《电力系统分析》课程学习指导及复习资料

1、suct-kyzlsuct-kyzl预祝你考研成功!华南理工考研资料联盟（每年更新）华南理工考研资料联盟（每年更新）：suct-kyzlsuct-kyzl预祝你考研成功!华南理工考研资料联盟（每年更新）华南理工考研资料联盟（每年更新）：电力系统分析课程学习指导及复习资料第一部分课程学习目的及总体要求一、课程的学习目的电力系统是一个由大量元件组成的复杂系统。它的规划、设计、建设、运行 和管理是一项庞大的系统工程。电力系统分析便是这项系统工程的理论基础;是电气工程及自动化专业的必修课；是从技术理论课、基础理论课走向专业课学 习和工程应用研究的纽带，具有承上启下的作用。本课程在整个专业教学和培养 高

2、质量学生计划中占有十分重要的地位。该课程充分考虑了电气工程及自动化专业涵盖电力系统及其自动化、继电保护及自动远动、电机与电气，以及工业自动化等专业方向的特点，教学内容的组 织力图满足各专业方向的共同需要，为学生进一步学习相关领域的理论和从事相关领域的工作奠定坚实的基础。通过该课程的学习，既可让学生获得有关电力系统规划、设计、建设、运行和管理的一些具体知识，为后续专业课程及相关专题 的学习打下基础，又培养学生综合运用基础知识解决工程实际问题的能力。该课程主要内容有电力系统的运行状态和特性及其基本要求；电力系统元件模型及其参数计算；电力系统的稳态分析及运行与调整；电力系统三相短路和简 单不对称故障

3、的分析计算；电力系统稳定性的分析计算。二、课程的总体要求通过该课程的学习要求学生全面掌握电力系统分析计算的基本理论和方 法，其中主要内容有：电力系统各元件的基本模型及其参数的计算；电力系统稳态运行分析计算，即电力系统电压和功率分布的计算理论和方法；电力系统稳态 运行的电压调整和频率调整；电力系统三相短路和简单不对称故障的分析计算;电力系统暂态稳定和静态稳定的分析计算。第二部分 课程学习的基本要求及重点难点内容分析第一章电力系统的基本概念1、学习要求（1）应熟悉的内容电力系统的组成：电力系统的额定电压和额定频率：电力系统的运行 要求；电力系统的接线方式等。（2）应掌握的内容电力系统的组成和运行要

4、求；电力系统的额定电压和额定频率；电力系 统的接线方式。（3）应熟练掌握的内容重点要求熟练掌握电力系统的额定电压，特别是如何确定各元件的额定 电压。2、重点难点分析本章的重点是电力系统各元件的额定电压，难点是变压器额定电压的确 定。3、作业习题：1-1, 1-2习题解题步骤：（1）先确定所给系统包含的各元件的额定电压（2）根据变压器变比的定义式，确定各变压器的额定变比。第二章电力网各元件的等值电路和参数计算1、学习要求本章介绍了电力线路和变压器的等值电路及参数计算。 （D应熟悉的内容构建电力线路和变压器的等值模型的基本原理和理论。（2）应掌握的内容电力线路和变压器的等值电路及参数计算（3）应熟

5、练掌握的内容在给定相关数据和条件下能计算出相应等值参数和其等值电路，如书中例题2-1、2-4和2-5。本章另一个重要概念是标幺制，要求掌握各 元件统一基准下标幺值的计算，如例题2-8,掌握平均额定电压的概念 和使用场合。2、重点难点分析本章要求重点掌握变压器的等值电路及参数计算；本章的难点在标幺值的概 念和制作统一基准标幺值的全网等值电路（含几个电压等级系统的标幺值等值电 路）；平均额定电压的概念，制作含理想变压器和不含理想变压器的标幺值等值 电路。3、典型例题分析（解）例2-1 llOkV架空输电线路的导线型号为LG-185,导线水平排列，相间距离为4m。 求线路参数。解：线路的电阻r =

6、=二 0.1711/kms 185由手册查得LG-185的计算直径为19mm。线路的电抗x = 0A445 lg = 0.1445 lg 126x400Q Q /= 0.402Q / kmD0.88x19x0.5线路的电纳7 SXX 10_6S/km = 2.78x 10-6S/km .1.26x4000lg19x0.5例2-4有一台SFL）20000/110型向lOkV网络供电的降压变压器，铭牌给出的试验数据 为：A/s=135kW, rs%=IO.5, A=22kW，I（）%=0.8o试计算归算到高压侧的变压器参数。 解:由型号知，SN=20000kVA，髙压侧额定电压rN=110kV。各

7、参数如下：suct-kyzlsuct-kyzl预祝你考研成功!4华南理工考研资料联盟(每年更新)4华南理工考研资料联盟(每年更新)：suct-kyzlsuct-kyzl预祝你考研成功!4华南理工考研资料联盟(每年更新)4华南理工考研资料联盟(每年更新)：xlO、AxT=1005；vxlO、AxT=1005；v135xllfxlQ3Q = 4.080 200002103=tS?Sx103q= 63-53QGr =等xlO_34% sbt =_x_ 1002?X 10-5 = 1.82X10-r v1N诗 x 10-3 100110 1011例2-8发电机试计算图2-15(a)输电系统各元件电抗的

