电力系统分析第一章.ppt

电力系统分析,1、教材：华中科技大学何仰赞（第三版）2、本课程特点、前修课程、后续课程特点：前修课程：电路理论、电磁场理论、电机学、供电后续课程：继电保护、电力系统自动化3、参考书：韩桢祥，浙江大学，2001年版；于永源、杨绮雯，中国电力，2004年版；亚瑟R.伯尔根，机械工业，2005年版4、考核方式：笔试（闭卷，120分钟、卷面100分，占70），平时（主要是上课考勤记录、课堂练习、作业，占30）,前言,特点,电能不能大量存储；过渡过程十分短暂；电能生产与国民经济各部门和人民生活有着极为密切的关系；电力系统的地区性特点较强,现代控制理论（作支撑）,微机原理应用（作硬件）,数据库应用（作软件）,专业课：电力系统分析、继电保护原理（微机保护）等,来进行计算机控制,前言,电力系统分析,正常稳态分析,计算（U、I、P、Q、f）,运行调整和优化,电力系统的基本概念,各元件的特性和模型,潮流计算,电磁暂态分析（故障分析）,正常稳态分析（稳定性分析）,发电机的电磁暂态分析,对称故障（三相短路）,不对称短路,静态,暂态,前言主要内容,前言,重点：三大计算1、标幺值计算2、稳态计算：潮流；调频、调压3、暂态计算：故障；稳定性,第一章电力系统的基本概念,11电力系统的组成12电力系统的额定电压和额定频率13对电力系统运行的基本要求14电力系统的结线方式15电力系统分析课程的主要内容,第一章电力系统的基本概念重点及难点：,重点：1、电力系统的组成2、电力系统的额定电压和额定频率3、电力系统的结线方式,难点：1、电力系统的结线方式,11电力系统的组成,一、电力系统的组成,工业,农业,商业,生活,发电输电配电用电电网电力系统,11电力系统的组成,一、电力系统的组成1、来源火电：锅炉汽轮机发电机水电：水库水轮机发电机核电：核反应堆汽轮机发电机其它：如风能、地热能、太阳能、潮汐等,一、电力系统的组成2、基本概念电力系统是由发电厂、变电所、输电线、配电系统及负荷组成的。是现代社会中最重要、最庞杂的工程系统之一。电力网络是由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的部分。动力系统在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分（例如火力发电厂的锅炉、汽轮机和水力发电厂的水库、水轮机以及核动力发电厂的反应堆等）包含在内的系统。,11电力系统的组成,一、电力系统的组成2、基本概念总装机容量指该系统中实际安装的发电机组额定有功功率的总和，以千瓦（KW）、兆瓦（MW）、吉瓦（GW）为单位计。年发电量指该系统中所有发电机组全年实际发出电能的总和，以千瓦时（KWh）、兆瓦时（MWh）、吉瓦时（GWh）为单位计。最大负荷指规定时间内，电力系统总有功功率负荷的最大值，以千瓦（KW）、兆瓦（MW）、吉瓦（GW）为单位计。,11电力系统的组成,一、基本概念1、额定电压,12电力系统的额定电压和额定频率,一、基本概念2、额定频率按国家标准规定，我国所有交流电力系统的额定功率为50Hz。3、最高电压等级是指该系统中最高的电压等级电力线路的额定电压。,二、近代电力系统电压、输送距离、输送功率；电源的构成；负荷的构成；高度自动化；远距离大容量直流输电,12电力系统的额定电压和频率,13对电力系统运行的基本要求,特点电能不能大量储存暂态过程非常短促与国民经济及日常生活关系密切,要求安全优质经济环保,安全：保证可靠的供电措施电源与电网的建设（西电东送全国联网）SCADA（SupervisorControlAndDataAcquisition）设备检修（计划检修状态检修）人员素质,13对电力系统运行的基本要求,优质指标,电压：（波动）35kV:5%10kV:7%（畸变）610kV:4%380V:5%（无功功率）,频率：0.2（3000MW)0.5Hz(3000MW）（有功功率）,谐波：负荷侧谐波源,13对电力系统运行的基本要求,负荷（一级二级三级）一级负荷：对这一级负荷中断供电，将造成人身事故，经济严重损失，人民生活发生混乱。二级负荷：对这一级负荷中断供电，将造成大量减产，人民生活受影响。三级负荷：所有不属于一、二级的负荷。,13对电力系统运行的基本要求,经济,EX:一台600MW火电机组，年利用小时6000h，煤耗率320g/kW.h，煤价：300元/吨。Sol：年发电量：600000kW6000h36亿kW.h需标煤：36亿kW.h320g/kW.h115.2万吨标煤燃料费：115.2万吨300元/吨34560万元1%节约：燃料：1.152万吨标煤燃料费：345.6万元,厂用电率,网损,煤耗率（水耗率）,13对电力系统运行的基本要求,环保火电厂装机70煤炭燃烧造成的污染限制污染物的排放量,13对电力系统运行的基本要求,14电力系统的结线方式,无备用结线,包括单回路放射式、干线式和链式网络优点：简单、经济、运行方便缺点：供电可靠性差适用范围：二级负荷,一、结线方式,有备用结线,包括双回路放射式、干线式和链式网络优点：供电可靠性和电压质量高缺点：不经济适用范围：电压等级较高或重要的负荷,14电力系统的结线方式,15电力系统分析课程的主要内容,电力系统运行状况分析计算,原理（分析）方法（数学模型）,试求：（1）发电机，电动机及变压器高、中、低压绕组的额定电压；（2）当变压器T-1高压侧工作于+2.5%抽头，中压侧工作于+5%抽头；T-2工作于额定抽头；T-3高压侧工作于-2.5%抽头时，各变压器的实际变比。,1-3电力系统的部分接线如题图1-3所示，网络的额定电压已在图中标明。,习题,（1）发电机、电动机及变压器高、中、低压绕组额定电压。,解,（a）发电机：网络无此电压等级，此电压为发电机专用额定电压，故VGN=13.8kV。,（b）变压器T-1：一次侧与发电机直接连接，故其额定电压等于发电机的额定电压；二次侧电压高于网络额定电压10%，故T-1的额定电压为121/38.5/13.8kV。,（c）变压器T-2：一次侧额定电压等于网络额定电压，二次侧额定电压高于网络额定电压10%，故T-2的额定电压为35/11kV。,解,（d）变压器T-3：一次侧额定电压等于网络额定电压，二次侧与负荷直接连接，其额定电压应高于网络额定电压5%，因此T-3的额定电压为10/(1+0.05)0.38kV=10/0.4kV。,（1）发电机、电动机及