電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析(4)ppt課件

1、 電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析主講 馬士英電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析第一講 電力系統(tǒng)根本概念電力系統(tǒng)、電能消費的特點與要求、結(jié)合電力系統(tǒng) 主講 馬士英一、電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)及動力系統(tǒng)的概念1、電力系統(tǒng) 由發(fā)電機、變壓器、線路、用電設(shè)備以及其丈量、維護、控制安裝等按一定規(guī)律聯(lián)絡(luò)在一同組成的用于電能消費、保送、分配和消費的系統(tǒng)稱為電力系統(tǒng)。 2、電力網(wǎng) 電網(wǎng)是由變壓器和各種電壓等級輸電線路組成的，用于電能保送和分配的網(wǎng)路。其中電壓等級在110kV及以上的電力網(wǎng)主要用于電能的遠間隔保送，稱為輸電網(wǎng)；35kV及以下的電力網(wǎng)主要用于向用戶配送電能，稱為配電網(wǎng)有時110kV電壓也用于配電網(wǎng)。3、動力系統(tǒng) 電力系統(tǒng)

2、及其動力部分的總體稱為動力系統(tǒng)。動力部分包括火力發(fā)電廠的鍋爐、汽輪發(fā)電機；水電廠的水庫、水輪機；原子能電廠的反響堆、汽輪機等。 以下圖為電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)和動力系統(tǒng)的表示圖。 電力系統(tǒng)表示圖二、電力系統(tǒng)開展簡史 1、電力系統(tǒng)方式開展過程 直流單相交流三相交流交直流并存。 1最初的直流電力系統(tǒng) 1982年法國建立了世界上第一個電力系統(tǒng)，電壓為直流15002000V，輸電間隔57km，輸電功率約2KW。 由于直流電壓不能象交流電哪樣經(jīng)過變壓器升高和降低電壓，無法滿足大容量遠間隔輸電對高電壓和用電對低電壓的要求。 2單相交流輸電 1985年在制成單相變壓器的根底上實現(xiàn)了交流輸電，處理了遠間隔大容量輸電

3、與低壓用電之間的矛盾。 單相交流輸電的主要缺陷是經(jīng)濟性差；單相用電設(shè)備的瞬時功率是周期性變化的，所以無論是單相發(fā)電機和單相電動機運轉(zhuǎn)時振動都比較大。 3三相交流輸電 1891年在制成三相變壓器的根底上，德國建立第一個三相交流輸電系統(tǒng)。發(fā)電機電壓95V、輸電線路電壓25000V、輸電間隔178Km、用電電壓112V。 三相交流輸電與單相交流輸電相比較主要優(yōu)點是經(jīng)濟性好，節(jié)省輸電線路導(dǎo)線；三相發(fā)電機和三相電動機的瞬時功率為常數(shù)，有效地減小了發(fā)電機、電動機運轉(zhuǎn)中的振動問題。 三相交流輸電存在的主要問題是同步發(fā)電機并列運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性問題和不同頻率系統(tǒng)之間的聯(lián)網(wǎng)問題。隨著電力系統(tǒng)輸電間隔的增大，制約輸電容

4、量的是不再是導(dǎo)體的發(fā)熱問題和輸電效率問題，而是并列運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性問題；此外不同頻率之間的電力系統(tǒng)不能聯(lián)網(wǎng)，限制了優(yōu)越性更高的結(jié)合電力系統(tǒng)的開展，譬如跨國電力系統(tǒng)的開展。4交直流并存的現(xiàn)代電力系統(tǒng) 直流輸電不存在穩(wěn)定性問題，電力電子技術(shù)的開展為重新采用直流輸電發(fā)明了條件。 現(xiàn)代電力系統(tǒng)中發(fā)電和用電依然采用三相交流，輸電那么采用三相交流和直流并用的方式。 直流輸電不僅處理了三相交流輸電的并列運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性問題，也處理了不同頻率系統(tǒng)之間的并網(wǎng)運轉(zhuǎn)問題。 現(xiàn)代電力系統(tǒng)表示圖如以下圖所示。2、我國電力系統(tǒng)現(xiàn)狀 1電網(wǎng)建立 目前我國已建成東北、華北、華中、華東、南方、西南、和西北七個區(qū)域電網(wǎng)。如下圖并在華中、南

5、方、西南、華東電網(wǎng)之間進展了聯(lián)網(wǎng)。進一步的開展是建立全國一致電網(wǎng)。 2電壓等級 除西北電網(wǎng)外，目前采用的電壓等級有： 交流：1000KV特高壓、500KV超高壓、220KV、110KV、35KV、10KV。 直流：800KV特高壓、 500KV 三、電能消費的特點1.延續(xù)性 電能不能大量儲存，電能的消費、保送和消費同時完成，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會影響到其他環(huán)節(jié)。2. 瞬時性 電能是以接近光速的速度傳輸?shù)模溥^渡過程很短，所以電力系統(tǒng)任何一點的缺點將瞬間涉及到整個電力系統(tǒng)。3.重要性 電能是國民經(jīng)濟各部門的主要能源，由于電能消費的連續(xù)性和瞬時性，電能供應(yīng)的中斷和減少將對國名經(jīng)濟各部門產(chǎn)生重要影

6、響。四、對電能消費的根本要求1、保證供電可靠性 即滿足負荷對電能供應(yīng)的要求。不同類型的負荷對供電可靠性的要求不同。 1分類原那么 按照供電中斷或減少所呵斥的危害大小進展劃分。 2負荷分類 一類負荷重要負荷：指電能供應(yīng)的中斷或減少將造成設(shè)備損壞、人員傷亡、消費次序混亂，人民生活在較長時間內(nèi)得不到恢復(fù)的用戶的用電設(shè)備。 二類負荷較重要負荷：指供電中斷或減少將呵斥產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量下降，人民生活正常次序遭到影響的用戶的用電設(shè)備。 三類負荷普通負荷：除一類負荷和二類負荷之外的用戶的用電設(shè)備。 3各類負荷對供電可靠性要求 一類負荷重要負荷：任何情況下不允許停電； 二類負荷較重要負荷：盡能夠不停電； 三類負荷

7、普通負荷：允許停電；2、良好的電能質(zhì)量 電能質(zhì)量用電壓偏移、頻率偏移和電壓波形來衡量。 1電壓偏移 電氣設(shè)備的實踐電壓偏離額定電壓的程度，百分值表示。 2頻率偏移 電力系統(tǒng)的實踐運轉(zhuǎn)頻率與額定頻率的差值。 我國對電力系統(tǒng)頻率偏移的根本要求是 100(%)nnUUUUnfffZHf)2 . 01 . 0(3、電力系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的經(jīng)濟性好 電力系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的經(jīng)濟性用燃料耗費率、廠用電率和網(wǎng)損率衡量。 1燃料耗費率 指發(fā)電廠每發(fā)單位電能1KWh)所耗費規(guī)范煤g的多少。 2005年統(tǒng)計數(shù)據(jù)： 平均煤耗：380g/KWh 超臨界機組平均煤耗：298g/KWh 最低煤耗：281g/KWh 效益分析：1000MW電廠

