電力理論知識(shí)

1、理論知識(shí)一、電力網(wǎng)的基本知識(shí)1、電力系統(tǒng)：由發(fā)電、輸電、變電、配電、用電設(shè)備及相應(yīng)的輔助系統(tǒng)組成的電能生產(chǎn)、輸送、分配、使用的統(tǒng)一整體稱為電力系統(tǒng)。2、電力網(wǎng)：由輸電、變電、配電設(shè)備及相應(yīng)的輔助系統(tǒng)組成的聯(lián)系發(fā)電與用電的統(tǒng)一整體稱為電力網(wǎng)，簡(jiǎn)稱電網(wǎng)。3、電力網(wǎng)與電力系統(tǒng)之間的關(guān)系：電力網(wǎng)是電力系統(tǒng)的一部分。它包括所有的變、配電所的電氣設(shè)備以及各種不同電壓等級(jí)的線路組成的統(tǒng)一整體。它的作用是將電能轉(zhuǎn)送和分配給各用電單位。電能的生產(chǎn)是產(chǎn)、供、銷同時(shí)發(fā)生， 同時(shí)完成，既不能中斷又不能儲(chǔ)存。電力系統(tǒng)是一個(gè)由發(fā)、供、用三者聯(lián)合組成的一個(gè)整體。其中任意一個(gè)環(huán)節(jié)配合不好， 都不能保證電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

2、。 電力系統(tǒng)中，發(fā)、供、用之間始終是保持平衡的。 從發(fā)電廠到用戶的送電過程示意圖4、電網(wǎng)按照電壓等級(jí)的不同分為：輸電網(wǎng)和配電網(wǎng)輸電網(wǎng)主要用來遠(yuǎn)距離輸送電能，其電網(wǎng)特點(diǎn)是電壓等級(jí)高，電壓等級(jí)越高，其電能損失越小，但建設(shè)投資越大。在電力行業(yè)內(nèi)，35千伏以上電壓等級(jí)的電網(wǎng)一般稱為輸電網(wǎng)。 配電網(wǎng)向最終用戶配送電能，其特點(diǎn)是電壓等級(jí)低，電能損失較大。配電網(wǎng)主要分兩部分：高壓配電網(wǎng)，指6-10千伏。低壓配電網(wǎng)，指400伏臺(tái)區(qū)。（400伏一般指變壓器出口電壓，到最終用戶的電壓一般為相220伏，線電壓380伏）。 5、我國(guó)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)：6.我國(guó)電網(wǎng)電壓等級(jí)：二、和軟件相關(guān)一些名詞解釋1、線損電量線損電量的定義

3、：發(fā)電機(jī)發(fā)出來的電能輸送到用戶，經(jīng)過輸、變、配電設(shè)備，由于這些設(shè)備存在著電阻，因此電能通過時(shí)就會(huì)產(chǎn)生損耗，以熱能的形式散失在周圍的介質(zhì)中；另外再加上一部分客觀存在的管理損耗，這兩部分電能損耗就構(gòu)成了電網(wǎng)的所有線損電量，簡(jiǎn)稱為電網(wǎng)線損。線損電量的計(jì)算公式：線損電量=供電量-售電量線損電量分類及組成：從損耗的實(shí)際組成上分，整個(gè)電力網(wǎng)線損電量可分為固定損耗、可變損耗、其他損耗三部分。固定損耗主要包括變壓器的鐵損及表計(jì)電壓線圈損失。固定損耗功率一般不隨負(fù)荷變化而變化，只要設(shè)備帶有電壓，就有電能損耗。但實(shí)際上固定損耗功率也不是固定不變的，因?yàn)樗c電壓及電網(wǎng)頻率有關(guān)，而電網(wǎng)電壓及電網(wǎng)頻率變動(dòng)又不大，所以才

