國網(wǎng)考試復習筆記

1、電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析第一章 電力系統(tǒng)的基本概念1.1基本概念廣義電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)發(fā)電 機電力網(wǎng)絡用戶變壓器變換變換線路動力部1.2電力系統(tǒng)運行應滿足的基本要求一、電能生產(chǎn)、輸送、消費的特點1. 電能與國民經(jīng)濟各個部門之間的關系密切2. 電能一般不能大量儲存3. 生產(chǎn)、輸送、消費電能各環(huán)節(jié)所組成的統(tǒng)一整體不可分割4. 生產(chǎn)、輸送、消費工況的改變十分迅速5. 對電能質(zhì)量的要求嚴格總結(jié)：關系密切、不能大量儲存、整體不可分割、改變十分迅速、質(zhì)量要求嚴 格 二、對電力系統(tǒng)運行的基本要求1. 保證可靠地持續(xù)供電2. 保證良好的電能質(zhì)量3. 保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性4. 保證對環(huán)境的友好總結(jié)：可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟、環(huán)保

2、 三級負荷一級負荷：對一級負荷停電將造成人身事故， 設備損壞，使生產(chǎn)秩序長期不能恢 復，人民生活發(fā)生混亂等；需要保證不間斷供電，應配置 獨立的雙電源。二級負荷：對二級負荷停電將造成大量 減產(chǎn)、使人民生活受到影響；需要具體論證 是否配置獨立的雙電源.三級負荷：一、二級負荷之外的負荷，停電損失更小的負荷，如小城鎮(zhèn)等；不增 加設備的前提下盡量保證供電可靠性。電能質(zhì)量:電壓偏移=（U-Un）/Un,通常以百分數(shù)表示（為 ）頻率偏移=f -f （ ±）.2 0.5Hz ）正弦波形畸變率：各次諧波有效值平方和的方根值與基波有效值的百分比聯(lián)合電力系統(tǒng)：提高供電可靠性、減少為防止設備事故引起供電中斷

3、而設置的備用容量、合理配置用電、降低聯(lián)合系統(tǒng)的最大負荷、提高發(fā)電設備的利用率、減少聯(lián)合系統(tǒng)中發(fā) 電設備的總?cè)萘?、提高運行的經(jīng)濟性、個別負荷波動對系統(tǒng)電能質(zhì)量的影響小、 可采用大容量高效率機組。1.3電力系統(tǒng)的結(jié)線方式和電壓等級 為什么要規(guī)定額定電壓：對應一定的輸送功率和輸電距離，有一最合理的輸電電 壓。根據(jù)生產(chǎn)系列化和標準化的要求， 不能任意確定輸電電壓，額定電壓等級也 不宜過多。無備用結(jié)線單回路放射式?每一負荷都只能沿唯一路徑獲取電能單回路干線式?結(jié)線簡潔、投資少、運行調(diào)度簡單?供電可靠性差單回路鏈式雙回路放射式有備用結(jié)線雙回路干線式?供電可靠性咼、電壓質(zhì)量好雙回路路鏈式?投資大，環(huán)網(wǎng)運行調(diào)

4、度復雜環(huán)形結(jié)線兩端供電結(jié)線一、接線方式（結(jié)線方式的選擇：技術經(jīng)濟分析）、電壓等級（額定電壓的選擇取決于輸送功率和輸電距離）表1-6開式網(wǎng)絡閉式網(wǎng)絡aUQC15O320330SOO項目額定電壓用電設備uN電力線路（電網(wǎng)）uN發(fā)電機1.05UN變壓器一次側(cè)U 或 1.05UNN二次側(cè)1.1U 或 1.05UNN一次繞組：輸入功率一側(cè)的繞組（受電端，相當于用電設備）二次繞組：輸出功率一側(cè)的繞組（送電端，相當于發(fā)電機）額定電壓的選擇取決于輸送功率和輸電距離T-1110kV10kVT-210kV110kV/11kV10.5kV10.5kV/121kV變壓器變比（待補充） 三、中性點接地電力系統(tǒng)的中性點：

5、星形聯(lián)結(jié)變壓器或發(fā)電機的中性點中性點運行方式直接接地（供電可靠性低；對絕緣水平要求不高，110以上）不接地（供電可靠性高，對絕緣水平要求高，60以下）功率因數(shù)角忻丸-農(nóng)中性點絕緣中性點經(jīng)消弧線圈接地消弧線圈（電抗線圈）：作用：向接地點提供感性電流，抵消接地點的容性電流，從而減小接地點電流 常用過補償方式第二章電力系統(tǒng)各元件的特性和數(shù)學模型S UI UejuIeji Ulej(u "UI cos j sinS cosjsinP jQ2.1發(fā)電機組的運行特性和數(shù)學模型雙繞組RtjX-TRPkUNRT iooosN2X Uk%UNT IOOSnGtBtI o%Sn s ioouNR為短路損

6、耗;Uk%為短路電壓百分比;Po為空載損耗;I。空載電流百分比三繞組r型模型、電力模型、計算方便ZT1Zt3、隱極機的功角特性I cosEq sinPEqU sinXdXdI sinEq cosUQEqU cosu2huXdXdXdI有功功率依靠兩點電壓之間的 相角差傳輸；無功功率的傳輸則主要依靠 壓差實現(xiàn)自耦變壓器P= 4P'k(1-3)k(1-3)P= 4P'k(2-3)k(2-3)U% = 2U'%k(1-3)k(1-3)U% = 2U'%k(2-3)k(2-3)RT1PkiUN1000SNRT2Pk2uNiooosNRT3Pk3uN1000SN2lk 2

