第一章電力系統(tǒng)的基本概念

1、第一章第一章 電力系統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)的基本概念 電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)生產(chǎn)、輸送、分配和消耗電能的各生產(chǎn)、輸送、分配和消耗電能的各種電器設(shè)備連接在一起而組成的整體。種電器設(shè)備連接在一起而組成的整體。 電力系統(tǒng)的組成：發(fā)電廠，輸電網(wǎng)，配電網(wǎng)，負(fù)電力系統(tǒng)的組成：發(fā)電廠，輸電網(wǎng)，配電網(wǎng)，負(fù)荷荷 確定額定電壓的原則：確定額定電壓的原則：1. 用電設(shè)備：線路額定電壓用電設(shè)備：線路額定電壓2. 發(fā)電機(jī)：比線路額定電壓高發(fā)電機(jī)：比線路額定電壓高53. 變壓器：一次側(cè)：線路額定電壓（發(fā)電機(jī)：變壓器：一次側(cè)：線路額定電壓（發(fā)電機(jī)：5） 二次側(cè)：比線路額定電壓高二次側(cè)：比線路額定電壓高10第二章第二章 電力網(wǎng)各元件

2、的等值電路和參數(shù)計(jì)算電力網(wǎng)各元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算 架空輸電線路參數(shù)：架空輸電線路參數(shù)：1. 電阻：電阻：2. 電抗：電抗： 單導(dǎo)線：單導(dǎo)線： 分裂導(dǎo)線：分裂導(dǎo)線：3. 電導(dǎo)：電導(dǎo)：4. 電納：電納：S/rseqseqNlg14450ln062802DD.DD.LfxsbeqsbeqNlg14450ln062802DD.DD.Lfx2LVPgg6eqeqN10lg5872rD.Cfb幾個距離的概念：（1）導(dǎo)線軸線間的距離D；（2）不同材料的單股導(dǎo)線的自幾何均距Ds非鐵磁材料單股線：非鐵磁材料多芯線：鐵芯鋁線：14sDre0.779rsD0.7240.771 rsD0.770.9 r（3）分裂

3、導(dǎo)線的自幾何均距Dsb分裂根數(shù)為2：sbsDD d分裂根數(shù)為3：23sbsDD d分裂根數(shù)為4：34sbsD1.09 D d（4）互幾何均距3eq122331DD D D若三相呈正三角形：eqDD若三相呈水平排列：eqD1.26D（5）導(dǎo)線等值半徑eqDeqr分裂根數(shù)為2：eqrrd分裂根數(shù)為3：32eqrrd分裂根數(shù)為4：34eqr1.09 rd 架空輸電線等值電路：架空輸電線等值電路： 形等值電路形等值電路1.近似模型：近似模型：2.修正模型：修正模型：3.精確模型：精確模型：lblgYlxlrZ0000jjlbkYlxklrkZ0b0 x0rjjlZYlYKYZYZYZKZYZsh1ch

4、2sh變壓器等值電路變壓器等值電路GTjBTRTjXTGTjBTR1jX1R2jX2R3jX3變壓器參數(shù)：變壓器參數(shù)：雙繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算雙繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算32N2NST10SVPR3N2NST10100%SVVX32N0T10VPG32NN0T10100%VSIB21212N1NT3w/ww/wV/Vk或5. 變比：變比：4. 電納（電納（S）：）：3. 電導(dǎo)（電導(dǎo)（S）：）：2. 電抗（電抗（ ）：）：1. 電阻（電阻（ ）：）：三繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算三繞組變壓器的參數(shù)計(jì)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. 導(dǎo)納及變比：導(dǎo)納及變比：同雙繞組變壓器同雙繞組變壓器2. 電抗電抗1. 電阻電阻位）位）基準(zhǔn)值（與有名值同單基準(zhǔn)值（與有名值同單）實(shí)際有名值（任意單位實(shí)際有名值（任意單位標(biāo)幺值標(biāo)幺值 BS標(biāo)么制：基準(zhǔn)值選取： ，平均額定電壓：3.15，6.3，10.5，15.75，37，115，230，345，525avV第三章 電力系統(tǒng)潮流計(jì)算電壓降落：已知V2，S222