8、标幺值。己知各元件的参数如下： 兄二30MVA，(n)=10. 5kV, X)=0. 26；变压器T-l 5tkn)=31. 5MVA, 0-10. 5, T1=10. 5/121;变压器T-2 5t2(n)=15MVA, K%=10. 5，AT2-110/6. 6；电抗器K二例2-8发电机ZR(N)=0. 3kA, A%=5;架空线路长80km，每公里电抗为0.4Q；电缆线路长2. 5km,每公里电 抗为0. 08 0 o解：首先选择基准值。取全系统的基准功率SIOOMVA。为了使标幺值的等值电路中不 出现串联理想变压器，选取相邻段的基准电压比ABdiDn, b(h 1.)。这样，只要选出三

9、 段中某一段的基准电压，其余两段的基准电压就可以由基准变比确定了。我们选第I段的基 准电压(i)= 10. 5kV,于是VBa =誦一-= 10.5 - kV = 121kV卜 n)10.5/121n) = (11) 7=厂峭 77K 5(11-111)K 5(1-11)5(11-111)= 10.5kV = 121 -=7.26 kV(10.5/121)x(110/6.6)110/6.62一 2一 X .3010.52= A(即=X_*-X 昏=0.26xx-l = 0.87g(n) yb()SB 1O.52SB 1O.521O.52X X St(n、(1)2一 x X 10031.510.

10、52100 =0.331212= = 0.4x80 x1 = 0.22 1212V一八 T2(B)*V一八 T2(B)*100j戶xH = 058 ST观 vlw 100215_1.0，A0.6, cos炉= 0.85。试求在额定满载运行时的电势解：用标幺值计算，额定满载时戶1.0，/=1.0。（一）先计算9。由图3-14的相量图可得Eq =(P + XqI sin 炉)2 + (XqI cos 炉)2=7(1 + 0.6x 0.53)2 + (0.6x 0.85)2 = 1.41（二）确定左y的相位。相量和P间的相角差X I cos X I cos (p5ts =-i 0.6x 0.851

11、+ 0.6 x 0.53也可以直接计算Eq同1的相位差（J 4- +(p) = 1 sin 53c = 0.8，1 q - I cos(J +(p) = l cos 53a - 0.6Vd =KsinJ = rsin21 =0.36, vq =rcos(y = rcos2i =0.93(四)计算空载电势FqE(/ =E() + (Xd - X(f )/y = 1.41 + (1 0.6) X 0.8 =1.734、作业习题：3-8AJ题涉及知识点：（1）EqV、I之间的关系，式（3-70）（2）之间的关系，式（3-69）。3-8解题思路：（1）作出相量图，由相量图求得和（2）计算0与的相位差5

12、+（p,由此可计算/、人,和匕;（3）由己经得到的2与7,可计算得到4/。第五章 电力系统三相短路的暂态过程1、学习要求（1）应熟悉的内容电力系统正常运行的破坏多半是由短路故障引起的。发生短路时，系 统从一种状态剧变到另一种状态，并伴随产生复杂的暂态现象。通过本章的学习应熟悉突然短路时的电磁暂态现象，恒定电势源电路短路过程的分析，同步发电机突然短路暂态过程的物理分析，以及同步电机常用暂态参数的意义及其应用。（2）应掌握的内容重点掌握三相短路的基本概念：短路冲击电流、短路电流的最大有效值和短路功率；以及同步电机常用暂态参数的意义及其应用，特别是相量图5-11和图5-23,已知发电机机端电压和电流

13、（或功率）确定空载电势、 暂态电势和次暂态电势，如例题5-1和5-3o（3）应熟练掌握的内容应熟练掌握短路冲击电流、短路电流的最大有效值和短路功率的计算 公式；以及同步电机常用暂态参数的意义及其应用，特别是相量图5-11 和图5-23，已知发电机机端电压和电流（或功率）确定空载电势、暂 态电势和次暂态电势，如例题5-1和5-3。2、重点难点分析无阻尼和有阻尼绕组发电机的短路电流;暂态参数和次暂态参数的意义及其无阻尼和有阻尼绕组发电机的短路电流;暂态参数和次暂态参数的意义及其应用；短路冲击电流、短路电流的最大有效值和短路功率。3、典型例题分析例5-1就例3-2的同步电机及所给运行条件，再给出二0

14、.3,试计算电势；和。解：例3-2中己算出Eq=1.41和/d例5-1就例3-2的同步电机及所给运行条件，再给出二0.3,试计算电势；和。解：例3-2中己算出Eq=1.41和/d=0.8,因此 Eq=EQ+(Xd-Xq)Id= 1.41 + (0.3 - 0.6)x0.8 = 1.17 根据相量图5-12,可知Er =+ XrdIsm(p)2 + (Zcos)2(1 + 0.3x 0.53)2 +(0.3x 0.85)2 = 1.187电势Ef同机端电压r的相位差为图 5-12例5-1的电势相量图XdI (P0.3x0.85o =t= (2VXrdIsm(p 1 + 0.3x0.53= 12.