8、，煤耗降低1g,年節(jié)約1000萬元.2廠用電率 為保證發(fā)電廠主要設(shè)備運轉(zhuǎn)所需的用電設(shè)備的用電稱為廠用電。 廠用電率為廠用電量與同期發(fā)電廠發(fā)電量的比值的百分值。 凝汽式火力發(fā)電廠的廠用電率在68%。3網(wǎng)損率 指一定時間內(nèi)，電網(wǎng)在傳輸電能過程中所損耗的電能和發(fā)電廠送入電網(wǎng)的電能的比值的百分數(shù)。100%發(fā)電廠同期發(fā)電量廠用電量）廠用電率（1211%WWWWW）網(wǎng)損率（六、結(jié)合電力系統(tǒng) 滿足電力系統(tǒng)根本要求的措施很多，但根本的措施是采用結(jié)合電力系統(tǒng)。1、結(jié)合電力系統(tǒng) 將幾個區(qū)域電力系統(tǒng)經(jīng)過聯(lián)絡(luò)線路聯(lián)絡(luò)在一同所構(gòu)成的一致電力系統(tǒng)稱為結(jié)合電力系統(tǒng)。2、結(jié)合電力系統(tǒng)的優(yōu)越性3、結(jié)合電力系統(tǒng)開展現(xiàn)狀及趨勢 國

9、外：跨國電力系統(tǒng)； 國內(nèi)：全國聯(lián)網(wǎng)電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析第二講 電力系統(tǒng)根本概念電力系統(tǒng)的電壓等級、接線方式、中性點運轉(zhuǎn)方式主講 馬士英一、電力系統(tǒng)的接線方式1、電力系統(tǒng)接線圖 1電氣接線圖 表示電力系統(tǒng)各元件之間電氣聯(lián)絡(luò)的電路圖，普通以單線圖表示。如第一講的電力系統(tǒng)接線表示圖 2地理接線圖 按比例表示電力系統(tǒng)中各發(fā)電廠和變電所的相對地理位置接線圖。如第一講的各區(qū)域電力系統(tǒng)接線表示圖2、電力系統(tǒng)的接線方式 1接線方式分類 無備用接線方式用戶只能從一個方向獲得電能的接線方式，包括單回路放射式、單回路干線式、單回路鏈式接線； 無備用接線方式 a單回路放射式 b單回路干線式 c 單回路鏈式 2有備用接線方

10、式 用戶可以從兩個或兩個以上方向獲得電能的接線方式。包括雙回路放射式、干線式、鏈式接線；環(huán)式接線和兩端供電方式。 有備用接線方式 a 雙回路放射式 b 雙回路干線式 c雙回路鏈式 d 環(huán)式 e 兩端供電網(wǎng)絡(luò)3、各種接線方式的特點 1無備用接線方式 優(yōu)點：接線簡單、投資少、運轉(zhuǎn)維護方便 缺陷：供電可靠性差 2有備用接線方式 雙回路放射式 優(yōu)點：供電可靠性高、電壓質(zhì)量好 缺陷：投資大、經(jīng)濟性差 環(huán)形接線 優(yōu)點：供電可靠性較高、較為經(jīng)濟 缺陷：運轉(zhuǎn)調(diào)度復(fù)雜、缺點或檢修切除一側(cè)線路時，電壓質(zhì)量差，供電可靠性下降。兩端供電式 優(yōu)點：供電可靠性高、經(jīng)濟性好、缺點或檢修時電壓質(zhì)量較好； 缺陷：受電源分布限制

11、、運轉(zhuǎn)復(fù)雜4、各種接線方式的適用場所 無備用接線方式通常用于對供電可靠性要求不高的三類負荷的供電，在采取一定的提高供電可靠性的措施后例如采用組合開關(guān)電氣、線路裝設(shè)重合閘安裝等也可用于對二類負荷的供電。 有備用接線方式通常用于對供電可靠性較高的一類負荷和二類負荷的供電。對于一類負荷供電時應(yīng)有兩個以上相互獨立的電源。二、電力系統(tǒng)的額定電壓1、輸電線路的理想電壓 對應(yīng)一定的輸電間隔和保送容量，輸電電壓等級越高，電力網(wǎng)的電能損耗越小，電能損耗耗費越少；但隨著電壓的升高，線路的投資費用越高。如以下圖所示，圖中C1為年電能損耗費萬元/年，C2為歸算到運轉(zhuǎn)年的年投資費用萬元/年，C為輸電線路的年費用。 顯然

12、對應(yīng)于一定的保送 間隔和保送容量存在一個 電壓，在該電壓下運轉(zhuǎn)，輸 電線路的經(jīng)濟性最好，此電 壓就是其理想電壓。2、電力系統(tǒng)額定電壓規(guī)定原那么 電壓等級越多，越有利于輸電線路選擇接近理想電壓的額定電壓；但額定電壓等級越多，越不利于電氣設(shè)備的規(guī)?；M。 電力系統(tǒng)額定電壓就是綜合運用和制造兩方面的要求，經(jīng)經(jīng)濟技術(shù)比較確定，并由國家公布實行的。3、電力系統(tǒng)額定電壓 國家規(guī)定的電力系統(tǒng)的額定電壓如下表所示。4、電力網(wǎng)中的電壓分布與線路、發(fā)電機、變壓器的額定電壓 1電力網(wǎng)的電壓分布 2輸電線路允許的電壓損耗 用電設(shè)備允許的電壓偏移為 ，所以線路允許的電壓損耗為10%。 3輸電線路的額定電壓 輸電線路的

13、額定電壓取線路各點電壓的平均值，即用電設(shè)備的額定電壓。 4發(fā)電機的額定電壓 在有直配線的情況下，發(fā)電機接于線路首端，運轉(zhuǎn)時電壓比用電設(shè)備的額定電壓高5%，為使發(fā)電機在額定電壓下運轉(zhuǎn)，所以發(fā)電機額定電壓就取線路首端的電壓，即用電設(shè)備額定電壓的1.05倍。 在沒有直配線的情況下，發(fā)電機的額定電壓根據(jù)發(fā)電機運轉(zhuǎn)的經(jīng)濟性確定。%5 5變壓器的額定電壓 原邊繞組： 對于降壓型變壓器，其原邊繞組既能夠接于線路首端，也能夠接于線路末端，為保證不論哪種情況下，其實踐電壓都在允許的范圍內(nèi)，所以其額定電壓取用電設(shè)備的額定電壓。 對于發(fā)電廠的升壓變壓器，由于其與發(fā)電機直接銜接，所以取發(fā)電機的額定電壓。 副邊繞組：

14、副邊繞組接于線路首端，運轉(zhuǎn)時其電壓比用電設(shè)備的額定電壓高5%，但變壓器副邊繞組的額定電壓是指原邊繞組加額定電壓，副邊繞組開路時的端電壓，留意到變壓器正常運轉(zhuǎn)時變壓器的內(nèi)部電壓損耗約為5%，所以變壓器副邊繞組的額定電壓應(yīng)取用電設(shè)備額定電壓的1.1倍。 只需當(dāng)與變壓器副邊繞組相銜接的線路路很短或直接與用電設(shè)備相銜接，線路壓降很小時；或變壓器本身的短路電壓較小小于7.5%時，允許變壓器副邊額定電壓取用電設(shè)備額定電壓的1.05倍。 用線電壓表示的抽頭額定電壓220kV升壓變壓器降壓變壓器5、不同電壓等級的適用范圍 3KV：工企業(yè)內(nèi)部運用如3KV電動機； 1000、500、330、220kV：用于大電力

