投資少、運(yùn)行維護(hù)方便 缺點(diǎn)：供電可靠性差,,（,2,）有備用接線(xiàn)方式,,雙回路放射式,,優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性高、電壓質(zhì)量好 缺點(diǎn)：投資大、經(jīng)濟(jì)性差,,環(huán)形接線(xiàn),,優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性較高、較為經(jīng)濟(jì) 缺點(diǎn)：運(yùn)行調(diào)度復(fù)雜、故障或檢修切除一側(cè)線(xiàn)路時(shí)，電壓質(zhì)量差，供電可靠性下降。,,兩端供電式,,優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性高、經(jīng)濟(jì)性好、故障或檢修時(shí)電壓質(zhì),,量較好； 缺點(diǎn)：受電源分布限制、運(yùn)行復(fù)雜,,4,、各種接線(xiàn)方式的適用場(chǎng)所,,,無(wú)備用接線(xiàn)方式通常用于對(duì)供電可靠性要求不高

13、的三類(lèi),,負(fù)荷的供電，在采取一定的提高供電可靠性的措施后（例如,,采用組合開(kāi)關(guān)電氣、線(xiàn)路裝設(shè)重合閘裝置等）也可用于對(duì)二,,類(lèi)負(fù)荷的供電。,,有備用接線(xiàn)方式通常用于對(duì)供電可靠性較高的一類(lèi)負(fù)荷,,和二類(lèi)負(fù)荷的供電。對(duì)于一類(lèi)負(fù)荷供電時(shí)應(yīng)有兩個(gè)以上相互,,獨(dú)立的電源。,,二、電力系統(tǒng)的額定電壓,,1,、輸電線(xiàn)路的理想電壓,,,對(duì)應(yīng)一定的輸電距離和輸送容量，輸電電壓等級(jí)越高，電力網(wǎng)的電能損耗越小，電能損耗耗費(fèi)越少；但隨著電壓的升高，線(xiàn)路的投資費(fèi)用越高。如下圖所示，圖中,C1,為年電能損耗費(fèi)（萬(wàn)元,/,年），,C2,為歸算到運(yùn)行年的年投資費(fèi)用（萬(wàn)元,/,年），,C,為輸電線(xiàn)路的年費(fèi)用。,,,顯然對(duì)應(yīng)于一定

14、的輸送,,距離和輸送容量存在一個(gè),,電壓，在該電壓下運(yùn)行，輸,,電線(xiàn)路的經(jīng)濟(jì)性最好，此電,,壓就是其理想電壓。,,2,、電力系統(tǒng)額定電壓規(guī)定原則,,電壓等級(jí)越多，越有利于輸電線(xiàn)路選擇接近理想電壓的,,額定電壓；但額定電壓等級(jí)越多，越不利于電氣設(shè)備的規(guī)模,,化生產(chǎn)。,,電力系統(tǒng)額定電壓就是綜合使用和制造兩方面的要求，,,經(jīng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較確定，并由國(guó)家頒布實(shí)行的。,,3,、電力系統(tǒng)額定電壓,,,國(guó)家規(guī)定的電力系統(tǒng)的額定電壓如下表所示。,,,4,、電力網(wǎng)中的電壓分布與線(xiàn)路、發(fā)電機(jī)、變壓器的額定電壓,,,（,1,）電力網(wǎng)的電壓分布,,（,2,）輸電線(xiàn)路允許的電壓損耗,,用電設(shè)備允許的電壓偏移為

15、 ，所以線(xiàn)路允許的電壓,,損耗為,10%,。,,（,3,）輸電線(xiàn)路的額定電壓,,輸電線(xiàn)路的額定電壓取線(xiàn)路各點(diǎn)電壓的平均值，即用電,,設(shè)備的額定電壓。,,（,4,）發(fā)電機(jī)的額定電壓,,在有直配線(xiàn)的情況下，發(fā)電機(jī)接于線(xiàn)路首端，運(yùn)行時(shí)電,,壓比用電設(shè)備的額定電壓高,5%,，為使發(fā)電機(jī)在額定電壓下,,運(yùn)行，所以發(fā)電機(jī)額定電壓就取線(xiàn)路首端的電壓，即用電設(shè),,備額定電壓的,1.05,倍。,,在沒(méi)有直配線(xiàn)的情況下，發(fā)電機(jī)的額定電壓根據(jù)發(fā)電機(jī),,運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性確定。,,（,5,）變壓器的額定電壓,,,原邊繞組：,,對(duì)于降壓型變壓器，其原邊繞組既可能接于線(xiàn)路首端，也,,可能接于線(xiàn)路末端，為保證不管哪種情況下，其

16、實(shí)際電壓都在,,允許的范圍內(nèi)，所以其額定電壓取用電設(shè)備的額定電壓。,,對(duì)于發(fā)電廠的升壓變壓器，由于其與發(fā)電機(jī)直接連接，所,,以取發(fā)電機(jī)的額定電壓。,,,副邊繞組：,,,副邊繞組接于線(xiàn)路首端，運(yùn)行時(shí)其電壓比用電設(shè)備的額定,,電壓高,5%,，但變壓器副邊繞組的額定電壓是指原邊繞組加額定,,電壓，副邊繞組開(kāi)路時(shí)的端電壓，注意到變壓器正常運(yùn)行時(shí)變,,壓器的內(nèi)部電壓損耗約為,5%,，所以變壓器副邊繞組的額定電壓,,應(yīng)取用電設(shè)備額定電壓的,1.1,倍。,,,只有當(dāng)與變壓器副邊繞組相連接的線(xiàn)路路很短（或直接,,與用電設(shè)備相連接），線(xiàn)路壓降很小時(shí)；或變壓器本身的短,,路電壓較?。ㄐ∮?7.5%,）時(shí)，允許變壓

17、器副邊額定電壓取,,用電設(shè)備額定電壓的,1.05,倍。,,,用線(xiàn)電壓表示的抽頭額定電壓,220kV,升壓變壓器,降壓變壓器,,5,、不同電壓等級(jí)的適用范圍,,,3KV,：工企業(yè)內(nèi)部使用（如,3KV,電動(dòng)機(jī)）；,,,1000,、,500,、,330,、,220kV,：用于大電力系統(tǒng)的主干線(xiàn)；,,,110KV,：小電力系統(tǒng)的主干線(xiàn)、大電力系統(tǒng)的二次網(wǎng)絡(luò)；,,,35KV,：大城市或大工業(yè)企業(yè)內(nèi)部配電網(wǎng)絡(luò)；農(nóng)村電力網(wǎng)絡(luò)；,,,10kV,：配電網(wǎng)絡(luò)。,,,各級(jí)電壓架空線(xiàn)路的輸送能力,,三、電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式,,1,、電力系統(tǒng)中性點(diǎn),,,,電力系統(tǒng)中星形接線(xiàn)的發(fā)電機(jī)或變壓器的中性點(diǎn)稱(chēng)為電,,力系統(tǒng)的中

18、性點(diǎn)。,,2,、電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式,,,3,、各種中性點(diǎn)運(yùn)行方式的特點(diǎn),,（,1,）直接接地運(yùn)行方式,,,優(yōu)點(diǎn),:,正?；騿蜗嘟拥厍闆r下非故障線(xiàn)路對(duì)地電壓為相,,電壓；,,,缺點(diǎn),:,單相短路電流大，需要切除故障線(xiàn)路,.,,,（,2,）不接地運(yùn)行方式,,,,,,,,,,,優(yōu)點(diǎn),:,正?；騿蜗嘟拥厍闆r下三個(gè)線(xiàn)電壓保持對(duì)稱(chēng)，單,,相接地情況下接地點(diǎn)流過(guò)很小的電流 ，,,只要該電流小于規(guī)定的數(shù)值，接地點(diǎn)不會(huì)出現(xiàn)電弧，所以不,,影響用電設(shè)備的正常運(yùn)行。,,缺點(diǎn),:,中性點(diǎn)電壓升高為相電壓，非故障相電壓升高為,,線(xiàn)電壓，對(duì)電氣設(shè)備的對(duì)地絕緣要求較高