15、4例5-3同步发电机有如下的参数：1=1.0,A； =0.6，；z = 0.3 , Xnd =0.21, X；=0.31,cosp = 0.85 o试计算额定满载情况下WWW。解：木例电机参数除次暂态电抗外，都与例5-1的电机的相同，可以直接利用例3-2和 例 5-1 的下列计算结果：Eq =1.73,=1.17,J = 21.r,Ff/ = 0.93,= 0.36=0.6Jj =0.8。根据上述数据可以继续算出E: =Vq +=0.93 + 0.21x 0.8 = 1.098(E；)2+(E：)2(E；)2+(E：)2 =1.112厂3K、- = 21.1 -9 =12.1 E”q电势相量图

16、示于图5-25。如果按近似公式(5-56)计算，由相量图4-20可知En =/ sin(p)2 + (Xj I cos0.12。调相机SC: 5 MVA, %0.2。变压器T-l: 31.5MVA,Vs%=10.5； T-2： 20MVA, Vs%=10.5； T-3： 7.5MVA, Vs%=10.5。线路L-h 60km； L-2：20km； L-3： 10km。各条线路电抗均为 0.4l/km。负荷LD-1： 30MVA； LD-2： 18MVA； LD-3：6MVA0解：先将全部负荷计入，以额定标幺电抗为0.35，电势为0.8的电源表示。(一)选取5b=ioomva和rB=rav，算出

17、等值网络图6-i8(b)(一)选取5b=ioomva和rB=rav，算出等值网络图6-i8(b)中各电抗的标幺值如下:=0.2逆=45X. =0.35x1 = 1.95 4 18=0.105x= 0.33 631.5=0.105x-=1.487.5发电机负荷LD-1负荷LD-3变压器T-2X, =0.12xi = 0.21 60%, =().35乂更=1.17330=0.35x= 5.836%7 =0.105x152 = 0.53 20调相机负荷LD-2变压器T-1变压器T-3线路L-2100=0.4x 线路L-2100=0.4x 20 x= 0.061152线路 L-1=0.4x60 x-

18、= 0.181152线路 L-3=0.4x10 xl = 0.031152取发电机的次暂态电势El.OSo调相机按短路前额定满载运行，可得E2=V + X；iI = + 0.2x = ,2图6-18例6-7的电力系统及其等值网络（二）进行网络化简火12 =(X.+ X9 = j X+ 0.33 + 0.18 = 0.681213690.2 + 1.174x I 95 %I3 = X2 /X4) + X7+ XG = 4+ 0.53 + 0.06 = 1.9%M=(%|2%M=(%|2/ZI3)+wExX3 + E3X 1.08x1.17 + 0.8x0.2 t TOC o 1-5 h z =1

19、.04%!0.2 + 1.17+4I2 1.2x1.95 + 0.8x4%2 +X4-4 + 1.951.04x 1.9 + 0.93x 0.68 t -=1.01X12+X12+I130.68 4-1.9（三）起始次暂态电流的计算由变压器T-3方面供给的为广会【0.523由负荷LD-3供给的为r,寺盖r,寺盖=0.137（四）冲击电流计算为了判断负荷LD-1和LD-2是否供给冲击电流，先验算一下苡点b和c的残余电压a点的残余电压为Va =(义8 +!)r = (1.4 + 0.03)0.523 = 0.75线路L-1的电流为线路L-2的电流为rL2 = r- rL = 0.523 - 0.4

20、27 = o.o96b点残余电压为Vh=Va+(X9 + X6 )1 = 0.75 + (0.18 + 0.33)0.427 = 0.97c点残余电压力 Vc = Va + (Xlo + X7)rL2 = 0.75 + (0.06+0.53)0.096 = 0.807因和K都高于0.8,所以负荷LD-1和LD-2不会变成电源而供给短路电流。因此，由 变压器T-3方面来的短路电流都是发电机和调相机供给的，可取im=1.8。而负荷LD-3供给 的短路电流则取冲击系数等于1。短路处电压级的基准电流为kA = 9.16kA 0.45 .丄 0.21r 0.7L忐6 百(C)021 ft240.21.5

21、7 (d)7-32电力系统结线图及（b）正序、（c）负序、d）零序网络解：（一）参数标幺值的计算选取基准功率5b=i2omva和基准电压rB=rav,计算出各元件的各序电抗的标幺值（计算 过程从略）计算结果标于各序网络图中。（二）制订各序网络正序和负序网络，包含了图屮所有元件见图7.32（b） （c）o因零序电流仅在线路L和变压器T-1中流通，所以零序网络只包含这两个元件见图7-32（d）o（三）进行网络化简，求正序组合电势和各序组合电抗。正序和负序网络的化简过程示于图7-33。对于正序网络，先将支路1和5并联得支路7,它的电势和电抗分别为=L67x24 = 12202x24 =（）661 X

22、x +50.9+ 2.470.9 + 2.4将支路7、2和4相巾联得支路9,其电抗和电势分别为X9 =+ X4 = 0.66 + 0.21 + 0.19 = 1.06 , E9=Ey= 1.22将支路3和支路6串联得支路8,其电抗为8=X3+%6=0.21+3.6=3.81suct-kyzlsuct-kyzl预祝你考研成功!华南理工考研资料联盟侮年蘸）:华南理工考研资料联盟侮年蘸）:suct-kyzlsuct-kyzl预祝你考研成功!华南理工考研资料联盟侮年蘸）:华南理工考研资料联盟侮年蘸）:suct-kyzlsuct-kyzl预祝你考研成功!华南理工考研资料联盟(每年繭?): 华南理工考研资

