电力系统分析整理ppt课件

1、.电力系统分析，南京工业大学自动化学院电气工程系，2020/7/13。2，课程介绍，课程内容教育进度调查方法联系方法，2020/7/13，3，过程内容，电力系统，巴西伊泰普水电站，2020/7/13，4，过程内容，电力系统，中国三峡电站，2020/7/13。5，过程内容，电力系统，水电站，2020/7/13，6，过程内容，电力系统，变压器，2020/7/13，7，过程内容，电力系统，输电线路，2020/7/13，8，过程内容，电力系统分析两个模型电力系统等效电路模型电力系统转子运动模型三大计算潮流计算短路计算稳定性计算，2020/7/13，9，课程内容，电力系统基本概念电网等电力系统潮流计算电

2、力系统工作方式曹征和控制电力系统故障分析电力系统稳定性分析，2020/7/13，10，课程内容，8个问题回答：什么是电力系统？如何将电力系统表示为电力网络？如何使用计算机计算电力系统潮流？发电机节点有效功率已知，如何确定？变压器比率已知。如何决定？发电机等效电路中电位源和电抗如何计算？任意不对称三相量可以分解成三相序列中其他元件的和吗？电力系统在不断变化，能否保持稳定的运行？2020/7/13，11，过程内容，首先过程电路原理电磁场机电，2020/7/13。12，培训进行，总时间：5664课堂教学：48-52练习链接：8-12小时电力系统分配的基本概念：2网格等效：8-10电力系统潮流计算：1

3、0电力系统运行模式的曹征和控制：10电力系统故障分析：10电力系统稳定性，13，考试方法，平时成绩：20%实验成绩：10%废权考试：70%，2020/7/13，14，联系方法，教研室教师：江宁康宁康课程：自动化学院电气工程系电话：8431147 email :2020/7/13，15，目录，第一章电力系统的基本概念佐原健二电网等值第三章电力系统潮流计算第四章电力系统运行方式的曹征和控制第五章电力系统故障分析第六章电力系统稳定性分析，2020/7/13，第十六章电力系统的基本概念，1.1电力系统概述1.2中国电力系统摘要，2020/7/13，17，1.1电力系统概述，1.1.1电力系统的形成和发

4、展1.1.2电力系统的组成1.1.3电力系统的特性和运行的基本要求1.1.4电力系统的基本参数和接线图1.1.5电力系统的接线和中性点接地方式，2020/7/13，18，1.1.1电力系统的形成和发展，电磁感应定律法拉第，1831世界上第一个完整电力系统1882，法国三相变压器和三相异步电动机1891直流电力系统及交流电力系统爱迪生和韦斯顿家，2020/7/13。19，1.1.2电力系统配置，电力系统发电厂，电网和配电网络，用户电网，电力系统和电力系统主要和次要设备，2020/7/13，比较了20，1.1.3电力系统的特点和运行的基本要求，电力系统的特点1电力与国民经济各部门、国防和日常生活的

5、密切关系2对电能质量的要求，严格的3电力不能大量储存，4电力系统的暂态过程运行速度很快的基本要求1可靠性可以满足用户的电力要求。持续电力、频率、电压、波形质量要求根据负载电源可靠性要求，3种类型的2安全保证系统本身设备的安全。需要足够的电源容量，合理的电源网格结构3经济性降低对%4环境的不利影响，2020/7/13，21，1.1.4电力系统基本参数，接线图，测量电力系统大小的基本参数总安装容量有效功率和年度发电最大电力负载最大电压级别接线图地理接线图，电气接线图，2020/7/13，22，1.1.5电力系统布线和中性点接地方式，布线无冗馀布线功能：简单、经济、操作方便和灵活性。低电源可靠性，低

6、电源质量具有后备配线特性：稳定电源，高电源质量运行和继电保护复杂，经济差异中性点接地方式(小接地方式和大接地方式)高接地电源可靠性，高绝缘成本。110kv电网，2020/7/13，23，1.2我国电力系统(1)，第4阶段195x:城市电网196x:地方电网1970990:区域电网1990:区域电网互联电力系统规模2004 400gw 2010 535gw2020 790gw，2020/7，24，1.2中国的电力系统(2)，电压等级(KV)发电机3.15，6.3，10.5，15.75，23.0电气设备3，6，10，35，110，220110:区域网络，中小型电力系统干线220:大型电力系统干线3

7、30，500，750: EHV 750: UHV传输电压增加的优缺点：电流承载截面和线路电抗减少，提高线路功率极限和稳定性，绝缘成本增加，2020/7/，25，1.2我国的电力系统(3)，电力系统的电压为传输容量和传输距离，2020/7/13，26，1.2我国电力系统(4)，额定电压：发电机、变压器、电气设备等正常运行时最经济的电压属于同一电压水平，电力系统各连接(发电机、变压器、电力线路、电气设备)的额定电压各不相同。一个等级的额定电压是以电气设备为中心的。电气设备的额定电压是其他元件的基准电压。电气设备端压是输电线路额定电压为线上平均电压的UN (1-5%)/2=un (1-5%)，202

8、0/7/13，27，1.2我国的电功率系统(5)，发电机的额定电压UN(1 5%)变压器的额定电压是变压器两侧的额定电压，K=U1N/U2N一次直接连接发电机：U1N=UN(1 5%)35kv联系，28，1.2我国的电力系统(6)、中国的电力产业发展方针继续发展煤炭电厂，提高能源效率，减少环境污染，开发和利用水电资源，开发和利用水电建设发电核电技术，开发合适的核电站、开发风能和潮汐力等可再生能源开发工程，加快分配、变电站项目、西电东送、地区电网互联，促进地区电网互联，最终形成国家电力系统，22，29，是，图中电源系统中每个组件的额定电压确定，第30、1章摘要，电力系统由发电机、电网和用户组成，