6、2222222VjVVRQXPjVXQRPVd2222VXQRPV2222VRQXPV2221222221VVVarctg)V()VV(V電壓降落：已知V1，S11111VXQRPV1111VRQXPV11122121121112)()(VVVarctgVVVVVjVVV或末端電壓111111111VjVVRQXPjVXQRPVd功率損耗：XVQPQRVQPPLLLLLL222222功率分布：121V2VRjX1LS2LSI1S2S1BS2BS1I2ILBBBLLLLBLSSSSSSSSSSSSS21211121222%100%122121PPSSSSSSLBB輸電效率線路總功率損耗：給定不同

7、點(diǎn)的電壓功率給定不同點(diǎn)的電壓功率迭代計(jì)算（精確）迭代計(jì)算（精確）AAVLRTjXLjXTRBVDVTGTjBASASAS BSDSBSLDS0S1BQ2BQ）圖（b 給定末端負(fù)荷功率與首端電壓（如給定給定末端負(fù)荷功率與首端電壓（如給定SLD，VA）設(shè)全網(wǎng)為額定電壓設(shè)全網(wǎng)為額定電壓VN； 計(jì)算功率損耗（不計(jì)電壓損耗），推算全網(wǎng)功率計(jì)算功率損耗（不計(jì)電壓損耗），推算全網(wǎng)功率分布、始端功率；（分布、始端功率；（前代前代） 由始端電壓、功率向末端推算電壓降落（不再另算由始端電壓、功率向末端推算電壓降落（不再另算功率損耗），計(jì)算各母線電壓。（功率損耗），計(jì)算各母線電壓。（回代回代） 反復(fù)反復(fù)迭代迭代直到

8、收斂（精度）、直到收斂（精度）、兩步計(jì)算近似兩步計(jì)算近似ab121aS1aI12S12I2bS2bI1aZ12Z2bZ1S2S1I2I兩端供電網(wǎng)的潮流計(jì)算：ZV)VV(ZSZSZSZV)VV(ZSZSZSNabbNbaa212211節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣：nnnVYI特點(diǎn)：對稱；稀疏；對角線占優(yōu)；321333231232221131211321VVVYYYYYYYYYIII自導(dǎo)納和互導(dǎo)納的物理意義自導(dǎo)納和互導(dǎo)納的物理意義令令 ， ，則：，則：當(dāng)當(dāng)k=ik=i時，時， 。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中除節(jié)點(diǎn)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中除節(jié)點(diǎn)i i之外，所有其他節(jié)點(diǎn)之外，所有其他節(jié)點(diǎn)都接地，從節(jié)點(diǎn)都接地，從節(jié)點(diǎn)i i注入網(wǎng)絡(luò)的電流和節(jié)點(diǎn)注入網(wǎng)絡(luò)的

9、電流和節(jié)點(diǎn)i i的電壓之比，為的電壓之比，為節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)i i的自導(dǎo)納。它等于與節(jié)點(diǎn)的自導(dǎo)納。它等于與節(jié)點(diǎn)i i直接相連的各支路導(dǎo)納之和。直接相連的各支路導(dǎo)納之和。0kVkjVkiikjVIY,0)(0kjVjiiiiVIY ijiiiyyY0自導(dǎo)納和互導(dǎo)納的物理意義自導(dǎo)納和互導(dǎo)納的物理意義當(dāng)當(dāng) 時，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中除節(jié)點(diǎn)時，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中除節(jié)點(diǎn)k k之外，所有其他節(jié)點(diǎn)都接地，之外，所有其他節(jié)點(diǎn)都接地，從節(jié)點(diǎn)從節(jié)點(diǎn)i i注入網(wǎng)絡(luò)的電流和節(jié)點(diǎn)注入網(wǎng)絡(luò)的電流和節(jié)點(diǎn)k k的電壓之比，為節(jié)點(diǎn)的電壓之比，為節(jié)點(diǎn)i i和和k k之之間的互導(dǎo)納。實(shí)際上節(jié)點(diǎn)間的互導(dǎo)納。實(shí)際上節(jié)點(diǎn)i i的電流是自網(wǎng)絡(luò)流入大地的，的電流是自網(wǎng)絡(luò)流

