电力系统分析 课件全套 第1-8单元 说课《电力系统分析》-电力系统的稳定运行

电力系统分析说课22:14:21说课内容一、说课程地位、特点二、说授课内容三、说教法四、说学法五、说教材选择六、说实验实训七、说考核22:14:21说课：《电力系统分析》

一、

说课程地位、特点本课程是“发电厂及电力系统”（电气工程及自动化）等电工类专业的骨干专业课程之一，对专业基础课和其他专业课程起着承上启下的作用。本课程既是培养专业知识的课程，也是培养工种高技能的课程。特点：1.与专业基础课联系密切；2.理论性强；3.建立电力系统理论体系；4.所有专业课程的基础。在国网招聘考试中占比重最大！22:14:21说课：《电力系统分析》

二、说授课内容1.计算（基础知识：潮流计算和短路电流计算等)2.质量（优质运行：保证频率和电压质量）3.经济（经济运行：发电厂经济运行和电网的经济运行）4.稳定（稳定运行：电力系统静态稳定性和暂态稳定性）知识的难易程度电力系统基本要求：安全、优质、经济！22:14:21说课：《电力系统分析》

二、说授课内容22:14:21本科专科2021届国网招聘考试大纲说课：《电力系统分析》

三、说教法1.采用多种教学法；2.讲解过程务必理论联系实际；3.引入相关电力系统规程规范；4.部分章节可以采用行动导向的教法。22:14:21说课：《电力系统分析》

四、说学法1.四步学习法（预习、听课、练习、复习）2.查看参考书（至少两本）3.相应习题练习4.成立兴趣小组讨论，相互帮助5.注意基础课程的复习（主要是电工学、电机学）22:14:21说课：《电力系统分析》

五、说教材选择1.教材选择：选择适合当前学生的教材；2.参考教材：一两本不同层次的参考教材；（何仰赞或陈衍主编《电力系统分析》上、下册）3.习题教材：自编习题集（五册）或者一、两本习题教材。22:14:21说课：《电力系统分析》

六、说实验实训1.架空线路实训场地；2.110kV变电站实训基地；3.110kV变电站仿真软件；4.电站仿真软件。22:14:21说课：《电力系统分析》

七、

说考核结业考核与下列考核结合（70+30或60+40制）

查阅资料的能力考核；

合作练习能力考核；

综合练习考核；

其他考核（考勤等）。22:14:21电力系统分析§1-1

电力系统的概述

§1.1知识点：§1.1重点：§1.1难点：1.电力系统基本概念2.电力网的不同分类3.电力系统运行的特点4.对电力系统的基本要求1.电力网的不同分类第一单元电力系统的基本知识

课题一电力系统的概述

一、电力系统及相关概念概念1.发电2.变电3.输电线路4.配电线路5.电力系统6.电力网7.动力系统解释发电机变压器电力线路用电负荷电力系统电力网变压器第一单元电力系统的基本知识

课题一电力系统的概述通讯服务器发电用电输电变电配电RTURTURTU二次设备和调度应用服务器电网调度50.0Hz49.850.2发电用电

一、电力系统及相关概念1.电力网、电力系统和动力系统的关系？3.输电线路、配电线路的区别？4.输电网、配网的区别？2.电力系统完整概念（包括一次和二次）：5.……？第一单元电力系统的基本知识

课题一电力系统的概述

★电力网的分类类型1.按输送距离分类(计算)2.按供电可靠性分类3.按电压高低分类4.按作用分类……备注地方网、区域网和远距离输电网开式网、闭式网（或有备用、无备用电网）低压网、中压网、高压网、超高压网和特高压网。输电网、配电网二、我国电力工业的发展1987年1995年2000年2007年2009年2010年2019年前装机容量1亿kW2亿kW3亿kW7亿kW8亿kW9亿kW19亿kWNO

.1增加1亿8年增加1亿5年增加1亿1年第一单元电力系统的基本知识

课题一电力系统的概述

1.三峡电站32×70+2×5=2250万kW，世界最大装机容量水电站。（最大发电量可达5亿度/天）2.2009.1月，世界上运行电压最高、输电能力最强、技术水平最先进的交流输电工程1000kV：晋东南-南阳-荆门特高压交流试验示范工程投入运行，线路全长约645公里。晋东南变荆门变南阳开关站晋东南～南阳10000kV线路南阳～荆门10000kV线路第一单元电力系统的基本知识

课题一电力系统的概述

3.

2019.9.26日，准东—皖南±1100千伏特高压直流输电工程竣工投产。该工程创下电压等级最高、输送容量最大（1200万kW）、输送距离最远（3324km）、技术水平最先进等多项直流输电世界之最。第一单元电力系统的基本知识

课题一电力系统的概述

6.2019.9.25日，10兆瓦、8兆瓦海上风电机组陆续下线。这是我国自主研发的、单机容量最大的海上风电机组，标志着我国已基本掌握大容量海上风电研发制造关键核心技术。5.金沙江下游白鹤滩水电站总装机容量1600万千瓦，单机100万kW，世界最大单机容量水电机组。4.2019.9.7日，台山一期第三代核电技术（EPR）2×175万kW核电机组投入运行（世界最大单机核电机组）。第一单元电力系统的基本知识

课题一电力系统的概述

三、电力系统的运行特点四、对电力系统的基本要求1.同时性2.短暂性3.密切性1.保证电力系统安全可靠2.保证电能质量优质3.保证电力系统经济运行即电能不能大量存储，即发、变、送、用同时完成！4.发供电的环保（补充）中华人民共和国《电力法》3.18规定：

电力生产与电网运行应当遵循安全、优质、经济的原则。

第一单元电力系统的基本知识

课题一电力系统的概述

§1.1知识点1.电力系统基本概念发电，变电，一、二次能源，自然能，电力网，电力系统，动力系统，输电线路，配电线路等。2.电力网的不同分类1）按功能分：输电网、配电网。2）按输电距离分：地方网、区域网、远距离输电网。3）按供电可靠性分：有备用、无备用；开式网、闭式网。4）按电压高低分：低压网、中压网、高压网、超高压网、特高压网。3.电力系统运行的特点同时性、短暂性、密切性。4.对电力系统的基本要求安全（可靠）运行、优质运行、经济运行第一单元电力系统的基本知识