7、 3XT1u“uNSN100SnGtSN3XT2Xt32Uk2%UN21000UNSNSN32R 3 1100Sn2Uk3%UNBtI 0 %SN1oouN100SnPk 3 1Pk 2 3普通三繞組變壓器只進行功率歸算，自耦變壓器變壓器要進行功率和電壓歸算2.3電力線路的參數(shù)和數(shù)學模型架空線的構成：導線、避雷線、桿塔、絕緣子和金具 電纜線路的構成：導線、絕緣層、包護層一、架空線1. 導線:主要由鋁（L）、鋼（G）、銅（T）、鋁合金（HL）制成的多股絞線（J）。額定電壓（kV）絕緣子片數(shù)35360511072201350025普通鋼芯鋁線（LGJ）;加強型鋼芯鋁線（LGJJ）;輕 型鋼芯鋁線（

8、LGJQ）; LGJ-400/50鋼芯鋁絞線，鋁線 部分額定截面積400mm2,鋼線部分額定截面 積 50mm2。220kV及其以上電網(wǎng)中，為了減小電暈損耗和線路電 抗，常采用擴徑導線和分裂導線。擴徑導線：增加導線直徑，但不增大載流部分的截面 積。分裂導線：又稱復導線。將每相導線分成若干根，相 互間保持一定距離。2. 避雷線：多股鋼絞線（GJ）3. 絕緣子：按結(jié)構形式主要分針式絕緣子（35kV以下）和懸式絕緣子（35kV以上）4. 架空線路換位：減小三相參數(shù)的不平衡。滾式換位和換位桿塔換位 二、電力線路的參數(shù)1. 參數(shù)含義電阻：表征線路通過電流時產(chǎn)生的有功功率損耗，主要是載流導體的發(fā)熱效應；

9、電抗：表征載流導體的磁場效應；電導：表征線路的電暈損耗和絕緣子泄露電流產(chǎn)生的有功損耗，與導線材料無關, 通常取：g1 = 0;電納：表征載流導體周圍的 電場效應。2電力線路的阻抗riri :導線單位長度的電阻（Q /km:導線材料的電阻率（ Q -mm2 /km ）SS導線的額定截面積（mm2）電力系統(tǒng)計算中選用的電阻率略大于相應的直流電阻率（集膚效應）：鋁31.5 Q - m/km，銅 18.8 Q - 2nfkmx1246lg0.5山10f :交流電頻率Dm :幾何距離r :導線半徑山：相對導磁系數(shù)外電抗：描述導線外部磁通產(chǎn)生的磁場效應，取決于導線的布置方式和截面積。（Dm :幾何距離r

10、:導線半徑）內(nèi)電抗：描述導線內(nèi)部磁通產(chǎn)生的磁場效應，由導線的導磁特性決定。（Ur :相 對導磁系數(shù)）常用：取f=50Hz，對銅、鋁等，取ur=1時x10.1445lgD 0.0157r分裂導線：Dm 0.0157x10.1445lg mreqnreq :等值半徑n :每相的分裂導線數(shù)注：相間距離（Dm）、導線截面積（r/req）、分裂間距（d）等與線路結(jié)構有關的參數(shù) 對線路電抗都有影響，但電抗與這些參數(shù)為對數(shù)關系，因此，架空線路的電抗數(shù) 值變化并不大。鋼導線的集膚效應及導線內(nèi)部的導磁率隨電流大小變化7.58b1 Plg mr2.參數(shù)計算短線模型：106(S/km)b1空8 10 6(S/km)

11、reqZ R jXr1l jx1lY=0;l&1 Z l&2&0 1&中長線模型：Z R jX r1 jx1l圖2-36短線路的軫值電路jX-L- . B-l j -2丄.Bj7Y G jB g1l jb*ZY 12ZY ZY 1ZY 1&42Ui&長線模型:線路特性阻抗： 乙.乙y1 ;線路傳播系數(shù):3.波阻抗和自然功率無損導線：超高壓線路電阻遠遠小于電抗，當取ri=O, gi=0時，線路上沒有有功損耗。波阻抗：Zc L1 C1 （純電阻）相位系數(shù)：7 jj（僅有虛部）Pn自然功率：又稱波阻抗負荷。當線路末端負荷阻抗=波阻抗時，負荷消耗的功率Z

12、c無損導線傳輸自然功率時的傳輸特點：? 全線任意兩點電壓（電流）的大小相等? 全線任意一點的電壓和電流同相，即功率因數(shù)=1? 線路上各點電壓相位不同，任意兩點電壓之間的相 差正比于兩點之間的距離。用無損導線的特性估計超高壓線路運行特性：?當傳輸功率=自然功率時，首、末端電壓接近相等? 當傳輸功率自然功率時，末端電壓 首端電壓? 當傳輸功率自然功率時，末端電壓 首端電壓2.4負荷的運行特性和數(shù)學模型電力系統(tǒng)的綜合用電負荷：同一時刻，各行各業(yè)各種用電設備所消耗的功率之和。 電力系統(tǒng)的供電負荷：系統(tǒng)中各發(fā)電廠應供應的功率，即綜合用電負荷與同一時 刻網(wǎng)絡中損耗的功率之和。電力系統(tǒng)的發(fā)電負荷：系統(tǒng)中各發(fā)

