323614246电力系统分析概念总结

《323614246电力系统分析概念总结》由会员分享，可在线阅读，更多相关《323614246电力系统分析概念总结（28页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、电力系统分析概念总结电力系统分析课程总结电力系统分析课程总结报告学院（部）：电气学院专业班级： 电气工程学生姓名： *指导教师： *2014年 6 月 28 日目录1电力系统概述和基本概念 . 11.1电力系统概述 . 11.2电力系统中性点的接地方式 . 32电力系统元件参数和等值电路 . 32.1电力线路参数和等值电路 . 42.2变压器、电抗器的参数和等值电路 . 42.3发电机和负荷的参数及等值电路 . 52.4电力网络的等值电路 . 53简单电力网络潮流的分析与计算 . 63.1电力线路和变压器的功率损耗和电压降落 . 63.2开式网络的潮流计算 . 73.3环形网络的潮流分布 .

2、74电力系统潮流的计算机算法 . 74.1电力网络的数学模型 . 84.2等值变压器模型及其应用 . 84.3节点导纳矩阵的形成和修改 . 84.4功率方程和变量及节点分类 . 94.5高斯-塞德尔法潮流计算 . 94.6牛顿-拉夫逊法潮流计算 . 94.7P-Q分解法潮流计算 . 95电力系统有功功率的平衡和频率调整 . 105.1电力系统中有功功率的平衡 . 105.2电力系统的频率调整 . 116电力系统的无功功率平衡和电压调整 . 116.1电力系统中无功功率的平衡 . 126.2电力系统的电压管理 . 126.3电力系统的几种调压方式 . 136.4电力线路导线截面的选择 . 137

3、电力系统各元件的序参数和等值电路 . 147.1对称分量法 . 147.2同步发电机的负序电抗和零序电抗 . 147.3异步电动机的参数和等值电路 . 157.4变压器的零序参数和等值电路 . 157.5电力系统的序网络 . 158电力系统故障的分析与实用计算 . 158.1由无限大容量电源供电的三相短路的分析与计算 . 168.2电力系统三相短路的实用计算 . 168.3电力系统不对称短路的分析与计算 . 168.4电力系统非全相运行的分析 . 179机组的机电特性 . 179.1电力系统运行稳定性的基本概念 . 179.2同步发电机组的运动方程式 . 179.3发电机的功-角特性方程式 .

4、 189.4异步电动机的机电特性 . 189.5自动调节励磁系统对功-角特性的影响 . 1810电力系统的静态稳定性 . 1910.1电力系统静态稳定性的基本概念 . 1910.2小扰动法的基本原理和分析在电力系统静态稳定性中的应用 . 1910.3电力系统电压、频率及负荷的稳定性 . 2010.4调节励磁对电力系统静态稳定性的影响 . 2010.5保证和提高电力系统静态稳定性的措施 . 2011电力系统的暂态稳定性 . 2111.1电力系统暂态稳定性概述 . 2111.2简单电力系统暂态稳定性的定性分析 . 2211.3简单电力系统暂态稳定性的定量分析 . 2211.4发电机转子运动方程的数

5、值解法 . 2211.5提高电力系统暂态稳定性额措施 . 23致谢 . 231电力系统概述和基本概念通过本章的学习，对电力系统的各种概念和各种接线方式有了一定的了解，本章主要学习了：电力系统是由实现电能生产、输送、分配和消费的各种设备组成的统一整体。电能生产过程的最主要特点是，电能的生产、输送和消费在同一时刻实现。对电力系统运行的基本要求是，安全、优质、经济地向用户供电。电能生产还必须符合环境保护标准。电力系统中各种电气设备的额定电压和额定频率必须同电力系统的额定电压和额定频率相适应。要了解电源设备和用电设备的额定电压同电力网的额定电压等级的关系。各种不同电压等级的电力线路都有其合理的供电容量

6、和供电范围。电力网的接线方式反映了电源和电源之间，电源盒负荷之间的联接关系。不同功能的电力网对其接线方式有不同的要求。发电厂把别种形式的能量转换成电能，电能经过变压器和不同电压等级的输电线路输送并被分配给用户，再通过各种电气设备转换成适合用户需要的别种能量。这些生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体称为电力系统。火电厂的汽轮机、锅炉、供热管道和热用户，水电厂的水轮机和水库等则属于与电能生产相关的动力部分。电力系统中输送和分配电能的部分称为电力网，它包括升降压变压器和各种电压等级的输电线路。在交流电力系统中，发电机、变压器、输配电设备都是三相的，这些设备之间的连接状况，可