23、料联盟(每年繭?): 将支路8和支路9并联得组合电势和组合电抗分别为1.22x3.811.06 + 3.81=0.95，3.81x1.061.22x3.811.06 + 3.81=0.95，3.81x1.063.81 + 1.06= 0.83对于负序网络Y = = 0.27，X4 =0.27 + 0.21 + 0.19 = 0.67+50.45 + 0.7义8 =y3 +又6 =0.21 + 1.05 = 1.26， X 冗126x0i67 =0.44 %8 + %91.26 + 0.67对于零序网络=X2 +X4 =0.21 + 0.57 = 0.78(a)61.26Va2(b)正序(a)和

24、负序(b)网络的化简过程(a)61.26Va2(b)正序(a)和负序(b)网络的化简过程4、作业习题：7-3, 7-5解题思路同例7-4。第八章 电力系统不对称故障的分析和计算1、学习要求简单故障是指电力系统的某处发生一种故障的情况：简单不对称故障包括单 相接地短路、两相短路、两相短路接地、单相断开和两相断开等。本章系统地介 绍了这几种不对称故障的分析计算方法。（1）应熟悉的内容简单不对称故障的基本概念和分析计算方法;（2）应掌握的内容正序等效定则；复合序网的制定；用复合序网对各种不对称故障的分析计算：电压和电流对称分量经变压器后的相位变换:（3）应熟练掌握的内容单相接地短路、两相短路和两相短

25、路接地故障的复合序网（图8-2、图8-5和图8-8）及其分析计算方法，如例题8-1，以及短路处的电流电压相量图，图8-3，图8-6和图8-9;正序等效定则的应用。2、重点难点分析复合序网的制定：根据各种简单不对称故障，用经序量表示的边界条件来 制定复合序网。单相短路复合序网等效成正、负、零序网串联；两相短路复合序网等效成正、负序并联；两相短路接地等效成正、负、零序网的并联。正序等效定则：根据各种简单不对称故障，总结出统一的正序分量算式: / （O式中：！”表示附加电抗，其值随短路的型式不同而不同，上角标GO是代表短 路类型的符号。公式表明了一个很重要的概念：在简单不对称短路的情况下，短路点电流

26、的 正序分量，与在短路点每一相中加入附加电抗而发生三相短路时的电流相 等。3、典型例题分析例题8_1计算各种不对称短路时的短路电流的方法与步骤（结合例7-4）:a）参数标幺值的计算；b）绘出各序网络；c）进行网络化简，求正序等值电势和各序输入电抗；d）计算附加电抗的值；确定各种短路情况下的短路电流。suct-kyzlsuct-kyzl预祝你考研成功!华南理工考研资料联盟（每年觀华南理工考研资料联盟（每年觀ff） : suct-kyzlsuct-kyzl预祝你考研成功!华南理工考研资料联盟（每年觀华南理工考研资料联盟（每年觀ff） : 例8-1对例7-4的输电系统，试计算f点发生各种不对称短路时

27、的短路电流。解：在例7-4的计算基础上，再算出各种不同类型短路时的附加电抗值，即能确定短路电流。对于单相短路=%2Z +I0Z =0.44 + 0.78 = 1.22 , w(,) =3170115kV侧的基准电流为IB = 一kA = 0.6 kA V3xll5因此，单相短路时二 x0.6kA=0遍巧）=3x0.28 kA = 0.84 kA 对于两相短路= X2. = 0.44, m(2) = V3I =22?X 0.6 kA = 0.45 kA +0.83 + 0.44/)2) =n/2)/ = V3xO.45kA = O.78kA 对于两相短路接地么 / 4 = ().44 / 0.7

28、8 = 0.28;n(u) = yl3yl-XX /(Z2z + X0z)2l =-0.44x 0.78/(0.44 + 0.78)2 =1.52(14)a0.950.83 + 0.28(14)a0.950.83 + 0.28x 0.6 kA = 0.51 kA巧1，二=1.52x 0.51 kA = 0.78kA4、作业习题：8-1，8-11解题思路和步骤同例8-1 o（下册）第十章电力传输的基本概念（电力网的电压和功率分布）1、学习要求这一章介绍了交流电力系统有关功率传输的基本概念，包括了网络元件的电 压降落和功率损耗。（D应熟悉的内容交流电力系统有关功率传输的基本概念，包括网络元件的电压

29、降落和功率损耗的概念和计算方法。（2）应掌握的内容电压降落、电压损耗和电压偏移的概念。（3）应熟练掌握的内容网络元件的电压降落和功率损耗的计算。2、重点难点分析电压降落相量分解的两种方法：选相量K和匕为参考轴得到两套纵、横分 量的公式。切记，用这两套公式计算纵、横分量时，要取同一点的电压和功率。 注意电压降落和功率损耗的计算公式均采用电压和功率进行计算，而不是用电压 和电流。第十一章 电力系统的潮流计算（电力网的电压和功率分布）1、学习要求本章以第十章介绍的网络元件的电压降落和功率损耗计算为基础，介绍了开 式网络和简单闭式电力网电压和功率分布的基本原理和方法。木章还介绍了以计算机为工具的复杂电

30、力系统稳态潮流计算的数学模型和 基本算法一一牛顿拉夫逊法和PQ分解法。（D应熟悉的内容电力系统潮流计算的概念、数学模型、基本原理和相应的程序框图。（2）应掌握的内容牛顿拉夫逊法的基本原理及其极坐标形式的修正方程、PQ分解法是 如何从牛顿拉夫逊法简化而来及其使用特点，图11-27和图丨1-30。（3）应熟练掌握的内容开式网络和简单闭式网络的功率分布、电压分布的分析和计算。2、重点难点分析在计算网络功率分布时，要掌握节点运算负荷的计算方法，并用来简化网络。在开式网络中不计网损时功率分布是确定的。未知各节点电压时，可按额定电压 计算各元件的功率损耗，然后利用计及网损的功率分布和供电点电压，逐个地计算