13、電機應發(fā)出的功率，即供電負荷與同一時刻各 發(fā)電廠本身消耗的功率（廠用電）之和。一、有功負荷曲線時側(cè)i屮叫 2鮎吧荷曲1廉1日負荷曲線：制定發(fā)電計劃的依據(jù)? 日最大負荷Pmax（峰荷）:有功日負荷曲線的最大值（峰值）? 日最小負荷Pmin （谷荷）：有功日負荷曲線的最小值（谷值）?峰谷差：Hmax Pmin? 日平均負荷：Fav0 p（t）dt 24?日負荷率：Pav/Pmax2. 年（最大）負荷曲線：安排發(fā)電設備檢修8760負荷全年所消耗的電能：W 0 p（t）dt8760p（t）dt最大負荷利用小時數(shù)：Tmax ffl "A*Mfl*f*#*tt二、負荷特性：負荷功率隨 負荷端電壓

14、或系統(tǒng)頻率 變化的規(guī)律 動態(tài)特性：描述電壓和頻率 急劇變化時，負荷有功和無功隨時間變化的規(guī)律。 靜態(tài)特性：描述電壓或頻率變化進入 穩(wěn)態(tài)時，負荷功率與電壓或頻率的關系 負荷曲線取決于各行業(yè)的生產(chǎn)制度，負荷特性取決于各行業(yè)負荷中各類用電設備 比重。2.5電力網(wǎng)絡的數(shù)學模型一、標么制1.基準值取線電壓基準值Ub, 般取為電網(wǎng)額定電壓。I BuBSb,YbSbU!取三相功率基準值 Sb, 般取100MVA , 1000MVA等?；炯壱粋?cè)的電壓 待歸算級一側(cè)的電壓（加 '為歸算前的值）U21a|_I1y 翼,%。2%,20kk%kkkLIY10y20rTL 1115、37、10.5、6.3kV

15、)乙U1Z1 2Zii二、多電壓等級電力網(wǎng)絡的等值電路 歸算公式：2f2Z Zk*2k3，丫 Yk*2k3環(huán)網(wǎng)中變比不匹配：采用平均額定電壓（比線路額定電壓高5%的電壓系列：230、k實際變比理想變k =*k =B歸算變比變壓器模型r型模型：適合手算，需要進行電壓等級歸算 n型模型：適合機算，不用進行電壓等級歸算變壓器不僅可以改變電壓大小，也具有移相功能 變壓器參數(shù)一般應歸算到低壓側(cè)第三章 簡單電力網(wǎng)絡的計算和分析電力系統(tǒng)中，功率的流動稱為潮流，電壓和功率的分布（各節(jié)點電壓、各支路功率）稱為潮 流分布。3.1電力線路和變壓器運行狀況計算、電力線路運行狀況計算申壓降韓電壓損耗1111111 a

16、1. k 141 j u h j 1 j 1. a :ij電>= =- :xi：oo% :i5未靖雖壓M臨-廠口 :JQO%電壓調(diào)整電壓4 i 図9'J1-JUi:首端電壓U2：末端電壓Un :額定電壓U20 :空載電壓功率計算：jX電壓計算：自末端算起:F2R Q2XU 2;橫分量:P2XQ2RU2電壓降落縱分量:UitgUU2 UUiU&2&U2S2 U&r*ZU&2*S2zU&電S 兩*Z L&2P2jQ；U2! RjXU& U2P2jQ2R jXU2F2RQ2X.P2XQ2Rj-U2U2U2取末端電壓為參考相量，即：

17、 U2 U 2 0自始端算起：取末端電壓為參考相量，即： U& 1 0U RX QR inBitiBiaBiai最大員荷利用 小吐數(shù)幾級1MtlIItlII1II !l!11!1IIIr IIII1s1m仝年負荷消*t的雖鏈除以一年巾的最大負荷，即， Tm=W!P-年負荷率全年負荷涓耗的電鏈除以最大負荷與8760的乘積. 即*年負荷率=初（酮刑尸迫寸諒&旳 '懸大負荷損耗；時間Traax :全年的電能搔糅樓以最大負荷時的功率損耗.即.BFB-1:丄： 年員荷攝耗率全味的電能搦耗淮以最大負荷時的功率揚耗與 計60的乘鬆，即、年負荷損耗率二0 ；咂760皿鼻詐/碩87608

18、760WZ0 P（t）dt 0 Rdt不計線路電導UuU22UiUiU2匹 blow2U2Utg1Ui UU2BXU U2BRU RR QiX縱分量：Ul;橫分量:*第1歩：由懺業(yè)爭新査最大負在利用小時歳也 *第M步由計算年負荷宰=哥_丄前如L上第駿；根據(jù)紐驗處式計聲年龍荷損耗率年負荷慢耗率年負蔚和（1耐X年黃商節(jié) 5U歩：口淖戢人負荷損耗時何乙心-*第（長計算全年電能揃耗:,. 輸電效率：輸電效率% P2 100%P第1歩=由廿業(yè)手冊.査譴大勿荷村出小時戲匚-請步；由箜擷傳輸功聿的功卑丙歌.和最大魚荷利-幗加時諛心E農(nóng)靜列屢対H挪耗時仙盜- 鶴瓠廿算全年電能很耗P1為始端功率，P2為末端功率

