电分下(华南农业大学)

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1、第九章1、三个基础概念：负荷 供电负荷 发电负荷 负荷:系统中所有电力用户的用电设备所消耗的电功率的总和就是电力系统的负荷， 也称为电力系统的综合用电负荷。 供电负荷：综合用电负荷加上电网功率损耗就是各发电厂应该供给的功率，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消耗的功率就是发电厂应该发出来的功率， 称为电力系统的发电负荷。2、日/年最大/年持续负荷曲线：定义 相关参量 用途定义：用曲线描述某一时间段内负荷随时间变化的规律性-负荷曲线（1）日负荷曲线：系统一天24 小时负荷的变化，常绘成阶梯曲线用途：安排日发电计划 计算日耗电量 确定系统运行方式（2）年最大负荷曲线：

2、描述一年内每月（每日）最大有功功率负荷变化的情况，为时序负 荷曲线用途：安装新机组（新建、扩建）安排检修计划（3）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， 为累计负荷曲线。用途：编制发电计划 计算可靠性 系统规划。相关参量：峰荷Pmax，腰荷，基荷谷荷Pmin，平均负荷Pav=W/t，总耗电量W， 负荷率Km=Pav/Pmax，最小负荷系数*Pmin/Pmax，最大负荷利用小时数Tmax=W/Pmax。3、（静态/动态）负荷特性的基本定义综合负荷的实际取用功率随系统运行参数（电压、频率）的变化而变化，反映这种变化 规律的曲线或数学表达式-负荷特性。负荷特性包含

3、动态特性与静态特性。（1）负荷的静态特性：稳态下负荷功率与电压、频率的关系。P=Fp（U， f） Q=Fq（U， f）（2）负荷模型：对负荷特性作物理模拟或数学描述；综合负荷的静态特性模型：恒定 阻抗模型，多项式模型，幂函数模型。（3）综合负荷的动态特性：采用微分方程和代数方程描述练习题：P6 9-1、9-2、9-4第十章计算题：P2410-1第十一章1、潮流计算的任务/内容：根据给定的稳态运行条件，确定电力系统的运行状态（包括母 线电压相量、电网功率分布和功率损耗）。目的：用于电网规划。用于运行指导。用于继电保护3、手算潮流：（1）开网：已知U、S不同侧：近似计算先利用Un算功率关系 已知U

4、、S同侧：功率及电压损耗交替推进，精确计算，计算过程中不用UN（ 2 ）闭式网：两端供电 简单环网 电磁环网 注意：后两者均以两端供电网为基础，两端供电网最终拆开为两个开网。（3）概念：初步功率分布：不计损耗的功率分布。 最终功率分布：包括损耗的功率分布。 供载/自然功率：与两端电压无关，与两端电压无关、由集中负荷和线路参数决定，常称 供载功率，也叫自然功率。 循环功率（产生、大小、方向）两端电源电压相量差引起（即环路电势）且与线路总阻 抗成反比、各负荷点功率为零时（或者说与负荷功率无关）的功率值。 均一网：各段线路的电抗和电阻的比值都相等的网络。均一电网中，有功和无功的分布彼 此无关。 有功

5、/无功功率分点：网络中某些节点的功率由两侧向其流动，分为有功分点和无功分点。 环路电势：环网中，循环功率由节点A流向B则A、B两点的电势相量差为环路电势。4、计算机潮流：（1）潮流计算的定解条件亦即节点的分类：实际电力系统中的节点类型：负荷节点、发 电机节点、负荷发电机节点、过渡节点。PQ节点、PU节点、平衡节点（基准节点、松弛 节点/摇摆节点：用来平衡全网功率）。（2）雅可比矩阵的特点：各元素的值将随节点电压相量的变化而变化，迭代过程中要不 断重新计算各元素的值。雅可比矩阵与节点导纳矩阵有相同的稀疏性结构。非对称矩阵。（3）（直角坐标下）切线法求解复杂潮流的计算流程/步骤（P54、55）计算