课题一电力系统的概述电力系统分析§1-2

电力系统的额定电压第一单元电力系统的基本知识

课题二电力系统的额定电压

§1.2知识点：§1.2重点：§1.2难点：1.标准电压、UN、2.规定UN的必要性3.电气设备UN规定电气设备（G、T、XL、M）UN规定变压器UN的规定

一、额定电压规定的必要性为了使电气设备的制造、运行和维护标准化、系列化，为了使电力系统各类元件合理配合，电力系统中的发电机、变压器、线路和用电设备等都规定了额定电压，额定电压根据标准电压制定。国家标准GB/T156—2017《标准电压》中对电力系统各等级的标准电压有明确规定。《标准电压》规定了交、直流系统和设备从220V～1100kV的标称电压、最高电压等。第一单元电力系统的基本知识

课题二电力系统的额定电压

二、电力系统各元件额定电压的规定1.线路和用电设备额定电压的规定我国现行高压直流：（±400kV）、±500kV、（±660kV）、±800kV、±1100kV。（括号内非优选。）我国现行交流系统：220/380V、（3kV、6kV）、10kV、20kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV。（括号内不得用于公共配电。）国家标准GB/T156—2017《标准电压》第一单元电力系统的基本知识

课题二电力系统的额定电压

2.发电机额定电压规定发电机的额定电压规定应比相连线路的额定电压高5%，即线路额定电压220/380V3kV6kV10kV发电机额定电压230/400V3.15kV6.3kV10.5kV第一单元电力系统的基本知识

课题二电力系统的额定电压

2.发电机额定电压规定对于容量较大、额定电压超过10kV的发电机组，其额定电压按技术、经济条件来确定。例如：单机容量为125～150MW国产发电机的额定电压一般为13.8kV。200MW左右的额定电压一般为15.75kV。300MW左右的额定电压一般为18kV。600MW左右火电机组额定电压一般为20kV（汉川电厂）。700MW左右水电机组额定电压20kV（三峡电站）。1000MW左右水电机组额定电压24kV（白鹤滩水电站）。1000MW左右火电机组额定电压27kV(鄂州火电厂)。（了解！）第一单元电力系统的基本知识

课题二电力系统的额定电压

3.变压器额定电压规定1）一次侧的额定电压：变压器一次侧通常又称为电源侧或原边(输入侧)，一次侧的额定电压的规定应与相连设备的额定电压相同。高5％的条件：①变压器高压侧电压为35kV及以下变压器且Uk%≤7.5%或②短线路。2）二次侧的额定电压：变压器二次侧通常又称为负荷侧或副边(输出侧)。变压器二次侧的额定电压比相连设备的高10%或者5%。第一单元电力系统的基本知识

课题二电力系统的额定电压

3.平均额定电压规定242kV220kVT2UN(kV)0.22/0.38361035110220330500Uav(kV)0.23/0.43.156.310.537115230345525意义：为了使计算简单化，在近似理论计算中使用Uav。第一单元电力系统的基本知识

课题二电力系统的额定电压

【例1-1】如图1-3所示电力系统中，线路额定电压已知，试确定发电机、变压器的额定电压。10.5kV121/10.5kV10.5kV110/38.5/10.5kV35/6.3kV第一单元电力系统的基本知识

课题二电力系统的额定电压

三、各等级额定电压电网的适用范围

各等级额定电压电网经济输送容量、输送距离与适用范围额定电压/kV输送容量/MW输送距离/km适用范围0.380.1以下0.6以下低压动力与照明30.1～1.01～3高压电动机60.1～1.24～15发电机电压、高压电动机100.2～2.06～20配电线路、发电机电压、高压电动机352.0～1020～50县市级配电网11010～5050～150地市级输电网220100～200100～300省区级输电网330200～500200～600远距离输电网、联合电力网500400～1000300～850远距离输电网、联合电力网第一单元电力系统的基本知识

课题二电力系统的额定电压

§1.2知识点1.标准电压、UN、Uav的关系。2.规定UN的必要性：标准化、系列化。3.电气设备UN规定1）线路与用电设备：交流系统：220/380V、（3kV、6kV）、10kV、20kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV。高压直流系统：（±400kV）、±500kV、（±660kV）、±800kV、

±1100kV。2）发电机3）变压器：一次侧、二次侧。第一单元电力系统的基本知识

课题二电力系统的额定电压电力系统分析§1-3

电力系统负荷

§1.3知识点：§1.3重点：§1.3难点：1.负荷的描述2.负荷重要性分类3.常用负荷曲线常用负荷曲线第一单元电力系统的基本知识

课题三电力系统负荷年持续负荷曲线

一、电力系统负荷的描述在某一时刻，电力系统所有用电设备向系统取用电功率的总和称为综合负荷，通常用功率表示负荷的大小，也可用阻抗或导纳表示（稳态模型）。1.一级负荷根据用户对供电可靠性的要求，目前我国将电力系统的负荷分为以下三级。一级负荷是非常重要的负荷，对这类负荷的供电中断可能会出现下列严重的后果：造成人身伤亡。造成重要设备损坏，连续生产过程长期不能恢复或大量产品报废。造成严重环境污染。在政治、经济和军事上造成重大影响。造成重要公共场所秩序混乱等。应采用两端或者多端电源的闭式网第一单元电力系统的基本知识

课题三电力系统负荷

2.二级负荷二级负荷是比较重要的负荷，对此类负荷的供电中断，可能造成工厂大量减产、使城市居民的正常生活受到影响等后果。在工程中，使用较多的是日负荷曲线、年最大负荷曲线和年持续负荷曲线。2.三级负荷不属于一级、二级负荷，供电中断后影响不大的负荷都属于三级负荷。例如普通居民用电，停电后一般不会造成重大损失。二、负荷曲线1.日负荷曲线日负荷曲线描述一天24h负荷功率变化情况。负荷率为意义：预测第二天的发电负荷应采用两端电源或者专线的电网第一单元电力系统的基本知识