19、，增大電氣設(shè)備造,,價(jià)。,,,,（,3,）經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地運(yùn)行方式,,,①,經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地運(yùn)行方式的目的,,在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，當(dāng)線(xiàn)路較長(zhǎng)，線(xiàn)路對(duì)地電容較,,大，或電源電壓較高時(shí)，單相接地時(shí)流過(guò)接地點(diǎn)的電流可能,,較大，當(dāng)電流超過(guò)規(guī)定值時(shí),（一般認(rèn)為,35,～,60KV,超過(guò),10A,；,,10KV,超過(guò),20A,；,3,～,6KV,超過(guò),30A,），,就會(huì)在接地點(diǎn)產(chǎn)生電,,弧，從而引起弧光過(guò)電壓。采用經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地的目的就是,,在發(fā)生單相接地時(shí)，用電感電流補(bǔ)償電容電流，使接地點(diǎn)電,,流小于規(guī)定值，避免電弧產(chǎn)生。,,,②,工作原理：,,由圖可以看到，單相接地時(shí)，由于中性點(diǎn)電感電流與接,,地電容

20、電流相位相反，流過(guò)接地點(diǎn)的總電流為二者數(shù)值之差，,,適當(dāng)選擇電感值就可以使流過(guò)接地點(diǎn)的電流小于規(guī)定值，,,,,從而使故障處不會(huì)出現(xiàn)電弧，避免了電弧引起的弧光過(guò),,電壓對(duì)電氣設(shè)備和線(xiàn)路絕緣的威脅，所以該電感稱(chēng)為消弧線(xiàn),,圈。,,,,③,補(bǔ)償方式,,,欠補(bǔ)償：,,,,接地點(diǎn)電流為容性；,,,過(guò)補(bǔ)償：,,,,,接地點(diǎn)電流為感性；,,,,,全補(bǔ)償：,,,,接地點(diǎn)電流為零。,,,,,④,補(bǔ)償方式選擇,,全補(bǔ)償諧振情況分析,,,,,,,由于全補(bǔ)償時(shí) ，即 ；當(dāng)電力系統(tǒng),,在正常運(yùn)行情況下出現(xiàn)零序電壓時(shí)，就會(huì)發(fā)生串聯(lián)諧振，引起諧振過(guò)電,,壓。,,所以

21、電力系統(tǒng)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地時(shí)，不應(yīng)采用全補(bǔ)償方式；而欠補(bǔ)償方,,式在系統(tǒng)運(yùn)行方式變化時(shí)，可能轉(zhuǎn)變?yōu)槿a(bǔ)償，所以通常采用的補(bǔ)償方式,,應(yīng)為過(guò)補(bǔ)償。,,,⑤,無(wú)自然中性點(diǎn)的三相系統(tǒng)中性點(diǎn)的獲取方法,,對(duì)于,10KV,電力系統(tǒng)變壓器繞組通常采用三角形接線(xiàn)，,,系統(tǒng)無(wú)自然中性點(diǎn)，為獲取中性點(diǎn)可以在母線(xiàn)上裝設(shè)接地變,,壓器。接地變壓器繞組采用“,Z”,形接線(xiàn)，目的是獲得大的正序,,和負(fù)序電抗，很小的零序電抗。,,正序電流流過(guò)時(shí)：,,,,,,,,零序電流流過(guò)時(shí)：,,,中性點(diǎn)不接地 中性點(diǎn)直接接地,,電流,,中性點(diǎn)電壓,,非故障相,點(diǎn),,電壓,,,,線(xiàn)電壓,,,,經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地,:,適

22、當(dāng)選擇線(xiàn)圈感抗,,,接地點(diǎn)電流可減小到很,,小,,,熄滅接地電流產(chǎn)生的電弧。其他特點(diǎn)與不接地系統(tǒng)基本相,,同。,接地點(diǎn)的電容電流是正常運(yùn)行時(shí)一相對(duì)地電容電流的,3,倍,故障相電流和流入故障點(diǎn)的電流很大,中性點(diǎn)電壓升高為相電壓,故障相和中性點(diǎn)電壓為零,非故障相對(duì)地電壓升高為線(xiàn)電壓,非故障相對(duì)地電壓仍為相電壓,三相之間的線(xiàn)電壓保持與正常時(shí)相同,與故障相相關(guān)的線(xiàn)電壓降低為相電壓,,4,、各種中性點(diǎn)運(yùn)行方式的應(yīng)用,,,110kV,及以上電力系統(tǒng)采用中性點(diǎn)直接接地運(yùn)行方式，以,,減低輸電線(xiàn)路和電氣設(shè)備的對(duì)地絕緣要求，降低造價(jià)。,,但,110kV,及以上輸電線(xiàn)路傳輸功率大，單相接地短路時(shí)跳,,閘，將造成大

23、面積停電，所以必須采取其他措施提高供電可,,靠性，常用的措施有線(xiàn)路裝設(shè)重合閘，沿線(xiàn)路全線(xiàn)假設(shè)避雷,,線(xiàn)等。,,,35kV,及以下電力系統(tǒng)，在單相接地電容電流未超過(guò)規(guī)定,,值時(shí)，采用中性點(diǎn)不接地運(yùn)行方式；超過(guò)規(guī)定值時(shí)，采用經(jīng),,消弧線(xiàn)圈接地的運(yùn)行方式。這是因?yàn)殡妷旱燃?jí)較低，即使按,,承受線(xiàn)電壓設(shè)計(jì)輸電線(xiàn)路和電氣設(shè)備的絕緣也不會(huì)過(guò)多增加,,造價(jià)，但卻可提高供電可靠性。,,電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析,第三講 電力系統(tǒng)元件的數(shù)學(xué)模型,,（輸電線(xiàn)路的參數(shù)計(jì)算）,,,,,,主講 馬士英,,,一、 系統(tǒng)等值模型的基本概念,,1,、,電力系統(tǒng)分析和計(jì)算的一般過(guò)程,,,首先,將待求物理系統(tǒng)進(jìn)行分析簡(jiǎn)化，抽象出等效電路

24、,,(,物理模型,),；,,,然后,確定其數(shù)學(xué)模型，也就是說(shuō)把待求物理問(wèn)題變成數(shù),,學(xué)問(wèn)題；,,,最后,用各種數(shù)學(xué)方法進(jìn)行求解，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。,,,不同情況下，同一元件的數(shù)學(xué)模型不同。,,,,2,、例：輸電線(xiàn)路模型,,,直流穩(wěn)態(tài),,,,交流穩(wěn)態(tài),,,,暫態(tài),,,,,輸電線(xiàn)路等值電路 數(shù)學(xué)模型,,二、輸電線(xiàn)路的結(jié)構(gòu),,1,、架空輸電線(xiàn)路,,◇,導(dǎo)線(xiàn),,避雷線(xiàn),,桿塔,,絕緣子,,金具,,,,,,（,1,）導(dǎo)線(xiàn)和避雷線(xiàn),,,電性能，機(jī)械強(qiáng)度，抗腐蝕能力；,,主要材料：鋁，銅，鋼；例：,LJ TJ LGJ,,,,（,2,） 桿塔,,木塔：較少采

25、用,,鐵塔：主要用于,220kV,及以上系統(tǒng),,鋼筋混凝土桿：應(yīng)用廣泛,,,（,3,） 絕緣子,,針式：,10kV,及以下線(xiàn)路,,,,,,懸式絕緣子,,主要用于,35kV,及以上系統(tǒng)，根據(jù)電壓等級(jí)的高低組成數(shù)目,,不同的絕緣子鏈。,,,,,棒式絕緣子,,,起到絕緣和橫擔(dān)的作用，應(yīng)用于,10,～,35kV,農(nóng)網(wǎng)。,,,,2.,電纜線(xiàn)路,,導(dǎo)體,,絕緣層,,保護(hù)層,,,三、架空輸電線(xiàn)路的參數(shù),,1,、參數(shù)類(lèi)型,,（,1,）電阻,r,0,：,反映線(xiàn)路通過(guò)電流時(shí)產(chǎn)生的有功功率損耗效應(yīng)，,,實(shí)際上就是導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用。,,（,2,）電感,L,0,：,反映載流導(dǎo)體的磁場(chǎng)效應(yīng)，實(shí)際上就是電流磁場(chǎng),,在導(dǎo)