6、平衝节点功率及全部线路功率输出- R蒼计算步骤用公式计算阿UA0及A?严）m停|也斤切山0时,“7旧|?解修正方程式，求山；给定节点电压初值宀0计算题：P6711 -1、11-6按公式计算雅可比矩阵各元素形咸节点导纳矩阵输入原姑数据第十二章1、（1）无功负荷：系统无功负荷的电压特性主要由异步电动机决定，在Un附近，电动 机消耗的无功功率随电压的升降而增减。当电压明显低于UN时，无功功率主要由漏抗中的 无功损耗决定，因此，随着电压下降反而具有上升的性质。变压器无功需求比重；35kV及 以下线路充电功率很小，消耗无功功率；110kV及以上线路轻载时为无功电源，重载时消 耗无功功率。线路在系统中运行

7、时，究竟是充当无功负载还是无功电源，受三个因素影响： 运行电压等级、长度及输送功率的大小。 无功电源（种类、特点，SVC SVG只需了解）：系统无功电源有：发电机：惟一有功电源，最基本的无功电源。发电机的正常运行 以滞后功率因数运行为主。a.当发电机低于额定功率因数运行时，能增加输出的无功，但其 视在功率因受限于励磁电流不超过额定值的条件，将低于其额定值。b.当发电机高于额定功 率因数运行时，原动机的机械功率又成了限制条件。c.发电机只有在额定电压、额定电流和 额定功率因数运行，视在功率才达到额定值，其容量 得到最充分利用。若用发电机调无功，则：其发出的无功可调，不增加费用，但可发无功的 范围

8、是有限的：前提一有功备用充分、有功平衡满足；受P-Q运行极限的限制。若确实需 要，利用近负荷中心的发电机多发无功，使得无功尽快就地平衡 。 同步调相机：a.过励运行，输出感性无功，起无功电源作用，能提高系统电压；欠励 运行，吸收感性无功，起无功负荷作用，可降低系统电压。c.调节性能较好，可实现无功电 压连续调节。d.具有强励功能，可调节系统电压，利于提高稳定性。 缺点：旋转元件，运行维护复杂；有功损耗较大；投资费用较大；响应速度较慢，难适应动 态无功控制要求。 静电电容器：可集中或分散安装，灵活；投资费用较小；运行功率损耗小；无旋转元 件，运行维护方便；可实现补偿功率的分级调节。缺点：无功调节

9、性能较差。 静止无功补偿器（SVC）：可充当无功电源和负荷的双重角色，动态调节性能好；功 率损耗小、响应迅速；静止元件、工作可靠、运行维护简单。此外，静止无功发生器（SVG） 属于一种更先进的静止无功补偿装置，与SVC相比，响应更快，运行范围更宽，谐波电流 含量更少，电压较低时仍可向系统注入较大的无功电流。（2）理解无功平衡（就地）同电压水平的关系：无功负荷、电源电压静特性 无功平衡决定系统的运行电压水平；若系统中无功电源相对无功负荷不足，负荷 的端电压会降低（“牺牲电压水平”），以求达到低电压下新的无功平衡。所以，须具备足够 的无功电源，才能跟随负荷波动，维持节点所要求的电压水平。无功平衡是

10、一个比有功平 衡更复杂的问题，需要考虑总的无功功率平衡、分地区的无功平衡、超高压线路充电功率、 网损、线路改造、投运、新变压器投运及大用户各种对无功平衡的影响。系统一般需按无 功功率 就地平衡的原则进行无功补偿。2、中枢点调压：定义 分类电压中枢点： 系统中选定进行电压监视、控制和调整的节点（母线）。（代表性负荷点、 重要的电压支撑点）类型：逆调压（l.-1.05VN）：大负荷时，提高中枢点电压，使负荷点电压不至太低； 小负荷时，降低中枢点电压，使负荷点电压不至太高。故逆调压要求较高，较难实现。 顺调压（1.025-1.075VQ：大负荷时，允许中枢点电压稍低，但不低于线路额定电压 的102.