31、出各节点电压。例题11-2。不计网络损耗时，两端供电网络中每个电源点送出的功率由两部分组成，第一部分是负荷功率，可按照类似于力学中的力矩平衡公式算出；第二部分是由两端电压不等而产生的循环功率。利用节点功率平衡条件找出功率分点后，可在该 点将原网络拆开、形成两个开式网络，再计算计及功率损耗的功率分布和电压分 布。例题11-3。带变压器的环网中，当变压器的变比不匹配时将出现环路电势，并产生相应 的循环功率，要求了解循环功率的产生和计算方法，以及循环功率对环网功率分 布的影响，例题11-4。切记：分清网络额定电压和元件额定电压；在计算功率分布时，要用网络的 额定电压，在计算电压分布时，首端要用给定的

32、电压计算。3、典型例题分析例11-2（开式网）：已知供电点的电压，负荷节点功率，求电压分布、功率分布 和功率损耗等。步骤：a）计算网络参数及制定等值网络;b）计算运算负荷；c)计算功率分布、功率损耗（用网络额定电压匕，从末端往首端算）;c)d）计算电压分布（从首端用己知点的电压匕往末端推）。例11-2 如图11-6（a）所示一简单系统，额定电压为HOkV的双冋输电线路，长度为 80km，采用LGJ-150导线，其单位长度的参数为：r=0.212/km，x=0.416Q/km , 6=2.74x10_6S/km。变电所屮装有两台三相110/llkV的变压器，每台的容量为15MVA,其参 数为：A

33、Po=4O5kW，APs=128kW，Ks%=105, /Q%=3.5。母线A的实际运行电压为 117kV, 负荷功率：5LDb=30+jl2MVA, SLDc=20+jl5MVA。当变压器取主抽头时，求母线c的电压。 解：（一）计算参数并作出等值电路输电线路的等值电阻、电抗和电纳分别为 Rl =-x80 x0.21Q = 8.4Q L 2Xr =-x80 x（）.416Q = 16.6Q L 2Bc = 2x 80 x 2.74x 1（T6S = 4.38x 10_4Ssuct-kyzlsuct-kyzl预祝你考研成功!华南理工考研资料联盟（每年醐?）华南理工考研资料联盟（每年醐?）： su

34、ct-kyzlsuct-kyzl预祝你考研成功!华南理工考研资料联盟（每年醐?）华南理工考研资料联盟（每年醐?）： suct-kyzlsuct-kyzl预祝你考研成功!华南理工考研资料联盟（每年購华南理工考研资料联盟（每年購ff） : CD-CD-Sl.DcAqRr+j*. . lCD-CD-Sl.DcAqRr+j*. . lSiSf s;sbRt+J c I _Sca 11-6输电系统接线图及其等值电路巾T线路电压未知，可用线路额定电压计算线路产生的充电功率，并将其等分为两部分， 便得NQb二-丄x 4.38xl0-4 xllO2 M var =-2.65Mvar2将分别接于节点A和b，作为

35、节点负荷的一部分。两台变压器并联运行时，它们的等值电阻、电抗及励磁功率分别为128x 11Q-150002x 102Q = 3.4Q二 1128x 11Q-150002x 102Q = 3.4Q二 1 一 2 SNx 10 =10.5x 110215000 x 10Q = 42.40A + jQ =20.0405 + j 3-5 JMVA = 0.08 + yl.05MVA变压器的励磁功率也作为接于节点b的一种负荷，于是节点b的总负荷 Sh =30 + 12 + 0.08 + yi.05- ；2.65MVA = 30.08 + ；10.4MVA节点c的功率即是负荷功率5c=20+jl5MVA这

36、样就得到图11-6(b)所示的等值电路。(二)计算由母线A输出的功率先按电力网的额定电压计算电力网中的功率损耗。变压器绕组中的功率损耗为 (S 2O2 + 1 52AS7 =1-1 (Rt+ jXT、= (3.4 + y.42.4)MVA = 018 + j2.19MVA由图3-11(b)可知5；. =+ jQT = 20 + 7l5 4-0.18 + y2.19MVA = 20.18+ /17.19MVAS = 5； + Ph =20.18 + 17.19 + 30.08 + j0.4 MVA = 50.26 + 27.59 MVA50.262 + 27.592HO50.262 + 27.5

37、92HO2(8.4 + ;16.6)MVA = 2.28 + 戶.51 MVA于是可得5； = 5； + SL = 50.26 + )27.59 + 2.28 + ；4.51 MVA = 52.54 + 32.1 MVA由母线A输出的功率为SA =5； 4- jQB = 52.54 + j32.1-；2.65 MVA = 52.54 + )29.45 MVA（三）计算各节点电压线路中电压降落的纵分量和横分量分别为=啊，队= 52.54x 8.4 + 32.1x 16.6 w =117kV = 5.2kVCI/ P；X/ - Q Rl52.54 x 16.6 -32.1 x 8.4kV = 5.