26、線(xiàn)中所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)式對(duì)電流的阻礙作用。,,（,3,）電導(dǎo),g0,：,線(xiàn)路帶電時(shí)絕緣介質(zhì)中產(chǎn)生的泄漏電流及導(dǎo)體,,附近空氣游離而產(chǎn)生有功功率損耗。,,（,4,）電容,C0,：,帶電導(dǎo)體周?chē)碾妶?chǎng)效應(yīng)，實(shí)際上就是導(dǎo)線(xiàn)與大地,,和導(dǎo)線(xiàn)之間的電容。,,,輸電線(xiàn)路的以上四個(gè)參數(shù)沿線(xiàn)路均勻分布,。,,,2,、架空輸電線(xiàn)路的參數(shù)確定,,（,1,）電阻,,,①,計(jì)算法,,,式中：,,,—,計(jì)算時(shí)，所采用的導(dǎo)線(xiàn)的電阻率，它比導(dǎo)體材料的直流電阻率要大，原因如下：,,,◆,,交流集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)。,,,◆,,絞線(xiàn)的實(shí)際長(zhǎng)度比導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度長(zhǎng),2,～,3,％。,,,◆,絞線(xiàn)的影響，導(dǎo)線(xiàn)的實(shí)際截面比標(biāo)稱(chēng)截面略小。,,銅：

27、,,,鋁：,,,—,導(dǎo)線(xiàn)的標(biāo)稱(chēng)截面，即導(dǎo)線(xiàn)導(dǎo)電部分的截面積，單位,,,,②,查表法,,,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的各種型號(hào)導(dǎo)線(xiàn)單位長(zhǎng)度的電阻，已經(jīng)列表，,,應(yīng)用時(shí)，只要根據(jù)導(dǎo)線(xiàn)型號(hào)查表即可。,,,③,精確計(jì)算時(shí)的修正,,,導(dǎo)線(xiàn)的電阻與溫度有關(guān)，表中所給出的數(shù)值和計(jì)算所得數(shù),,值都是導(dǎo)體溫度為 時(shí)的數(shù)值，精確計(jì)算時(shí)需進(jìn)行修正，修,,正公式,,,,式中,—,溫度修正系數(shù)。 銅：,,鋁：,,（,1,）電抗,,,①,電抗的物理本質(zhì),,電抗實(shí)際上是線(xiàn)路中電流所產(chǎn)生的與線(xiàn)路交鏈的磁通,,（包括本相線(xiàn)路的自感磁通和其他兩相電流在本相中所產(chǎn)生,,的互感磁通）在線(xiàn)路中所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)對(duì)電流的阻礙作,,用。,,,②,導(dǎo)

28、線(xiàn)的全換位,,如果三相導(dǎo)線(xiàn)之間的距離不同，則互感磁通大小不一,,樣，三相線(xiàn)路的電抗不同，這是所不希望的。保證三相線(xiàn)路,,電抗相同的措施有：,,,◆,三相導(dǎo)線(xiàn)對(duì)稱(chēng)布置（等邊三角形布置）,,,◆,三相線(xiàn)路全換位,,,③,計(jì)算法,,單導(dǎo)線(xiàn)每相單位長(zhǎng)度電感和電抗：,,,,,式中： 為三相導(dǎo)線(xiàn)間的互幾何均距，,,,為導(dǎo)線(xiàn)的計(jì)算半徑；,,,為導(dǎo)線(xiàn)材料的相對(duì)磁導(dǎo)率；,,等效半徑；,,,非鐵磁材料的單股線(xiàn)：,,非鐵磁材料的多股線(xiàn)：,,鋼芯鋁線(xiàn)：,,對(duì)于銅（鋁）絞線(xiàn),,,,同桿雙回路架空線(xiàn)路的電感與電抗,,近似計(jì)算時(shí)，由于一,,回路的三相電流在另一回,,路中的任何一相導(dǎo)線(xiàn)中產(chǎn),,生的互感磁通可忽略不計(jì)，,,

29、所以其電抗的計(jì)算同單回,,路一樣。,,,,分裂導(dǎo)線(xiàn)架空線(xiàn)路的電感與電抗,,在遠(yuǎn)距離輸電線(xiàn)路中，限制輸送容量主要是線(xiàn)路的電抗，,,為減小電抗可以通過(guò)增加導(dǎo)線(xiàn)截面和縮小導(dǎo)線(xiàn)之間的距離來(lái)實(shí),,現(xiàn)，后者受絕緣限制不能,,減小，前者將增加有色金,,屬耗量，且效果也不明顯。,,通常采用的方式是利用分,,裂導(dǎo)線(xiàn)，其原理是在 不增,,加導(dǎo)線(xiàn)實(shí)際有色金屬耗量,,的基礎(chǔ)上，增加導(dǎo)線(xiàn)的計(jì),,算半徑 。,,四分裂導(dǎo)線(xiàn),,,,分裂導(dǎo)線(xiàn)的電抗,,,,式中,,,為分裂導(dǎo)線(xiàn)的等值半徑，其值按下式確定。,,,,,,為分裂導(dǎo)線(xiàn)的分裂根數(shù)；,,為每根子導(dǎo)線(xiàn)的計(jì)算半徑；,,為某根子導(dǎo)線(xiàn)到其余子導(dǎo)線(xiàn)之間的中心距。,,,輸電線(xiàn)路電抗的查

30、表確定,,,實(shí)際工作中，可以根據(jù)導(dǎo)線(xiàn)型號(hào)和幾何平均距離查表得到。,,（,3,）電納,①,電納的物理本質(zhì) 電納反應(yīng)了線(xiàn)路對(duì)地分布電容和導(dǎo)線(xiàn)之間電容的作用，它,,取決于導(dǎo)線(xiàn)周?chē)碾妶?chǎng)分布，與導(dǎo)線(xiàn)是否導(dǎo)磁無(wú)關(guān)，因此各類(lèi),,導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)路的計(jì)算方法都相同。,,,②,電納計(jì)算,,,經(jīng)全換位的單回輸電線(xiàn)路的電容與電納計(jì)算,,,,,經(jīng)全換位的雙回輸電線(xiàn)路的電容與電納計(jì)算,,,一般不考慮雙回輸電線(xiàn)路之間的相互影響，即各條線(xiàn)路仍,,按單回路計(jì)算。,,分裂導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)路的電容與電納計(jì)算,,,,,,,③,查表法,,實(shí)際工作中，可以根據(jù)導(dǎo)線(xiàn)型號(hào)和幾何平均距離通過(guò)查,,表確定。,,（,4,）電導(dǎo),,,①,電導(dǎo)的物理實(shí)質(zhì)

31、 電導(dǎo)反應(yīng)沿絕緣子的泄露損耗和電暈損耗，通常泄露損耗很小,,可以忽略，而電暈損耗只有在線(xiàn)路發(fā)生電暈時(shí)才會(huì)存在。,,,②,電導(dǎo)計(jì)算,,先確定線(xiàn)路是否發(fā)生電暈現(xiàn)象，如線(xiàn)路不發(fā)生電暈，則電導(dǎo)為,,零；如有電暈發(fā)生，則先計(jì)算電暈損耗，再由電暈損耗計(jì)算線(xiàn)路的,,電導(dǎo)。,,,電暈發(fā)生條件：,線(xiàn)路的實(shí)際電壓大于電暈臨界電壓。,,,電暈臨界電壓：,,,（普通線(xiàn)路）,,,,（分裂導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)路）,,電暈損耗計(jì)算：,,,,電導(dǎo)計(jì)算：,,,,,,電力系統(tǒng)輸電線(xiàn)路設(shè)計(jì)以晴干天氣情況下線(xiàn)路不發(fā)生電,,暈為原則，所以輸電線(xiàn)路一般情況下不計(jì)電導(dǎo)的影響。,,,四、電纜線(xiàn)路的參數(shù),,1,、電纜線(xiàn)路的參數(shù),,電阻 、電抗