11、5%；小负荷时，允许中枢点电压稍高，但不高于线路额定电压的107.5%。适用：中 枢点到各负荷点近，负荷变动小。 恒调压（1.02-1.05VQ :任何情况下，维持中枢点电压大约恒定，一般较线路额定电 压高 2%-5%。3、（1）调压的措施（基本原理P84图12-17、特点、适用情况） 调节发电机励磁电流以改变机端电压VG;能力有限，经济方便；适于由孤立发电厂 不经升压直接供电的小型电网。 改变变比K调压（P85-88降压分接头的选择、升压分接头的选择、有载调压变压器、 三绕组变压器择分接头的选择）；只有当系统的无功电源容量充足时，改变变压器的变比调 压才能奏效。当系统无功功率不足时，首先应装

12、设无功功率补偿设备。 无功功率补偿调压（补偿设备为静电器、补偿设备为同步调相机）； 串联电容补偿；功率因数高或RX的线路，由于电压损耗中QX/V分量小，调压效果 不明显。串联电容提升的末端电压值QXc/V,随无功负荷正比变化，恰与调压要求一致，此 为串补的显著优点。故适用于供电电压为35KV或者10KV、负荷波动大而频繁、功率因数低 的配电线路。无功电源缺乏时：静电电容器、静止补偿器；无功充裕时：调节变压器分接头有载 调压；发电机调压：幅度有限，但经济、直接。（2） 具体计算：分接头调压、无功补偿调压（电容器、调相机）习题:P98 12-3、12-6。（3）静电电容器串补和并补的比较#补串补减

13、少无功流动，直接 减少銭路有坊损:U通过提髙电压水平而臧少有功损 耗，等客量下不如并补作用强通过减少无功流动而 减少电压损耗，不如 串补明显（无功变化由Xf上负电压损耗抵偿如上的电 压损耗，适用于赳压波动频繁、 功率因数低的场合（极端情况）PPT问题：a.为什么无功功率不宜大量远距离传送？ 远距输送无功会影响电压质量和增加网络功率损耗。在系统无功不足时，当电压因改变分接头而升高，会导致该地区所需要的无功增大，从 而扩大了无功缺额，进而导致整个系统的电压水平下降。c. 并联电容器补偿和串联电容器补偿的调压原理及其适用场合（见上图）第十三章1、（1）一、二、三次调频的概念 一次调频：由发电机调速器

14、进行调整。注:所有机组均参与一次调频（除非已满载）, 整个调节实际是由负荷和发电机共同完成，系统单位调节功率K愈大，频率愈稳定，作用是 有限的，它只能适应变化幅度小、变化周期较短的负荷，只能是有差调节； 二次调频：由发电机调频器进行调整机组的输出功率，可整个平行移动发电机组的功 频静态特性曲线，又称作二次调频，可实现无差调节； 三次调频：优化准则，由调度部门根据负荷曲线进行最优分配。 （前两种是事后的，第三种是事前的。）（2）负荷/机组的P-f （有功一频率）静特性Kd（Kd*）：负荷频率调节效应系数心*=13 （当频率下降1%,负荷消耗有功功率减少K D* %）；负荷的单位调节效应负荷的自然

15、属性，故该系数不可控，不可人为调节（没有 专门的调节设备）。（3）发电机组的有功一频率静特性:发电机的0 （6 *）和KG（Kg* ）可以整定，而负荷的Kd （Kd*） 则不行！（4）系统调节功率：KS=Kd+KG=-A %/ f； Ks*=KrKG*+KD*=-A %*/ f*Kr为备用系数，Kr=1即无备用且屁*=0,有备用即Kr1。调频的计算：P107： 13-2，P115： 13-2、13-3、13-4o2、（1）备用容量的两种分类：按存在形式分为：热备用（旋转备用）和冷备用；按作用分为：负荷备用、事故备用、检修备用和国民经济备用。（2）调频厂的基本选择（主调频厂、辅助调频厂）：条件：

16、足够的调整容量和调整范围； 较快的调整速度；调整范围内经济性较好。选择：首选水电厂，其次中温中压电厂。3、互联系统的频率调整：会引起网络中潮流的重新分布，需注意联络线交换功率的控制问 题。互联系统具有相同的频率。第14章1、网损率 网损的计算思路（知道有哪两种方法即可，其它不要求）网损率二（电力网损耗电量/供电量）*100% 计算方法：最大负荷损耗时间法、等值功率法2、降低网损的措施：提高用户功率因数，减少线路输送的无功。改善网络中的功率分 布。合理地确定电力网的电压运行水平。组织变压器的经济运行。对原有电网进行技 术改造。3、火电厂间负荷经济分配：耗量微增率 准则 计算（只要求不计损耗的）（