课题三电力系统负荷

2.年最大负荷曲线年最大负荷曲线是描述一年内每月（或者每日）最大有功功率负荷的变化曲线。它是根据全年负荷的变化，一年（8760h）中系统负荷功率的大小与累计时间的关系曲线。意义：年最大负荷曲线主要用来安排发电设备的检修计划，同时也可以用来为发电厂或者发电机组的新建或者扩建计划提供依据。3.年持续负荷曲线全年负荷所消耗的电能A为第一单元电力系统的基本知识

课题三电力系统负荷

假设负荷总以最大功率运行，经过一定时间后所消耗的电能与实际所消耗的电能相等，此时间称为年最大负荷利用时间。意义：可以预测用户一年用电量（PmaxTmax）。负荷类型年最大负荷利用时间/h户内照明及生活用电2000～3000单班制企业用电1500～2200两班制企业用电2000～4500三班制企业用电6000～7000农业用电2500～3000各种负荷的年最大负荷利用时间Tmax第一单元电力系统的基本知识

课题三电力系统负荷

§1.3知识点1.负荷的描述：恒定功率、阻抗、导纳（静态模型）2.负荷重要性分类：Ⅰ～Ⅲ级负荷3.常用负荷曲线1）日负荷曲线2）年最大负荷曲线3）年持续负荷曲线第一单元电力系统的基本知识

课题三电力系统负荷电力系统分析§1-4电力系统的中性点接地方式

第一单元电力系统的基本知识

课题四电力系统的中性点接地方式§1.4知识点：§1.4重点：§1.4难点：1.中性点接地方式重要性2.中性点接地方式的分类3.三种中性点接地方式的分析三种中性点接地方式的分析中性点非有效接地的分析

电力系统中性点接地方式：三相交流电力系统中性点与大地之间的电气连接方式，即星形(Y)接线的变压器或发电机中性点与大地之间的电气连接方式。中性点接地方式关系到系统的安全可靠性、经济性，同时直接影响电气设备绝缘水平的选择、过电压水平及继电保护、通讯干扰等。扩展内容：接地（地线）、接零（零线）；中性线、地线；保护接地、工作接地、安全接地。一、电力系统中性点接地方式的重要性第一单元电力系统的基本知识

课题四电力系统的中性点接地方式

一、电力系统中性点接地方式的重要性电力系统中性点的接地方式一般可分为:中性点有效接地方式中性点非有效接地方式中性点不接地（或高阻抗）；中性点经消弧线圈接地。中性点直接接地，包括中性点经小电阻（或阻抗）。（大接地电流方式）（小接地电流方式）第一单元电力系统的基本知识

课题四电力系统的中性点接地方式

一、电力系统中性点接地方式的重要性第一单元电力系统的基本知识

课题四电力系统的中性点接地方式

一、电力系统中性点接地方式的重要性消弧线圈变压器中性点第一单元电力系统的基本知识

课题四电力系统的中性点接地方式

二、中性点直接接地方式又称大接地电流方式。1.优点：系统绝缘按相电压设计——经济性好！2.缺点：系统单相接地故障跳闸——供电可靠性差！（三）特点分析（一）正常运行特征：UN电压为0，三相电压电流对称。（二）单相接地故障特征：UN电压为0，故障相电流剧增、电压下降，非故障相电压、电流不变。第一单元电力系统的基本知识

课题四电力系统的中性点接地方式

三、中性点不接地方式（一）正常运行分析分析一下正常运行时的三相电容电流：++=0，中性点对地电压。又称小接地电流方式。特征：UN电压为0，三相电压电流对称。第一单元电力系统的基本知识

课题四电力系统的中性点接地方式

三、中性点不接地方式（二）线路发生单相(C相)接地故障∴则中性点N对地电压由零升高为相电压！1.中性点电压2.非故障相电压∴非故障相线路对地电压升高为线电压！第一单元电力系统的基本知识

课题四电力系统的中性点接地方式

∴

三相线电压不变！3.三相线电压（二）线路发生单相(C相)接地故障第一单元电力系统的基本知识

课题四电力系统的中性点接地方式

（三）特点分析1.优点:发生单相接地故障,不跳闸——供电可靠性高2.缺点：系统绝缘设计按线电压考虑——经济性差因为接地电流很小、三相线电压不变，所以规程规定：当发生单相接地事故时,中性点不接地系统一般可以继续运行２ｈ，若运行人员在此时间内不能排除事故，则停电检修。第一单元电力系统的基本知识

课题四电力系统的中性点接地方式

分析故障点接地电流：所以：当接地电容电流超过上述值（10～30A）：中性点须经消弧线圈接地。规程规定：（了解）（10～30A）１）３～10kV钢筋混凝土或金属杆塔的架空线路构成的系统和所有35kV、66kV系统，故障电容电流限值为10Ａ。２）３～10kV非钢筋混凝土或非金属杆塔的架空线路构成的系统，当电压为3kV和6kV时，故障电容电流限值为30Ａ；当电压为10kV时，故障电容电流限值为20Ａ。３）３～10kV电缆线路构成的系统故障电容电流限值为30A。第一单元电力系统的基本知识

课题四电力系统的中性点接地方式

四、中性点经消弧线圈接地方式（一）正常运行时分析

第一单元电力系统的基本知识

课题四电力系统的中性点接地方式

四、中性点经消弧线圈接地方式（二）线路发生C相单相接地故障分析1.非故障A相、B相总接地电容电流：2.消弧线圈电感电流：3.接地点总接地电流：第一单元电力系统的基本知识

课题四电力系统的中性点接地方式

四、中性点经消弧线圈接地方式衡量消弧线圈补偿度的大小用补偿系数KL描述：1.欠补偿：当，即KL＜02.过补偿：当，即KL＞03.全补偿：当，即KL=0为防止谐振（正常运行串联谐振、故障时并联谐振），一般采用过补偿，补偿度取值范围5～10%！第一单元电力系统的基本知识