4、認(rèn)為它是固定不變的。 可變損耗主要包括導(dǎo)線損耗、變壓器銅損?？勺儞p耗功率是隨著負(fù)荷的變化而變化的，它與電流的平方成正比，電流越大則損耗功率越大。其他損耗其他損耗是指由于管理工作不善，以及其他不明因素在供用電過程中造成的各種損失。因此它也稱為管理損耗或不明損耗。主要包括： 用戶竊電及違章用電；計(jì)量裝置誤差、故障等；營(yíng)業(yè)中抄核收之差錯(cuò)損失；帶電設(shè)備絕緣不良引起的漏電；供、售電量抄表時(shí)間不一致。三個(gè)重要概念：統(tǒng)計(jì)線損、理論線損、管理線損統(tǒng)計(jì)線損又稱實(shí)際線損。它是根據(jù)電能表的讀數(shù)計(jì)算出來的，等于供電量和售電量?jī)烧叩牟钪?。它反映了電力網(wǎng)實(shí)際上總的損耗量。統(tǒng)計(jì)線損由理論線損和管理線損兩部分組成。理論線損又

5、稱技術(shù)線損，它是根據(jù)供電設(shè)備的參數(shù)和電力網(wǎng)當(dāng)時(shí)的運(yùn)行方式，由理論計(jì)算得出的線損。也就是說在這樣的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)及運(yùn)行方式下，應(yīng)該損耗多少的電量。理論線損因?yàn)槭怯?jì)算出來的，所以它的準(zhǔn)確程度取決于供電設(shè)備參數(shù)的準(zhǔn)確度，運(yùn)行參數(shù)的合理性以及理論計(jì)算的方法及工具。管理線損指電網(wǎng)總損耗除去理論線損外的其他損耗，即統(tǒng)計(jì)線損與理論線損的差值。管理線損可以通過加強(qiáng)管理降到很低。下面給出一個(gè)線損組成及關(guān)系示意圖： 可變1、線路導(dǎo)線中的損耗 損耗 2、變壓器繞組中的損耗（銅損） 電網(wǎng) 3、其他損耗 理論的總 1、變壓器鐵損 線損電能 固定 2、電能表線圈和鐵芯中的鐵損損耗 損耗 3、其他損耗 統(tǒng)計(jì)線損 1、用戶竊電及違

6、章用電 其他 2、計(jì)量裝置誤差、故障等 管理損耗 3、營(yíng)業(yè)中抄核收之差錯(cuò)損失 線損 4、帶電設(shè)備絕緣不良引起的漏電圖1-1各種線損分類及相互關(guān)系圖2、供電量的定義及組成：供電量指供電企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的全部投入電量，它包括以下電量：發(fā)電廠上網(wǎng)電量：指發(fā)電廠送入電網(wǎng)的總電量。外購電量：指電網(wǎng)向地方電廠、用戶自備電廠等購入的電量。鄰網(wǎng)輸入輸出電量：指地區(qū)電網(wǎng)之間的互供電量。3、供電量計(jì)算公式：供電量 發(fā)電廠上網(wǎng)電量 外購電量 鄰網(wǎng)輸入電量 鄰網(wǎng)輸出電量4、售電量售電量指電力企業(yè)賣給用戶的電量和電力企業(yè)供給本企業(yè)非電力生產(chǎn)用的電量。5、過網(wǎng)電量：電網(wǎng)在本系統(tǒng)中造成了損耗，卻輸入到相鄰電網(wǎng)的電量。此電量不計(jì)

7、入全網(wǎng)總的供、售電量中。6、無損電量：即無損售電量，指線損由用戶承擔(dān)的專用線售電量和不計(jì)損耗的躉售電量，統(tǒng)稱無損售電量。無損售電量是相對(duì)的概念，如果無損售電量與供電量的最高電壓在同一電壓等級(jí)，則無任何損耗，稱為純無損，即供電量等于售電量；如果無損售電量的供電電壓比供電量的最高電壓低，為其供電電網(wǎng)則要承擔(dān)損耗，不能算是無損售電量，只是相對(duì)于無損售電量同一電壓等級(jí)來說稱為無損。7、躉售電量：批量打包賣出去的電量。8、線損率線損率的定義：電力網(wǎng)線損率是指線損電量占供電量的百分比，簡(jiǎn)稱線損率線損率的計(jì)算公式：線損率（線損電量÷供電量）×100% （供電量售電量）÷ 供電量