17、1）耗量微增率：耗量特性曲线上某点切线的斜率，表示在该点运行时输入增量对输 出增量之比。入二dF/dP二tg8。（2）等微增率准则：负荷在两台机组间分配时，如果机组的燃料消耗微增率相等，即 dFi/dPGi二dF2/dPG2，贝9总的燃料消耗量Fi+F2最小。这就是等耗量微增率准则。表示为使 总耗量最小，应按相等的耗量微增率在发电设备或发电厂之间分配负荷。在发电设备或发电 厂之间分配负荷。等微增率准则同样适用多个发电厂间的负荷分配，当 n 个火电厂间进行有 功分配时，只有当各电厂的耗量微增率均相等时，负荷分配则为最经济分配。（3）计算：P125 例 14-3。第十五章1、基本概念理解： 正常运

18、行：电力系统中的同步电机（主要是发电机）都处于同步运行状态。 稳定性：电力系统受干扰后,凭借系统本身固有能力和控制设备的作用，在有限的时间内， 恢复到原始运行状态或稳定到新的稳态运行状态。系统稳定运行则转矩平衡，但是转矩平 衡，系统不一定稳定运行。 同步运行：所有并联运行的同步电机都有相同的电角速度。表征运行状态的参数具有接近 于不变的数值，称为稳定运行状态。 功角6 :表示电势E与电压U的相位差；位置角：功角&还表明了各发电机转子之间的空 间位置，6又称为位置角；功角稳定：根据功角的变化规律来判断的稳定性称为功角稳定。 单机-无穷大系统/无限大容量母线：受端系统容量非常大，不管发电机输出功率

19、多大，受 端电压的大小及相位均保持恒定即，即为受端可看作无穷大功率系统。 静态稳定：电力系统受小干扰后，不发生非周期性失步，自动恢复到起始运行状态的能力。 小干扰：正常的负荷和参数的波动；大干扰：系统结构变化，功率、电流和电压变化大。 功率特性：传输功率与功角6的关系【Pe=f（6 ）】，称为“功角特性”或“功率特性”2、静稳 判据;S=dPe/d6 0；如工作点处S0，系统在该点是静态稳定的；S100%；系统正常运行时，从稳定角度，一般要求静态稳定储备系数不小于15% 。影响因素：扰动前运行方式（注：系统能否维持静态稳定，与小干扰发生大小、具体发生地点无关）。3、提高静稳的具体措施：采用强有

20、力的励磁控制一自动励磁调节器，即提高发电机空载 电势；减小元件电抗；改善电网结构；提高系统电压；第十七章1、理解暂态稳定的相关基础概念电力系统的功角稳定-暂态稳定：指电力系统受到大干扰后，各同步发电机保持同步运 行并过渡到新的或恢复到原来稳定方式的能力。2、（1）影响暂稳的因素：不仅与系统在扰动前的运行方式有关，而且与扰动的类型、地 点及持续时间有关。（2）切线下的功角响应分析3、 不同短路故障时的功角及转子响应分析（课本P177）：前Pi时Pii（X）后Pm4、（等）面积定则最大最小摇摆角保持暂稳的充要条件加速面积和减速面积大小相等，动能增量为零，即短路后的机组重新恢复同步-等面积定则。 最大最小摇摆角（8、8 .）：课本P178。max min 保持暂态稳定的充要条件：加速面积于小于等于最大可能减速面积。5、极限切除功角的含义、具体计算含义：最大可能减速面积与加速面积刚好相等的故障切除角度一极限切除角5 c.iim具体计算：P205、206课后习题17-1、17-26、提高暂稳的措施：改善系统基本元件的特性和参数；采用附加装置-输电线路串电 容、并联电抗等；改善系统运行方式及其他措施；快速障切除故障，采用自动重合闸, 可以增大减速面积；强行励磁：降低决定转子运动的不平衡转矩。