電力系統(tǒng)分析清華張宏斌穩(wěn)態(tài)2

1、l 電力系統(tǒng)如何接線?l 電力系統(tǒng)額定電壓如何確定?l 如何反映負(fù)荷的變化?l 標(biāo)么值的概念及計算?1. 電力系統(tǒng)的接線方式、額定電壓Ø 單線圖（插入圖解，P1圖1-1簡單電力系統(tǒng)的三相電路圖、P3圖1-3單線圖、P1圖1-2直流輸電示意圖、P3圖1-4較復(fù)雜系統(tǒng)單線圖）1.1 電力系統(tǒng)的接線：Ø 兩種類型（圖示）ü 電氣接線：元件間電氣聯(lián)接關(guān)系ü 地理接線：發(fā)電廠、變電所間相對地理位置及其聯(lián)接路徑Ø 接線方式（圖示）ü 開式(放射式、干線式、鏈?zhǔn)?、有無備用ü 閉式(環(huán)式、兩端供電)1.2 電力系統(tǒng)額定電壓（1） 為什么要

2、確定額定電壓?（2） 如何確定額定電壓?Ø 發(fā)電機(jī)·線路·變壓器(升壓、降壓)ü 線路額定電壓 = 電力設(shè)備額定電壓 = 網(wǎng)絡(luò)額定電壓ü 發(fā)電機(jī)額定電壓 = 105%線路額定電壓ü 降壓變壓器額定電壓：² 一次側(cè)額定電壓 = 線路額定電壓² 二次側(cè)額定電壓 = 110%（或105%）線路額定電壓ü 升壓變壓器額定電壓：² 一次側(cè)額定電壓 = 發(fā)電機(jī)額定電壓² 二次側(cè)額定電壓 = 110%線路額定電壓 額定電壓等級線路(電網(wǎng))額定電壓電力設(shè)備(kV)發(fā)電機(jī)(kV)變壓器電壓(kV)額定電

3、壓額定電壓一次二次33.153及3.153.15及3.366.36及6.36.3及6.61010.510及10.510.5及11353538.51101101212202202423303303635005005502. 功率、復(fù)功率(自學(xué))Ø 功率：有功功率、無功功率、視在功率Ø 復(fù)功率：單相復(fù)功率、三相復(fù)功率Ø 為什么用功率?Ø 功率與電壓、電流的關(guān)系?Ø 功率守恒Ø 非線性問題3. 電力系統(tǒng)的負(fù)荷和負(fù)荷曲線3.1 電力系統(tǒng)的負(fù)荷Ø 發(fā)電負(fù)荷：發(fā)電機(jī)發(fā)出的電功率LGü 廠用電：維持發(fā)電廠運(yùn)行自身所需的功率LP&

4、#178; 火電廠 58%² 水電廠 0.11%² 核電廠 45%Ø 供電負(fù)荷：發(fā)電廠供出的功率LU=LG-LPü 網(wǎng)絡(luò)損耗(網(wǎng)損)：電能傳輸、分配中消耗的功率LN 約為：(510%)負(fù)荷Ø 綜合用電負(fù)荷：各用戶功率之和(電力系統(tǒng)負(fù)荷)LD LD=LU-LN LPLG LN LU LD3.2 負(fù)荷曲線：描述一段時間內(nèi)負(fù)荷隨時間變化的曲線Ø 按負(fù)荷類型分：ü 有功負(fù)荷曲線ü 無功負(fù)荷曲線Ø 按時間分：ü 日負(fù)荷曲線(周、旬)ü 月負(fù)荷曲線ü 年最大負(fù)荷曲線時序負(fù)荷曲線ü

5、; 年持續(xù)負(fù)荷曲線累計負(fù)荷曲線Ø 按對象分：ü 發(fā)電廠負(fù)荷曲線ü 變電所負(fù)荷曲線ü 線路負(fù)荷曲線ü 用戶負(fù)荷曲線Ø 日負(fù)荷曲線：24小時內(nèi)負(fù)荷隨時間的變化，分有功和無功ü 特征量：（圖示）² 最大負(fù)荷Pmax、最小負(fù)荷Pmin² 平均負(fù)荷² 高峰負(fù)荷(峰)、基本負(fù)荷(谷)、中間負(fù)荷(腰)ü 用途：² 制定日調(diào)度計劃² 計算日耗電量 千瓦小時(度)ü 日無功負(fù)荷曲線特點(diǎn)：較有功曲線平坦 原因：勵磁功率不隨有功變，隨電壓變，而電壓變化不大Ø 年最大負(fù)

