电力系统分析理论总结(ppt 54页).ppt

1、30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,1,总 结,一、基本概念 二、元件参数和等值电路 三、电压和功率分布的计算 四、频率调整和电压调整 五、三相短路的分析计算 六、不对称故障的分析计算 七、电力系统稳定性分析,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,2,额定电压和额定频率 电气设备的额定电压 发电机 线路 变压器,一. 基本概念,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,3,二. 元件参数和等值电路,架空输电线路的等值电路 变压器的等值电路及参数计算 电力系统的稳态等值电路 (标幺值的等值电路， 平均额定电压),30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,4,30

2、.09.2020,SCU-SEEI-ltq,5,例2-7,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,6,例2-8,发电机和变压器的电抗：,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,7,三. 电压和功率分布的计算,网络元件的电压降落和功率损耗 开式网络的电压和功率分布 闭式网络的电压和功率分布 多级电压环网的功率分布 电力网的电能损耗,例题3-4，习题3-8,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,8,网络元件的电压降落和功率损耗,(3-8),30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,9,功率损耗,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,10,开式网络的电压和功

3、率分布,（1）用VN求得各点的运算负荷 （2）从末段线路开始，用VN依次计算各段线路的功率损耗 （3）用VA和已求得的功率分布，从A点开始逐段计算电压降落，求得Vb和 Vc Vd,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,11,闭式网络的电压和功率分布,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,12,均一网,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,13,各段线路的单位阻抗相等,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,14,多级电压环网的功率分布,循环功率的产生,+SC,SLDT1 SLDT2,环路电势和循环功率的计算,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,

4、15,电力网的电能损耗,最大负荷损耗时间法,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,16,四、频率调整和电压调整,电力系统的频率特性 电力系统的频率调整 电力系统有功功率的最优分配 无功平衡与电压水平的关系 电压调整的基本概念 电压调整的方法和手段,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,17,电力系统的频率特性,负荷的频率调节效应系数（响应系数）,机组的单位调节功率 (功频静特性系数),30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,18,电力系统的频率特性,频率的一次调整 频率的二次调整,系统单位调节功率,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,19,互联系统的频率

5、调整,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,20,电力系统有功功率的最优分配,发电机组的耗量特性 等耗量微增率准则,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,21,电压调整的基本概念,中枢点的三种调压方式 逆调压 顺调压 常调压,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,22,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,23,(3)无功补偿,改变无功分布Q,调压措施,(4)改变线路参数 X,(2)变压器调压,选择变比,(1)发电机调压,调节励磁VG,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,24,电压调整的方法和手段,变压器分接头的选择 例 5-2 , 例 5-

6、3 利用无功补偿调压(例 5-6) 补偿设备为静电电容器 补偿设备为同步调相机,串并联补偿的比较,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,25,五、三相短路的分析计算,同步发电机基本方程及其三相短路 三相短路的基本概念 电力系统三相短路的实用计算,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,26,同步发电机基本方程及其三相短路,派克变换的物理意义 发电机基本方程 发电机暂态和次暂态电势,电抗的定义及计算方法,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,27,三相短路的基本概念,短路冲击电流：短路电流的最大可能瞬时值,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,28,短路电流

7、的最大有效值：,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,29,短路功率（短路容量）：,标幺值：,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,30,电力系统三相短路的实用计算,起始次暂态电流和冲击电流的实用计算 短路电流计算曲线的应用,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,31,起始次暂态电流和冲击电流的计算,(1) 选取基准, 计算各元件标幺值,得出等值网络 (2) 进行网络化简 (3) 计算短路点的起始次暂态电流 (4) 计算负荷点的残余电压 (5) 计算短路点的冲击电流 例 7-3,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,32,短路电流计算曲线的应用,（1）绘

8、制等值网络 （2）网络的等值 （3）求各等值机对短路点的转移电抗 （4）求各等值机对短路点的计算电抗 （5）由Xjsi查表得指定时刻短路周期电流 （6）无限大电源提供的短路电流 （7）计算短路周期电流的有名值,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,33,六、不对称故障的分析计算,对称分量法 电力系统的各序网络 简单不对称短路的分析计算 不对称短路时网络中电流和电压的计算,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,34,电力系统的各序网络,零序网络 变压器的零序等值电路,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,35,简单不对称短路的分析计算,单相接地短路 两相短路 复合序

9、网, 相量图 两相接地短路 正序等效定则,表8-2 例 8-2，8-3,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,36,不对称短路时网络中电流和电压的计算,Y/-11连接的变压器 正负序分量经过变压器时， 将发生相位移动,例 8-4,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,37,七、电力系统稳定性分析,功率特性 电力系统静态稳定性分析 电力系统暂态稳定性分析,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,38,稳定概念和功率特性,发电机的转子运动方程 简单电力系统的功率特性 励磁对功率特性的影响, 各种电势表示的功率特性,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,39,发

10、电机的转子运动方程,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,40,用q轴电势 表示的功率特性,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,41,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,42,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,43,电力系统静态稳定性分析,简单电力系统静态稳定的实用判据 简单电力系统的小扰动分析法 不计发电机阻尼作用的静态稳定性分析 计及发电机阻尼作用的静态稳定性分析,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,44,电力系统静态稳定性分析,简单电力系统静态稳定的实用判据 稳定极限 静态稳定储备系数,例 9-1,9-2，习题9-10,9-11

11、,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,45,电力系统静态稳定性分析,简单电力系统的小扰动分析法 小扰动法的原理 李雅普诺夫运动稳定性定义 线性系统的稳定性 非线性系统的线性近似稳定性判断法 用小扰动法分析电力系统静态稳定的步骤 简单电力系统的小扰动分析法,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,46,用小扰动法分析电力系统静态稳定的步骤,(1) 列各元件微分方程和网络方程 (2) 微分方程和网络方程的线性化 (3) 求线性化小扰动状态方程及矩阵A (4) 对给定运行情况进行潮流计算，求得A矩阵各元素的值 (5) 确定或判断A矩阵特征值实部的符号，判定系统在给定运行条件下是否

12、稳定,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,47,电力系统静态稳定性分析,不计发电机阻尼作用的静态稳定性分析 系统状态方程、状态方程的线性化 不计阻尼作用的小扰动方程 稳定性分析与判定条件 自由振荡频率 计及发电机阻尼作用的静态稳定性分析 阻尼转矩、计及阻尼作用的线性化小扰动方程 特征方程和特征值 阻尼对稳定性的影响 自发振荡(增幅振荡)及其过程的定性分析,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,48,线性化小扰动方程,不计阻尼,计及阻尼,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,49,特 征 值,不计阻尼,计及阻尼,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,50,由特征值判定稳定与否,D 0,系统周期性失去稳定,系统非周期性失去稳定,不计阻尼,计及阻尼,30.09.2020,SCU-SEEI-ltq,51,电力系统暂态稳定性分析,等面积定则 极限切除角的概念和计算方法 简单电力系