19、線損率（網(wǎng)損率）線損率軸電力線路運行狀況分析空載：末端電壓可能高于始端，即產(chǎn)生電壓過高現(xiàn)象。其中電纜尤為突出。電壓降落縱、橫分量表達式中的電壓和功率是同一點的參數(shù)。電壓降落縱、橫分量表達式中的功率應視為帶符號數(shù)，當功率的實際方向與參考方向不同時,相應的功率項應反號。例如：線路空載運行。超高壓線路空載（或輕載）運行時，末端電壓高于首端電壓。2 2U QXUQ2RU2U禹當Q20即為感性無功時，IUiU2, 為負。2?當Q20即為容性無功時,UiU2，為正。三、變壓器運行狀況計算 功率計算：STPZTFytj ( QztQyt )電壓計算:UtF2RrQ2 xtU2_U1、 U2 Ut 2UtP2

20、 XT Q2 Rt電能損耗：銅耗+鐵耗銅耗：電阻中的電能損耗2UtfZtF22UQztF22UFytGmUQytBmUPo2121Q；221000Io%100Q；2Rt22XtU2tg1 占;2 2S R U nU 2 1000 Sn SnS； Uk%100uNSn可變損耗、銅耗1SnUi2Ui2IT固定損耗、鐵耗鐵耗：勵瞪支路電導中的電能損耗I3.2輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡中的潮流分布一、輻射形網(wǎng)絡：開式網(wǎng)路、樹狀網(wǎng)絡（放射式、干線式、鏈式）二、環(huán)形網(wǎng)絡：環(huán)網(wǎng)、兩端供電網(wǎng)絡環(huán)網(wǎng)（解開后的兩端電壓相等）n*Sm ZmBn*Sm ZmA<%m 1a*% m 1b*ZZ兩端供電網(wǎng)絡（兩端電壓不相等）

21、 循環(huán)功率：dU& U&A L&B %與由電壓高的方向流向電壓低的方向。3.4電力網(wǎng)絡潮流的調(diào)整控制有功功率損耗最小時的功率分布應按線段電阻分布而不是阻抗分布。按阻抗分布功率，叫功率自然分布，這種分布是不加控制的。為了保證供電的安全、優(yōu)質(zhì)、 經(jīng)濟的要求，因此需調(diào)整控制潮流。調(diào)整控制潮流的手段主要有：串聯(lián)電容：抵償線路的感抗，將其串聯(lián)在環(huán)網(wǎng)中阻抗相對過大的線路上，可起轉(zhuǎn)移其他重載線路上流通功率的作用。（將功率轉(zhuǎn)移到自己身上）高壓輸電系統(tǒng)中一提高穩(wěn)定；中壓配電 系統(tǒng)中一改善電壓質(zhì)量。串聯(lián)電抗：限流，將其串聯(lián)在重載線路上可避免該線路過載。但其上的電壓損耗增大， 影響電壓質(zhì)量，

22、并對系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性有影響，一般不用。（將自己的功率轉(zhuǎn)給別人）附加串聯(lián)加壓器：產(chǎn)生一環(huán)流或強制循環(huán)功率， 使強制循環(huán)功率與自然分布功率的疊加可達 到理想值。第四章 復雜電力系統(tǒng)潮流的計算機算法4.1電力網(wǎng)絡方程電力網(wǎng)絡方程包括：節(jié)點電壓方程、回路電流方程、割集電壓方程等。4.2功率方程及其迭代解法節(jié)點電壓方程:療A-g1n*的 S% p jQi UYUj i恍動交量（不可用變劭d魚福功率:禮】Qlr i -1 rr s s : e e n :- «i e " r > i 控制孌勘發(fā)科機功率；F Qg狀戀孌雖書直電壓三viaQiUijRU j Gij sin1ijBj

23、cos jJijjQiUiUj(Gij sinijBijcos j )U iU j (Gij cosijBij sinij)LjHhjPi上UjUj jhjUj jU U j (Gij cosUiU j (Gj sin ijJiiQiij Bij sin ij)Bij cos j)nUi U j(Gij sinj 1j iijBj cosij)NiinU i U j (Gij cos ijj1jiBij sin j)LiinU i U j (Gij cosj ij inUi U j(Gj sinj i. 2ijBij sin ij) 2U i GiiijBj COS ij ) 2U i Bii

24、負荷功事尸-Ql；F:；: J無釣克.發(fā)甩機功率尺&曼£”:爭曲jfl.節(jié)點電壓LJ Ell 1 HII T-WVBWM申JE殛雖彈求葉% 1拙如（nR Ui Uj Gij cos ijBij sinijj 1n第五章電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調(diào)整衡量運行經(jīng)濟性的主要指標時比耗量和線損率。比耗量是指為生產(chǎn)單位電能所需消耗的一次能源。5.1電力系統(tǒng)有功功率的平衡二頻率與育功平衡的關系My Me Pt=PsMI：由丁箭性末孌化慢*轉(zhuǎn)謔與其軸卜曲轉(zhuǎn)莎平騎有關轉(zhuǎn)矩平腳與功軍平酌轉(zhuǎn)矩不平衛(wèi) 發(fā)電機轉(zhuǎn)逾變化 頻率變化-+0.頑7）一、三種負荷：第一種：變動幅度很小，周期很短，有很大的偶然性

