电力系统分析 PPT课件

.,1,电力系统分析基础PowerSystemAnalysisBasis（二）,主讲人：朱晓荣,第二章电力系统各元件的数学模型,1、发电机的数学模型2、变压器的参数和数学模型3、电力线路的参数和数学模型4、电抗器和负荷的数学模型5、电力网的数学模型,2.1发电机的数学模型,一、数学模型,电阻：小，忽略,电抗：,等值电路,.,4,唯一的注入功率元件,调负荷原动机转速（汽门、导水翼）调电压励磁,二、同步发电机的允许运行范围,Eqn,Xd,IN,UN,IN,UN,Eqn,jINXd,2.1发电机的数学模型,.,5,受限条件,定子绕组：IN为限S园弧转子绕组：励磁电流为限F园弧原动机出力：额定有功功率BC直线其它约束：静稳、进相导致漏磁引起温升T弧,定子绕组不超过额定电流,励磁绕组不超过额定电流,受原动机出力限制,进相运行时受定子端部发热限制,留稳定储备,2.1发电机的数学模型,.,6,电力线路,1、导线,架空线：导线、避雷器、杆塔、绝缘子、金具,电缆线：导线、绝缘层、保护层,要求：导电好、机械强度大、抗腐蚀能力强,铝L常用，机械强度不够，钢芯铝线,材料,钢G导电性差，做避雷线,铜T最好，但贵,铝合金HL,2.3电力线路的参数和数学模型,一.线路的结构,.,7,结构,多股线绞合J,排列：1、6、12、18,普通型：LGJ铝/钢比5.66.0,加强型：LGJJ铝/钢比4.34.4,轻型：LGJQ铝/钢比8.08.1,LGJ-400/50数字表示截面积,扩径导线K,扩大直径，不增加截面积LGJK-300相当于LGJQ-400,和普通钢芯相区别，支撑层6股,分裂导线每相分成若干根，相互之间保持一定距离400-500mm,防电晕，减小了电抗，电容增大,2.3电力线路的参数和数学模型,.,8,.,9,四分裂导线,.,10,结构,木塔已不用,2.杆塔,钢筋混凝土塔单杆、型杆,铁塔用于跨越，超高压输电、耐张、转角、换位。独根钢管城市供电,作用分,直线杆塔线路走向直线处，只承受导线自重,耐张杆塔承受对导线的拉紧力,转向杆塔用于线路转弯处,换位杆塔减少三相参数的不平衡,跨越杆塔跨越宽度大时，塔高：100200米,终端杆塔只承受一侧的耐张力，导线首末端,2.3电力线路的参数和数学模型,.,11,2.3电力线路的参数和数学模型,.,12,2.3电力线路的参数和数学模型,.,13,2.3电力线路的参数和数学模型,.,14,2.3电力线路的参数和数学模型,.,15,2.3电力线路的参数和数学模型,.,16,A,B,C,2.3电力线路的参数和数学模型,.,17,2.3电力线路的参数和数学模型,.,18,3.绝缘子和金具,绝缘子,要求：足够的电气与机械强度、抗腐蚀,材料：瓷质与玻璃质元件,类型：针式（35KV以下），悬式（35KV以上）,片树：35KV，110KV，220KV，330KV，500KV,37131924,金具,作用：连接导线和绝缘子,线夹：悬重、耐张,导线接续：接续、联结,保护金具：护线条、预绞线、防震锤、阻尼线,绝缘保护：悬重锤,2.3电力线路的参数和数学模型,.,19,一、多电压等级网络中参数和变量的归算（有名值）,电力线、变压器等值电路级联成电力网等值电路,注意：多级电压网存在一个不同电压级之间的归算问题,变压器的参数与UN有关，归算到哪一侧，值不同,变压器的负载阻抗归算到某一侧时，和变比平方有关,要级联等值电路，须将不同电压级下的阻抗、导纳、电压、电流归算到同一级基本级（取电网最高电压）,归算,2.5电力系统的等值电路,.,20,K的取值,分子是向着基本级一侧的电压,K的计算,分母是向着待归算一侧的电压,手算实际变比,计算机先取变压器额定电压比值，然而再修正,220KV,500KV,110KV,35KV,10KV,T1,35/11,如需将10KV侧的参数和变量归算至500KV侧，则变压器T-1、T-2、T-3、的变比k1、k2、k3应分别取35/11、110/38.5、500/121,.,21,例题：电力网接线如图所示，图中各元件的技术数据见表1、表2，试作出归算到110KV侧和6KV侧的电网等值电路,表1:,表2:,.,22,解:变压器的电阻、导纳，线路的电导都略去不计,归算到110KV侧,变压器T1的电抗：,变压器T2的电抗：,线路L1的电阻、电抗和电纳为：,.,23,线路L2的电阻、电抗为：,.,24,归算到6KV侧,.,25,二、标幺值（标么值）,1、定义：标幺值=,有名值（欧、西、千伏、千安、兆伏安）,基准值（与对应有名值的量刚相同）,标幺值没有单位的相对值参数,三相与单相公式一致,结果清晰,易于判断结果对否,简化计算,无量刚，概念不清,.,26,若选电压、电流、功率和阻抗的基准值为UB，IB，SB，ZB，相应的标幺值如下：,.,27,2、基准值的选取,基准值的单位与对应有名值的单位相同,各种量的基准值之间应符合电路的基本关系,五个量中任选两个，其余三个派生，一般取SB，UB，SB总功率或某发、变额定功率，UB基本级电压,.,28,3不同基准值的标幺值间的换算把标幺阻抗还原成有名值：新基准值下的标幺值：电抗器的换算公式：,.,29,4、电力系统的标幺值等值电路的制定,多电压等级系统仍存在归算问题，有两种求法,归算有名值,指定基本级，将其它级有名值归算到基本级,指定一套基本级下的基准值,用标幺值定义求,归算基准值（就地归算）,将基准值归算到各电压级，形成相应基值,在基本级下指定一套基准值,各电压级参数除以本级下的基值,.,30,三、端部条件完全等值的变压器模型,目标：端部条件与实际电路中的值相等（不需归算）的等值电路,1、双绕组（注意与2-54图的区别）,理想变压器,1:k,推导目的：等值电路中端部条件（，）（，）不变变压器参数受变比影响,.,31,推导过程：从1-1，2-2之间等值，将导纳支路拿出去,如果双端口网络用型表示（且YT=1/ZT）,.,32,等值电路支路以阻抗表示,试推导：,.,33,2、三绕组变压器的等值模型（注意与书上256图的区别）,三绕组可用二绕组方法推出,.,34,3、应用：有名制、线路参数都未经归算，变压器参数则归在低压侧。有名制、线路参数和变压器参数都已按选定的变比归算到高压侧。标幺制、线路和变压器参数都已按选定的基准电压折算为标幺值。,.,35,.,36,一些常用概念,实际变比kk=UII/UIUII、UI:分别为与变压器高、低压绕组实际匝数相对应的电压。标准变比kN有名制：归算参数时所取的变比标幺制：归算参数时所取各基准电压之比非标准变比k*k*=k/kNUIIUIN/UI