15、系統(tǒng)的主干線； 110KV：小電力系統(tǒng)的主干線、大電力系統(tǒng)的二次網(wǎng)絡(luò)； 35KV：大城市或大工業(yè)企業(yè)內(nèi)部配電網(wǎng)絡(luò)；鄉(xiāng)村電力網(wǎng)絡(luò)； 10kV：配電網(wǎng)絡(luò)。 各級電壓架空線路的保送才干 三、電力系統(tǒng)中性點運轉(zhuǎn)方式1、電力系統(tǒng)中性點 電力系統(tǒng)中星形接線的發(fā)電機或變壓器的中性點稱為電力系統(tǒng)的中性點。2、電力系統(tǒng)中性點的運轉(zhuǎn)方式 3、各種中性點運轉(zhuǎn)方式的特點1直接接地運轉(zhuǎn)方式 優(yōu)點:正常或單相接地情況下非缺點線路對地電壓為相電壓； 缺陷:單相短路電流大，需求切除缺點線路.2不接地運轉(zhuǎn)方式 優(yōu)點優(yōu)點:正?；騿蜗嘟拥厍闆r下三個線電壓堅持對稱，單正?；騿蜗嘟拥厍闆r下三個線電壓堅持對稱，單相接地情況下接地點流過很

16、小的電流相接地情況下接地點流過很小的電流 ，只需該電流小于規(guī)定的數(shù)值，接地點不會出現(xiàn)電弧，所以不只需該電流小于規(guī)定的數(shù)值，接地點不會出現(xiàn)電弧，所以不影響用電設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。影響用電設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。 缺陷缺陷:中性點電壓升高為相電壓，非缺點相電壓升高為中性點電壓升高為相電壓，非缺點相電壓升高為線電壓，對電氣設(shè)備的對地絕緣要求較高，增大電氣設(shè)備造線電壓，對電氣設(shè)備的對地絕緣要求較高，增大電氣設(shè)備造價。價。UCECIA0033 3經(jīng)消弧線圈接地運轉(zhuǎn)方式 經(jīng)消弧線圈接地運轉(zhuǎn)方式的目的 在中性點不接地系統(tǒng)中，當(dāng)線路較長，線路對地電容較大，或電源電壓較高時，單相接地時流過接地點的電流能夠較大，當(dāng)電流超越規(guī)

17、定值時普通以為3560KV超越10A；10KV超越20A；36KV超越30A，就會在接地點產(chǎn)生電弧，從而引起弧光過電壓。采用經(jīng)消弧線圈接地的目的就是在發(fā)生單相接地時，用電感電流補償電容電流，使接地點電流小于規(guī)定值，防止電弧產(chǎn)生。 任務(wù)原理： 由圖可以看到，單相接地時，由于中性點電感電流與接地電容電流相位相反，流過接地點的總電流為二者數(shù)值之差，適中選擇電感值就可以使流過接地點的電流小于規(guī)定值， 從而使缺點處不會出現(xiàn)電弧，防止了電弧引起的弧光過電壓對電氣設(shè)備和線路絕緣的要挾，所以該電感稱為消弧線圈。 補償方式 欠補償： 接地點電流為容性； 過補償： 接地點電流為感性； 全補償： 接地點電流為零。

18、UCLU03030LUUCIAUCLU03030LUUCIAUCLU03030LUUCIA 補償方式選擇 全補償諧振情況分析 由于全補償時 ，即 ；當(dāng)電力系統(tǒng)在正常運轉(zhuǎn)情況下出現(xiàn)零序電壓時，就會發(fā)生串聯(lián)諧振，引起諧振過電壓。 所以電力系統(tǒng)經(jīng)消弧線圈接地時，不應(yīng)采用全補償方式；而欠補償方式在系統(tǒng)運轉(zhuǎn)方式變化時，能夠轉(zhuǎn)變?yōu)槿a償，所以通常采用的補償方式應(yīng)為過補償。031CLUCLU03 無自然中性點的三相系統(tǒng)中性點的獲取方法 對于10KV電力系統(tǒng)變壓器繞組通常采用三角形接線，系統(tǒng)無自然中性點，為獲取中性點可以在母線上裝設(shè)接地變壓器。接地變壓器繞組采用“Z形接線，目的是獲得大的正序和負序電抗，很小的

19、零序電抗。正序電流流過時：正序電流流過時：零序電流流過時：零序電流流過時： 中性點不接地 中性點直接接地電流中性點電壓非缺點相點電壓線電壓 經(jīng)消弧線圈接地:適中選擇線圈感抗,接地點電流可減小到很小,熄滅接地電流產(chǎn)生的電弧。其他特點與不接地系統(tǒng)根本相同。接地點的電容電流是正常運轉(zhuǎn)時一相對地電容電流的3倍缺點相電流和流入缺點點的電流很大中性點電壓升高為相電壓缺點相和中性點電壓為零非缺點相對地電壓升高為線電壓非缺點相對地電壓仍為相電壓三相之間的線電壓堅持與正常時一樣與缺點相相關(guān)的線電壓降低為相電壓4、各種中性點運轉(zhuǎn)方式的運用 110kV及以上電力系統(tǒng)采用中性點直接接地運轉(zhuǎn)方式，以減低輸電線路和電氣設(shè)

20、備的對地絕緣要求，降低造價。 但110kV及以上輸電線路傳輸功率大，單相接地短路時跳閘，將呵斥大面積停電，所以必需采取其他措施提高供電可靠性，常用的措施有線路裝設(shè)重合閘，沿線路全線假設(shè)避雷線等。 35kV及以下電力系統(tǒng)，在單相接地電容電流未超越規(guī)定值時，采用中性點不接地運轉(zhuǎn)方式；超越規(guī)定值時，采用經(jīng)消弧線圈接地的運轉(zhuǎn)方式。這是由于電壓等級較低，即使按接受線電壓設(shè)計輸電線路和電氣設(shè)備的絕緣也不會過多添加造價，但卻可提高供電可靠性。 電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析第三講 電力系統(tǒng)元件的數(shù)學(xué)模型輸電線路的參數(shù)計算主講 馬士英一、一、 系統(tǒng)等值模型的根本概念系統(tǒng)等值模型的根本概念1 1、電力系統(tǒng)分析和計算的普經(jīng)過程

21、、電力系統(tǒng)分析和計算的普經(jīng)過程 首先將待求物理系統(tǒng)進展分析簡化，籠首先將待求物理系統(tǒng)進展分析簡化，籠統(tǒng)出等效電路統(tǒng)出等效電路( (物理模型物理模型) )； 然后確定其數(shù)學(xué)模型，也就是說把待求然后確定其數(shù)學(xué)模型，也就是說把待求物理問題變成數(shù)物理問題變成數(shù)學(xué)問題；學(xué)問題； 最后用各種數(shù)學(xué)方法進展求解，并對結(jié)最后用各種數(shù)學(xué)方法進展求解，并對結(jié)果進展分析。果進展分析。 不同情況下，同一元件的數(shù)學(xué)模型不同。不同情況下，同一元件的數(shù)學(xué)模型不同。2、例：輸電線路模型、例：輸電線路模型 直流穩(wěn)態(tài)直流穩(wěn)態(tài) 交流穩(wěn)態(tài)交流穩(wěn)態(tài) 暫態(tài)暫態(tài) 輸電線路等值電路輸電線路等值電路 數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型Riv IjX(RV) vd