7、以用电力系统接线图来表示。为简单起见，电力系统接线图一般画成单线的。主要知识点如下总结所示。1.1电力系统概述一、电力系统概述1、电力系统的基本概念（1）电力系统：是指由生产、输送、分配电能的设备，使用电能的设备以及测量、继电保护、控制装置乃至能量管理系统所组成的统一整体。（2）动力系统：在电力系统的基础上又加上动力设备，统称为动力系统。（3）电力网络：电力系统中，各种电压等级的输配电力线路及升降压变压器所成为的部分称为电力网络。2、电力系统的发展概况（1）1882年，英国建成第一座发电厂，原始线路输送的是低压直流电。（2）同年，法国人德普列茨提高了直流输电电压，被认为是世界上第一个电力系统。

8、（3）1891年，第一条三相交流输电线路在德国运行，三相交流输电使输送功率、输电电压、输电距离日益增大。（4）目前，大电力系统不断涌现，甚至出现全国性和国际性电力系统。（5）我国已建成华东、东北、华中、华北、西北、华南六个跨省电力系统，独立的省属电力系统还有山东、福建、海南、四川和台湾系统。3、电力接线图（1）地理接线图：按比例显示电力系统中各发电厂和变电所相对地理位置，它反映电力线路的路径和相互间的联接，但不能完全显示各电力元件间的连接情况。（2）电气接线图：显示系统中各电力元件之间的电气联系，但不能反映发电厂和变电所的相对地理位置。二、对电力系统运行的基本要求根据电能生产、输送、消费的特殊

9、性，对电力系统运行有如下三点要求。1、保证可靠地持续供电根据用户对用电可靠性的要求，将负荷分为三个等级：第一级负荷第二级负荷第三级负荷电力系统供电的可靠性，就是要保证一级负荷在任何情况下都不停电，二级负荷尽量不停电，三级负荷可以停电。2、保证良好的电能质量良好的电能质量有三个指标：电压质量、频率质量和波形质量。（1）电压偏移：一般不超过用电设备额定电压的5%。（2）频率偏移：一般不超过0.2 0.5Hz。（3）波形畸变率：指各次谐波有效值平方和的方根与基波有效值的百分比。3、提高系统运行的经济性电力系统的经济指标一般是指火电厂的煤耗以及电厂的厂用电率和电力网的网损率等。篇二：电力系统分析 概念

10、总结电力系统分析第一章：电力系统的基本概念1. 电力系统的组成 ：电能是最重要、最方便的能源。 电力系统：生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体。 发电厂：生产电能 电力网：输送、分配电能。包括升、降压变压器和各种电压等级的输电线路。 用户：消费电能 2电力系统运行的三个主要特点：1.重要性 2.快速性 3.同时性。 3衡量电能质量三指标：电压、频率、波。4对电力系统运行的基本要求：“可靠、优质、经济、环保”。 5u变压器：一次侧额定电压：1.相当于用电设备（U N ） 2.直接与发电机相连(1+5%U N ) 二次侧额定电压：1.(1+10%U N ) 其中5%用于补

11、偿变压器满载供电时，一、二次绕组上的电压损失；另外5%用于补偿线路上的电压损失，因此适用于变压器供距离较长时的情况。 2.(1+5%U N ) 漏抗较小或直接与用电设备相连。 6电网的接线方式1无备用接线：每个负荷只能从一个供电回路取得电能的开式网。包括：放射式接线，干线式接线和链式接线。 优点：简单、经济。 缺点：可靠性低。2有备用接线：每个负荷至少能从两个不同供电回路取得电能的网络。包括：双回路供电网络、双端供电网络和环网。 特点：可靠性显著提高；但设备费用增加较多且运行调度复杂。 电力系统的高压和超高压输电网采取有备用接线方式，配电网根据负荷性质决定接线方式。7电力系统中性点的运行方式1

12、中性点直接接地系统 “大电流接地系统” 可靠性低 绝缘有利 适于110kV及以上 2中性点不接地系统 “小电流接地系统” 可靠性高 绝缘不利 适于335kV3中性点经消弧线圈接地系统 消弧线圈的作用：产生感性电流分量，与接地点容性电流分量相抵消，减小接地点电流，提高供电可靠性。全补偿、过补偿ILIC（考虑系统的进一步发展；避免谐振）、欠补偿第二章 电力网络各元件的参数计算和等值电路1、架空线路的参数和等值电路 1电阻的计算4. 电导计算g=0； 2、电力线路的等值电路 1.短线： 100km的架空线路 Z=R+jX G、B均略； 2.中长线：100km l 300km架空 或者 100km电缆