32、 、電納 、電導(dǎo) 。,,2,、電纜線(xiàn)路參數(shù)的特點(diǎn),,,（,1,）電纜線(xiàn)路參數(shù)的計(jì)算遠(yuǎn)比架空線(xiàn)路復(fù)雜，電纜都是,,規(guī)范化生產(chǎn)的，常用的型號(hào)只有有限幾種，所以實(shí)際工作中,,都是將各種電纜線(xiàn)路的參數(shù)測(cè)出列成表格，使用時(shí)只要查表,,即可 ；,,（,2,）電纜線(xiàn)路各相導(dǎo)體之間的距離很近，同架空線(xiàn)路比,,較其電抗要小的多，而電納卻大的多。,,,電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析,第四講 電力系統(tǒng)元件的數(shù)學(xué)模型,,（輸電線(xiàn)路的數(shù)學(xué)模型）,,,,,主講 馬士英,,一、長(zhǎng)線(xiàn)路的分布參數(shù)等值電路,,1,、分布參數(shù)等值電路,,微元段等值電路,,,,,,,,,,,在,dx,微段阻抗,中的電壓降為：,,,,流入,dx

33、,微段并聯(lián)導(dǎo)納,中的電流為：,略去二階微小量,對(duì),x,求導(dǎo),代入,,,,,,,,,,,,,上式中，,A,1,和,A,2,為積分常數(shù)，由邊界條件確定；,γ,為線(xiàn)路,,的傳播常數(shù)；,Z,c,為線(xiàn)路的波阻抗。,γ,和,Z,c,都是只與線(xiàn)路參數(shù)和,,頻率有關(guān)的物理量。,通解,微分,代入,,◆,關(guān)于傳播系數(shù)和波阻抗,,,傳播系數(shù)：,,,,波阻抗：,,,對(duì)于高壓線(xiàn)路,g,1,=0,,：,,,忽略電阻,r,1,和電導(dǎo),g,1,時(shí)：,,◆,積分常數(shù)的確定,,邊界條件：當(dāng),x=0,時(shí)， 。,代入,代入,,,,,,,,,令 ，則可得首末端電壓、電流之間的關(guān)系

34、為：,,,用,Π,形等值電路表示,,,,,,,,可得：,對(duì)比,,用,T,形等值電路表示：,,,,,,可得,,,,,,,電力系統(tǒng)分析計(jì)算通常采用節(jié)點(diǎn)電壓法，為減少節(jié)點(diǎn)數(shù)，,,輸電線(xiàn)路的的等值電路采用,Π,形等值電路。,對(duì)比,,精確計(jì)算式,分布參數(shù)修正系數(shù),代入,,與 的關(guān)系,,,,按泰勒級(jí)數(shù)展開(kāi),取前兩項(xiàng),忽略,g,1,,,并將實(shí)部與虛部分開(kāi),其中,近似計(jì)算式,,,,,,,,,,,,計(jì)算表明對(duì)于線(xiàn)路長(zhǎng)度在,300km,到,1000km,之間的線(xiàn)路，,,利用近似分布參數(shù)所得結(jié)果與精確計(jì)算的誤差很小，完全可,,以滿(mǎn)足要求,。,,,對(duì)于,

35、1000km,以上的輸電線(xiàn)路，應(yīng)采用精確的分布參數(shù)等,,值電路。,,二、中等長(zhǎng)度線(xiàn)路等值電路和數(shù)學(xué)模型,,,中等長(zhǎng)度線(xiàn)路指線(xiàn)路長(zhǎng)度在,300km,～,300km,的架空輸電線(xiàn)路,,和線(xiàn)路長(zhǎng)度不超過(guò),100km,的電纜線(xiàn)路。,,,計(jì)算表明對(duì)于中等長(zhǎng)度線(xiàn)路，其修正系數(shù)：,,,,,,,,其等值電路如圖所示，即不必考慮分布參數(shù)的影響，而采,,用集中參數(shù)等值電路。,,,,,,,,,,,,中等長(zhǎng)度線(xiàn)路的數(shù)學(xué)模型,,三、短線(xiàn)路的等值電路和數(shù)學(xué)模型,,,短線(xiàn)路指電壓等級(jí)在,60kV,以下，長(zhǎng)度小于,100km,以?xún)?nèi)的架,,空線(xiàn)路和比較短的電纜線(xiàn)路。,,采用集中參數(shù)等值電路、忽略對(duì)地導(dǎo)納支路的影響。,,短線(xiàn)路的

36、等值電路如下圖所示。,,,,例題一,,例題二,,電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析,第五講 電力系統(tǒng)元件的數(shù)學(xué)模型,,（變壓器參數(shù)與數(shù)學(xué)模型）,,,,,,主講 馬士英,,一、變壓器的類(lèi)型,,雙繞組變壓器、三繞組變壓器、自耦變壓器（三繞組）,,二、雙繞組變壓器的等值電路及參數(shù)計(jì)算,,1,、等值電路,,2,、參數(shù)計(jì)算,,①,計(jì)算依據(jù)：短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)（ ）,,空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)（ ）,,短路試驗(yàn)：,,將變壓器一側(cè)三相繞組短接，,,在另一側(cè)繞組施加三相對(duì)稱(chēng)電壓，,,調(diào)整所施加的電壓的大小，變壓,,器繞組電流也隨之改變，當(dāng)變壓,,器繞組電流等于額定值時(shí)，此時(shí),,所施加的電壓稱(chēng)為短路

37、電壓，變,,壓器的三相總有功損耗稱(chēng)為短路,,損耗，短路電壓通常用百分值表,,示，即 。,,空載試驗(yàn)：,,,變壓器一側(cè)繞組開(kāi)路，另一側(cè)施加三相對(duì)稱(chēng)額定電壓，,,此時(shí)測(cè)得的變壓器輸入線(xiàn)電流稱(chēng)為空載電流；變壓器的三相,,總損耗稱(chēng)為空載損耗，空載電流通常用百分值表示，即,,,②,參數(shù)計(jì)算,,電阻,R,T,計(jì)算,,短路損耗 ，即繞組電阻上的損耗。,,,,,,后一式中：,,,—,三相短路總損耗（,KW,）,,,—,變壓器額定容量（,MVA,）,,,—,變壓器額定線(xiàn)電壓（,KV,）,,,—,變壓器每相電阻（,Ω,,）,,電抗,X,T,

38、計(jì)算,,,,,,后一式中：,,,—,短路電壓百分值,,,—,變壓器額定容量（,MVA,）,,,—,變壓器額定線(xiàn)電壓（,KV,）,,,—,變壓器每相電抗（,Ω,,）,,,,電納,B,T,計(jì)算,,,,,,,,,后一式中：,,,—,短路電流百分值,,,—,變壓器額定容量（,MVA,）,,,—,變壓器額定線(xiàn)電壓（,KV,）,,,—,變壓器每相電納（,S,,）,,,,電導(dǎo),G,T,計(jì)算,,,,,,,式中：,,,—,三相空載損耗（,KW),,—,變壓器額定線(xiàn)電壓（,KV,）,,,—,變壓器每相電抗（,S,,）,,三、三繞組變壓器的等值電路及參數(shù)計(jì)算,,1,、三繞組變壓器的結(jié)構(gòu)和容量比,,,1,）結(jié)構(gòu)：,,

39、,普通三繞組變：,高壓繞組、中壓繞組和低壓繞組,,,低壓分裂繞組變壓器：,高壓繞組、兩個(gè)電壓相同的低壓繞組,,,低壓分裂繞組變壓器，除能完成電壓變換外，還可以限制,,短路時(shí)的短路電流，具體應(yīng)用情況在發(fā)電廠主系統(tǒng)課程中介紹，,,其等值電路和參數(shù)計(jì)算方法與三繞組變壓器完全相同，以下不再,,單獨(dú)討論,,2,）容量比,,,,,三繞組變壓器根據(jù)使用場(chǎng)所各級(jí)電壓負(fù)荷的不同，三個(gè),,繞組的額定容量可能相同，也可以做成不相同。我國(guó)三繞組,,變壓器按容量比分為三種類(lèi)型：,1,：,1,：,1,；,1,：,1,：,0.5,；和,,1,：,0.5,：,1,。,,在變壓器三個(gè)繞組額定容量不相同的情況下，變壓器的,,額定