课题四电力系统的中性点接地方式

1.110kV及以上电网一般采用中性点有效接地方式，即中性点直接接地（大接地电流）方式。2.110kV以下配电网一般采用中性点非有效接地（小接地电流）方式。根据电网实际情况不同，中性点非有效接地方式又可采用中性点不接地方式或中性点经消弧线圈接地方式。我国电力系统中性点接地采用方式：第一单元电力系统的基本知识

课题四电力系统的中性点接地方式

§1.4知识点1.中性点接地方式重要性2.中性点接地方式的分类3.三种中性点接地方式的分析1）中性点有效接地的特征：供电可靠性低、经济性高。2）中性点非有效接地的特征：供电可靠性高、经济性低。a）中性点不接地b）中性点经消弧线圈接地第一单元电力系统的基本知识

课题四电力系统的中性点接地方式电力系统分析§1-5

电力线路的基本结构第一单元电力系统的基本知识

课题五电力线路的基本结构

§1.5知识点：§1.5重点：§1.5难点：1.电力线路分类2.架空线路结构3.电缆线路结构架空线路结构分裂导线、导线换位

一、架空线路电力线路按结构不同可分为架空线路和电缆线路两大类。架空线路电缆线路导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具电缆本体、电缆接头、电缆终端第一单元电力系统的基本知识

课题五电力线路的基本结构导线避雷线杆塔绝缘子金具

1.导线和避雷线例如：LGJ－185表示钢芯铝绞线，载流截面积185mm2导线用来传导电流，输送电能；避雷线(架空地线)用来防雷。主要采用：LJ、LGJ、LGJQ和LGJJ等（新国标JL/G1A等）。第一单元电力系统的基本知识

课题五电力线路的基本结构

为了防止电晕及减小线路的感抗，超高压和特高压线路的导线都采用分裂导线、空芯导线、扩径导线等。为了防止电晕220kV及以上线路常采用分裂导线。分裂数：二分裂、三分裂、四分裂、六分裂和八分裂。二分裂导线三分裂导线第一单元电力系统的基本知识

课题五电力线路的基本结构

四分裂导线六分裂导线八分裂导线分裂导线第一单元电力系统的基本知识

课题五电力线路的基本结构

空心导线扩径导线第一单元电力系统的基本知识

课题五电力线路的基本结构

2.杆塔杆塔用来支持导线和避雷线。杆塔的种类很多，按作用可分：直线杆塔、耐张杆塔转角杆塔等。直线杆塔耐张杆塔第一单元电力系统的基本知识

课题五电力线路的基本结构

2.杆塔挡距：两个相邻直线杆塔之间的水平距离。耐张段：两个耐张杆塔之间的水平距离。弧垂：导线上任意一点到悬挂点连线之间的铅垂距离称为导线在该点的弧垂。导线换位第一单元电力系统的基本知识

课题五电力线路的基本结构

3.绝缘子绝缘子用来使导线与杆塔之间保持绝缘。瓷横担绝缘子针式绝缘子第一单元电力系统的基本知识

课题五电力线路的基本结构

悬式绝缘子串中绝缘子数与额定电压关系额定电压/kV35661102203305007501000每串绝缘子数量/个3571319282954悬式绝缘第一单元电力系统的基本知识

课题五电力线路的基本结构特高压绝缘子

4.金具金具按其用途大致可分为线夹、连接金具、接续金具、保护金具等几大类。线夹第一单元电力系统的基本知识

课题五电力线路的基本结构

4.金具金具按其用途大致可分为线夹、连接金具、接续金具、保护金具等几大类。防震锤第一单元电力系统的基本知识

课题五电力线路的基本结构

4.金具金具按其用途大致可分为线夹、连接金具、接续金具、保护金具等几大类。驱鸟器第一单元电力系统的基本知识

课题五电力线路的基本结构

二、电缆线路1.电力电缆的构造主要包括导体、绝缘层和包护层三大部分第一单元电力系统的基本知识

课题五电力线路的基本结构

二、电缆线路2.电缆的附件电缆的附件主要由连接头（盒）和终端有（盒）。第一单元电力系统的基本知识

课题五电力线路的基本结构

§1.5知识点1.电力线路分类：架空线路和电缆线路（按结构分类）2.架空线路结构1）导线2）避雷线3）杆塔4）绝缘子5）金具3.电缆线路结构：本体、接头、终端第一单元电力系统的基本知识

课题五电力线路的基本结构电力系统分析§2-1

电力线路的数学模型第二单元电力系统各元件的数学模型

课题一电力线路的数学模型

§2.1知识点：§2.1重点：§2.1难点：1.电力线路参数（R、X、G、B）2.电力线路等效电路（三种）电抗、电导描述1.电力线路参数（R、X、G、B）2.电力线路等效电路（三种）第二单元电力系统各元件的数学模型

课题一电力线路的数学模型

一、电力线路的参数电阻（R）、电抗（X）、电导（G）和电纳（B）描述电力线路（架空线路和电缆线路）的参数有四个？工程中常用r1、x1、g1、b1表示。【注意】单位！r1—Ω/kmx1——Ω/kmg1——S/kmb1—S/km例如：LGJ-185，Dm=5m，则查P239表A-4可得：

r1=0.17Ω/kmX1=0.409Ω/km

（一）架空线路的电阻电阻是反映线路通过电流时产生的有功功率损耗效应，即反映导线热效应参数！导线电阻由电阻定律可得：

第二单元电力系统各元件的数学模型

课题一电力线路的数学模型

（一）架空线路的电阻工程计算中，各种型号导线的电阻值可以直接从有关的手册中查到。则查P239表A-4可得：r1=0.17Ω/km。例如：某线路采用LGJ-185，长度100km，求R=？用公式计算：比较∴100km总电阻R=17Ω。第二单元电力系统各元件的数学模型

课题一电力线路的数学模型理论计算值比查表值要略小？

（二）架空线路的电抗电力线路的电抗是反映当导线通过交流电流时，在导线周围产生的交变磁场效应。1.单导线的电抗式中：为三相导线的几何平均距离(mm)，r为导线半径(mm).