38、2kV117dVL 117利用公式（3-11）可得b点电压为C=a/(6AG)2C=a/(6AG)2+()2 =y/017-8.3)2 +5.22 kV = 108.8kV变压器中电压降落的纵、横分景分别为108.8= WQA. = 20.18X 3.411ZA02.4 kv = 7 3kv108.8歸424-17嵐4,漬108.8归算到高压侧的C点电压r（ =-JZ,）2 +（5卜）2 =A/（108.8 - 7.3）2 +7.32 kV = 101.7kV变压所低压母线c的实际电压r =r；x = id.7x-!-!-kv = 10.17 kvno no如果在上述计算中都不计电压降落的横分

39、量，所得结果为匕=108.曹，V；=0lAkV, Vc=lOA4kV与计及电压降落横分量的计算结果相比，误差很小。例11-3（闭式网）：步骤同上，只在b）和c）间增了两步：寻找功率分点；将闭式网拆成开式网。4、作业习题：11-1, 11-4，11-5, 11-8第十二章 电力系统的无功平衡和电压调整1、学习要求本章介绍了电力系统各元件的无功功率电压特性、无功功率平衡和电压水平 的关系，以及各种调压措施的原理和方法。suct-kyzlsuct-kyzl预祝你考研成功!华南理工考研资料联盟(每年觀华南理工考研资料联盟(每年觀ff) : suct-kyzlsuct-kyzl预祝你考研成功!华南理工考

40、研资料联盟(每年觀华南理工考研资料联盟(每年觀ff) : suct-kyzlsuct-kyzl预祝你考研成功!华南理工考研资料联盟（每年更新）：华南理工考研资料联盟（每年更新）：（1）应熟悉的内容电力系统无功平衡和电压调整的基本概念；无功电源种类和特点。（2）应掌握的内容无功功率平衡与电压水平的关系；电压调整的基本原理和调压措施;各种调压措施效果的比较及优缺点。（3）应熟练掌握的内容中枢点的调压方式一一逆调压、顺调压和常调压；改变变压器变比调压， 例题12-3和12-4；利用无功功率补偿调压，例题12-5；并联补偿和串联补偿 的比较。2、重点难点分析本章重点是中枢点调压方式，改变变压器变比调压

41、和利用无功功率补偿 调压；难点在对电压水平与无功功率平衡关系的理解（见图12-12）,电源的曲线是开口现下的抛物线，负荷的ar曲线是随r递增的曲线，两则的 交点为无功平衡点。当负荷增加时，电源无功输出没有增加，而负荷吸收的无功增加，两则的交点定在电压小的地方，即电压下降了。若无功电源充足，使电源的曲线上升，则电压增大。因此，应该力求实现在额定电压下的 系统无功功率平衡。3、典型例题分析例12-3；选择降压变压器分接头。步骤：a）计算最大负荷及最小负荷时变压器的电压损耗；b）计算在最大、最小负荷时高压侧的电压；c）取算术平均值，选择最接近平均值的分接头；d）校验所选分接头低压母线的实际电压。例1

42、2-3降压变压器及其等值电路如图12.20（a）. （b）所示。归算至高压侧的阻抗力 Rt + jXT = 2.44 + j40/2.。已知在最大和最小负荷时通过变压器的功率分别为 腿=28 + ；14MVA和5min =10 + 76 MVA,高压侧的电压分别为rlmax=110kV和 rlmin=1l3kV.要求低压母线的电压变化不超出6.06.6kV的范围，试选择分接头。CO2 s1i44+j柳110 + 2X2.5%/63kVI，31.5MVA(b)12-20降压变压器及其等值电路解：先计算最人负荷及最小负荷时变压器的电压损耗110J0 x 2.44 + 6x40=234kv113焉

43、_ = 2110J0 x 2.44 + 6x40=234kv113假定变压器在S大负荷和S小负荷运行吋低压侧的电压分别取为r2max=6kv和 K2min=6.6kV，则由式(12-13)和(12-14)可得max=(H0-5.7)x = 109.4kVo.UK 3 - 2.34) X g = 105.6 kV6.6取算术平均值VXt.av = (109.4 + 105.6)/2 = 107.5kV选最接近的分接头KIZ= 107.25kV。按所选分接头校验低压母线的实际电压。=(H0-5.7)x = 6.13kV6kVn=0B-234)xT = 6.5kV p y用q轴电势表示：Px = -

44、sind v +V1 xXY-x（。.,x sin 62 心么cos 8cos 8各电势与电抗的对应关系为:VGq = XTL4、4、本章作业：16-1 （思考）第十七章电力系统暂态稳定性1、学习要求（1）应熟悉的内容：暂态稳定分析计算的基本假设，复杂电力系统暂态稳定的分析计算。（2）应掌握的内容：简单电力系统暂态稳定分析计算的基本原理和暂态稳定判据。（3）应熟练掌握的内容:等面积定则以及极限切除角的概念，分段计算法的基本原理及应用，以及用极值比较法，在给定的计算条件下判断简单电力系统是否具有暂态稳定，既能计算极限切除角和用分段法计算5 （t），例题17-lo2、本章重点难点分析等面积定则是基