25、，主要由中小型用電設備的投切引起。（一次調(diào)頻，發(fā)電機的調(diào)速器）第二種：變動幅度較大，周期較長，主要由沖擊性負荷（如電爐、壓延機械、電氣機車等） 引起。（二次調(diào)頻，調(diào)頻器，可由 AGC操作。承擔二次調(diào)頻任務的發(fā)電廠稱為調(diào)頻廠，其母 線通?？稍O為潮流計算中的平衡節(jié)點。 ）第三種：變動幅度最大，周期最長，由生產(chǎn)、生活、氣象等變化引起的負荷變動，基本可預 測，可編制為負荷曲線。（三次調(diào)頻，按 經(jīng)濟調(diào)度的原則分配第三種有規(guī)律變化的負荷，責 成各發(fā)電廠按事先給定的發(fā)電負荷曲線發(fā)電。這類發(fā)電廠稱為負荷監(jiān)視廠。）電力系統(tǒng)中負荷變動的幅度愈大，周期就愈長。負荷控制（負荷側(cè)管理）：三種調(diào)整之外的新手段。 個別負荷

26、大量或長時間超計劃用電 以致影 響系統(tǒng)運行質(zhì)量時，由系統(tǒng)運行管理部門在遠方將其部分或全部切除的控制方式。、編制有功日負荷曲線的傳統(tǒng)方法累枳實測的有功功率口負荷曲線，講行加工加工原則：加工前后最大、最小 負荷及曲找下的面積相等收集用電大戶申報的未來若十犬的預計負荷參照長期積累的實測數(shù)據(jù)，匯總.調(diào)整用電負荷計入網(wǎng)路損耗,得到供電負荷在可投入的發(fā)電容量中扣除廠用虹得到可重擔系 統(tǒng)負荷的發(fā)電容量（“網(wǎng)損率”和“廠用電率”都是編制預計負荷曲線時，網(wǎng)絡損耗和廠用電是兩個重要指標。 電量考核指標）網(wǎng)絡損耗：一般占系統(tǒng)總負荷的 6-10%不變損耗：與負荷大小無關（變壓器空載損耗）可變損耗：與負荷的平方成正比（

27、變壓器和線路電阻中的損耗） 各類發(fā)電廠的廠用電占電廠最大負荷的比例：水電廠0.1%1%;火電廠5%8%;核電廠4%5%三、電力系統(tǒng)的有功功率電源電力系統(tǒng)有功電源：（主要是）各類發(fā)電廠的發(fā)電機。電力系統(tǒng)可供調(diào)度的電源容量：各發(fā)電廠可投入發(fā)電設備的可發(fā)功率之和?？晒┱{(diào)度的電源容量 總裝機容量。有功功率備用容量：（可供調(diào)度的）系統(tǒng)電源容量大于發(fā)電負荷的部分。（作用：保證供電可靠性和良好的電能質(zhì)量。）按形式分類按用途分類熱備用負荷備用串故笛用尸F(xiàn)冷備用用國民舁濟甯用熱備用：又稱旋轉(zhuǎn)備用。運轉(zhuǎn)中的發(fā)電設備最大可發(fā)功率與系統(tǒng)發(fā)電負荷之差冷備用：未運轉(zhuǎn)、但能隨時啟用的發(fā)電設備最大可發(fā)功率 （檢修中的發(fā)電設備

28、 不屬于冷備用） 負荷備用：調(diào)整短期負荷波動并承擔 （日）計劃外的負荷增加而設置的備用 （一般為最大負 荷的2%-5%）事故備用：為保證用戶在某些發(fā)電設備發(fā)生偶然性事故時不受嚴重影響而設置的備用。（-般為最大負荷的5%-10%，同時不得小于系統(tǒng)中最大機組的容量。）檢修備用：為保證發(fā)電設備定期檢修時不影響供電而設置的備用。檢修備用容量的大小與負荷關系不密切，只有在負荷季節(jié)性低落期間和節(jié)假日安排不下所有設備的大、小修時才需要設置檢修備用。國民經(jīng)濟備用：為負荷的超計劃增長而設置的備用。（可供調(diào)度的）系統(tǒng)電源容量:備用睿量系磁 電負荷負荷備用2%5%事故#用5%10%檢修備用 （視需茨）國民經(jīng)濟 備用

29、熱備用11冷備用運轉(zhuǎn)中發(fā)電設備可發(fā)的最大功車5.2電力系統(tǒng)有功功率的最優(yōu)分配一、有功電源的最優(yōu)組合：機組的合理開停（機組的最優(yōu)啟停調(diào)度問題）：順序、數(shù)量和開停機時間實質(zhì)：冷備用容量的合理分布常用方法：最優(yōu)組合順序法、動態(tài)規(guī)劃法二、有功負荷的最優(yōu)分配：一定量的負荷在運行中的發(fā)電機或發(fā)電廠中的合理分配（負荷的經(jīng)濟調(diào)度或最優(yōu)潮流問題） 實質(zhì)：熱備用容量的合理分布 常用方法：等耗量微增律準則支忖燃料費用技術晨小負荷25-70% igi 號，卓擔篡劇變化負荷時與投、效率與蒸汽 參數(shù)有關髙洞髙熙4申溟中壓;低盅低圧;艱相似.額外耗能s費時 效率髙、調(diào)節(jié)范圉小 較前看低、但調(diào)節(jié)范甬大 抬標戢萼、不用于調(diào)節(jié)3