第二单元电力系统各元件的数学模型

课题一电力线路的数学模型

1.单导线的电抗DDDcbaacbDD

三相导线的排列a）正三角形排列

b)水平排列Dm，称为几何均距，定义：例如：三相导线正三角排列或者水平排列，几何均距分别为多少？a）Dm=D，b）Dm=1.26D。第二单元电力系统各元件的数学模型

课题一电力线路的数学模型

1.单导线的电抗工程计算中，查附表A-3~5可得各种型号导线的电抗值。例如：LGJ-185，Dm=5m的x1？查表A-4得：x1=0.409Ω/km。【注意：高压线路电抗值大大于电阻值！】工程计算中，如何获得？第二单元电力系统各元件的数学模型

课题一电力线路的数学模型

1.单导线的电抗∵线路电抗与几何平均距离Dm、导线半径r为对数关系，∴导线在杆塔上的布置和导线截面积的大小对线路电抗的影响不大。在工程计算中，对于高压架空电力线路，一般近似取x1=0.4Ω/km。Dm、r对导线电抗大小的影响？1）Dm越小，r越大，X1越小！2）改变Dm、r大小，对X1

影响？第二单元电力系统各元件的数学模型

课题一电力线路的数学模型

2.分裂导线的电抗分裂导线改变了导线周围的电场分布，等效地增大了导线的半径，从而可以减少导线表面的电场强度，避免在正常运行情况下发生电晕。式中，req为分裂导线的等值半径；n为每相分裂导线的根数。分裂导线每相单位长度的电抗为例如：四分裂导线，其等值半径为：第二单元电力系统各元件的数学模型

课题一电力线路的数学模型

（三）架空线路的电导电导是用来反映绝缘介质中泄漏电流和导线电晕所引起的有功功率损耗。正常情况下，泄漏电流很小，可以忽略。因此，电导主要由导线电晕的有功功率损耗所决定。何谓泄漏电流？第二单元电力系统各元件的数学模型

课题一电力线路的数学模型

（三）架空线路的电导电晕：在高电压的情况下，当导线表面的电场强度超过空气中O2分子的击穿场强时，O2分子发生游离，从而产生放电现象。这时在导线附近能听到“咝咝”放电声和闻到臭氧味，夜间还可看到紫色的晕光。123第二单元电力系统各元件的数学模型

课题一电力线路的数学模型

（三）架空线路的电导1.增大导线（导体）截面；例如采用分裂导线、加装均压环等）2.使导体表面光滑。防止电晕的措施：均压环八分裂导线第二单元电力系统各元件的数学模型

课题一电力线路的数学模型

1.增大导线（导体）截面；（例如采用分裂导线、加装均压环等）2.使导体表面光滑圆润。防止电晕的措施：均压环均压环均压环第二单元电力系统各元件的数学模型

课题一电力线路的数学模型

（三）架空线路的电导由实验和运行经验可知：1）一般110kV以下的架空线路和35kV以下的电缆线路不发生全面电晕。2）110kV及以上的架空线路和35kV及以上的电缆线路，在电力系统的规划设计中，不允许线路发生全面电晕。所以：在一般电力系统计算中，通常可忽略电晕损耗，即可得g1=0

。第二单元电力系统各元件的数学模型

课题一电力线路的数学模型

（四）架空线路的电纳三相输电线路每相单位长度等效对地电容？电纳反映了导线带电时，在其周围介质中建立的电场效应。第二单元电力系统各元件的数学模型

课题一电力线路的数学模型

（四）架空线路的电纳在工频50Hz下，架空线路单导线每相单位长度的电纳为:在工程中，已知导线型号和几何均距，查相关手册可得线路单位长度电纳值。例如已知线路采用LGJ-185，导线几何均距为5m，查附表A-6.

可得线路容纳：第二单元电力系统各元件的数学模型

课题一电力线路的数学模型

二、电力线路的数学模型指线路额定电压为110kV以下，长度不超过100km的架空线路，电纳的影响不大时，可认为是短电力线路。【注意】短电力线路由于电压不高，忽略电导和电纳的影响。1.短电力线路（地方网）一字型等效电路第二单元电力系统各元件的数学模型

课题一电力线路的数学模型

二、电力线路的数学模型额定电压为110～220kV，长度为100～300km的架空线路和不超过100km的电缆线路。2.中等长度电力线路（区域网）π型等效电路第二单元电力系统各元件的数学模型

课题一电力线路的数学模型

二、电力线路的数学模型一般长度超过300km的架空电力线和超过100km的电缆电力线路称为长线路。对于长线路，需考虑线路的分布参数特性。3.长线路的等值电路(远距离输电网）链型等效电路第二单元电力系统各元件的数学模型

课题一电力线路的数学模型第二单元电力系统各元件的数学模型

课题一电力线路的数学模型

§2.1知识点

电力系统分析§2-2

变压器的数学模型第二单元电力系统各元件的数学模型

课题二

变压器的数学模型

§2.2知识点：§2.2重点：§2.2难点：

三绕组变压器参数计算

第二单元电力系统各元件的数学模型

课题二

变压器的数学模型

一、双绕组变压器的数学模型（一）双绕组变压器的等效电路

一、双绕组变压器的数学模型（一）双绕组变压器的等效电路RTjXT-jBTGT

双绕组变压器的等效电路（Γ形）

Γ型等效电路第二单元电力系统各元件的数学模型

课题二

变压器的数学模型

一、双绕组变压器的数学模型(二)双绕组变压器的参数计算变压器铭牌即身份证！第二单元电力系统各元件的数学模型

课题二

变压器的数学模型

(二)双绕组变压器的参数计算变压器短路（或负载）试验（高压侧）在IN下：短路损耗（或负载损耗）ΔPk

、短路电压（或阻抗电压）百分数Uk%。RTjXT-jBTGT

双绕组变压器的等值电路（Γ形）第二单元电力系统各元件的数学模型

课题二

变压器的数学模型

(二)双绕组变压器的参数计算变压器空载试验（低压侧）在UN下：空载损耗ΔP0

、空载电流百分数I0%.RTjXT-jBTGT

双绕组变压器的等值电路（Γ形）第二单元电力系统各元件的数学模型

课题二

变压器的数学模型

(二)双绕组变压器的参数计算电阻

RTjXT-jBTGT双绕组变压器的等值电路（Γ形）可得2.电抗可得第二单元电力系统各元件的数学模型

课题二

变压器的数学模型

(二)双绕组变压器的参数计算可得RTjXT-jBTGT双绕组变压器的等值电路（Γ形）3.电导

4.电纳可得第二单元电力系统各元件的数学模型

课题二

变压器的数学模型

第二单元电力系统各元件的数学模型

课题二

变压器的数学模型

二、三绕组变压器的参数计算jXT3RT3jXT2RT2jXT1RT1-jBTGT三绕组变压器的等值电路（一）三绕组变压器的等值电路励磁回路参数与双绕组变压器相同！第二单元电力系统各元件的数学模型