22、tdiLRi二、輸電線路的構(gòu)造二、輸電線路的構(gòu)造1 1、架空輸電線路、架空輸電線路 導(dǎo)線導(dǎo)線 避雷線避雷線 桿塔桿塔 絕緣子絕緣子 金具金具 1導(dǎo)線和避雷線導(dǎo)線和避雷線 電性能，機械強度，抗腐蝕才干；電性能，機械強度，抗腐蝕才干； 主要資料：鋁，銅，鋼；例：主要資料：鋁，銅，鋼；例：LJ TJ LGJ 2 桿塔桿塔木塔：較少采用木塔：較少采用鐵塔：主要用于鐵塔：主要用于220kV及以上系統(tǒng)及以上系統(tǒng)鋼筋混凝土桿：運用廣泛鋼筋混凝土桿：運用廣泛 3 絕緣子絕緣子針式：針式：10kV及以下線路及以下線路 懸式絕緣子 主要用于35kV及以上系統(tǒng)，根據(jù)電壓等級的高低組成數(shù)目不同的絕緣子鏈。v棒式絕緣子

23、棒式絕緣子v 起到絕緣和橫擔(dān)的作用，運用于起到絕緣和橫擔(dān)的作用，運用于1035kV農(nóng)網(wǎng)。農(nóng)網(wǎng)。2.2.電纜線路電纜線路導(dǎo)體導(dǎo)體絕緣層絕緣層維護層維護層三、架空輸電線路的參數(shù)1、參數(shù)類型1電阻r0 ：反映線路經(jīng)過電流時產(chǎn)生的有功功率損耗效應(yīng)， 實踐上就是導(dǎo)體對電流的妨礙作用。2電感L0 ：反映載流導(dǎo)體的磁場效應(yīng)，實踐上就是電流磁場 在導(dǎo)線中所產(chǎn)生的感應(yīng)電動式對電流的妨礙作用。3電導(dǎo)g0 ：線路帶電時絕緣介質(zhì)中產(chǎn)生的走漏電流及導(dǎo)體 附近空氣游離而產(chǎn)生有功功率損耗。4電容C0 ：帶電導(dǎo)體周圍的電場效應(yīng)，實踐上就是導(dǎo)線與大地 和導(dǎo)線之間的電容。 輸電線路的以上四個參數(shù)沿線路均勻分布。2、架空輸電線路的

24、參數(shù)確定1電阻 計算法 式中： 計算時，所采用的導(dǎo)線的電阻率，它比導(dǎo)體資料的直流電阻率要大，緣由如下： 交流集膚效應(yīng)和臨近效應(yīng)。 絞線的實踐長度比導(dǎo)線長度長23 。 絞線的影響，導(dǎo)線的實踐截面比標(biāo)稱截面略小。 銅： 鋁： 導(dǎo)線的標(biāo)稱截面，即導(dǎo)線導(dǎo)電部分的截面積，單位)/(kmSr)/.(8 .182kmmm)/.(5 .312kmmmS2mm 查表法 國內(nèi)消費的各種型號導(dǎo)線單位長度的電阻，曾經(jīng)列表，運用時，只需根據(jù)導(dǎo)線型號查表即可。 準確計算時的修正 導(dǎo)線的電阻與溫度有關(guān)，表中所給出的數(shù)值和計算所得數(shù)值都是導(dǎo)體溫度為 時的數(shù)值，準確計算時需進展修正，修正公式式中 溫度修正系數(shù)。 銅： 鋁：02

25、0)20(1 20trrtco/00361. 0co/003821. 0 1電抗 電抗的物理本質(zhì) 電抗實踐上是線路中電流所產(chǎn)生的與線路交鏈的磁通包括本相線路的自感磁通和其他兩相電流在本相中所產(chǎn)生的互感磁通在線路中所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢對電流的妨礙作用。 導(dǎo)線的全換位 假設(shè)三相導(dǎo)線之間的間隔不同，那么互感磁通大小不一樣，三相線路的電抗不同，這是所不希望的。保證三相線路電抗一樣的措施有： 三相導(dǎo)線對稱布置等邊三角形布置 三相線路全換位 計算法單導(dǎo)線每相單位長度電感和電抗：式中： 為三相導(dǎo)線間的互幾何均距， 為導(dǎo)線的計算半徑； 為導(dǎo)線資料的相對磁導(dǎo)率； 等效半徑； 非鐵磁資料的單股線： 非鐵磁資料的多股

26、線： 鋼芯鋁線：eqD3312312DDDDeqkmHrDLrm/10)2lg6 . 4(41kmrDfxrm/10)2lg6 . 4(241rrkmrDxm/10lg1445. 041rrr)771. 0724. 0(rr779. 0rr)9 . 077. 0(對于銅鋁絞線同桿雙回路架空線路的電感與電抗 近似計算時，由于一回路的三相電流在另一回路中的任何一相導(dǎo)線中產(chǎn)生的互感磁通可忽略不計，所以其電抗的計算同單回路一樣。 1rkmHrDLm/10)5 . 0lg6 . 4(41kmrDxm/0157. 0lg1445. 01分裂導(dǎo)線架空線路的電感與電抗 在遠間隔輸電線路中，限制保送容量主要是線

27、路的電抗，為減小電抗可以經(jīng)過添加導(dǎo)線截面和減少導(dǎo)線之間的間隔來實現(xiàn)，后者受絕緣限制不能減小，前者將添加有色金屬耗量，且效果也不明顯。通常采用的方式是利用分裂導(dǎo)線，其原理是在 不增加導(dǎo)線實踐有色金屬耗量的根底上，添加導(dǎo)線的計算半徑 。四四分分裂裂導(dǎo)導(dǎo)線線v分裂導(dǎo)線的電抗v式中v 為分裂導(dǎo)線的等值半徑，其值按下式確定。v 為分裂導(dǎo)線的分裂根數(shù)；v 為每根子導(dǎo)線的計算半徑；v 為某根子導(dǎo)線到其他子導(dǎo)線之間的中心距。v 輸電線路電抗的查表確定 v 實踐任務(wù)中，可以根據(jù)導(dǎo)線型號和幾何平均間隔查表得到。eqr)/(/0157. 0lg1445. 01kmnrDxeqmnniieqdrr21nnddd113

28、12.、r 3電納 電納的物理本質(zhì) 電納反響了線路對地分布電容和導(dǎo)線之間電容的作用，它取決于導(dǎo)線周圍的電場分布，與導(dǎo)線能否導(dǎo)磁無關(guān)，因此各類導(dǎo)線線路的計算方法都一樣。 電納計算 經(jīng)全換位的單回輸電線路的電容與電納計算 經(jīng)全換位的雙回輸電線路的電容與電納計算 普通不思索雙回輸電線路之間的相互影響，即各條線路仍按單回路計算。)/(10lg0241. 061kmFrDCm)/(10lg58. 761kmSrDbm分裂導(dǎo)線線路的電容與電納計算 查表法 實踐任務(wù)中，可以根據(jù)導(dǎo)線型號和幾何平均間隔經(jīng)過查表確定。)/(10lg58. 761kmSrDbeqm)/(10lg0241. 061kmFrDCeqm