30、核電廠（I）暖小技術負和卜為額定負荷<2）啟停費用高；負荷急劇變化時.調(diào)節(jié)費坤高; 啟停及0劇調(diào)節(jié)時，崩于攝壞設毎°（C 一次投資大，運行費用小.嘉電廠：抽代供熱，栽卒最島，有不可調(diào)節(jié)的強迫亨2水電廠（0十需懈料費.怛一次投賀人（2）山力調(diào)節(jié)范出比火電妙園人（3）啟停費用*L 操作簡單（4）出力豈玄頭影響<5）抽（6）必須釋放水量一 -晝迫功率火電廠有最小技術出力限制（鍋爐、汽機的技術最小負荷， 然粗廠的強迫功率取決于熱負荷*可調(diào)范圍小，隅節(jié)過程耗時、耗腿、易壞設備效率與蒸汽參數(shù)有關水掃廠聲迫功率取決于鹹量要求和水電廠具體餐件可調(diào)范圍大町快謔啟停"快竦增減也荷出

31、力受水文條件眼制運疔方式愛庫容及航運、灌溉等限制核電廠一次性投資大、運疔費用小出力調(diào)節(jié)過程耗時、耗能、易損壞設備根據(jù)各類發(fā)電廠運行特點的組合原則：火電廠以承擔基本不變 的負荷為宜。高溫高壓電廠優(yōu) 先投入，中溫中壓電廠其次。核電廠原則上應承擔額定負荷。無調(diào)節(jié)水庫水電廠 的全部功率 和有調(diào)節(jié)水庫水電廠 的強迫功率應首先投入。有調(diào)節(jié)水庫水電廠的可調(diào)功率：豐水期優(yōu)先投入，枯水期后投入。抽水蓄能電廠承擔高峰負荷?？菟谪S水期三、發(fā)電機組的耗量特性：反映發(fā)電機組單位時間內(nèi)能量輸入和輸出關系的曲線。增量與輸出增量之比。比耗量：耗量特性曲線上某點的縱坐標和橫坐標之比，即輸入和輸 出之比 =F / P效率：比耗

32、量倒數(shù) =P/F耗量微增率：耗量特性曲線上某點切線的斜率，表示在該點的輸入dF/dP有功負荷最優(yōu)分配的目的：在滿足對一定量負荷持續(xù)供電的前提下，使發(fā)電設備在生產(chǎn)電能的過程中單位時間內(nèi)所消耗的能源最少。在耗量特性曲線具有凸性的情況下，兩條曲線的切線平行時，燃料消耗量最少。曲線的切線即斜率，就是該點的耗量微增率。5.3電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整調(diào)頻的必要性：互聯(lián)交流電力系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)運行時具有同一頻率。當系統(tǒng)中出現(xiàn)有功功率不平衡時，如有功電源不足或負荷增長 時，將會引起 系統(tǒng)頻率下 降，反之，將造成頻率升高。頻率變動對用電設備、發(fā)電廠和電力系統(tǒng)本身都會產(chǎn)生不利影響。出鑒摩心飛擺式汨I邃累統(tǒng)臚盤圖由于電力負荷的

33、不確定性和多變性，為了保證頻率質(zhì)量（限制頻率偏移在允許的范圍之內(nèi)），必須不斷調(diào)節(jié)有功功率電源的輸出功率。這就是頻率調(diào)整的內(nèi)容。保證頻率質(zhì)量的首要條件：系統(tǒng)有充足的有功備用容量。一、自動調(diào)速系統(tǒng)及其調(diào)節(jié)特性（不懂） 發(fā)電機組的有功頻率靜態(tài)特性：調(diào)頻原理：頻率變化：負荷增大，轉(zhuǎn)速下降， A 下降、B不變，C下降，F(xiàn)下降，D 不變，E下降。一次調(diào)頻：4上升，進汽（水），B 上升，C回位，A上升，F(xiàn)回位，E 回位，D不變。此時，進汽（水）量 比原來多（B比原來高），機組轉(zhuǎn)速 較原來略慢（A比原來低）。二次調(diào)頻：5動作，D上升，E下降。： 4上升，進汽（水），B上升，A、C、 E、F上升。E回位，A可能

34、回到原來 的位置。自動調(diào)速系統(tǒng)退出時的頻率特性（機械功率與頻率的關系） 未調(diào)頻：一次調(diào)頻：1&” 2/TL 1 w - 1 H110幾03* /f fl)川7當f*1時，有Ci 2C2二次調(diào)頻：（使一次調(diào)整的靜態(tài)頻率特性平行移動）有差調(diào)節(jié)和無差調(diào)節(jié)有差調(diào)節(jié)：負荷變動時，（調(diào)節(jié)結(jié)束后）原動機的轉(zhuǎn)速或頻率將有所變動（隨負荷增大而降低）。無差調(diào)節(jié)：負荷變動時，（調(diào)節(jié)結(jié)束后）原動機的轉(zhuǎn)速或頻率保持不變 一次調(diào)頻總是有差調(diào)節(jié)，而二次調(diào)頻可實現(xiàn)無差調(diào)節(jié)。（物理意義：表征隨系統(tǒng)發(fā)電機的單位調(diào)節(jié)功率：發(fā)電機組原動機或電源頻率特性的斜率。 頻率的升降機組發(fā)出功率減少或增加的多寡。）KgFGMw / Hz