8、×100%上述公式中分別考慮不同的線損量：統(tǒng)計(jì)線損、理論線損、管理線損，就得到統(tǒng)計(jì)線損率、理論線損率、管理線損率。例如： （1-4）由上節(jié)所述統(tǒng)計(jì)線損、理論線損、管理線損之間的關(guān)系，顯然統(tǒng)計(jì)線損率也是理論線損率與管理線損率的和。 9、經(jīng)濟(jì)線損由于理論線損同時(shí)與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀況有關(guān)，所以對(duì)于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)固定的線路，理論線損也并非為一固定值，而是隨著供電負(fù)荷大小等運(yùn)行狀況的變化而變動(dòng)；實(shí)際上存在一個(gè)最低線損率，這個(gè)最低理論線損率稱為最佳線損（經(jīng)濟(jì)線損）。經(jīng)濟(jì)線損能為制定線路改造和降損方案提供依據(jù)。10、固損比例固定損失和可變損失的比值。在6-10千伏線路中，如果比例的值等于或接近于1，表明

9、線路運(yùn)行于最佳狀態(tài)，如果此值遠(yuǎn)大于1，則表明線路運(yùn)行于輕載狀態(tài)，如果此值遠(yuǎn)小于1則表明線路運(yùn)行于超載狀態(tài)。11、功率因數(shù)功率因數(shù)也叫力率，它是衡量電力設(shè)備效率高低的一個(gè)參數(shù)。交流電路中電流和電壓存在相位角差，相位角差的余弦就是功率因數(shù)。當(dāng)電流超前于電壓時(shí)，相位角差為負(fù)值，當(dāng)電流滯后與電壓時(shí)，相位角差為正值。當(dāng)電力設(shè)備用電量小，但功率因數(shù)太低時(shí)，損耗就會(huì)增大。12、銘牌值：電器設(shè)備銘牌上注明的值叫銘牌值。對(duì)導(dǎo)線來說，銘牌參數(shù)是指導(dǎo)線的長(zhǎng)度和型號(hào)。對(duì)變壓器來說，銘牌參數(shù)是指變壓器的額定電壓、額定容量、短路損耗、空載損耗、空載電流、短路電壓等。13、有名值：用實(shí)際有名單位表示物理量的方法稱為有名值。

10、14、標(biāo)么值：有名值于基準(zhǔn)值的比值為標(biāo)么值。15、K系數(shù)K系數(shù)定義，其值的大小對(duì)線路的線損的影響：K系數(shù)實(shí)際上反映了負(fù)荷曲線的變化特點(diǎn)，所以又稱為“線路負(fù)荷曲線特征系數(shù)”。如果負(fù)荷24小時(shí)保持恒定，則K=1；如果負(fù)荷有變化，K大于1，負(fù)荷變化越大，K值就越大，相應(yīng)的線路損耗也就越大。K系數(shù)計(jì)算公式： 其中，為點(diǎn)均方根電流， 為點(diǎn)平均電流， 16、高供高計(jì)、高供低計(jì) 高供高計(jì)：是指變壓器高壓側(cè)供電高壓側(cè)計(jì)量的方式，該變壓器一般為專用變，這類變壓器不需要計(jì)算銅鐵損。 高供低計(jì)：是指變壓器高壓側(cè)供電低壓側(cè)計(jì)量的方式，該變壓器一般屬于公用變，這類變壓器往往需要計(jì)算銅鐵損。17、潮流計(jì)算中的三類節(jié)點(diǎn)：P