45、于能量守恒原理导出的。发电机受大扰动后转子将产生相对运动，当代表动能增量的加速面积与减速面积相等时.转子的相对速度增量回到零值。用等面积定则，可以确定发电机受扰后转子相对角的振荡幅度，即确定最大和最小摇摆角5大和最小摇摆角5max和且可以计算出极限切除角，用于判断发电机能否保持暂态稳定。本章介绍的暂态稳定数值计算的方法有两种，分段计算法和改进欧拉法。两 种方法都是把时间分成一个个小段（即步长），在一个步长内对描述暂态稳定过程的方程进行近似的求解，以得到一些变量在一系列时间离散点上的数值，特别 是转子相对角S。两种算法具有同等级的精度。当发电机采用简化模型和负荷用 恒定阻抗模型时，分段计算法的计

46、算过量比改进欧拉法少得多。3、本章典型例题分析1列题（与书上的例17-1略有差别）：简单电力系统如图16-8所示，各元件的参数及初 始运行情况均按照例16-1和例16-2给定的条件。假定在输电线路之一的始端发生了两相接 地短路，线路两侧开关经0.1s同时切除，试计算极限切除角.Hm，并用分段汁算法计算转子摇摆曲线和极限切除吋间，判断系统能否保持暂态稳定性。T-1COSQn发电机：么=352. 5价l，/h=300MW，=10. 5kV，=1. 0, xq=0. 6，x；y =0.25, x2 =0.2, Tjn 。变压器：T- 5WI = 360M7A , rsn% = 14, kn =10.

47、5/242；T-2 Sm2 = 360MK4 , rsT2% = 14, /cr2 =220/110 .线路：/ = 250km ,=0.41fl/m，= 220kV .运行条件：r0 = 5kV , P() = 250MW , cos% =0.95。解题思路:suct-kyzlsuct-kyzl预祝你考研成功!华南理工考研资料联盟（每年繭华南理工考研资料联盟（每年繭f） : suct-kyzlsuct-kyzl预祝你考研成功!华南理工考研资料联盟（每年繭华南理工考研资料联盟（每年繭f） : c. lim(17-6)i )(3cr o)+ Pfnni cos5cr - PmU cos80 c.

48、 lim(17-6)P，nlII 一 Pmll1.求对应三种情况的等值电路和等值参数X:Xn XinF X11.求对应三种情况的等值电路和等值参数X:Xn XinF X1- Xrfjx12(a)VjXy. jXn/vv凡 jXii zw(c)2.图22.对应的功率特性，得到/n和尸mni 50和5t7.3.求极限切除角4.分段法求5（0,直到5=5c.lim解:XG1 - X2 念老=o.2.l3.求极限切除角4.分段法求5（0,直到5=5c.lim解:XG1 - X2 念老=o.2.lxS=19-X xio =5%z =5x 0.586 = 2.93由例16-1的计算己知原始运行参数及M络的

49、参数:尸T=Po=l.O, =1.47, % =5() =31.54（一）计算功角特性（1）正常运行时。在此情况卜X作系统的等值电路，如图2（a）所示。Xx = X，dXT2 = X，d: = 0.769功角特性方程为 （2）短路故障时：输电线路始端短路吋的负序和零序等值网络的等值电抗分別为-(G2 + T1(0.19 + 0.13)x(0.293 + 0.108) 0 ?8 0.19 + 0.13 + 0.293.0.108. 0.13x(1.465 + 0.108)八 =0.12 0.13 + 1.465 + 0.108附加电抗为得到短路时的等值网络如图2（b），于是(Xrd + Tl)X

50、L + 72Xu 二 xd + xTX + +Xr2 4=0.238 + 0.13 + 0.293 + 0.108 + 38+0.13 戶 0.108; = w0.072EV故障时的功角特性为EVP/=isin&LdZrlxsin&0.52siIXn2.82(3)故障切除后的系统等值电路如图2(c)。Xni =Xfd +XT +XL +XT2 = 0.238 + 0.13 + 0.586 + 0.108 = 1.062功角特性方程为p1p1 V1.062l 1 sin J = 1.384 sin 3（二）计算极限切除角之Hm先求S先求Scr按式(17-6)有pcr -(50)+ 弋,cosjc

51、r - Ptnll cos么 iim=cos-prm Hl rmHl.Ox(133.74 31.54) + 1.384cos 133.74 0.52cos31.54 I11.384-0.52=cos 18063.64- |1.384-0.52（三）根据分段计算法求发电机惯性时间常数O1.28ZV 取为 0.055,K-Z2 - 18000 x 0.052 -3.99 Tj11.28第一个时间段Zlf；0) = -z/ - sin =1-0.52 x sin 31.54 =0.728suct-kyzlsuct-kyzl预祝你考研成功!华南理工考研资料联盟(每年麵华南理工考研资料联盟(每年麵i)

52、: suct-kyzlsuct-kyzl预祝你考研成功!华南理工考研资料联盟(每年麵华南理工考研资料联盟(每年麵i) : A3 = KAP(Q = Ix 3.99x 0.728 = 1.45J(1) =J() + A J(l) =31.54 + 1.45 = 32.99第二个吋间段U;, .sin么)=1-O.52xsin32.990 =0.717AV=AV 4- KAP( =1.45 + 3.99x0.717 = 4.31 (2) = (1) + 碼 2 = 3299 + 43 1第三个时间段开始瞬间，故障被切除，故APf(2=P-Pmirsm6a =l-0.52x sin 37.3 =0.