13、G略 B不能略 型等值电路；3.长线：300km架空或者100km的电缆此时需要考虑分布特性，引入修正系数，更复杂。2. 电抗计算3.电纳3、变压器的参数和等值电路 1双绕组变压器Ps短路损耗（KW）； Vs短路电压百分数；P 0 空载损耗（KW）； I0空载电流百分数；注意单位！ V N KV，折算到哪一侧参数，用相应的额定电压V N ； S N MVA； 2三绕组变压器 电阻计算：电抗的计算:4电力系统的等值电路.1标幺值实际有名值/基准值第四章 电力系统的无功功率平衡和电压调整1无功功率平衡：系统的电压平衡取决于无功功率平衡； 无功功率的平衡应本着分层、分区、就地平衡的原则； 无功电源的

14、无功输出应能满足系统负荷和网络损耗在额定电压下对无功功率的需求。2无功功率负荷：异步电动机是电力系统主要的无功负荷；系统无功负荷的电压特性主要由异步电动机决定。变压器 线路。3无功功率损耗：变压器的无功损耗：输电线路的无功损耗：发电机、同步调相机、静电电容器、静止无功补偿器、静止无功发生器。发电机：发电机是唯一的有功功率电源，又是最基本的无功功率电源。同步调相机：同步调相机相当于空载运行的同步电动机。在过励磁运行时，向系统供给无功功率，起无功电源的作用；在欠励磁运行时，它吸收感性无功功率，起无功负荷作用。由于相应速度较慢，难以适应动态无功控制的要求。（适用于发电厂、大型供电站）静电电容器：静电

15、电容器供给的无功功率Qc与所在节点的电压V的平方成正比，即QcV 2 /Xc式中，Xc1/wc为静电电容器的电抗。当节点电压下降时，它供给系统的无功功率将减少。因此，当系统发生故障或由于其他原因电压下将时，电容器无功输出的减少将导致电压继续下降。换言之，电容器的无功功率调节性能比较差。在运行中调节电容器的功率，可将电容器分解成若干组，根据负荷变化，分组投入和切除，实现补偿功率的不连续调节（单向，只吸收容性无功功率，发出感性无功功率）静止无功补偿器：由静电容器与电抗器并联而成。电容器可发出无功功率，电抗吸收无功功率，两者结合在一起，配以适当调节装置，可以实现平滑改变输出。静止无功发生器：全控型器

16、件，响应速度快，运行范围宽，谐波电流含量少，电压较低时可向系统注入较大无功功率。 5无功功率平衡基本要求：1无功电源发出无功功率应该大于或至少等于负荷所需无功功率和网络中无功损耗之和 2系统还必须配置一定的无功备用容量3尽量避免通过电网元件大量传送无功功率，应该分地区分电压级地进行无功功率平衡 4一般情况下按照正常最大和最小负荷的运行方式计算无功平衡，必要时还应校验某些设备检修时或故障后运行方式下的无功功率平衡一般无功功率按照就地平衡的原则进行补偿容量的分配。小容量的、分散的无功补偿可采用静电电容器；大容量的配置在系统中枢点的无功补偿则宜采用同步调相机或SVC实现无功功率在额定电压下的平衡是保

17、证电压质量的基本条件二、电压调整的基本概念1电压偏移的危害：电压降低：会使网络中功率和能量的损耗加大；电压过低：有可能危机电力系统运行稳定性；电压过高：各种电气设备的绝缘可能受到损害，在超高压网络中还将增加电晕损耗等2允许电压偏移指标：35KV及以上：5；10KV及以下：7；低压照明：+5，-10；农村电网：+7.5，-10(+10，-15)3中枢点调压模式：顺压模式：大负荷时允许中枢点电压低一些，但不低于线路额定电压的102.5；小负荷时允许其电压高一些，但不超过线路额定电压的107.5的调压模式。对于某些供电距离较近，或者符合变动不大的变电所，可以采用这种调压方式。逆压模式：在大负荷时升高