9、是电力系统的一部分。电力不能批量存储，临时过程迅速，因此需要对电力系统进行规划、设计、运营调度和故障转移，以确保可靠性、安全性和经济性要求。电源系统各侧的相同电压等级具有不同的额定电压。一个等级的额定电压是以电气设备为中心的。电力系统分析的任务是建立电力系统的等效模型，计算稳态潮流，确定故障和扰动对系统的影响。2020/7/13，相当于第31、2章电网，2.1概述2.2输电线路的等效电路2.3变压器和核反应堆的等效电路2.4发电机等效电路2.5负荷模型2.6电网的等效电路摘要，2020/7/13，32，2.1概述，本章讨论了计算电力线和变压器的等效电路，因为假定系统的三相结构和三相负荷都是完全

10、对称的，所以对三相电流和电压的正顺序分量进行了讨论。，2020/7/13，33，2.2.2输电线路的等价物电路、2.2.1输电线路的种类切削线路由电线、避雷线、塔、绝缘体、金具配置电源线共三部分：导体、绝缘层、保护层2 . 2 . 2切削线的等价物电路分布参数和集中式参数单线分段电线、2020/7，34，单线的等价线电路(1)，有效电阻交流电阻，通常大于直流电阻。原因：皮肤效果和接近效果电网计算经常使用较大的电阻率。原因：绞线长度比配线长度大23%，实际剖面比额定剖面小，交流电阻比直流电阻稍大。电阻，(20)，铜0.00382/铝0.0036/，2020/7/13，35，单线的等效电路(2)，

11、电抗电线通过交流电流时电线内部和外部交变磁场作用引起的电抗。循环三相输电线路各相导线单位长度的电抗为，2020/7/13，36，单线的等效电路(3)，Deq为三相配线之间的交叉几何间隙r，配线的计算半径r为配线材料的相对渗透系数，非铁金属的相对渗透系数为1，第二个项目为外部电抗，第二个项目为内部电抗，2020/7/13，37，单线的等效电路(4)，导线电抗和r是代数关系。在其他剖面的导体中，当Deq为常数时，电抗变化很小，并且专案经常使用x0=0.4 /km。Ds为郑智薰铁磁材料单一strand Ds=0.779 r郑智薰铁磁材料多重strand Ds=0 . 7240 . 771 r钢芯铝线

12、材Ds=0.770.9r，计算时经常为0.81r，2020/7/13，38，单电路等效电路(5)，电由导线之间的电容和导线之间的电容确定。电容电力或电缆线路的电力或电力远远大于架空线路，2020/7/13。39，单线的等效电路(6)，电导反映了电晕现象和绝缘体泄漏引起的有效功率损失：如果导线周围的电场强度超过2.1kv/cm，导线周围就会发生空气电离现象，产生环，发出放电声音。危险：电力消耗、通信干扰、表面腐蚀电晕造成的有效电力损失称为电晕损失。110kv以上线路与电压相关的有效功率损失主要是由于电晕损失。2020/7/13，40，单线的等效电路(7)，过标产生电晕的临界线电压，m1 :导线表

13、面平滑系数。单股=1，纽结=0.830.87 m2:气象系数。干燥晴朗=1，恶劣天气=0.8:空气相对密度b:大气压力(Pa)(1个大气压为101325pa):空气温度()，2020/7/13，41、单线等效电路(8)、电晕损失测量和计算讨论了高压技术。与传输线的电晕损失(包括泄漏损失)相对应的电导为2020/7/13，42、单线的等效电路(8)、线方程和等效电路中每个相位的等效参数沿路径均匀分布。、l、x、dx、43，单线的等效电路(9)，线路末端x处的压降和电流增量为，2020/7/13，44，单线的等效电路(10)，电路的传播系数实相反映行波振幅的衰减特性，虚拟部反映行波相位的变化特性，

14、吴宣仪特性阻抗(也称为波阻抗)，2020/7/13，45，单线的等效电路(11)，无损吴宣仪自然功率用于测量吴宣仪传输能力，一般20kv以上吴宣仪传输能力接近自然力行波波长时(1500公里)，两端相位差90，2020/7/13，46，单线的等效电路(12)，吴宣仪等效电路x=l时，47，单线相等电路(13)，Z=Z1l，Y=Y1l，2020/7/13，48，单线的等值电路(14)，等效电路短线路(35kv，100km的架空线路，短电缆线路)中等长度线路(110330kv，100300km架空线路，100km电缆线路)，49，单线的等效电路(15)，长线(330kv，300km顶面线，100km

15、电缆线)，50，分割线，使用分割线时配线的等效半径电阻减小电导减小，2020/7/13。51，电线分段，电或电晕临界电压增加，2020/7/13，52，2.3变压器和电抗器的等效电路、双绕组三相变压器等效电路参数计算到变压器的一侧，计算到该侧的额定电压，结果为2020/7/13，53，2.3变压器和电抗器的等效电路，三绕组三相变压器分析为等效Y/Y接线。有三个类别，使用相等值回路表示三相运行额定容量比率。100/100/100、100/100/50、100/50/100各绕组的容量比例由电压到下限指定。三绕组变压器的容量是指容量最大的绕组的容量。其他绕组的容量相对于其绕组的容量。2020/7/13，54，2.3变压器和反应器的等效回路，2020/7/13(电阻额定容量比率为100/100/100时)。55，2.3变压器和电抗器的等效电路，上面的Pk对应于额定容量。额定容量比率为100/100/50、100/50/100时