29、 4電導(dǎo) 電導(dǎo)的物理本質(zhì) 電導(dǎo)反響沿絕緣子的泄露損耗和電暈損耗，通常泄露損耗很小可以忽略，而電暈損耗只需在線路發(fā)生電暈時才會存在。 電導(dǎo)計算 先確定線路能否發(fā)生電暈景象，如線路不發(fā)生電暈，那么電導(dǎo)為零；如有電暈發(fā)生，那么先計算電暈損耗，再由電暈損耗計算線路的電導(dǎo)。 電暈發(fā)生條件：線路的實踐電壓大于電暈臨界電壓。 電暈臨界電壓： 普通線路 分裂導(dǎo)線線路)(lg3 .4921kvrDrmmUmcr)(lg3 .4921kvrDKnrmmUmmcr 電暈損耗計算： 電導(dǎo)計算： 電力系統(tǒng)輸電線路設(shè)計以晴干天氣情況下線路不發(fā)生電暈為原那么，所以輸電線路普通情況下不計電導(dǎo)的影響。2)(crCcUUKP)/

30、(kmkw)/(10321kmSUPgg四、電纜線路的參數(shù)1、電纜線路的參數(shù) 電阻 、電抗 、電納 、電導(dǎo) 。2、電纜線路參數(shù)的特點 1電纜線路參數(shù)的計算遠比架空線路復(fù)雜，電纜都是規(guī)范化消費的，常用的型號只需有限幾種，所以實踐任務(wù)中都是將各種電纜線路的參數(shù)測出列成表格，運用時只需查表即可 ； 2電纜線路各相導(dǎo)體之間的間隔很近，同架空線路比較其電抗要小的多，而電納卻大的多。1r1x1g1b 電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析第四講 電力系統(tǒng)元件的數(shù)學(xué)模型 輸電線路的數(shù)學(xué)模型主講 馬士英一、長線路的分布參數(shù)等值電路1、分布參數(shù)等值電路 微元段等值電路 1111Ljrjxrz11111cjgjbgy在dx微段阻抗中的

31、電壓降為：流入dx微段并聯(lián)導(dǎo)納中的電流為：dxz IdxjxrIUd111)(1z IdxUddxyUdUdxjbgUdUId111)()(122zdxIddxUd1yUdxIdUyzdxUd1122略去二階略去二階微小量微小量對對x求導(dǎo)求導(dǎo)代入代入 上式中，上式中，A1和和A2為積分常數(shù)，由邊境條件確定；為積分常數(shù)，由邊境條件確定；為線路為線路的傳播常數(shù)；的傳播常數(shù)；Zc為線路的波阻抗。為線路的波阻抗。 和和Zc都是只與線都是只與線路參數(shù)和路參數(shù)和頻率有關(guān)的物理量。頻率有關(guān)的物理量。xxeAeAU21xxeAzeAzI1111UyzdxUd1122xxeAeAdxUd211z IdxUdxC

32、xCeZAeZAI21通解微分代入代入關(guān)于傳播系數(shù)和波阻抗關(guān)于傳播系數(shù)和波阻抗 傳播系數(shù)：傳播系數(shù)： 波阻抗：波阻抗： 對于高壓線路對于高壓線路g1=0 ：jyz11cjcccceZjXRyzZ1111)(jbjxrj11jbzjXRZccc 忽略電阻r1和電導(dǎo)g1時：CcRCLCLjbjxyzZ11111111jCLjCLjjbjxyz11111111積分常數(shù)確實定 邊境條件：當(dāng)x=0時， 。22IIUU、)(21)(21222221IZUAIZUAccrxccrxccrxcrxceIZUZeIZUZIeIZUeIZUU)(21)(21)(21)(2122222222代入代入代入代入令 ，那

33、么可得首末端電壓、電流之間的關(guān)系為：xIxZUIxZIxUUcccoshsinhsinhcosh2222rxccrxccrxcrxceIZUZeIZUZIeIZUeIZUU)(21)(21)(21)(2122222222lx lIlZUIlZIlUUcccoshsinhsinhcosh221221用形等值電路表示可得：lIlZUIlZIlUUcccoshsinhsinhcosh221221)21 ()41 ()21 (221221YZIYZYUIZIYZUUlZZZlYZYlYZCCsinhsinh)41 (cosh)21 (對比對比lZlYlZZccsinh) 1(cosh2sinh用T形等

34、值電路表示：可得 電力系統(tǒng)分析計算通常采用節(jié)點電壓法，為減少節(jié)點數(shù)，輸電線路的的等值電路采用形等值電路。 )21 ()41 ()21 (221221YZIYUIYZZIYZUUlIlZUIlZIlUUcccoshsinhsinhcosh221221 CCZlYlZYZZlYZsinhsinh)41 (cosh)21 (對比對比 ccZlYllZZsinhcoshsinhY、Z2tgh2sinh1cosh2sinhlZlZlYlZZccc）（YKlyKlyllllZlYZKlzKlzlllZZYYcZZc1111)sinh(1)2cosh()sinh(1)2cosh()(sinhsinh2/)2

35、/h(t)sinh(1)2cosh()(sinhllglllKllKYZ準確計算式準確計算式分布參數(shù)修正系數(shù)代入代入 與與 的關(guān)系的關(guān)系 lylzZ11Y 、2/)2/h(t)sinh( 1)2cosh()(sinhllglllKllKYZ53753)2(152)2(312)2/h(t! 3)(! 3)(! 3)()(sinhllllglllll2112211212112)(1616)(1lyzlKlyzlKYZ按泰勒級數(shù)展開按泰勒級數(shù)展開取前兩項取前兩項忽略忽略g1,并將實部并將實部與虛部分開與虛部分開ljbglyzYlyzYljxrlyzZlyzZ)(121 ()121 ()(61 ()6

36、1 (1121121111211211bljkYxljkrlkZbxr其中其中22221211)(611311xblklxbrxbkxblkbxr電納修正系數(shù)：電抗修正系數(shù)：電阻修正系數(shù)：近近似似計計算算式式 計算闡明對于線路長度在300km到1000km之間的線路，利用近似分布參數(shù)所得結(jié)果與準確計算的誤差很小，完全可以滿足要求。 對于1000km以上的輸電線路，應(yīng)采用準確的分布參數(shù)等值電路。二、中等長度線路等值電路和數(shù)學(xué)模型 中等長度線路指線路長度在300km300km的架空輸電線路和線路長度不超越100km的電纜線路。 計算闡明對于中等長度線路，其修正系數(shù)： 其等值電路如下圖，即不用思索分

37、布參數(shù)的影響，而采用集中參數(shù)等值電路。112111)(61113112222xblklxbrxbkxblkbxr電納修正系數(shù)：電抗修正系數(shù)：電阻修正系數(shù)： 中等長度線路的數(shù)學(xué)模型221112)14(12IUZYZYYZZYIU三、短線路的等值電路和數(shù)學(xué)模型 短線路指電壓等級在60kV以下，長度小于100km以內(nèi)的架空線路和比較短的電纜線路。 采用集中參數(shù)等值電路、忽略對地導(dǎo)納支路的影響。 短線路的等值電路如以下圖所示。例題一例題二 電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析第五講 電力系統(tǒng)元件的數(shù)學(xué)模型 變壓器參數(shù)與數(shù)學(xué)模型主講 馬士英一、變壓器的類型 雙繞組變壓器、三繞組變壓器、自耦變壓器三繞組二、雙繞組變壓器的等值

