[专业课]电力系统分析-考前辅导.ppt

电力系统分析 考前辅导材料 2011年11月 复习要领 w 开卷考试，考试时间90分钟 w 按照复习要求，重点掌握相关知识点 和计算题的解题思路、过程 w 还要全面复习，充分理解各章节的主 要内容 考试题型及分值 1、单项选择题（每小题3分，共 18 分 ） 2、填空题（每空 3 分，共 15 分） 3、简简答题题（每小题 8 分，共 32 分） 4、计计算题题（2题题，共 35分） 考试题型说明 1、单项选择题四个选择项，只有一个 正确。主要是基本概念、定义、简单的 计算。 2、填空题基本概念、定义、简单的计 算（仅填写几个字或数字即可）。 3、简简答题题重点、要点要答出。 4、计计算题题列出必要的公式，并代入相 关数据，算出结果 第1章 绪论 掌握最大负荷利用小时数基本 概念。 w 钢铁企业的最大负荷利用小时数大于农业最大负荷 利用小时数。 w 如图，最大负荷利用小时数Tmax: Wy=100*3000+70*2000+30*3760 =552800MWh Tmax=552800/100=5528h 第2章 电力网的电能损耗 掌握最大损耗时间max，并会用max计 算线路的电能损耗 掌握网损率概念 选择题 某电力网的全年供电量为800万kWh，电力 网的全年电能损耗为70万kWh，则（ ）。 A、发电机的全年发电量为800万kWh B、用户全年实际用电量为800万kWh C、电力网的网损率为8.75% D、发电负荷为870万kW 网损率=70 / 800100% =8.75% 因此，正确答案是C。 【练习题】 1、如果变压器的空载损耗为100kW， 该变压器在一年中退出运行的小时数 为58h，那么变压器一年的铁损电量为 多少？ 2、怎样得到最大负荷损耗时间？ 掌握两端供电网的潮流计算方法。 第3章 环网和两端供电网的潮流计算 u 两端供电网潮流计算 设两个电源点1、4的电 压相量差为： 则 Z34 4 3 Z23 Z12 1 2 两端U相等时的功率两端U不等产生的功率 Z=Z12+Z23+Z34 Z23 32 Z12Z34 1 4 称为循环功率。 注意：循环功率的正向与电压差 的取向有关，如果取 则循环功率由节点1流向节点4时 为正；反之，取 循环功率由节点4流向节点1时为 正。 （总原则：无电源的外电路，循环功率由高电位 流向低电位；有电源的内电路，循环功率由低 电位流向高电位。） Z23 32 Z12Z34 1 4 会计算节点导纳矩阵 掌握节点的分类（PQ、PV、平衡节点 ） 掌握牛顿-拉夫逊法潮流计算的基本步 骤和收敛判据 第4章 复杂电力系统的潮流计算 其中： Y11 = y10 + y12 + y31 Y22 = y20 + y12 自导纳 Y33 = y30 + y31 Y12 = Y21 = - y12 Y23 = y32 =0 互导纳 Y13 = Y31 = - y31 节点导纳矩阵: 3 2 y12 y31 1 y10 y30 y20 扩充到n节点系统（n不包括参考节点） YB为n x n阶节点导纳矩阵 对角元Yii称为自导纳，它等于与该节点i直接连接 的所有支路导纳的总和。 非对角元Yij (ij)称为互导纳，它等于连接节点i、j 支路导纳的负数，且Yij Yji ；当节点i、j间没有支 路直接联系时， Yij Yji 0。 YB为稀疏的对称矩阵。 PQ节点 给定：注入功率Pi、Qi ，即已知PGi 、PLi 、 QGi 、QLi 待求：Ui 、i 例：降压变电所母线（负荷节点）、固定出 力的发电厂母线。 G i Pi=PGi PLi Qi=QGi QLi 节点注入功率: PV节点 给定：注入功率Pi (即PGi 、PLi ) 、 Ui 和QLi 待求：QGi (即Qi) 、i 例：有一定无功电源的降压变电所母线、有 一定无功储备的发电厂母线。 G i 平衡节点(slack bus) 给定：Ui 、i和PLi 、QLi 待求： PGi、QGi ，即Pi、Qi 在算得系统的潮流之前，网络中的功率损耗是未知 的，所以系统中不可能给定所有节点的注入功率， 必须至少有一个节点来承担整个系统的功率平衡， 因此该节点称为平衡节点。 往往还设定该节点的电压相位角i =0，即作为电压 参考点。一般选主调频厂的母线作为平衡节点。 