6、荷曲線ü 反映逐月的系統(tǒng)最大負(fù)荷的變化ü 用途：安排檢修、擴(kuò)建、新建Ø 年持續(xù)負(fù)荷曲線ü 系統(tǒng)全年負(fù)荷按其大小及累計持續(xù)運(yùn)行的時間順序排列而作的曲線ü 用途：編制發(fā)電計劃、計算可靠性、系統(tǒng)規(guī)劃ü 全年所耗電能：ü 年最大負(fù)荷利用小時數(shù)(小時)，全年所耗電能，若按最大功率使用所能持續(xù)的時間4. 標(biāo)么(幺)值（參考電力系統(tǒng)故障分析）4.1 定義Ø 有名值：有具體物理單位表示的量值。Ø 標(biāo)么值：用無具體物理單位(無量綱)表示的相對值。 實際有名值(單位)/選定的基準(zhǔn)值(與有名值同單位)Ø 特點(diǎn)

7、2; 無量綱ü 不唯一：隨基準(zhǔn)值變化而變化。給出某標(biāo)么值時,須同時指明對應(yīng)的基準(zhǔn)值Ø 常見電量的標(biāo)么值：4.2 標(biāo)么值的基值(基準(zhǔn)值)理論上可以任選，但為了便于簡化計算，須遵循規(guī)律。Ø 單相電路：ü 四個模量：ü 相應(yīng)四個基值：如選 (約束條件)則ü 結(jié)論： 如基值滿足約束條件，則標(biāo)么值間的關(guān)系與有名值的相同。 由約束條件可知，四個基值中自由度為2，即任意選定兩個基值后，其他基值由約束條件確定。一般可任意選：SPB、UPB，則，。 復(fù)阻抗如令RB = XB=ZB 則：(與有名值一致) 則：(與有名值一致) 復(fù)功率，如令 則：(與有名值

8、一致)則：(與有名值一致)Ø 三相電路：ü 對于Y形接法² 四個模量： UL(線電壓)，IL(線電流)，S3(三相視在功率)，Z(每相阻抗)² 相應(yīng)四個基值：ULB、 ILB、S3B、ZB(UPB、IPB、SB、ZB) 如選：(約束條件) 則：² 結(jié)論： 如基值滿足約束條件，則有： 線電壓標(biāo)么值 = 相電壓標(biāo)么值 (無倍的關(guān)系) 線電流標(biāo)么值 = 相電流標(biāo)么值 (無倍的關(guān)系) 對稱三相功率標(biāo)么值 = 一相功率標(biāo)么值 (無3倍關(guān)系) 對稱三相電路標(biāo)么值公式與單相形式一致 四個基值中，自由度為2，一般選S3B，ULB，則： 對稱三相電路中，每相阻抗

9、仍為Z* = R* + jx* 三相復(fù)功率：，如令： 則： 則：，即：利用相電壓、相電流標(biāo)么值計算得出的功率標(biāo)么值，既代表單相，也代表三相。 有多個元件組成的電路中，如統(tǒng)一選擇基值，則可按標(biāo)么值直接進(jìn)行計算；如基值不統(tǒng)一，則不能直接按標(biāo)么值計算?！敖y(tǒng)一”的含義：無變壓器電路中同一基值；有變壓器電路中是要遵循一定規(guī)律。4.3 基值變化對標(biāo)么值的影響Ø 背景：同一電路中，基值應(yīng)統(tǒng)一，但實際產(chǎn)品的已知標(biāo)么值往往以各自的額定植為基準(zhǔn)，并不統(tǒng)一。Ø 換算原則(有名值不變原則)：同一元件按不同的基值進(jìn)行標(biāo)么值換算，換算前后的有名值應(yīng)保持不變。 設(shè)：原基值為SBI，UBI，相應(yīng)阻抗標(biāo)么值Z*I 新基值為SB，UB，相應(yīng)阻抗標(biāo)么值Z*則：Ø 幾種常見的換算ü 原標(biāo)么值以額定值為基值，那SBI=SN、UBI=UN , 相應(yīng)阻抗標(biāo)么值為Z*N，則對于新基值SB、UB的標(biāo)么值ü 若新基值UB=UN，則ü 對于電抗器，常給出額定電流IN、額定電壓UN(線電壓)下的標(biāo)么值Z*N，則新基值UB、SB下的標(biāo)么值：作業(yè)