38、電路及參數(shù)計算1、等值電路2、參數(shù)計算計算根據(jù)：短路實驗數(shù)據(jù) 空載實驗數(shù)據(jù) 短路實驗： 將變壓器一側(cè)三相繞組短接，在另一側(cè)繞組施加三相對稱電壓，調(diào)整所施加的電壓的大小，變壓器繞組電流也隨之改動，當(dāng)變壓器繞組電流等于額定值時，此時所施加的電壓稱為短路電壓，變壓器的三相總有功損耗稱為短路損耗，短路電壓通常用百分值表示，即 。(%)KKUP 、(%)00IP、100(%)NKKUUU空載實驗： 變壓器一側(cè)繞組開路，另一側(cè)施加三相對稱額定電壓，此時測得的變壓器輸入線電流稱為空載電流；變壓器的三相總損耗稱為空載損耗，空載電流通常用百分值表示，即100(%)00NIII參數(shù)計算電阻RT計算 短路損耗 ，即

39、繞組電阻上的損耗。后一式中： 三相短路總損耗KW 變壓器額定容量MVA 變壓器額定線電壓KV 變壓器每相電阻 CuKPP)(10003/222NNKTNKTSUPRIPRKPNSNUTR電抗XT計算后一式中： 短路電壓百分值 變壓器額定容量MVA 變壓器額定線電壓KV 變壓器每相電抗 10031003/%NTNNTNXKUXIUXIUU)(100%2NNSTSUUXNU%SUNSTX電納BT計算后一式中： 短路電流百分值 變壓器額定容量MVA 變壓器額定線電壓KV 變壓器每相電納 S )(100%3100%10031003100%20000SUSIUIIBIUBIUBIIINNNNTNNTNN

40、TN%0INSNUTB電導(dǎo)GT計算式中： 三相空載損耗KW) 變壓器額定線電壓KV 變壓器每相電抗 S )(101010001000)3(332032220SUPUPGUGUGPPNNFeTNTNTFe0PNUTG三、三繞組變壓器的等值電路及參數(shù)計算1、三繞組變壓器的構(gòu)造和容量比1構(gòu)造： 普通三繞組變：高壓繞組、中壓繞組和低壓繞組 低壓分裂繞組變壓器：高壓繞組、兩個電壓一樣的低壓繞組 低壓分裂繞組變壓器，除能完成電壓變換外，還可以限制短路時的短路電流，詳細運用情況在發(fā)電廠主系統(tǒng)課程中引見，其等值電路和參數(shù)計算方法與三繞組變壓器完全一樣，以下不再單獨討論2容量比容量比 三繞組變壓器根據(jù)運用場所各

41、級電壓負荷的不同，三個三繞組變壓器根據(jù)運用場所各級電壓負荷的不同，三個繞組的額定容量能夠一樣，也可以做成不一樣。我國三繞組繞組的額定容量能夠一樣，也可以做成不一樣。我國三繞組變壓器按容量比分為三種類型：變壓器按容量比分為三種類型：1：1：1；1：1：0.5；和；和1：0.5：1。 在變壓器三個繞組額定容量不一樣的情況下，變壓器的在變壓器三個繞組額定容量不一樣的情況下，變壓器的額定容量指最大一個繞組的額定容量。額定容量指最大一個繞組的額定容量。321:NNNSSS2 2、三繞組變壓器的等值電路、三繞組變壓器的等值電路2、三繞組變壓器參數(shù)計算計算根據(jù) 短路實驗數(shù)據(jù)；開路實驗數(shù)據(jù)。短路實驗： 每兩個

42、繞組進展短路實驗.實驗時各繞組的電流不得超越其額定電流，以免損壞變壓器。因此對于不同額定容量的兩個繞組做短路實驗時，實驗電流為容量小的繞組的額定電流，所得短路損耗也是該額定電流下的數(shù)值，運用時需求歸算到變壓器額定容量電流之下。例如對于容量比為1：1：0.5的變壓器，高壓和電壓繞組；中壓和低壓繞組做短路實驗就是在SN3下進行的，將實驗測得的短路損耗歸算到變壓器額定容量之下的公式為：3131233123314)()(KKNNKNNKPPSSPIIP3232233223324)()(KKNNKNNKPPSSPIIP 短路損耗最大的兩個繞組做短路實驗。兩個100%的繞組做短路實驗時的損耗最大，此損耗稱

43、為最大短路損耗Pmax. 變壓器銘牌所給出的短路電壓為每兩個繞組做短路實驗時的短路電壓，并且都曾經(jīng)歸算到變壓器額定容量之下，運用中無需再進展歸算。開路實驗： 與雙繞組變壓器一樣。參數(shù)計算參數(shù)計算電阻計算：電阻計算： 知每兩個繞組做短路實驗的短路損耗時。知每兩個繞組做短路實驗的短路損耗時。 知最大短路損耗時。知最大短路損耗時。22max.10010002NNKTSUPR）（22max.1005010002NNKTTSUPRR）（）（)(213213211KKKKPPPP)(211321322KKKKPPPP)(212132133KKKKPPPP221 .11000NNKTSUPR222 .210

44、00NNKTSUPR223 .31000NNKTSUPR電抗計算：電抗計算： (%)(%)(%)21(%)3213211KKKKUUUU(%)(%)(%)21(%)1321322KKKKUUUU(%)(%)(%)21(%)2132131KKKKUUUU NNKTSUUX100(%)21 .1NNKTSUUX100(%)22 .2NNKTSUUX100(%)23 .3升壓型與降壓型三繞組變壓器：升壓型與降壓型三繞組變壓器： 目的：目的： 減小主要功減小主要功率流通方向率流通方向 的總電抗，的總電抗，從而減小變從而減小變 壓器的電壓壓器的電壓損耗，提高損耗，提高 電壓質(zhì)量。電壓質(zhì)量。 升壓型升壓型

45、 降壓型降壓型中間繞組的漏磁分布與電抗：中間繞組的漏磁分布與電抗： 中間繞組中間繞組的電抗能夠為的電抗能夠為 負值，但負值，但其值很小，一其值很小，一 般取為零。般取為零。電導(dǎo)和電納計算：電導(dǎo)和電納計算： 電導(dǎo)和電納經(jīng)過空載實驗數(shù)據(jù)計算，由于三繞組變壓器電導(dǎo)和電納經(jīng)過空載實驗數(shù)據(jù)計算，由于三繞組變壓器與雙繞組變壓器的空載實驗方法一樣，所以其電導(dǎo)和電納的與雙繞組變壓器的空載實驗方法一樣，所以其電導(dǎo)和電納的計算方法也一樣。計算方法也一樣。四、自耦變壓器的等值電路及參數(shù)計算1、自耦變壓器的構(gòu)造與特點 變壓器原副邊之間具有電的直接聯(lián)絡(luò)，運轉(zhuǎn)中中性點直接接地 自耦變壓器通常做成三繞組方式，第三繞組低壓繞

