第一章电力系统的基本概念

1、第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念 电力系统电力系统生产、输送、分配和消耗电能的各生产、输送、分配和消耗电能的各种电器设备连接在一起而组成的整体。种电器设备连接在一起而组成的整体。 电力系统的组成：发电厂，输电网，配电网，负电力系统的组成：发电厂，输电网，配电网，负荷荷 确定额定电压的原则：确定额定电压的原则：1. 用电设备：线路额定电压用电设备：线路额定电压2. 发电机：比线路额定电压高发电机：比线路额定电压高53. 变压器：一次侧：线路额定电压（发电机：变压器：一次侧：线路额定电压（发电机：5） 二次侧：比线路额定电压高二次侧：比线路额定电压高10第二章第二章 电力网各元件

2、的等值电路和参数计算电力网各元件的等值电路和参数计算 架空输电线路参数：架空输电线路参数：1. 电阻：电阻：2. 电抗：电抗： 单导线：单导线： 分裂导线：分裂导线：3. 电导：电导：4. 电纳：电纳：S/rseqseqNlg14450ln062802DD.DD.LfxsbeqsbeqNlg14450ln062802DD.DD.Lfx2LVPgg6eqeqN10lg5872rD.Cfb几个距离的概念：（1）导线轴线间的距离D；（2）不同材料的单股导线的自几何均距Ds非铁磁材料单股线：非铁磁材料多芯线：铁芯铝线：14sDre0.779rsD0.7240.771 rsD0.770.9 r（3）分裂

3、导线的自几何均距Dsb分裂根数为2：sbsDD d分裂根数为3：23sbsDD d分裂根数为4：34sbsD1.09 D d（4）互几何均距3eq122331DD D D若三相呈正三角形：eqDD若三相呈水平排列：eqD1.26D（5）导线等值半径eqDeqr分裂根数为2：eqrrd分裂根数为3：32eqrrd分裂根数为4：34eqr1.09 rd 架空输电线等值电路：架空输电线等值电路： 形等值电路形等值电路1.近似模型：近似模型：2.修正模型：修正模型：3.精确模型：精确模型：lblgYlxlrZ0000jjlbkYlxklrkZ0b0 x0rjjlZYlYKYZYZYZKZYZsh1ch

4、2sh变压器等值电路变压器等值电路GTjBTRTjXTGTjBTR1jX1R2jX2R3jX3变压器参数：变压器参数：双绕组变压器的参数计算双绕组变压器的参数计算32N2NST10SVPR3N2NST10100%SVVX32N0T10VPG32NN0T10100%VSIB21212N1NT3w/ww/wV/Vk或5. 变比：变比：4. 电纳（电纳（S）：）：3. 电导（电导（S）：）：2. 电抗（电抗（ ）：）：1. 电阻（电阻（ ）：）：三绕组变压器的参数计算三绕组变压器的参数计算)2S(1)1S(33)S(2S3)1S(3)3S(22)S(1S2)3S(2)1S(32)S(1S121212

5、1PPPPPPPPPPPP32N2NS10SVPRii%21%21%21%)2S(1)1S(33)S(2S3)1S(3)3S(22)S(1S2)3S(2)1S(32)S(1S1VVVVVVVVVVVV3N2NS10100%SVVXii3. 导纳及变比：导纳及变比：同双绕组变压器同双绕组变压器2. 电抗电抗1. 电阻电阻位）位）基准值（与有名值同单基准值（与有名值同单）实际有名值（任意单位实际有名值（任意单位标幺值标幺值 BS标么制：基准值选取： ，平均额定电压：3.15，6.3，10.5，15.75，37，115，230，345，525avV第三章 电力系统潮流计算电压降落：已知V2，S222

6、2222222VjVVRQXPjVXQRPVd2222VXQRPV2222VRQXPV2221222221VVVarctg)V()VV(V电压降落：已知V1，S11111VXQRPV1111VRQXPV11122121121112)()(VVVarctgVVVVVjVVV或末端电压111111111VjVVRQXPjVXQRPVd功率损耗：XVQPQRVQPPLLLLLL222222功率分布：121V2VRjX1LS2LSI1S2S1BS2BS1I2ILBBBLLLLBLSSSSSSSSSSSSS21211121222%100%122121PPSSSSSSLBB输电效率线路总功率损耗：给定不同

7、点的电压功率给定不同点的电压功率迭代计算（精确）迭代计算（精确）AAVLRTjXLjXTRBVDVTGTjBASASAS BSDSBSLDS0S1BQ2BQ）图（b 给定末端负荷功率与首端电压（如给定给定末端负荷功率与首端电压（如给定SLD，VA）设全网为额定电压设全网为额定电压VN； 计算功率损耗（不计电压损耗），推算全网功率计算功率损耗（不计电压损耗），推算全网功率分布、始端功率；（分布、始端功率；（前代前代） 由始端电压、功率向末端推算电压降落（不再另算由始端电压、功率向末端推算电压降落（不再另算功率损耗），计算各母线电压。（功率损耗），计算各母线电压。（回代回代） 反复反复迭代迭代直到