18、电压，小负荷时降低电压的调压方式。一般采用逆调压方式，在最大负荷时可保持中枢点电压比线路额定电压高5，在最小负荷时保持为线路额定电压供电线路较长、负荷变动较大的中枢点往往要求采用这种调压方式恒压模式：介于前面两种调压方式之间的调压方式是恒调压。即在任何负荷下，中枢点电压保持为大约恒定的数值，一般较线路额定电压高25 .4 调整用户端电压Vb可以采取以下措施：（1） 调节励磁电流以改变发电机机端电压Vg；（2）适当选择变压器的变比； （2） 改变线路的参数；（4）改变无功功率的分布（加电容）5电压调整的措施：发电机调压、改变变压器变比调压、利用无功功率补偿调压、线路串联电容补偿调压6各种调压方法

19、的优缺点1、发电机调压：简单灵活，无需投资；考虑因素较多，只做辅助调压手段 2、变压器调压：不能发出和吸收无功，只能用于系统无功充裕时。普通：适于电压波动幅度不大且调压要求不高 有载：适于枢纽变电所及调压要求较高的用户3、并联补偿调压：达到无功分区分层平衡的主要手段；分散于用户：电容集中于中枢点：调相机或SVC4、串联补偿调压：辅助调压手段篇三：电力系统分析基础知识点总结电力系统分析基础目录稳态部分一 电力系统的基本概念填空题简答题二 电力系统各元件的特征和数学模型填空题简答题三 简单电力网络的计算和分析填空题简答题四 复杂电力系统潮流的计算机算法简答题五 电力系统的有功功率和频率调整1电力系

20、统中有功功率的平衡2电力系统中有功功率的最优分配3电力系统的频率调整六 电力系统的无功功率和频率调整1电力系统的无功功率平衡2电力系统无功功率的最优分布3电力系统的电压调整暂态部分一 短路的基本知识1. 什么叫短路2. 短路的类型3. 短路产生的原因4. 短路的危害5. 电力系统故障的分类二 标幺制1. 数学表达式2. 基准值的选取3. 基准值改变时标幺值的换算4. 不同电压等级电网中各元件参数标幺值的计算三 无限大电源1. 特点2. 产生最大短路全电流的条件3. 短路冲击电流im4. 短路电流有效值Ich四 运算曲线法计算短路电流1 基本原理2.计算步骤3.转移阻抗4.计算电抗五 对称分量法

21、1. 正负零序分量2. 对称量和不对称量之间的线性变换关系3. 电力系统主要元件的各序参数六 不对称故障的分析计算1. 单相接地短路2. 两相短路3. 两相接地短路4. 正序增广网络七 非故障处电流电压的计算1. 电压分布规律2. 对称分量经变压器后的相位变化稳态部分一一、填空题1、我国国家标准规定的额定电压有 、 、 。2、电能质量包含电压质量、频率质量、波形质量三方面。3、无备用结线包括单回路放射式、干线式、链式网络。4、有备用界结线包括双回路放射式、干线式、链式、环式、两端供电网络。5、我国的六大电网：东北、华北、华中、华东、西南、西北。6、电网中性点对地运行方式有： 直接接地、不接地、

22、 经消弧线圈接地 三种，其中 直接接地 为大接地电流系统。7、我国110kv及以上的系统中性点直接接地，35kv及以下的系统中性点不接地。二、简答题1、电力网络是指在电力系统中由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的部分。2、电力系统是指由发电机、各类变电所和输电线路以及电力用户组成的整体。3、总装机容量是指电力系统中实际安装的发电机组额定百功功率的总和。4、电能生产，输送，消费的特点：（1）（2）（3）（4）（5） 电能与国民经济各个部门之间的关系都很密切 电能不能大量储存 生产，输送，消费电能各个环节所组成的统一整体不可分割 电能生产，输送，消费工况的改变十分迅速 对电能质量的

23、要求颇为严格5、对电力系统运行的基本要求（1）（2）（3） 保证可靠的持续供电 保证良好的电能质量 保证系统运行的经济性6、变压器额定电压的确定：变压器的一次侧额定电压应等于用电设备额定电压（直接和发电机相联的变压器一次侧额定电压应等于发电机的额定电压），二次侧额定电压应较线路额定电压高10%。只有漏抗很小的、二次直接与用电设备相联的和电压特别高的变压器，其二次侧额定电压才可能较线路额定电压仅高5%。7、所谓过补偿是指感性电流大于容性电流时的补偿方式，欠补偿正好相反，实践中，一般采用欠补偿。二一、填空题1、按绝缘材料，电缆可分为 纸绝缘 、橡胶绝缘 、塑料绝缘 三种类型。2、架空线路由导线、避