课题二

变压器的数学模型

1.电阻RT1、RT2、RT3三绕组变压器三个绕组容量比：第Ⅰ种为100/100/100，即三个绕组容量都等于变压器额定容量；第Ⅱ种为100/100/50，即第三绕组的容量仅为变压器额定容量的50％；第Ⅲ种为100/50/100，即第二绕组的容量仅为变压器额定容量的50％。不同容量比：主要为了节省材料！1）容量比为100/100/100的第Ⅰ类变压器。制造厂提供的各对绕组间的短路损耗为ΔPk(1-2）、ΔPk(2-3）、ΔPk(3-1）第二单元电力系统各元件的数学模型

课题二

变压器的数学模型

1）容量比为100/100/100的第Ⅰ类变压器解得：可得第二单元电力系统各元件的数学模型

课题二

变压器的数学模型

2）容量比为100/100/50的第Ⅱ类变压器则归算到IN下的短路损耗为：3)容量比为100/50/100的第Ⅲ类变压器与2）类似第二单元电力系统各元件的数学模型

课题二

变压器的数学模型

2.电抗XT1、XT2、XT3可得不同容量比变压器短路试验电抗百分数已折算！不同容量比普通变压器只需折算短路功率！自耦变压器短路电压百分数和短路功率均需要折算！第二单元电力系统各元件的数学模型

课题二

变压器的数学模型第二单元电力系统各元件的数学模型

课题二

变压器的数学模型

§2.2知识点

电力系统分析§2-3发电机和负荷的数学模型第二单元电力系统各元件的数学模型

课题三发电机和负荷的数学模型

§2.3知识点：§2.3重点：§2.3难点：1.发电机数学模型2.负荷的数学模型发电机数学模型（稳态、暂态、次暂态）发电机数学模型（稳态、暂态、次暂态）第二单元电力系统各元件的数学模型

课题三发电机和负荷的数学模型

一、发电机的数学模型发电机的铭牌：

一、发电机的数学模型按百分数的定义有：发电机电抗（有名值）：1.发电机的电抗第二单元电力系统各元件的数学模型

课题三发电机和负荷的数学模型2.发电机的等效电路发电机的等值电路a）电压源形式b）电流源形式jXGjXG电抗也可用同步电抗(稳态电抗)、暂态电抗、次暂态电抗表示，即表示。三峡电站600MW机组参数

二、负荷的数学模型jXLRLa）用恒功率表示负荷b）用恒定阻抗或导纳表示负荷第二单元电力系统各元件的数学模型

课题三发电机和负荷的数学模型可分为：稳态模型和动态模型，一般用稳态模型表示。第二单元电力系统各元件的数学模型

课题三发电机和负荷的数学模型

§2.3知识点

电力系统分析§2-4电力网络的数学模型及标幺制第二单元电力系统各元件的数学模型

课题四电力网络的数学模型及标幺制

§2.4知识点：§2.4重点：§2.4难点：1.标幺值定义2.基准值选择3.标幺值优点4.标幺值计算公式标幺值优点1.标幺值优点2.标幺值计算公式

一、电力网络的数学模型1．某系统一次接线图如下2．画出系统等效电路图第二单元电力系统各元件的数学模型

课题四电力网络的数学模型及标幺制

二、标幺制及应用问题提出？电力系统不同电压等级下各元件参数如何表示？1．标么制的概念2．基准值的选择例如：某节点电压为10.5kV，若基准值取10kV，则其标幺值为1.05选择原则：第二单元电力系统各元件的数学模型

课题四电力网络的数学模型及标幺制

SB取ΣSN，或者100MVA、1000MVA等常数；UB一般选取各级UN或Uav平均额定电压。近似计算中，一般SB=100MVA或1000MVA等；UB.n=Uav.n（各段）。3．合理选择基准值后标幺值的特点1）易于比较同类元件的特性及参数

第二单元电力系统各元件的数学模型

课题四电力网络的数学模型及标幺制

2）能够简化计算公式3）能够简化计算工作量在三相对称系统中，相电压与线电压的标幺值相等，相电流与线电流的标幺值相等，三相功率与单相功率的标幺值相等；当运行电压等于基准电压时，电流的标幺值与功率的标幺值相等。当各电压等级的基准电压都选择平均额定电压时，整个网络的参数不再需要归算。整个计算工作量得到极大简化。第二单元电力系统各元件的数学模型

课题四电力网络的数学模型及标幺制

近似计算中，用标幺值表示参数不需要折算？？变压器变比标幺值为1！第二单元电力系统各元件的数学模型

课题四电力网络的数学模型及标幺制

近似计算，各元件标幺值公式发电机第二单元电力系统各元件的数学模型

课题四电力网络的数学模型及标幺制

例：变压器电抗标幺值公式推导：已知SB，令UB=Uav，变压器有名值为：

标幺值：第二单元电力系统各元件的数学模型

课题四电力网络的数学模型及标幺制

第二单元电力系统各元件的数学模型

课题四电力网络的数学模型及标幺制

§2.4知识点1）发电机：3）线路或负荷：电力系统分析§3-1概述第三单元电力系统潮流计算

课题一概述§3.1知识点：§3.1重点：§3.1难点：1.电力系统潮流概念2.潮流计算内容、分类3.潮流计算目的潮流计算内容潮流计算目的第三单元电力系统潮流计算

课题一概述一、何谓电力系统的潮流？(loadflow)电力系统在运行时，在电源电势激励下，电流或功率从电源通过系统各元件流入负荷，称为潮流分布，简称潮流。例如：图一、二非trend！第三单元电力系统潮流计算