11、Q、PV、平衡節(jié)點(diǎn)PQ節(jié)點(diǎn): 這類節(jié)點(diǎn)的有功功率和無功功率是給定的，節(jié)點(diǎn)電壓是待求量。通常變電所都是這類節(jié)點(diǎn)。由于沒有發(fā)電設(shè)備其發(fā)電功率為零。在一些情況下，系統(tǒng)中某些發(fā)電廠送出的功率在一定時(shí)間內(nèi)固定時(shí)，該發(fā)電廠母線也可以作為節(jié)點(diǎn)。因此在實(shí)際中，電網(wǎng)的絕大多數(shù)節(jié)點(diǎn)都屬于節(jié)點(diǎn)。PV節(jié)點(diǎn): 這類節(jié)點(diǎn)的有功功率P和電壓幅值V是給定的，節(jié)點(diǎn)的無功功率Q和電壓的相位是待求量。這類節(jié)點(diǎn)必須有足夠的可調(diào)無功容量，用以維持給定的電壓幅值，因而又稱之為電壓控制節(jié)點(diǎn)。一般是選擇有一定無功儲(chǔ)備的發(fā)電廠和具有可調(diào)無功電源設(shè)備的變電所作為PV節(jié)點(diǎn)。在電力系統(tǒng)中，這一類節(jié)點(diǎn)的數(shù)目很少。平衡節(jié)點(diǎn)：在電網(wǎng)的潮流分布計(jì)算出之前，

12、網(wǎng)絡(luò)中至少有一個(gè)節(jié)點(diǎn)的有功功率是不能給定的，它承擔(dān)了系統(tǒng)的有功功率平衡，稱為平衡節(jié)點(diǎn)。同時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)中也必須選定一個(gè)節(jié)點(diǎn)，指定它的電壓相位為零，作為其他節(jié)點(diǎn)電壓相位的基準(zhǔn)，此點(diǎn)稱為基準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)，它的電壓幅值V也是給定的。實(shí)際中，為了計(jì)算方便，常常將平衡節(jié)點(diǎn)和基準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)選為同一節(jié)點(diǎn)，習(xí)慣上把它稱為平衡節(jié)點(diǎn)（也稱松弛節(jié)點(diǎn)、搖擺節(jié)點(diǎn)）?？傊褪钦f，一片網(wǎng)絡(luò)中，至少要有一個(gè)平衡節(jié)點(diǎn)，它的電壓幅值和相位已經(jīng)給定。 18、母線不平衡率母線不平衡率（）輸入母線的電量為輸入電量，由母線輸出的電量為輸出電量，根據(jù)電力網(wǎng)電能損耗管理規(guī)定，發(fā)電企業(yè)和供電企業(yè)的220kV及以上變電站母線電能不平衡率不應(yīng)超過±1%，

13、200kV及以下變電站母線電能不平衡率不應(yīng)超過±2%.注意點(diǎn)：在做理論線損計(jì)算時(shí)不計(jì)算母線不平衡率19、在統(tǒng)計(jì)線損中的“四分”：分壓、分區(qū)、分線、分臺(tái)區(qū)三、電力行業(yè)相關(guān)知識(shí)1、涉及的部門調(diào)度中心；生產(chǎn)技術(shù)部；市場(chǎng)營(yíng)銷部；發(fā)展計(jì)劃部；信息技術(shù)中心2、各部門應(yīng)用的電力自動(dòng)化系統(tǒng)調(diào)度中心：SCADA系統(tǒng)即電網(wǎng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)，能夠采集到10kV以上及10kV出線側(cè)計(jì)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)，還能夠監(jiān)控到電網(wǎng)運(yùn)行方式，如在進(jìn)行輸電網(wǎng)潮流計(jì)算中所用到負(fù)荷、電源24點(diǎn)的有功功率和無功功率（PQ節(jié)點(diǎn)）。市場(chǎng)營(yíng)銷部：遠(yuǎn)抄系統(tǒng)即遠(yuǎn)程集中抄表系統(tǒng)，能夠采集到10kV以上及10kV出線側(cè)計(jì)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)；MIS系統(tǒng)即管理信息系統(tǒng)，能夠采集到低壓用戶（包括照明用戶和動(dòng)力用戶）電量數(shù)據(jù)；GIS系統(tǒng)即配網(wǎng)地理信息系統(tǒng)，能夠提供配電網(wǎng)圖形相關(guān)信息；負(fù)荷控制系統(tǒng)，能夠采集到大用戶電量數(shù)據(jù)如專用配電變壓器