40、容量指最大一個(gè)繞組的額定容量。,,,2,、三繞組變壓器的等值電路,,,2,、三繞組變壓器參數(shù)計(jì)算,,①,計(jì)算依據(jù),,短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；開(kāi)路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。,,短路試驗(yàn)：,,,每?jī)蓚€(gè)繞組進(jìn)行短路試驗(yàn),.,試驗(yàn)時(shí)各繞組的電流不得超過(guò)其額定電流，以,,免損壞變壓器。因此對(duì)于不同額定容量的兩個(gè)繞組做短路試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)電,,流為容量小的繞組的額定電流，所得短路損耗也是該額定電流下的數(shù)值，,,應(yīng)用時(shí)需要?dú)w算到變壓器額定容量（電流）之下。例如對(duì)于容量比為,1,：,1,：,,0.5,的變壓器，高壓和電壓繞組；中壓和低壓繞組做短路試驗(yàn)就是在,S,N3,下進(jìn),,行的，將試驗(yàn)測(cè)得的短路損耗歸算到變壓器額定容量之下的公式為：,,

41、,短路損耗最大的兩個(gè)繞組做短路試驗(yàn)。,兩個(gè),100%,的繞組,,做短路試驗(yàn)時(shí)的損耗最大，此損耗稱(chēng)為最大短路損耗,△,P,max,.,,,變壓器銘牌所給出的短路電壓為每?jī)蓚€(gè)繞組做短路試驗(yàn)時(shí),,的短路電壓，并且都已經(jīng)歸算到變壓器額定容量之下，使用,,中無(wú)需再進(jìn)行歸算。,,開(kāi)路試驗(yàn)：,,,與雙繞組變壓器相同。,,,②,參數(shù)計(jì)算,,電阻計(jì)算：,,已知每?jī)蓚€(gè)繞組做短路試驗(yàn)的短路損耗時(shí)。,,,,,,,,,已知最大短路損耗時(shí)。,,,,電抗計(jì)算：,,,,,升壓型與降壓型三繞組變壓器：,,,目的：,,減小主要功率流通方向,,的總電抗，從而減小變,,壓器的電壓損耗，提高,,電壓質(zhì)量。,,,,升壓型

42、 降壓型,,,中間繞組的漏磁分布與電抗：,,,,,,,,,,,中間繞組的電抗可能為,,負(fù)值，但其值很小，一,,般取為零。,,電導(dǎo)和電納計(jì)算：,,,電導(dǎo)和電納通過(guò)空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，由于三繞組變壓器,,與雙繞組變壓器的空載試驗(yàn)方法相同，所以其電導(dǎo)和電納的,,計(jì)算方法也相同。,,,,四、自耦變壓器的等值電路及參數(shù)計(jì)算,,1,、自耦變壓器的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn),,,①,變壓器原副邊之間具有電的直接聯(lián)系，運(yùn)行中中性點(diǎn),,直接接地,,,,,②,自耦變壓器通常做成三繞組形式，第三繞組（低壓繞,,組）與自耦繞組之間僅有磁的聯(lián)系，且采用三角形接線(xiàn)，以,,改善電壓波形。,,,概括起來(lái)，自耦變

43、壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：通常做成三繞組,,形式，其中高壓繞組和中壓繞組采用自耦連接，中性點(diǎn)接,,地；低壓繞組和高壓、中壓繞組之間采用磁連接，接成三角,,形。,,,2,、三繞組自耦變壓器的等值電路,,,與三繞組變壓器相同,,3,、三繞組自耦變壓器的參數(shù)計(jì)算,,電阻、電納、電導(dǎo)計(jì)算,,,三繞組自耦變壓器參數(shù)的計(jì)算依據(jù)與三繞組變壓器相,,同，電阻、電納、電導(dǎo)的計(jì)算方法也相同。,,,另外，與三繞組變壓器各繞組的電阻不同，自耦變壓器,,各繞組的電阻不是各繞組的實(shí)際電阻（或?qū)嶋H電阻按變比歸,,算后的數(shù)值），而是等效電阻，并且可能出現(xiàn)負(fù)值的情況，,,這是自耦變壓器高壓繞組和中壓繞組之間存在電的直接聯(lián)系,,的原因。

44、,,電抗計(jì)算,,,一般情況下，三繞組自耦變壓器銘牌提供的短路電壓未,,歸算到變壓器的額定容量之下；并且低壓繞組的額定容量也,,不一定為變壓器額定容量的,50%,。所以計(jì)算三繞組自耦變壓,,器各繞組的等效電抗時(shí)，必須將銘牌提供的短路電壓先歸算,,到變壓器的額定容量之下，然后再按三繞組變壓器電抗的計(jì),,算方法進(jìn)行計(jì)算。,,短路電壓歸算公式：,,,電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析,第六講 電力系統(tǒng)元件的數(shù)學(xué)模型,,（同步發(fā)電機(jī)與負(fù)荷的數(shù)學(xué)模型）,,,,,主講 馬士英,,,一、同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,,1,、同步發(fā)電機(jī)的等值電路與相量圖,,,,,,,隱極機(jī)（汽輪發(fā)電機(jī)）,,,凸極機(jī)（水輪發(fā)電機(jī)）,,,,,2,、發(fā)電

45、機(jī)運(yùn)行限制,,①,限制條件,,定子繞組電流不得超過(guò)額定值；,,轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組電流不得超過(guò)額定值；,,發(fā)電機(jī)有功出力不超過(guò)原動(dòng)機(jī)最大輸出功率；,,發(fā)電機(jī)定子端部發(fā)熱不超過(guò)允許值，并保證并列運(yùn)行的,,穩(wěn)定性。,,②,運(yùn)行限制圖（隱極機(jī)）,,,,,,,,,,,,,3,、穩(wěn)態(tài)分析時(shí)同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,,,①,機(jī)端電壓保持不變，并作為電力系統(tǒng)電壓相位參考,,節(jié)點(diǎn)（平衡節(jié)點(diǎn)）,,,②,發(fā)電機(jī)有功功率和機(jī)端電壓保持不變，無(wú)功功率根據(jù)系統(tǒng)需要進(jìn)行調(diào)整（,PV,節(jié)點(diǎn)）,,,,,,,③,發(fā)電機(jī)定出力運(yùn)行,—,有功功率和無(wú)功功率保持不變（,PQ,節(jié)點(diǎn)）,,,二、電力系統(tǒng)負(fù)荷及數(shù)學(xué)模型,,1,、電力系統(tǒng)的負(fù)荷及其類(lèi)型

46、,,,①,電力系統(tǒng)的負(fù)荷,,電力系統(tǒng)中用電設(shè)備所消耗的功率。,,,,,②,負(fù)荷分類(lèi),,,綜合負(fù)荷,—,同一時(shí)間內(nèi)電力系統(tǒng)中所有用戶(hù)所消耗的功,,率的綜合。,,供電負(fù)荷,—,電力系統(tǒng)綜合負(fù)荷＋電力網(wǎng)的功率損耗。,,,發(fā)電負(fù)荷,—,電力系統(tǒng)供電負(fù)荷＋發(fā)電廠廠用電功率。,,,,③,負(fù)荷曲線(xiàn)及其分類(lèi),,,負(fù)荷曲線(xiàn),—,電力系統(tǒng)的負(fù)荷是隨時(shí)間變化的，表示負(fù)荷,,隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)稱(chēng)為負(fù)荷曲線(xiàn),,按統(tǒng)計(jì)時(shí)間分：,,,日負(fù)荷曲線(xiàn),—,表示一天當(dāng)中負(fù)荷隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)；,,,周負(fù)荷曲線(xiàn),—,表示一周當(dāng)中負(fù)荷隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)；,,,年負(fù)荷曲線(xiàn),—,表示一年當(dāng)中負(fù)荷隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)；,,按負(fù)荷性質(zhì)分：,,,有功負(fù)荷