8、收敛（精度）、直到收敛（精度）、两步计算近似两步计算近似ab121aS1aI12S12I2bS2bI1aZ12Z2bZ1S2S1I2I两端供电网的潮流计算：ZV)VV(ZSZSZSZV)VV(ZSZSZSNabbNbaa212211节点导纳矩阵：nnnVYI特点：对称；稀疏；对角线占优；321333231232221131211321VVVYYYYYYYYYIII自导纳和互导纳的物理意义自导纳和互导纳的物理意义令令 ， ，则：，则：当当k=ik=i时，时， 。当网络中除节点。当网络中除节点i i之外，所有其他节点之外，所有其他节点都接地，从节点都接地，从节点i i注入网络的电流和节点注入网络的

9、电流和节点i i的电压之比，为的电压之比，为节点节点i i的自导纳。它等于与节点的自导纳。它等于与节点i i直接相连的各支路导纳之和。直接相连的各支路导纳之和。0kVkjVkiikjVIY,0)(0kjVjiiiiVIY ijiiiyyY0自导纳和互导纳的物理意义自导纳和互导纳的物理意义当当 时，当网络中除节点时，当网络中除节点k k之外，所有其他节点都接地，之外，所有其他节点都接地，从节点从节点i i注入网络的电流和节点注入网络的电流和节点k k的电压之比，为节点的电压之比，为节点i i和和k k之之间的互导纳。实际上节点间的互导纳。实际上节点i i的电流是自网络流入大地的，的电流是自网络流

10、入大地的， 等于节点等于节点i i，k k直接相连的支路导纳的负值。直接相连的支路导纳的负值。ikYik ikikyY追加支路法修改节点导纳矩阵第四章 电力系统有功平衡与频率调整系统频率取决于有功功率的动态平衡三种负荷，三次调频（手段：调速器，调频器，负荷的最优分配）负荷的有功频率特性负荷的频率调节效应系数)aaaa( ffPaffPaffPaPaPNDNNDNNDNDNNNDNDNDDPfKf/fP/PK发电机组的静态频率特性发电机组的静态调差系数：发电机组的单位调节功率：取值范围： （可调，但有限）NGNGNNfPP/Pf/fGNNGGNNG11PfKPfK255

11、004002071625060040GGK,.K,.水轮发电机组：汽轮发电机组：电力系统的有功频率特性：PP2Of2ff1BAP1PD0PGPDPG(f)PD (f)PD(f)单机系统的单位调节功率：DGrDDNGNGD0KKkKPPKfPK,PPKKfPKKKGNNiGniiGGNiGniiGniiGG111调频与调压的关系：先调频，后调压多机系统频率的一次调整：等值单位调节功率niiNiGGNGPPK11有功功率和系统负荷在各类电厂间的合理分配等微增率原则负荷的合理分配：丰水期、枯水期第五章 无功功率平衡与电压调整系统电压取决于系统无功功率的平衡无功负荷：（1）异步电动机（2）变压器无功损

12、耗：12（3）输电线路：35KV以下，110KV以上无功电源：（1）发电机（2）同步调相机（3）静止电容器（4）静止无功补偿器系统无功功率调整：无功功率就地平衡原则中枢点电压调整：逆调压、顺调压、常调压电压调整措施：发电机励磁、变比、无功分布、线路参数降压变压器分接头选择（升压变压器）：（1）最大负荷时：（2）最小负荷时：（3）分接头：（4）校验：2max2maxmax12max2max1max1NTNtVVVVVVVV2min2minmin12min2min1min1NTNtVVVVVVVV2min1max11ttavtVVV并联无功补偿选择一般原则：静止电容器：（1）最小负荷无补偿时，确定

13、变压器变比：（2）最大负荷全补偿，确定补偿容量：kVkVXVkVkVXkVQCCCCC2222222kVVXVkQmaxmaxCmaxCC2222同步调相机：（1）最大负荷时按额定容量过励磁：（2）最小负荷时按（0.50.65）欠励磁：（3）变比：2222kkVVXVQmaxmaxCmaxCC2222kkVVXVQminminCminCC22222222minCmaxCminminCmaxmaxCVVVVVVk串补电容选择：11QVVVXCCCCNCXInVmaxNCNCCImnVQ3maxCNCImI各种调压措施的比较与应用第六章 短路的基本概念和三相短路计算短路的概念，类型恒定电势源（概念）的三相短路（1）短路电流的周期分量与非周期分量（2）短路冲击电流，短路电流有效值，短路功率三相短路实用计算：（1）起始次暂态电流，冲击电流计算曲线的应用：计算步骤：等值电路，网络变换，转移电抗，计算电抗，查计算曲线，LDimLDimimIkIki 22avB*pSavNigi*ptiptVSIVSII331第七章 电力系统元件序阻抗和等值电路对称分量法序阻抗的特点：（1）各序相互独立；（2）某序电流只产生同序电压；（3）计算不对称短路，各序单独计算，叠加；利用对称分量法计算不对称短路的原理发电机