G i Newton-Raphson法潮流计算 的基本步骤 1）取迭代次数k=0，给定各节点电压初始值ei(k), fi(k), i=1,2,n。 2）根据ei(k), fi(k)求功率或电压的不平衡量Pi(k), Qi(k) , Ui2(k)，比如： 3）根据ei(k), fi(k)求修正方程中系数矩阵中各元素。 4）求解接修正方程得到电压的修正量ei(k), fi(k) 和各节点电 压：ei(k+1)= ei(k)+ei(k) fi(k+1)= fi(k)+fi(k) 如果max|ei(k)|, |fi(k)|KGi , 有利于调频。 如果第j台机组满载，则PL增加时，KGj =0 。 电力系统并列台数越多，在同样负荷变化量 的情况下，频率偏移会更小。 n台机组并列运行时，如果系统负荷变化， 则 w 耗量特性曲线上某一点切线的斜率为（ ）。 A、耗量微增率 B、发电机组单位功率 C、负荷单位功率 D、调差率 正确答案：A 【练习题】有功功率最优分配的目标是什么？应按什 么准则分配？ 掌握电压调整的基本原理、各种调压措 施的特点。 掌握变压器调压的原理和计算方法。 掌握无功功率最优分布的目标和确定方 法。 第6章 电力系统的无功功率 和电压调整 电压调整的基本原理和措施 4节点的实际电压为： G 1234 T1T2 Line UG 1: k1k2 : 1 (H)(H) k1 =UT1H / UT1Lk2 =UT2H / UT2L R+jX (已归算到高压侧) P+jQ 4节点的实际电压为： G 1234 T1T2 Line UG 1: k1k2 : 1 (H)(H) k1 =UT1H / UT1Lk2 =UT2H / UT2L R+jX (已归算到高压侧) P+jQ 为调整4节点电压，可以采取的措施： 调UG 调变压器分接头 改变网络无功分布（装并联无功补偿设备） 改变线路参数（装串联电容器、更换导线） 双绕组降压变压器分接头的选择 U1U2 k : 1 k =UTH / UTL P+jQ 设高压侧实际电压为U1，变 压器阻抗RT、XT已归算到高 压侧，变压器低压绕组的额 定电压为UTL，变压器高压 绕组的分接头电压为UTH。 如果低压侧要求得到的电压为U2，则 U2=(U1 - UT) / k = (U1 - UT) UTL / UTH UTH=(U1 - UT) UTL / U2 其中： UT= (PRT + QXT) / U1 负荷变化时，UT 及U2 都要变化，而分 接头只能用一个，可以同时考虑最大、最小 负荷情况： UTHmax=(U1max - UTmax) UTL / U2max UTHmin=(U1min - UTmin) UTL / U2min 然后取平均值： UTHav=(UTHmax + UTHmin) / 2 根据计算的UTHav选择一个与它最接近的 分接头，最后校验最大、最小负荷时低压母 线的实际电压是否符合要求。 有载调压变压器分别选择最接近的两个分接头。 u 合理使用调压措施进行调压 1）优先考虑调发电机端电压UG Q U QL + Q 2）调变压器分接头的手段应 充分利用。普通变压器需停电 调分接头；使 用有载调压变 压器，调压灵活而且有效，但 价格较贵，而且一般要求系统 无功功率供应较充裕。 3）系统无功功率供应不充裕时，可以用并联电容器 、调相机、静止无功补偿器调压；还可以降低P。 但需额外增加投资。冲击负荷的调压宜用静止无功 补偿器。 【练习题】无功功率最优分配的目标是什么？应按 什么准则分配？ 掌握三相短路电流的计算机计算的基本 步骤。 第7章 三相短路电流的计算机算法 系统形成了节点阻抗矩阵，当k点发生三 相短路时，从k点流出的电流为： Ik= 1 / Zkk 其中 Zkk为节点阻抗矩阵的自阻抗 掌握简单电力系统静态稳定的计算方法。 掌握保证和提高静态稳定的措施 掌握暂态稳定的等面积定则 掌握电网发生短路故障后，会判断系统暂态 稳定性 第8章 电力系统稳定 w 电力系统稳定问题 当系统在某一正常运行状态下受到某种干扰 后，能否经过一段时间后回到原来的运行状态或 者过渡到一个新的稳态运行状态的问题。 根据扰动的大小，电力系统稳定问题可分为： 静态稳定性 暂态稳定性 根据等面积定则，系统 暂态稳定的条件是最大 减速面积edgkfe大于加 速面积abcdka，即： u 等面积定则 【练习题】如图所示，无限大功率系统母线 电压为