24、雷线、杆塔、绝缘子和金具等构成。3、电缆线路由导线、绝缘层、保护层等构成。4.、导线主要由铝（Z）、钢（G）、铜（T）等材料构成。5、线路电压超过220KV时为减小电晕损耗或线路电抗，采用扩径导线或分裂导线。6二、简答题1、 普通钢芯、铝线，标号为LGJ,铝线和钢线部分截面积的比值为5.36.0。 加强型钢芯铝线，标号为LGJT, 铝线和钢线部分截面积的比值为4.34.4。 轻型钢芯铝线，标号为LGJQ, 铝线和钢线部分截面积的比值为8.08.1。2、整换位循环，指一定长度内，有两次换位而三相导线都分别处于三个不同位置，完成一次完整的循环。3、钢芯铝线的电阻，由于可只考虑主要载流部分铝线部分的

25、载流作用，可认为与同样额定截面积的铝线相同。4、分裂导线的采用改变了导线周围的磁场分布，等效的增长了导线半径，从而减小了导线电抗。5、单位长度钢导线的电抗就是单位长度外电抗和内点抗之和。6、电缆线路的电阻路略大于相同面积的架空线路，而电抗则小得多，电抗不是因为电缆三相导体间的距离远小于同样电压级的架空桥路。7、所谓长线路是指在长度100300km之间的架空线路。8、一般线路，指中等及中等以下长度线路，对架空线路，对长度大约为300km,对电缆线路，大约为100km。9、短线路是指长度超过100km的架空线路，线路电压不高时，这种线路电纳的影响一般不大，可略去。10、电力系统负荷的运行特性广义分

26、为负荷曲线和负荷特性，负荷曲线是指负荷随时间而变化的规律，负荷特性是指负荷随电压或频繁变化的规律。11、综合用电负荷是将工业、农业、邮电交通、市政、商业以及城乡居民所消耗的相加功率，因而称电力系统的供电负荷；12、供电负荷再加各发电厂本身所消耗的功率厂用电，是系统中各发电机应发的功率，称电力系统中的发电负荷。13、平均额定电压是约定的，较线路额定电压约高5的电压系列。14、各个量基准值的关系：SB=3UBIB，UB=3IBZB。三一、填空题1、调整潮流的手段有：串联电容、串联电抗、附加串联加压器。2、串联电容的作用是以其电抗抵偿线路的感抗。3、串联电抗的作用与串联电容相反，主要在限流，将其串联

27、在重载线段上可避免该线段过载。4、附加串联加压器的作用在于产生一环流或强制循环功率，使强制循环功率与自然分布功率的叠加可达到理想值。5二、简答题1、电压降落是指线路始末两端电压的相量差。2、电压损耗是指线路始末两端电压的数量差。3、电压调整是指线路末端空载与负载时的数量差。4、最大负荷利用小时数Tmax指一年中负荷消费的电能W除以一年中的最大负荷Pmax。5、年负荷率指一年中负荷消费的电能w除以最大负荷Pmax与一年的8760h的乘积。6、年负荷损耗率指全年电能损耗除以最大负荷时的功率损耗与一年8760h的乘积。7、最大负荷损耗时间是指全年电能损耗除以最大负荷时的功率损耗。8、线损率或网损率是

28、指线路上损耗的电能与线路始端输入电能的比值。9、等值负荷功率，即负荷从网络吸取的功率，就可看作为具有负值的变电所节点注入功率。10、高压输电线路的组空往往远小于电抗，改变电力网络中节点电压的大小，所能改变的主要是网络中无功功率的分布；改变电压的相位，所能改变的主要是网络中有功功率的分布。11、辐射形网络中的潮流是不加控制也无法控制的，它们完全取决于各负荷点的负荷，环形网络中，环式网络的潮流，如不采取附加措施，就按阻抗分布，因而也是无法控制的。两端供电网络的潮流虽可借调整两端电源的功率或电压适当控制，但由于两端电源容量有一定的限制，而电压调整的范围又要服从对电压质量的要求，调整幅度都不可能大。12、辐射形配电网潮流计算的特点：（1）辐射形配电网支路数一定小于节点数。因此，网络节点导纳矩阵稀疏度很高。（2）低压配电网由于线路阻抗大，一般不满足RX，因此通常不能采用P-Q解耦法进行网络潮流计算。（3）对于末端负荷节点前的支路功率就是末端运算负荷功率，所以可以直接求支路功率损耗和电压损耗。