47、曲線(xiàn),—,表示電力系統(tǒng)有功負(fù)荷隨時(shí)間變化的曲,,線(xiàn)；,,無(wú)功負(fù)荷曲線(xiàn),—,表示電力系統(tǒng)無(wú)功負(fù)荷隨時(shí)間變化的曲,,線(xiàn)；,,按統(tǒng)計(jì)地點(diǎn)分：,,,用戶(hù)負(fù)荷曲線(xiàn),—,表示電力用戶(hù)的負(fù)荷隨時(shí)間變化的曲,,線(xiàn)；,,,線(xiàn)路負(fù)荷曲線(xiàn),—,表示接于同一條線(xiàn)路的所有用戶(hù)的綜合,,負(fù)荷隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)；,,,變電站（發(fā)電廠）的負(fù)荷曲線(xiàn),—,表示變電站（發(fā)電廠）,,負(fù)荷隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)。,,④,常用負(fù)荷曲線(xiàn),,,用戶(hù)日有功負(fù),,荷曲線(xiàn),—,反映一天,,當(dāng)中有功負(fù)荷隨時(shí),,間變化的曲線(xiàn)。,,不同用戶(hù)日有功,,負(fù)荷曲線(xiàn)的差異很,,大。,,,,,,系統(tǒng)日有功負(fù)荷曲線(xiàn),—,反映一天內(nèi)電力系統(tǒng)有功綜合負(fù),,荷隨時(shí)間變化的情況。

48、,,,特點(diǎn)：,,,,,,1,）曲線(xiàn)比較平坦；,,,2,）最大負(fù)荷小于系,,統(tǒng)各用戶(hù)最大負(fù)荷之和；,,最小負(fù)荷大于系統(tǒng)各用戶(hù),,最小負(fù)荷之和。,,,,同時(shí)系數(shù),=,系統(tǒng)有功綜合負(fù)荷峰值,/,系統(tǒng)中所有用戶(hù)的有,,功負(fù)荷峰值之和。,,實(shí)際工作中往往根據(jù)以往運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定同時(shí)系數(shù)，然后,,利用各用戶(hù)的峰值負(fù)荷和系統(tǒng)同時(shí)系數(shù)確定電力系統(tǒng)有功綜,,合負(fù)荷的峰值。,,,,系統(tǒng)日無(wú)功負(fù)荷曲線(xiàn),—,反映一天當(dāng)中系統(tǒng)綜合無(wú)功負(fù)荷,,隨時(shí)間變化的曲線(xiàn),,,,,,,,,特點(diǎn)：,1,）較有功負(fù)荷曲線(xiàn)平坦；,,,2,）與有功負(fù)荷曲線(xiàn)類(lèi)似，但不完全相同，特別是最,,大無(wú)功負(fù)荷與最大有功負(fù)荷出現(xiàn)時(shí)間不同。,,,系統(tǒng)年持續(xù)有功

49、負(fù)荷曲線(xiàn),—,將一年中的負(fù)荷按從大到小,,的順序重新排列所得到的負(fù)荷曲線(xiàn)。,,,,,,,,,,,用途：,用來(lái)計(jì)算一年中的電能和電能損耗。,,,年最大有功負(fù)荷曲線(xiàn),—,反映系統(tǒng)一年內(nèi)每月最大有功負(fù),,荷變化情況的負(fù)荷曲線(xiàn),,,,,,,,,,,用途：,用來(lái)安排檢修計(jì)劃和裝機(jī)計(jì)劃。,,2,、綜合負(fù)荷的,動(dòng)態(tài),模型,,,考慮電壓和頻率隨時(shí)間變化時(shí)的負(fù)荷模型。,,,,,,3,、綜合負(fù)荷的,靜態(tài),模型,,,認(rèn)為電壓和頻率保持不變時(shí)的負(fù)荷模型,,4,、實(shí)用綜合負(fù)荷靜態(tài)模型,,,①,用靜態(tài)電壓特性表示的綜合負(fù)荷靜態(tài)模型,,②,用電壓及頻率靜態(tài)特性表示的綜合負(fù)荷模型,,,,,,,,直線(xiàn)逼近,,,,③,簡(jiǎn)化綜合負(fù)

50、荷靜態(tài)模型,,注意到系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，頻率非常接近額定頻率，各點(diǎn)電壓,,非常接近額定電壓，所以電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析（潮流計(jì)算）,,時(shí)，就認(rèn)為系統(tǒng)頻率和各用電設(shè)備電壓為額定值。此時(shí)綜,,合負(fù)荷靜態(tài)模型為：,,,電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析,第七講 電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)等值電路,,,,,,主講 馬士英,,,一、電力系統(tǒng)等值電路的繪制,,,,根據(jù)電力系統(tǒng)的接線(xiàn)將各元件的等值電路連接起來(lái)，即,,得電力系統(tǒng)的等值電路。,,,二、電力系統(tǒng)有名制等值電路,,1,、特點(diǎn),,,所有電氣量和元件參數(shù)都是歸算到同一電壓等級(jí),（基本,,級(jí)）,的有名值。,,2,、基本級(jí)的選擇,,,①,根據(jù)分析計(jì)算的方便性選擇；,,,②,選擇電力系統(tǒng)的最高電壓

51、等級(jí)。,,3,、變壓器變比的確定,,,,,①,精確計(jì)算時(shí)，各繞組額定電壓取實(shí)際額定電壓；,,,②,近似計(jì)算時(shí)，各繞組額定電壓取平均額定電壓；,,,平均額定電壓：,同一電壓等級(jí)電網(wǎng)中，各元件的額定電,,壓并不相等，最高者為電網(wǎng)額定電壓的,1.1,倍；最低者為電,,網(wǎng)的額定電壓，為簡(jiǎn)化計(jì)算，可認(rèn)為同一電壓等級(jí)電網(wǎng)中所,,有元件的額定電壓相等，由于該額定電壓約為電網(wǎng)中各元件,,額定電壓的平均值，所以稱(chēng)為平均額定電壓。,,,電網(wǎng)額定電壓（,kV,）：,3 6 10 35 110 220 500,,,平均額定電壓（,kV,）：,3.15 6.3 10.5

52、 37 115 230 525,,4,、歸算公式,,,一般歸算公式：,,,,,近似計(jì)算時(shí)，變壓器變比取平均額定變比，元件額定電壓,,取平均額定電壓，上述歸算公式簡(jiǎn)化為：,,,,,,式中：,U,p(B,),—,基本級(jí)的平均額定電壓；,,,U,p,—,參數(shù)所在電壓級(jí)的平均額定電壓。,,變壓器的參數(shù)歸算公式更可以簡(jiǎn)化為：,,,,,,式中,R,T,、,X,T,、,G,T,、,B,T,均為歸算到基本級(jí)的數(shù)值。,,,三、電力系統(tǒng)標(biāo)幺制等值電路,,1,、基準(zhǔn)值選擇,,1,）選擇原則,,,①,各電氣量的基準(zhǔn)值之間應(yīng)遵守電路的基本規(guī)律；,,,②,基準(zhǔn)值與有名值單位相同。,,2,）基準(zhǔn)值選擇,,電路

53、基本關(guān)系 電氣量基準(zhǔn)值之間的關(guān)系,,,,五個(gè)電氣量 中只要任意給定兩個(gè)，,,其他三個(gè)可以通過(guò)基本關(guān)系導(dǎo)出。,,通常給定 ，則,,,,,通常取發(fā)電廠（變電站）額定容量或某一整數(shù)；,,,通常取基本級(jí)額定電壓（精確計(jì)算）或平均額定電壓,,（近似計(jì)算）。,,,,,,2,、多電壓等級(jí)標(biāo)幺制等值電路中參數(shù)及電氣量標(biāo)幺,,值計(jì)算,,1,）,“,先歸算、然后取標(biāo)幺值,”,,先利用變壓器變比將所有元件參數(shù)和電氣量歸算到基本,,級(jí)；然后利用基本級(jí)的基準(zhǔn)值計(jì)算各元件及電氣量的標(biāo)幺值。,,2,）,“,