课题一概述一、何谓电力系统的潮流？(loadflow)电力系统在运行时，在电源电势激励下，电流或功率从电源通过系统各元件流入负荷，称为潮流分布，简称潮流。根据电力系统运行状态的不同，潮流可分为：静态、动态和最佳潮流。静态潮流：电力系统在正常稳态运行情况下的潮流。（本课程研究的重点）动态潮流：电力系统在改变运行方式、故障或振荡等状态下的潮流。最佳潮流：电力系统有最小网损的静态潮流。第三单元电力系统潮流计算

课题一概述二、潮流计算(loadflowcalculation)的内容？1）计算各节点的电压，即计算电网各母线的电压；2）计算各支路的电流（或者功率），即计算通过各元件的功率和功率损耗。节点电压支路功率1）规划、设计：在电力系统规划、设计中用于选择接线方式，选择电气设备及导线截面提供数据。2）运行、检修：在电力系统运行时，用于确定运行方式、制订检修计划提供数据。3）电力系统计算：为调压调频、经济运行、安全稳定运行等电力系统计算提供数据。4）继电保护：为继电保护、自动装置的设计与整定提供数据。三、潮流计算的目的？第三单元电力系统潮流计算

课题一概述第三单元电力系统潮流计算

课题一概述§3.1知识点：1.电力系统潮流概念2.潮流计算内容、分类1）节点电压和支路功率计算。2）静态潮流、动态潮流、最佳潮流3.潮流计算目的1）规划、设计2）运行、检修3）电力系统计算4）继电保护电力系统分析§3-2开式网的潮流计算(一)第三单元电力系统潮流计算

课题二开式网的潮流计算（一）§3.2知识点：§3.2重点：§3.2难点：1.功率损耗计算2.电压降落的计算3.功率流向电压降落的计算1.功率损耗计算2.电压降落的计算（一）线路的功率损耗1.阻抗中的损耗何谓开式网？第三单元电力系统潮流计算

课题二开式网的潮流计算（一）一、网络元件的功率损耗或（一）线路的功率损耗1.阻抗中的损耗第三单元电力系统潮流计算

课题二开式网的潮流计算（一）所以：2.导纳中的功率损耗【注意】由于线路电纳为容性，故此功率也为容性，用复功率表示时，j前面应取负号；而线路电抗上的功率损耗为感性，j前面应取正号。第三单元电力系统潮流计算

课题二开式网的潮流计算（一）(二)变压器中的功率损耗RTjXT-jBTGT第三单元电力系统潮流计算

课题二开式网的潮流计算（一）1.变压器中有功功率损耗为变压器空载有功损耗（MW），

又叫固定（不变）损耗或者铁损！

为变压器绕组中电阻有功损耗，

又叫变动（可变）损耗或者铜损！

RTjXT-jBTGT第三单元电力系统潮流计算

课题二开式网的潮流计算（一）2.变压器中无功功率损耗式中：为变压器励磁回路的无功损耗，又叫为变压器励磁空载无功损耗。二、网络元件的电压降落1.电压降落所谓电压降落是指电力网元件首末两端电压的相量差。第三单元电力系统潮流计算

课题二开式网的潮流计算（一）1）已知末端电压及末端功率，求首端电压

。因为代入上式可得：第三单元电力系统潮流计算

课题二开式网的潮流计算（一）所以：电压降落纵分量电压降落横分量第三单元电力系统潮流计算

课题二开式网的潮流计算（一）2）已知首端电压及首端功率，求末端电压

。第三单元电力系统潮流计算

课题二开式网的潮流计算（一）由1）和2）可得：第三单元电力系统潮流计算

课题二开式网的潮流计算（一）使用公式时注意：1）精确计算电压降落的纵、横分量时，应采用同一点的功率和电压；近似计算时，可用电网额定电压代替实际电压。2）公式以感性负荷为例推导而来，当为容性负荷时，公式中Q前面的正、负号要改变。3）式中功率的单位为MW、Mvar，电压为kV，阻抗为Ω。2.电压损耗电压损耗的百分数，即：

电压降落和电压损耗示意图第三单元电力系统潮流计算

课题二开式网的潮流计算（一）电压损耗是指电力网元件首、末端电压的数值差，即

第三单元电力系统潮流计算

课题二开式网的潮流计算（一）即AD≈AC3.电压偏移（或电压偏差）

电压偏移是指电力网中某点实际电压与该处额定电压的数值差。即电压偏移（%）=

4.电压调整电压调整是指线路末端在空载时与负载时电压的数值差（）

电压调整（%）第三单元电力系统潮流计算

课题二开式网的潮流计算（一）

5.输电效率

三、电力网中功率的流向电力网中P是从电压相角超前的一端流向电压滞后的一端。电力网中Q是从电压高的一端流向电压低的一端。指线路末端输出的有功功率P2与线路始端输入的有功功率P1的比值，常以百分值表示，即输电效率（%）第三单元电力系统潮流计算

课题二开式网的潮流计算（一）

三、电力网中功率的流向电力网中P是从电压相角超前的一端流向电压滞后的一端。电力网中Q是从电压高的一端流向电压低的一端。第三单元电力系统潮流计算

课题二开式网的潮流计算（一）以高压网为例证明，高压网X>>R,近似R≈0，则有：∴当Q>0时，ΔU1>0，即U1>U2,则无功从电压高的一端流向电压低的一端。高压网X>>R,近似R≈0，则有：∴当P>0时，δU1>0，即U1相位超前U2相位,则有功从电压相位超前的一端流向滞后的一端。第三单元电力系统潮流计算

课题二开式网的潮流计算（一）§3.2知识点：1.功率损耗计算2.电压降落的计算3.功率流向1）无功从电压高的一端流向电压低的一端。2）有功从电压相位超前的一端流向滞后的一端。电力系统分析§3-2开式网的潮流计算(2)第三单元电力系统潮流计算

课题二开式网的潮流计算（2）§3.2知识点：§3.2重点：§3.2难点：1.开式区域网潮流计算2.开式地方网潮流计算地方网潮流计算等效电路的近似处理第三单元电力系统潮流计算