46、自耦變壓器通常做成三繞組方式，第三繞組低壓繞組與自耦繞組之間僅有磁的聯(lián)絡(luò)，且采用三角形接線，以組與自耦繞組之間僅有磁的聯(lián)絡(luò)，且采用三角形接線，以改善電壓波形。改善電壓波形。 概括起來，自耦變壓器的構(gòu)造特點為：通常做成三繞組概括起來，自耦變壓器的構(gòu)造特點為：通常做成三繞組方式，其中高壓繞組和中壓繞組采用自耦銜接，中性點接方式，其中高壓繞組和中壓繞組采用自耦銜接，中性點接地；低壓繞組和高壓、中壓繞組之間采用磁銜接，接成三角地；低壓繞組和高壓、中壓繞組之間采用磁銜接，接成三角形。形。 2 2、三繞組自耦變壓器的等值電路、三繞組自耦變壓器的等值電路 與三繞組變壓器一樣與三繞組變壓器一樣3 3、三繞組自

47、耦變壓器的參數(shù)計算、三繞組自耦變壓器的參數(shù)計算電阻、電納、電導(dǎo)計算電阻、電納、電導(dǎo)計算 三繞組自耦變壓器參數(shù)的計算根據(jù)與三三繞組自耦變壓器參數(shù)的計算根據(jù)與三繞組變壓器相繞組變壓器相同，電阻、電納、電導(dǎo)的計算方法也一樣。同，電阻、電納、電導(dǎo)的計算方法也一樣。 另外，與三繞組變壓器各繞組的電阻不另外，與三繞組變壓器各繞組的電阻不同，自耦變壓器同，自耦變壓器各繞組的電阻不是各繞組的實踐電阻或?qū)嵏骼@組的電阻不是各繞組的實踐電阻或?qū)嵺`電阻按變比歸踐電阻按變比歸算后的數(shù)值，而是等效電阻，并且能夠出算后的數(shù)值，而是等效電阻，并且能夠出現(xiàn)負值的情況，現(xiàn)負值的情況，這是自耦變壓器高壓繞組和中壓繞組之間存這是自耦

48、變壓器高壓繞組和中壓繞組之間存在電的直接聯(lián)絡(luò)在電的直接聯(lián)絡(luò)的緣由。的緣由。電抗計算電抗計算 普通情況下，三繞組自耦變壓器銘牌提供的短路電壓未普通情況下，三繞組自耦變壓器銘牌提供的短路電壓未歸算到變壓器的額定容量之下；并且低壓繞組的額定容量也歸算到變壓器的額定容量之下；并且低壓繞組的額定容量也不一定為變壓器額定容量的不一定為變壓器額定容量的50%50%。所以計算三繞組自耦變壓。所以計算三繞組自耦變壓器各繞組的等效電抗時，必需將銘牌提供的短路電壓先歸算器各繞組的等效電抗時，必需將銘牌提供的短路電壓先歸算到變壓器的額定容量之下，然后再按三繞組變壓器電抗的計到變壓器的額定容量之下，然后再按三繞組變壓器

49、電抗的計算方法進展計算。算方法進展計算。短路電壓歸算公式：短路電壓歸算公式：電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析第六講 電力系統(tǒng)元件的數(shù)學(xué)模型 同步發(fā)電機與負荷的數(shù)學(xué)模型主講 馬士英一、同步發(fā)電機的數(shù)學(xué)模型一、同步發(fā)電機的數(shù)學(xué)模型1、同步發(fā)電機的等值電路與相量圖、同步發(fā)電機的等值電路與相量圖 隱極機汽輪發(fā)電機隱極機汽輪發(fā)電機凸極機水輪發(fā)電機凸極機水輪發(fā)電機2 2、發(fā)電機運轉(zhuǎn)限制、發(fā)電機運轉(zhuǎn)限制 限制條件限制條件 定子繞組電流不得超越額定值；定子繞組電流不得超越額定值； 轉(zhuǎn)子勵磁繞組電流不得超越額定值；轉(zhuǎn)子勵磁繞組電流不得超越額定值； 發(fā)電機有功出力不超越原動機最大輸出功率；發(fā)電機有功出力不超越原動機最大輸出功率；

50、 發(fā)電機定子端部發(fā)熱不超越允許值，并保證并發(fā)電機定子端部發(fā)熱不超越允許值，并保證并列運轉(zhuǎn)的列運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。穩(wěn)定性。 運轉(zhuǎn)限制圖隱極機運轉(zhuǎn)限制圖隱極機 3、穩(wěn)態(tài)分析時同步發(fā)電機的數(shù)學(xué)模型 機端電壓堅持不變，并作為電力系統(tǒng)電壓相位參考節(jié)點平衡節(jié)點 發(fā)電機有功功率和機端電壓堅持不變，無功功率根據(jù)系統(tǒng)需求進展調(diào)整PV節(jié)點 發(fā)電機定出力運轉(zhuǎn)有功功率和無功功率堅持不變PQ節(jié)點二、電力系統(tǒng)負荷及數(shù)學(xué)模型二、電力系統(tǒng)負荷及數(shù)學(xué)模型1、電力系統(tǒng)的負荷及其類型、電力系統(tǒng)的負荷及其類型 電力系統(tǒng)的負荷電力系統(tǒng)的負荷 電力系統(tǒng)中用電設(shè)備所耗費的功率。電力系統(tǒng)中用電設(shè)備所耗費的功率。 負荷分類負荷分類 綜合負荷綜合負荷

51、同一時間內(nèi)電力系統(tǒng)中一切用同一時間內(nèi)電力系統(tǒng)中一切用戶所耗費的功戶所耗費的功率的綜合。率的綜合。 供電負荷供電負荷電力系統(tǒng)綜合負荷電力網(wǎng)的電力系統(tǒng)綜合負荷電力網(wǎng)的功率損耗。功率損耗。 發(fā)電負荷發(fā)電負荷電力系統(tǒng)供電負荷發(fā)電廠廠電力系統(tǒng)供電負荷發(fā)電廠廠用電功率。用電功率。 負荷曲線及其分類 負荷曲線電力系統(tǒng)的負荷是隨時間變化的，表示負荷隨時間變化的曲線稱為負荷曲線按統(tǒng)計時間分： 日負荷曲線表示一天當(dāng)中負荷隨時間變化的曲線； 周負荷曲線表示一周當(dāng)中負荷隨時間變化的曲線； 年負荷曲線表示一年當(dāng)中負荷隨時間變化的曲線；按負荷性質(zhì)分： 有功負荷曲線表示電力系統(tǒng)有功負荷隨時間變化的曲線； 無功負荷曲線表示電

52、力系統(tǒng)無功負荷隨時間變化的曲線；按統(tǒng)計地點分： 用戶負荷曲線表示電力用戶的負荷隨時間變化的曲線； 線路負荷曲線表示接于同一條線路的一切用戶的綜合負荷隨時間變化的曲線； 變電站發(fā)電廠的負荷曲線表示變電站發(fā)電廠負荷隨時間變化的曲線。 常用負荷曲線 用戶日有功負荷曲線反映一天當(dāng)中有功負荷隨時間變化的曲線。 不同用戶日有功負荷曲線的差別很大。 系統(tǒng)日有功負荷曲線反映一天內(nèi)電力系統(tǒng)有功綜合負荷隨時間變化的情況。 特點： 1曲線比較平坦； 2最大負荷小于系 統(tǒng)各用戶最大負荷之和； 最小負荷大于系統(tǒng)各用戶 最小負荷之和。 同時系數(shù)=系統(tǒng)有功綜合負荷峰值/系統(tǒng)中一切用戶的有功負荷峰值之和。 實踐任務(wù)中往往根據(jù)