35、Kg*PGfNKG fN / PGNKg發(fā)電機的調(diào)差系數(shù)：單位調(diào)節(jié)功率的倒數(shù)。fN魯100 PGNfNKg*100%PgfPGNfN lGN100fN100負荷的有功頻率靜態(tài)特性：負荷的單位調(diào)節(jié)功率（物理意義：反映隨系統(tǒng)頻率的升降負荷吸收功率增加或減少的多寡, 表征了負荷對頻率的自然調(diào)節(jié)作用。）：Kl -pL（MW/Hz）Fl*FL / PlnfNlx I *IxiLf*f/fN L PlnKL*由綜合負荷的性質(zhì)決定，不可整定，典型值為1.5。二、頻率的一次調(diào)整一次調(diào)頻的含義：負荷的額定功率變化時，由當前狀態(tài)負荷的單位調(diào)節(jié)功率和發(fā)電機組的單 位調(diào)節(jié)功率共同決定的頻率的自動調(diào)整。（由于負荷突增，

36、發(fā)電機組功率不能及時變動而使Ks Kg Kl機組減速，系統(tǒng)頻率下降，同時，發(fā)電機組功率由于調(diào)速器的一次調(diào)整作用而增大，負荷功 率因其本身的調(diào)節(jié)效應而減少，經(jīng)過一個衰減的振蕩過程，達到新的平衡。）Ks為系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率：計及發(fā)電機和負荷的調(diào)節(jié)效應 時，引起頻率單位變化時的負荷變化量。系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率取決于兩個方面，及發(fā)電機和負荷的單位功率。由于負荷的單位功率不 可調(diào)，要控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)的單位功率只能從控制和調(diào)節(jié)發(fā)電機的單位調(diào)節(jié)功率或者調(diào)速器的調(diào) 差系統(tǒng)入手。三、頻率的二次調(diào)整二次調(diào)頻的含義：在一次調(diào)整的基礎上，利用調(diào)頻器使發(fā)電機組的頻率特性上下平移而產(chǎn)生的調(diào)節(jié)作用。四、互聯(lián)系統(tǒng)的頻率調(diào)整RoFG

37、oKg Kl fKg Kl Ks如果 PloPgo，即發(fā)電機組如數(shù)增發(fā)了負荷功率的原始增量，貝yf 0 ，即所謂的無差調(diào)節(jié)。PLAPABPGAKA f APLBPABPGBKB fB(RaPLB )()Ka KbP.FGKa( PLBb)Kb( PlaEa)Ka Kb五、調(diào)頻電廠的選擇調(diào)頻廠應滿足的基本要求：調(diào)整容量大；調(diào)整速度快；調(diào)整范圍內(nèi)的經(jīng)濟性能好；調(diào)整時不至于引起系統(tǒng)內(nèi)部或系統(tǒng)間聯(lián)絡線工作困難。調(diào)頻廠選取原則：一般選擇水電廠作為調(diào)頻廠；當沒有水電廠或豐水期水電廠不宜承擔調(diào)頻任務時，選擇中溫中壓火電廠為調(diào)頻廠。第六章電力系統(tǒng)的無功功率和電壓調(diào)整電力系統(tǒng)中電壓和無功功率的關系：節(jié)點電壓的大

38、小 對無功功率分布 起決定性作用； 無功功率對電壓水平有決定性的影響；電壓調(diào)整和頻率調(diào)整的區(qū)別：全系統(tǒng)的頻率相同，而系統(tǒng)中各節(jié)點電壓不同；頻率與有功功率分布關系密切，電壓與無功功率的分布關系密切；保證頻率質(zhì)量的首要條件是有充足的有功備用，保證電壓質(zhì)量的首要條件是有充足的無功備用；有功電源單一、無功電源多種多樣；無功電源不消耗一次能源，而影響有功損耗；有功電源則需要消耗一次能源； 電網(wǎng)中無功損耗遠大于有功損耗（X>>R;調(diào)頻手段單一，集中進行；調(diào)壓手段多種多樣，分散進行。無功電壓調(diào)整的基本原則：分層分區(qū)調(diào)整、無功功率就地平衡6.1電力系統(tǒng)無功功率的平衡弱耶1荷、廚歩電動機過則遠行最無

39、功1久勵厳行吸無如異半電動機淆耗大呈無功（主覘的無功負荷）空合空苑吸收感性無功，口然功車SftatoJ （ffijg）、無功功率負荷和無功功率損耗變壓器：包括勵磁支路損耗和繞組漏抗中損耗勵磁支路損耗（感性）：正比于空載電流百分值繞組漏抗損耗（感性）：正比于短路電壓百分值I。12, Uk%1014Q0QtBmUi2Io% Sn 2 2 U1100 u NIo%100SNP22s2 Uk%uN 5%Sn2 XT 2U2U2 100 Sn 1002Sn多級電網(wǎng)中，變壓器的無功損耗相當可觀。線路：包括并聯(lián)電納和串聯(lián)抗。B 2 2并聯(lián)電納損耗（充電功率，容性）：與線路電壓的平方成正比QB b2（u1 u