课题二开式网的潮流计算（2）（一）开式区域网的潮流计算要考虑导纳回路和阻抗中的功率损耗！【例3-1】有一简单开式电力网，如图3-10所示，额定电压为110kV的双回输电线向一降压变电所供电，线路长度为100km，采用LGJ-185导线，几何均距为5m。变电所中装有2台降压变压器，每台容量为15MVA，变比为110/11……求此电力网的功率分布。解：1.根据电力网接线图作等值电路图如图所示。第三单元电力系统潮流计算

课题二开式网的潮流计算（2）2.计算各元件参数3.简化等值电路注意：运算负荷和运算功率的概念！第三单元电力系统潮流计算

课题二开式网的潮流计算（2）4.计算功率分布5.计算电压分布第三单元电力系统潮流计算

课题二开式网的潮流计算（2）第三单元电力系统潮流计算

课题二开式网的潮流计算（2）（二）开式地方网的潮流计算【注意】忽略导纳回路和阻抗中的功率损耗！【例3-2】有一10kV的开式地方网，全线均采用LJ-35，几何均距为0.6m，各点的负荷及各段线路的长度均示于图3-11a中，（1）求电力网的最大电压损耗；（2）若UA=10.5kV，试求各负荷点的电压偏移百分数。解:1)画等值电路图并求各元件的参数，如图3-11b所示。第三单元电力系统潮流计算

课题二开式网的潮流计算（2）2)计算功率分布。3)计算电力网的最大电压损耗。4)计算各负荷点的电压偏移百分数。第三单元电力系统潮流计算

课题二开式网的潮流计算（2）电力系统分析§3-3闭式网的潮流计算第三单元电力系统潮流计算

课题三闭式网的潮流计算§3.3知识点：§3.3重点：§3.3难点：1.闭式网概念2.功率分点的概念3.闭式网潮流计算步骤功率分点的概念第三单元电力系统潮流计算

课题三闭式网的潮流计算闭式网是指网络中的每一负荷都能从两个及以上方向获取电能的电力网。潮流计算的问题：相关支路中潮流方向无法判断？所以，潮流计算解决NO.1问题：判断支路中潮流方向！潮流方向？CDE闭式网的功率分点是指负荷功率由两个方向同时获得的节点。一、计算初步功率分布，寻找功率分点功率分点用符号▼标示，有时有功功率分点和无功功率分点出现在不同的节点，这时，有功分点用符号▼标示，无功分点用符号▽标示。无功分点即为电网电压最低点！功率分点第三单元电力系统潮流计算

课题三闭式网的潮流计算无功功率分点常作解开点！一、计算初步功率分布，寻找功率分点初步功率分布是指不考虑电力网中功率损耗时的功率分布。计算初步功率分布的目的是为了寻找功率分点。二、最终功率分布的计算所谓闭式网的最终功率分布，是指在计及网络的功率损耗和电压降落时的功率分布。①在功率分点处把闭式网解开成两个开式网络，同时功率分点处的负荷也被分成两部分，分别挂在两开式网的末端;②然后按照开式网潮流计算的方法计算被解开的两开式网的功率分布和各点电压;③最后将两个开式网的末端联在一起，便得到原闭式网的最终功率分布和各点电压。第三单元电力系统潮流计算

课题三闭式网的潮流计算电力系统分析§3-4计算机潮流计算（1）第三单元电力系统潮流计算

课题四计算机潮流计算（1）一、计算机潮流计算的数学模型1．节点电压方程节点电压方程的特点1.节点电压方程具有方程数目少；2.导纳矩阵可直接从网络等值电路图上形成；3方程修改容易且根据待求变量（母线电压）能方便地求出功率和电压等。电网潮流计算的方法：节点电压方程和回路电流方程（网孔法）。第三单元电力系统潮流计算

课题四计算机潮流计算（1）一、计算机潮流计算的数学模型下面以3个独立节点为例说明：第三单元电力系统潮流计算

课题四计算机潮流计算（1）一、计算机潮流计算的数学模型对于具有n个独立节点的电力系统，可列出其节点电压方程第三单元电力系统潮流计算

课题四计算机潮流计算（1）一、计算机潮流计算的数学模型对于具有n个独立节点的电力系统，可列出其节点电压方程YU=I第三单元电力系统潮流计算

课题四计算机潮流计算（1）一、计算机潮流计算的数学模型2．导纳矩阵的特点（1）对角线元素称为节点i

的自导纳，其值等于接于节点i的所有支路导纳之和。物理意义：在i

点施加单位电压1，其他接地接地，流出电流之和。第三单元电力系统潮流计算

课题四计算机潮流计算（1）一、计算机潮流计算的数学模型所以：节点导纳矩阵是一个稀疏的对称矩阵。（2）非对角线元素称为节点i、j

间的互导纳，它等于直接连接于节点i、j间的支路导纳的负值。若节点i、j

间不存在直接连接的支路，则为0。的物理意义：在i

点施加单位电压1，其他接地接地，经j节点注入网络的电流。第三单元电力系统潮流计算

课题四计算机潮流计算（1）一、计算机潮流计算的数学模型所以，节点导纳矩阵特点：1.直接形成导纳矩阵可直接从网络等效电路图上形成。2.对称矩阵3.稀疏阵4.容易修改第三单元电力系统潮流计算

课题四计算机潮流计算（1）一、计算机潮流计算的数学模型3．阻抗矩阵的特点（1）对角线元素Zii称为节点i

的自阻抗，其物理意义：在i

点施加单位电流，其他节点开路，节点i

的电压。第三单元电力系统潮流计算

课题四计算机潮流计算（1）一、计算机潮流计算的数学模型（2）非对角线元素Zij

称为节点i

的互阻抗，或称转移阻抗。其物理意义：在i

点施加单位电流，其他节点开路，所有节点电压均不为0。所以，节点阻抗矩阵特点：1.不能直接形成，修改复杂（阻抗矩阵不能直接从网络等值电路图上形成。）2.对称矩阵3.满阵第三单元电力系统潮流计算

课题四计算机潮流计算（1）（1