10、入大地的， 等于節(jié)點(diǎn)等于節(jié)點(diǎn)i i，k k直接相連的支路導(dǎo)納的負(fù)值。直接相連的支路導(dǎo)納的負(fù)值。ikYik ikikyY追加支路法修改節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣第四章 電力系統(tǒng)有功平衡與頻率調(diào)整系統(tǒng)頻率取決于有功功率的動態(tài)平衡三種負(fù)荷，三次調(diào)頻（手段：調(diào)速器，調(diào)頻器，負(fù)荷的最優(yōu)分配）負(fù)荷的有功頻率特性負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù))aaaa( ffPaffPaffPaPaPNDNNDNNDNDNNNDNDNDDPfKf/fP/PK發(fā)電機(jī)組的靜態(tài)頻率特性發(fā)電機(jī)組的靜態(tài)調(diào)差系數(shù)：發(fā)電機(jī)組的單位調(diào)節(jié)功率：取值范圍： （可調(diào)，但有限）NGNGNNfPP/Pf/fGNNGGNNG11PfKPfK255

11、004002071625060040GGK,.K,.水輪發(fā)電機(jī)組：汽輪發(fā)電機(jī)組：電力系統(tǒng)的有功頻率特性：PP2Of2ff1BAP1PD0PGPDPG(f)PD (f)PD(f)單機(jī)系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率：DGrDDNGNGD0KKkKPPKfPK,PPKKfPKKKGNNiGniiGGNiGniiGniiGG111調(diào)頻與調(diào)壓的關(guān)系：先調(diào)頻，后調(diào)壓多機(jī)系統(tǒng)頻率的一次調(diào)整：等值單位調(diào)節(jié)功率niiNiGGNGPPK11有功功率和系統(tǒng)負(fù)荷在各類電廠間的合理分配等微增率原則負(fù)荷的合理分配：豐水期、枯水期第五章 無功功率平衡與電壓調(diào)整系統(tǒng)電壓取決于系統(tǒng)無功功率的平衡無功負(fù)荷：（1）異步電動機(jī)（2）變壓器無功損

12、耗：12（3）輸電線路：35KV以下，110KV以上無功電源：（1）發(fā)電機(jī)（2）同步調(diào)相機(jī)（3）靜止電容器（4）靜止無功補(bǔ)償器系統(tǒng)無功功率調(diào)整：無功功率就地平衡原則中樞點(diǎn)電壓調(diào)整：逆調(diào)壓、順調(diào)壓、常調(diào)壓電壓調(diào)整措施：發(fā)電機(jī)勵磁、變比、無功分布、線路參數(shù)降壓變壓器分接頭選擇（升壓變壓器）：（1）最大負(fù)荷時：（2）最小負(fù)荷時：（3）分接頭：（4）校驗(yàn)：2max2maxmax12max2max1max1NTNtVVVVVVVV2min2minmin12min2min1min1NTNtVVVVVVVV2min1max11ttavtVVV并聯(lián)無功補(bǔ)償選擇一般原則：靜止電容器：（1）最小負(fù)荷無補(bǔ)償時，確定

13、變壓器變比：（2）最大負(fù)荷全補(bǔ)償，確定補(bǔ)償容量：kVkVXVkVkVXkVQCCCCC2222222kVVXVkQmaxmaxCmaxCC2222同步調(diào)相機(jī)：（1）最大負(fù)荷時按額定容量過勵磁：（2）最小負(fù)荷時按（0.50.65）欠勵磁：（3）變比：2222kkVVXVQmaxmaxCmaxCC2222kkVVXVQminminCminCC22222222minCmaxCminminCmaxmaxCVVVVVVk串補(bǔ)電容選擇：11QVVVXCCCCNCXInVmaxNCNCCImnVQ3maxCNCImI各種調(diào)壓措施的比較與應(yīng)用第六章 短路的基本概念和三相短路計(jì)算短路的概念，類型恒定電勢源（概念）的三相短路（1）短路電流的周期分量與非周期分量（2）短路沖擊電流，短路電流有效值，短路功率三相短路實(shí)用計(jì)算：（1）起始次暫態(tài)電流，沖擊電流計(jì)算曲線的應(yīng)用：計(jì)算步驟：等值電路，網(wǎng)絡(luò)變換，轉(zhuǎn)移電抗，計(jì)算電抗，查計(jì)算曲線，LDimLDimimIkIki 22avB*pSavNigi*ptiptVSIVSII331第七章 電力系統(tǒng)元件序阻抗和等值電路對稱分量法序阻抗的特點(diǎn)：（1）各序相互獨(dú)立；（2）某序電流只產(chǎn)生同序電壓；（3）計(jì)算不對稱短路，各序單獨(dú)計(jì)算，疊加；利用對稱分量法計(jì)算不對稱短路的原理發(fā)電機(jī)