53、685A/ = d,sinJ(2) =l-1.384xsin37.3=0.l6图3转子摇摆曲线(y(3)=么2) + k孑(C2图3转子摇摆曲线= 4.31 + 3.99x|x (0.685 + 0.16) = 6.0)=j2) + JJ(3) = 37.3 + 6 = 43.3继续进行计算，按照时间与功角的对应关系，可以作出转子摇 摆曲线，如图8-25所示。从摇摆曲线上可以找到与极限切除 角久.Hm对应的极限切除时间= 0.329 so因为匕 relim，所以系统能保持暂态稳定。例题17-1：用分段计算法计算发电机的摇摆曲线。先用前几章所学知识计算出正常故障切除后的转移阻抗和功率特性，再用分

54、 段计算法计算出每一个步长内的转子相对角5。4、本章作业习题：17-1，17-4，17-5。第十八章电力系统静态稳定性1、本章学习要求(D应熟悉的内容：自动励磁调节器对静态稳定的影响，小扰动法在复杂电力系统中的应用。应掌握的内容：运动稳定性的基本概念，简单电力系统静态稳定的分析过程。应熟练掌握的内容：简单电力系统静态稳定分析的小扰动法(不计发电机 组的阻尼作用和计及发电机组的阻尼作用)，包括小扰动方程及其特征根的 分析，以及用小扰动法分析计算电力系统静态稳定的步骤：单机无穷大系 统和双机系统静态稳定极限和静态稳定储备系数的概念和计算，例题18-2。2、本章重点难点分析基于运动稳定性理论的小扰动

55、法是分析运动系统静态稳定的严格方法。未 受扰运动是否具有稳定性，必须通过受扰运动的性质才能判定；当扰动很小时， 非线性系统的稳定性，在一定条件下，可以用它的一次近似小扰动方程来判定。由于一次近似方程是齐次方程，判定系统是否具有稳定性，只取决于方程的系数 矩阵而不需求解扰动方程，用于电力系统静态稳定计算时，可以不必再去注意具 有随机性质的扰动形式和初值，这也是电力系统静态稳定和暂态稳定性质上的根本差异。以上是学习和运用小扰动法分析计算电力系统静态稳定必须掌握的重要 概念。3、本章典型例题分析例如下图所示电力系统，试分别计算发电机保持Eq，E(l，E不变时的功率特性和功率极限。各元件参数如下。图8

56、-9输电系统发电机：5*GN=352. 5#以，A=300MW，Kn=10. 5kV，yd=l. 0,=0. 6，=0.25,=0.2,变压器：T-= 360MVA , K?ri% = 14, kTX =10.5/242；T-2 5W2 = 360MVA , r5r2% = 14, r2 =220/110 线路：/ = 250km ,=0.41Q/m, VN = 220kV .suct-kyzlsuct-kyzl预祝你考研成功!华南理工考研资料联盟（每年觀华南理工考研资料联盟（每年觀f） : suct-kyzlsuct-kyzl预祝你考研成功!华南理工考研资料联盟（每年觀华南理工考研资料联盟（

57、每年觀f） : suct-kyzlsuct-kyzl预祝你考研成功!华南理工考研资料联盟(每年男新)华南理工考研资料联盟(每年男新)：运行条件：V. = 5kV , P. = 250MW , cos炉。=0.95。解：(-)网络参数及运行参数计算取么=250从K4, VBlU=5kV。为使变压器不出现非标准变比，各段基准电压为- x kT2 = 115 xkV = 209. lAr厂= 5(/)x t = 209.1 x 狄=9.07伙各元件参数归算后的标幺值为t 25010.52=1 X X 352.59.072Yx =X,x Yx =X,x 上= 0.95x品0.57X,d=Xdx- =

58、0.95x = 0.238 xd1.0XT = XT = VST x乂 F! y 5(/)2502422= 0-,4xF=013d77V2d77V28(110.14xxL = 0.108360 209.T-4- = 0.41x 250 x250209.1-4- = 0.41x 250 x250209.12= 0.586XTL =XTi+Xr2 =0.13 +!x 0.586+ 0.108 = 0.531Xdx = Xd + XTL = 0.95 + 0.531 = 1.481=X(/ XTL =0.57 + 0.531 = 1.101X、=+ XTL = 0.238 + 0.531 = 0.7

59、69运行参数计算ZgHTk0; =-0.95 = 18.19Po=i=lQo = oZgHTk0; =-0.95 = 18.19Po=i=lQo = oro = lx rgl8.19 = 0.329= 1.0；=/(l + 0.329 x 1.101)2 + (lxl.101)2= 1.752Wi+二 Sioi = 38 9rcos50 =1.752x W 1.101X(jy+ 1-xlxcos38.9r=2.088go = Eq(心+ 1-()cosJ() = 1.752x52+1- Wi+二 Sioi = 38 9rcos50 =1.752x W 1.101X(jy+ 1-xlxcos38

60、.9r=2.088go = Eq(心+ 1-()cosJ() = 1.752x52+1- 0 0 1.1010.769x lx cos38.95= 1.4581.101 y、2Eq -1 、2dEro1x0.769J = tg 1 + 0.329x 0.769（二）当保持Eq = Eq.=常数时孕sin#AdX2=y/(l + 0.329x 0.769)2 + (lx 0.769)2 =1.47sin 25/dX X= 31.54c2.088 . c 1 1.481-1.101 sin d + 1.4812L481x 1.101= 1.41sinJ + 0.117sin2- = 1.41 co