53、以往運轉(zhuǎn)閱歷確定同時系數(shù)，然后利用各用戶的峰值負荷和系統(tǒng)同時系數(shù)確定電力系統(tǒng)有功綜合負荷的峰值。 系統(tǒng)日無功負荷曲線反映一天當(dāng)中系統(tǒng)綜合無功負荷隨時間變化的曲線特點：1較有功負荷曲線平坦； 2與有功負荷曲線類似，但不完全一樣，特別是最大無功負荷與最大有功夫和出現(xiàn)時間不同。 系統(tǒng)年繼續(xù)有功負荷曲線將一年中的負荷按從大到小的順序重新陳列所得到的負荷曲線。用途：用來計算一年中的電能和電能損耗。 年最大有功負荷曲線反映系一致年內(nèi)每月最大有功負荷變化情況的負荷曲線用途：用來安排檢修方案和裝機方案。2、綜合負荷的動態(tài)模型 思索電壓和頻率隨時間變化時的負荷模型。3、綜合負荷的靜態(tài)模型 以為電壓和頻率堅持不變

54、時的負荷模型4、適用綜合負荷靜態(tài)模型 用靜態(tài)電壓特性表示的綜合負荷靜態(tài)模型 用電壓及頻率靜態(tài)特性表示的綜合負荷模型直線逼近 簡化綜合負荷靜態(tài)模型 留意到系統(tǒng)運轉(zhuǎn)時，頻率非常接近額定頻率，各點電壓非常接近額定電壓，所以電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析潮流計算時，就以為系統(tǒng)頻率和各用電設(shè)備電壓為額定值。此時綜合負荷靜態(tài)模型為：電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析第七講 電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)等值電路主講 馬士英一、電力系統(tǒng)等值電路的繪制 根據(jù)電力系統(tǒng)的接線將各元件的等值電路銜接起來，即得電力系統(tǒng)的等值電路。二、電力系統(tǒng)有名值等值電路1、特點 一切電氣量和元件參數(shù)都是歸算到同一電壓等級根本級的有名值。2、根本級的選擇 根據(jù)分析計算的方便性選擇

55、； 選擇電力系統(tǒng)的最高電壓等級。3、變壓器變比確實定 額定電壓遠離基本級一側(cè)繞組的額定電壓靠近基本級一側(cè)繞組的變壓器變比k 準確計算時，各繞組額定電壓取實踐額定電壓； 近似計算時，各繞組額定電壓取平均額定電壓； 平均額定電壓：同一電壓等級電網(wǎng)中，各元件的額定電壓并不相等，最高者為電網(wǎng)額定電壓的1.1倍；最低者為電網(wǎng)的額定電壓，為簡化計算，可以為同一電壓等級電網(wǎng)中所有元件的額定電壓相等，由于該額定電壓約為電網(wǎng)中各元件額定電壓的平均值，所以稱為平均額定電壓。 電網(wǎng)額定電壓kV：3 6 10 35 110 220 500 平均額定電壓kV：3.15 6.3 10.5 37 115 230 5254、

56、歸算公式)1()(2121kkIIkkUU)()(22212221kkXXkkRR)11()11(22212221kkBBkkGG三、電力系統(tǒng)標(biāo)幺值等值電路1、基準值選擇1選擇原那么 各電氣量的基準值之間應(yīng)遵守電路的根本規(guī)律； 基準值與有名值單位一樣。2基準值選擇 電路根本關(guān)系 電氣量基準值之間的關(guān)系 ZYIZUUIS/133BBBBBBBBZYZIUIUS133 五個電氣量 中只需恣意給定兩個，其他三個可以經(jīng)過根本關(guān)系導(dǎo)出。 通常給定 ，那么 通常取發(fā)電廠變電站額定容量或某一整數(shù)； 通常取根本級額定電壓準確計算或平均額定電壓近似計算。 BBBBBYZSIU、BBUS 、223BBBBBBBB

57、BUSYSUZUSI、BSBU2、多電壓等級標(biāo)幺值等值電路中參數(shù)及電氣量標(biāo)幺 值計算1“先歸算、然后取標(biāo)幺值 先利用變壓器變比將一切元件參數(shù)和電氣量歸算到根本級；然后利用根本級的基準值計算各元件及電氣量的標(biāo)幺值。2“就地取標(biāo)幺值 利用變壓器的變比和根本級的基準值功率基準值、電壓基準值求其他電壓等級的基準值功率基準值、電壓基準值 兩種方法的計算結(jié)果是一樣的，通常采用后者。四、等值變壓器模型1、變壓器采用 形等值電路存在的問題 有名值計算時，除根本級外，所求得的電氣量都是歸算到根本級的數(shù)值，而非實踐值； 多電壓等級環(huán)網(wǎng)中，準確計算時存在沿不通方向進展參數(shù)歸算結(jié)果不一致的問題； 運轉(zhuǎn)中變壓器變壓器變

58、比改動后系統(tǒng)參數(shù)的修正問題。2、等值變壓器模型 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)等效原理，只需兩個二端網(wǎng)絡(luò)具有一樣的端電壓和端電流，那么兩個網(wǎng)絡(luò)等效。 對于圖C有： 對于圖d有： 二者等效條件為：)()(122021212122121011yyUyUIyUyyUITTTTTTYkkkZkyYkkkZkykYkZyy111112022102112 電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析第八講 簡單電力網(wǎng)絡(luò)的分析計算潮流計算根本知識與輻射形網(wǎng)絡(luò)的潮流計算主講 馬士英一、電力系統(tǒng)潮流分布的概念1、潮流分布 正常運轉(zhuǎn)情況下，電力系統(tǒng)的電壓和功率分布稱為電力系統(tǒng)的潮流分布；2、潮流計算 正常運轉(zhuǎn)情況下，電力系統(tǒng)電壓和功率分布的計算稱為潮流計算；3、

59、潮流計算的目的 為電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計、電力系統(tǒng)的平安經(jīng)濟運轉(zhuǎn)、繼電維護安裝的整定計算等提供根據(jù)。二、電力網(wǎng)等值電路的構(gòu)造 電力系統(tǒng)的等值電路由阻抗支路和對地導(dǎo)納支路組成三、阻抗支路的計算1、功率計算 功率損耗計算 知首端電壓和首端功率時： XIjRIjXRQjP22233)(3IS XIQRIP2233XUQPXUSXUSXIQRUQPRUSRUSRIP2121212121211221212121212112)3(33)3(33 知末端電壓和末端功率時：功率平衡關(guān)系)()(222111QQjPPSSjQPS)()(111222QQjPPSSjQPSXUQPXUSXUSXIQRUQPRUSRUSRIP

60、2222222222222222222222222222)3(33)3(332、電壓計算 電壓降落計算取 知首端電壓和首端功率時：)()()3(33*jXRUjQPjXRUSZIUjUUdUQRPXjUQXPR（電壓降落橫分量）電壓降落縱分量）UQRPXUUQXPRU(UUeUj00（電壓降落橫分量）電壓降落縱分量）11111111(URQXPUUXQRPU 知末端電壓和末端功率時： 電壓平衡方程與電壓相量圖 知末端電壓和末端功率時： 知首端電壓和首端功率時：（電壓降落橫分量）電壓降落縱分量）22222222(URQXPUUXQRPUUdUU21UdUU12jeUUjUUUjUU1222222