54、就地取標(biāo)幺值,”,,利用變壓器的變比和基本級(jí)的基準(zhǔn)值（功率基準(zhǔn)值、電壓,,基準(zhǔn)值）求其他電壓等級(jí)的基準(zhǔn)值（功率基準(zhǔn)值、電壓基準(zhǔn),,值）,,兩種方法的計(jì)算結(jié)果是一樣的，通常采用后者。,,◆,精確計(jì)算時(shí),,變壓器的變比取額定電壓之比，基準(zhǔn)電壓取基本級(jí)的額,,定電壓。,,采用,“先歸算，后取標(biāo)幺值”,時(shí)，采用變壓器的額定變比將,,各元件參數(shù)歸算到基本級(jí)，然后利用基本級(jí)的基準(zhǔn)電壓（額定,,電壓）計(jì)算參數(shù)標(biāo)幺值。,,采用,“就地取標(biāo)幺值”,時(shí)，利用變壓器的額定變比和基本級(jí),,的基準(zhǔn)電壓（額定電壓）求出各非基本級(jí)的基準(zhǔn)電壓，然后“就,,地”計(jì)算參數(shù)標(biāo)幺值。,,◆,近似計(jì)算時(shí),,變壓器的變比取平均額定電壓之

55、比，各元件的額定電壓取,,平均額定電壓。,,此時(shí)參數(shù)標(biāo)幺值的計(jì)算公式簡(jiǎn)化為：,,線(xiàn)路：,,,,,變壓器：,,,,,,四、等值變壓器模型,,1,、變壓器采用 形等值電路存在的問(wèn)題,,,①,有名值計(jì)算時(shí)，除基本級(jí)外，所求得的電氣量都是歸,,算到基本級(jí)的數(shù)值，而非實(shí)際值；,,,②,多電壓等級(jí)環(huán)網(wǎng)中，精確計(jì)算時(shí)存在沿不通方向進(jìn)行,,參數(shù)歸算結(jié)果不一致的問(wèn)題；,,,③,運(yùn)行中變壓器變壓器變比改變后系統(tǒng)參數(shù)的修改問(wèn)題。,,2,、等值變壓器模型,,,,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)等效原理，只要兩個(gè)二端網(wǎng)絡(luò)具有相同的端電,,壓和端電流，則兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)等效。,,對(duì)于圖,C,有：,,,,,對(duì)于圖,d,有：,,,,二者等效條件為：,

56、,例題五,,電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析,第八講 簡(jiǎn)單電力網(wǎng)絡(luò)的分析計(jì)算,,（潮流計(jì)算基本知識(shí)與輻射形網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算）,,,,,主講 馬士英,,一、電力系統(tǒng)潮流分布的概念,,1,、潮流分布,,,正常運(yùn)行情況下，電力系統(tǒng)的電壓和功率分布稱(chēng)為電力,,系統(tǒng)的潮流分布；,,2,、潮流計(jì)算,,,正常運(yùn)行情況下，電力系統(tǒng)電壓和功率分布的計(jì)算稱(chēng)為,,潮流計(jì)算；,,3,、潮流計(jì)算的目的,,,為電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、繼電保護(hù),,裝置的整定計(jì)算等提供依據(jù)。,,二、電力網(wǎng)等值電路的結(jié)構(gòu),,,,,,,,,,,,,,,,電力系統(tǒng)的等值電路由阻抗支路和對(duì)地導(dǎo)納支路組成,,三、阻抗支路的計(jì)算,,,,1,、功率計(jì)算,

57、,①,功率損耗計(jì)算,,,,,,已知首端電壓和首端功率時(shí)：,,,已知末端電壓和末端功率時(shí)：,,,,,,,②,功率平衡關(guān)系,,,,,2,、電壓計(jì)算,,①,電壓降落計(jì)算,,,,,,,,（取 ）,,已知首端電壓和首端功率時(shí)：,,已知末端電壓和末端功率時(shí)：,,,,②,電壓平衡方程與電壓相量圖,,已知末端電壓和末端功率時(shí)：,,,,,已知首端電壓和首端功率時(shí)：,,③,電壓損耗及相角計(jì)算,,,電壓降落：,首末端電壓之間的相量差；,,,電壓損耗：,首末端電壓之間的大小之差；,,,相角：,首末端電壓之間的相位差。,,,已知首端電壓和首端功率時(shí),：,,,,,,,,已知末端電壓和

58、末端功率時(shí)：,,,四、阻抗支路的功率損耗計(jì)算,,,,,,,,五、輻射形網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算,,1,、輻射性網(wǎng)絡(luò),,,用戶(hù)只能從一個(gè)方向獲得電能的電力網(wǎng)。,,,,2,、輻射形網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算,,,①,已知末端電壓和末端功率時(shí)。,,,②,已知首端電壓和首端功率時(shí)。,,,③,已知首端電壓和末端功率時(shí),（實(shí)際情況）,。,,迭代法：,,近似計(jì)算法：,,,④,已知末端功率而對(duì)各母線(xiàn)電壓無(wú)明確要求時(shí)。,,3,、輸電線(xiàn)路的分析計(jì)算,,,,①,輸電線(xiàn)路的潮流計(jì)算,,輸電線(xiàn)路是一個(gè)最簡(jiǎn)單的輻射形電力網(wǎng)絡(luò)，可以根據(jù),,輻射形網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算。,,,,②,輸電線(xiàn)路電能損耗計(jì)算,,精確計(jì)算法,—,積分計(jì)算法,,,,,

59、,,,,,較精確計(jì)算法,—,分段計(jì)算法,,,,,實(shí)用計(jì)算法,—,最大負(fù)荷損耗時(shí)間法,,年最大負(fù)荷利用小時(shí)：,,,,,年最大負(fù)荷損耗時(shí)間：,,,年電能損耗：,,,與負(fù)荷功率因數(shù)和負(fù)荷最大年利用小時(shí)數(shù)有關(guān)，其關(guān),,系見(jiàn)表,3,－,1,，實(shí)用中根據(jù)負(fù)荷的功率因數(shù)和年利用小時(shí)數(shù)查,,出最大負(fù)荷損耗時(shí)間，即可計(jì)算一年中線(xiàn)路的電能損耗。,,,實(shí)用計(jì)算法,—,年負(fù)荷損耗率法（略）,,,③,表示輸電線(xiàn)路運(yùn)行狀況的技術(shù)指標(biāo),,電壓降落,—,線(xiàn)路兩端的電壓相量之差 ；,,,電壓損耗,—,電壓損耗（％）,,；,,,電壓偏移,—,實(shí)際運(yùn)行電壓與線(xiàn)路額定電壓的差值，常,,用百分?jǐn)?shù)表示，即

60、 ；,,,,電壓調(diào)整,(%),；,,輸電效率（％）,；,,,,線(xiàn)損率（％）,。,,④,輸電線(xiàn)路首、末端電壓之間的關(guān)系,,,,,,,,,線(xiàn)路空載情況下 ，即線(xiàn)路空載,,（或輕載情況下）情況下，線(xiàn)路末端電壓高于首端電壓，這,,一點(diǎn),在超高壓輸電線(xiàn)路上應(yīng)予以特別注意，解決的方法是在,,線(xiàn)路兩端裝設(shè)補(bǔ)償電抗器。,,⑤,雙側(cè)電源高壓輸電線(xiàn)路功率傳輸功率,,假定功率參考正方向?yàn)閺木€(xiàn)路,1,端向線(xiàn)路,2,端傳輸，高壓,,輸電線(xiàn)路的電抗,X,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電阻,R,。,,,,,即無(wú)功功率總是從電壓高的點(diǎn)流向電壓低的