40、；）串聯(lián)電抗損耗（感性）：與負荷電流的平方成正比Qlp2 q；u；22二、無功功率電源 同步發(fā)電機： 最主要的有功電源，最基本的無功電源；通過調(diào)節(jié)勵磁， 可以雙向、連續(xù)調(diào)節(jié)無功出力，無功出力范圍受運行極限 約束。（不懂）當發(fā)電機低于額定功率因數(shù) 運行時，能增加輸出XUX的無功功率，但發(fā)電機的視在功率因數(shù)取決于 勵磁電流 不超過額定值的條件， 將低于其額定值。當發(fā)電機高于額定功率因數(shù)運行時，勵磁電流不再是限制條件，原動機的機械功率又成了限制條件。同步調(diào)相機：同步調(diào)相機相當于空載運行的同步電動機。在過勵磁運行時，它向系統(tǒng)供給 感性無功功率 而起無功電源的作用，能提高系統(tǒng)電壓；在欠勵磁運行時（欠勵磁

41、最大容量只有過勵磁容量的（50%65%），它從系統(tǒng)吸取感性無功功率而起無功負荷作用，可降低系統(tǒng)電壓。電壓調(diào)節(jié)性能好。并聯(lián)電容器：感性無功功率與其端電壓的平方成正比 Qc U2/Xc 靜電電容器可按三角形和星形接法連接在變電所母線上。缺點：電容器的無功功率調(diào)節(jié)性能比較差。優(yōu)點：靜電電容器的裝設容量可大可小，既可集中使用，又可以分散安裝。且電容器每單位容量的投資費用較小，運行時功率損耗亦較小，維護也較方便。靜止補償器(SVC :晶閘野昨遜抗戲至飾幅管片矣電零劃歴-TSCr 可噸可境比功;櫓和電拭曽屋可蟻可發(fā)無功; 連絃調(diào)節(jié)只儺發(fā)轉(zhuǎn)性無功' 不能連犠調(diào)節(jié)TSR大部分類似于電容器的特性。三、無

42、功功率平衡QgcQlQQgcQlD QQres（考慮備用）電源供應無功包括：發(fā)電機和補償設備(調(diào)相機、電容器、靜止補償器)供應的無功 無功損耗包括：變壓器、線路電抗和電納無功損耗無功不足的常用措施：電力系統(tǒng)的無功功率平衡應分別按正常運行時的最大和最小負荷進行計算。經(jīng)過無功功率平衡計算發(fā)現(xiàn)無功功率不足時，可以采取的措施有：(1) 要求各類用戶將負荷的 自然功率因數(shù)提高 到現(xiàn)行規(guī)程規(guī)定的數(shù)值。(2) 挖掘系統(tǒng)的無功潛力。例如將系統(tǒng)中暫時閑置的發(fā)電機改作調(diào)相機運行；動員用戶的同 步電動機過勵磁運行等。(3)根據(jù)無功平衡的需要，增添必要的無功補償容量，并按無功功率就地平衡的原則進行補 償容量的分配。小

43、容量的、分散的無功補償可采用靜電容電器；大容量的、配置在系統(tǒng)中樞點的無功補償則宜采用同步調(diào)相機或靜止補償器。加至巾電寥Ffi1,歸壓飪子額罡憤曲右功也罰足頻車恠于鎖電悄6.2電力系統(tǒng)無功功率的最優(yōu)分配提高自然功率因數(shù)的目的：降低負荷對無功功率的需求無功功率平衡計算的前提是系統(tǒng)電壓 水平正常；有功功率平衡的前提是系 統(tǒng)頻率正常。提高自然功率因數(shù)的措施：盡量使電動機的容量與其機械負載匹配；限制電動機的空載運行；以同步電動機代替異步電動機；繞線式異步電動機同步化。有功功率電壓的最優(yōu)分布：等耗量微增律準則無功功率電壓的最優(yōu)分布：等網(wǎng)損微增律準則 無功經(jīng)濟分布的目標：在有功負荷分布已確定的前提下，調(diào)整無

44、功電源之間的負荷分布，使有功網(wǎng)損達到最小。6.3電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整一、電壓調(diào)整的必要性（1 ）效率下降，經(jīng)濟性變差。（2 ）電壓過高，照明設備壽命下降，影響絕緣。（3 ）電壓過低，電機發(fā)熱。（發(fā)電機的定子電流將因其攻角的增大而增大，異步電動機的轉(zhuǎn) 差率增大，電動機繞組中的電流將增大）（4 ）系統(tǒng)電壓崩潰。 造成電壓偏移的原因：（1 ）設備及線路壓降（2 ）負荷波動（3）運行方式改變（4 ）無功不足或過剩 我國規(guī)定的允許電壓偏移： 35kV及以上電壓供電負荷：土 5% 10kV及以下電壓供電負荷：土 7% 低壓照明負荷：+5%-10%農(nóng)村電網(wǎng)：+7.5%-10%二、電壓波動和電壓管理電壓調(diào)整中將有功、無功負荷變動及引起的電壓偏移分成兩類： 第三種負荷：周期長、波及面大的電壓變動，主要由生產(chǎn)、生活、氣象變化引起。（電壓管理） 第二種負荷：沖擊性或間歇性負荷引起的電壓波動。這類負荷主要有往復式泵/壓縮機、電弧爐/電焊機、卷揚機/起重機、通風設備。（電壓波動管理） 限制電壓波動的措施：由大容量變電所對波動負荷單獨供電；設置串聯(lián)電容器；設置調(diào)相機和電抗器；設置靜補。電壓管理：調(diào)整對象（主要針對以下原因引起的電壓變動）：生產(chǎn)、生活、氣象變化引起的負荷變動；因結(jié)線改