61、點(diǎn)。,,,,,,,即有功功率總是從電壓相位超前的點(diǎn)流向電壓相位滯后的點(diǎn)。,,電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析,第九講 簡(jiǎn)單電力網(wǎng)絡(luò)的分析計(jì)算,,（變壓器運(yùn)行分析、兩端供電網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算）,,,,,主講 馬士英,,一、變壓器運(yùn)行情況分析,,1,、變壓器潮流計(jì)算,,,變壓器也是一個(gè)最簡(jiǎn)單的輻射形網(wǎng),,絡(luò)，其潮流計(jì)算按輻射形網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行。,,2,、變壓器的電能損耗計(jì)算,,,變壓器阻抗支路的電能損耗,計(jì)算與輸電線(xiàn)路電能損耗的計(jì),,算方法相同，即：,,,變壓器導(dǎo)納支路的電能損耗,按下式計(jì)算。,,,,,變壓器總電能損耗,,,二、電力系統(tǒng)等值電路的簡(jiǎn)化,,1,、降壓變電所,,,①,降壓變電所的等值負(fù)荷,,等值負(fù)荷,=,低壓

62、側(cè)負(fù)荷,+,變壓器阻抗支路功率損耗,+,變,,壓器導(dǎo)納支路功率損耗。,,,,,,②,降壓變電所的運(yùn)算負(fù)荷,,運(yùn)算負(fù)荷,=,等值負(fù)荷,+,相鄰線(xiàn)路電容功率的一半。,,,,2,、定出力發(fā)電廠,,,,,,,①,等值電源功率,=,發(fā)電機(jī)出力,-,廠用電功率,-,升壓變壓器功率損耗,,,,②,運(yùn)算電源功率,=,等值電源功率,-,相鄰線(xiàn)路電容功率的一半,,,3,、簡(jiǎn)化后的電力網(wǎng)等值電路,,,三、兩端供電網(wǎng)（環(huán)網(wǎng)）潮流計(jì)算,,1,、兩端供電網(wǎng)的概念,,兩端供電網(wǎng),—,負(fù)荷可以從兩個(gè)方向獲得電能的網(wǎng)絡(luò)。它包,,括兩端供電網(wǎng)和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。,,,,2,、兩端供電網(wǎng)潮流計(jì)算,,①,計(jì)算步驟,,,◆,畫(huà)等值電路計(jì)算個(gè)元

63、件參數(shù)；,◆,利用運(yùn)算功率和運(yùn)算負(fù)荷對(duì)等值電路進(jìn)行簡(jiǎn)化；,,,◆,計(jì)算兩端供電網(wǎng)的初步功率分布；,,,◆,確定功率分點(diǎn)；,◆,在功率分點(diǎn)將兩端供電網(wǎng)拆開(kāi)，得到兩個(gè)輻射形網(wǎng)絡(luò)，,,按輻射形網(wǎng)絡(luò)計(jì)算最終功率分布。,,②,初步功率分布計(jì)算,,,初步功率分布,—,不計(jì)電網(wǎng)的功率損耗時(shí)的功率分布；,,,,初步功率計(jì)算：,,,,,,,,,,同樣方法可得：,,,,式中,,上式表明初步功率有兩部分組成：,,,循環(huán)功率：,；由兩側(cè)電源不,,相等引起，該功率只在兩側(cè)電源之間循環(huán)，與電網(wǎng)負(fù)荷無(wú)關(guān)稱(chēng)為,,循環(huán)功率，該循環(huán)功率以從電源,A,流向電源,B,為參考正方向。,,,供載功率：,當(dāng)兩端電源電壓相等時(shí)，循環(huán)功率為零

64、，此時(shí)電,,源送出的功率全部供給負(fù)載，稱(chēng)為供載功率。,,,n,個(gè)負(fù)荷點(diǎn)時(shí)：,,,,,初步功率：,,,③,功率分點(diǎn)確定,,,功率分點(diǎn),—,指功率由兩側(cè)電源供給的負(fù)荷點(diǎn)；,,,有功功率分點(diǎn),—,指有功功率由兩側(cè)電源供給的負(fù)荷點(diǎn)；,,,無(wú)功功率分點(diǎn),—,指無(wú)功功率由兩側(cè)電源供給的負(fù)荷點(diǎn),,求得初步功率分布后，做出初步功率分布圖，即可確定,,功率分點(diǎn)。,,,,,④,最終潮流分布計(jì)算,,,最終潮流分布,—,計(jì)及功率損耗時(shí)的潮流分布；,,,,,,,當(dāng)有功功率分點(diǎn)與無(wú)功功率分點(diǎn)重合時(shí)，在功率分點(diǎn)拆,,開(kāi)；不重合時(shí)，在無(wú)功功率分點(diǎn)拆開(kāi)。然后按輻射形網(wǎng)絡(luò)的潮,,流計(jì)算方法計(jì)算最終潮流分布。,,,,,,四、簡(jiǎn)單環(huán)

65、網(wǎng)（單電壓環(huán)網(wǎng)）的潮流計(jì)算,,,,,,,,,,,在電源點(diǎn)拆開(kāi)后按兩端電壓相等的兩端供電網(wǎng)進(jìn)行計(jì)算。,,五、多電壓等級(jí)環(huán)網(wǎng)（電磁環(huán)網(wǎng)）的潮流計(jì)算,,1,、多電壓等級(jí)環(huán)網(wǎng)的特點(diǎn),,,,,,,,,等效變壓器變比：,,,,,,,特點(diǎn)：,存在由變壓器變比不匹配所引起的循環(huán)功率。,,2,、多電壓等級(jí)環(huán)網(wǎng)潮流分布計(jì)算,,①,計(jì)算循環(huán)功率,,,②,計(jì)算供載功率,,,,,,,,,,畫(huà)出等值電路，并用運(yùn)算負(fù)荷和運(yùn)算電源進(jìn)行簡(jiǎn)化后，按,,單一電壓環(huán)網(wǎng)供載功率的計(jì)算方法計(jì)算。,,③,初步功率分布計(jì)算,,將供載功率和循環(huán)功率疊加即得多電壓等級(jí)環(huán)網(wǎng)的初步功,,率分布。疊加時(shí)供載功率與循環(huán)功率方向相同時(shí)，相加；相反,,時(shí)相

66、減。,,④,確定功率分點(diǎn),（與兩端供電網(wǎng)相同）,,⑤,計(jì)算最終潮流分布,（與兩端供電網(wǎng)相同）,,電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析,第十講 簡(jiǎn)單電力網(wǎng)絡(luò)的分析計(jì)算,,（電網(wǎng)的潮流調(diào)控）,,,,,主講 馬士英,,,一、電力網(wǎng)功率的自然分布,,,不采取任何控制調(diào)節(jié)手段時(shí)，電力網(wǎng)的潮流分布稱(chēng)為自然,,功率分布。,,,輻射形網(wǎng)絡(luò)功率的自然分布,完全取決于各點(diǎn)的負(fù)荷，無(wú)法,,調(diào)控。,,,兩端供電網(wǎng)（包括環(huán)形網(wǎng)絡(luò)）功率（供載功率）的自然分,,布,按阻抗分布，可以調(diào)控。,,,二、兩端供電網(wǎng)（含環(huán)網(wǎng)）供載功率的經(jīng)濟(jì)分布,,,電力網(wǎng)功率的經(jīng)濟(jì)分布,是指使電力網(wǎng)總的有功功率損耗最,,小的功率分布。,,,,,,,,,,,,,為,P,A,、,Q,A,的函數(shù)。,,有功功率損耗 取得極小值的條件為：,,,,,,,即： 同理可得：,,一般情況下有：,,,,,,,,即當(dāng)兩端電力網(wǎng)的功率按電阻分布時(shí)，電力網(wǎng)總的有功損,,耗最小。,,,三、均一網(wǎng)功率的自然與經(jīng)濟(jì)分布,,①,均一網(wǎng)的概念及特點(diǎn),,均一網(wǎng)：,指電壓等級(jí)相同，導(dǎo)線(xiàn)的截面積、線(xiàn)間幾何均距,,相同的電