電力系統(tǒng)習(xí)題課

1、電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析總復(fù)習(xí)總復(fù)習(xí)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1 1、電力系統(tǒng)的概念和組成、電力系統(tǒng)的概念和組成電力網(wǎng)、電力系統(tǒng)、動力系統(tǒng)及之間關(guān)系電力網(wǎng)、電力系統(tǒng)、動力系統(tǒng)及之間關(guān)系 一次設(shè)備、二次設(shè)備一次設(shè)備、二次設(shè)備 4 4、電力系統(tǒng)的負(fù)荷、電力系統(tǒng)的負(fù)荷了解負(fù)荷曲線、負(fù)荷率了解負(fù)荷曲線、負(fù)荷率K Kp p、最大負(fù)荷利用小時、最大負(fù)荷利用小時T Tmaxmax5 5、電力系統(tǒng)運行的特點及要求、電力系統(tǒng)運行的特點及要求電能質(zhì)量、運行特點、運行要求電能質(zhì)量、運行特點、運行要求2 2、電力系統(tǒng)總裝機容量、年發(fā)電量、最大負(fù)荷、電力系統(tǒng)總裝機容量、年發(fā)電量、最大負(fù)荷3 3、

2、電網(wǎng)的接線方式：備用接線、無備用接線、電網(wǎng)的接線方式：備用接線、無備用接線掌握電力系統(tǒng)負(fù)荷的構(gòu)成：掌握電力系統(tǒng)負(fù)荷的構(gòu)成：電力系統(tǒng)綜合用電負(fù)荷、電力系電力系統(tǒng)綜合用電負(fù)荷、電力系 統(tǒng)供電負(fù)荷以及發(fā)電負(fù)統(tǒng)供電負(fù)荷以及發(fā)電負(fù)荷的概念，以及之間的關(guān)系荷的概念，以及之間的關(guān)系6 6、電力系統(tǒng)的、電力系統(tǒng)的電壓等級電壓等級用電設(shè)備允許偏差用電設(shè)備允許偏差 5%5%、首末端、首末端10%10%發(fā)電機額定電壓高于電網(wǎng)發(fā)電機額定電壓高于電網(wǎng)5%5%變壓器變壓器升壓變：升壓變：= =發(fā)電機額定電壓發(fā)電機額定電壓一次側(cè)：用電設(shè)備一次側(cè)：用電設(shè)備降壓變：降壓變：= =電網(wǎng)額定電壓電網(wǎng)額定電壓U UN N二次側(cè)：發(fā)電

3、設(shè)備二次側(cè)：發(fā)電設(shè)備額定電壓為空載電壓額定電壓為空載電壓內(nèi)部損耗約內(nèi)部損耗約5% 5% ，或與電，或與電力設(shè)備直接相連力設(shè)備直接相連二次電壓高出二次電壓高出10%10%標(biāo)稱電壓等級標(biāo)稱電壓等級高出高出10%10%5% 5% 7 7、了解電力網(wǎng)接線、了解電力網(wǎng)接線8 8、了解中性點的接地方式、了解中性點的接地方式有哪幾種有哪幾種無備用無備用從一條線獲得電源從一條線獲得電源不接地不接地中性點直接接地中性點直接接地適應(yīng)范圍適應(yīng)范圍有備用有備用從兩條及以上線獲得電源從兩條及以上線獲得電源中性點不直接接地中性點不直接接地經(jīng)消弧線圈接地經(jīng)消弧線圈接地經(jīng)電阻接地經(jīng)電阻接地中性點不接地系統(tǒng)的優(yōu)缺點中性點不接地

4、系統(tǒng)的優(yōu)缺點9 9、電力系統(tǒng)運行的基本要求、電力系統(tǒng)運行的基本要求1010、一級負(fù)荷、二級負(fù)荷、三級負(fù)荷的概念、一級負(fù)荷、二級負(fù)荷、三級負(fù)荷的概念1212、電能變換和電源構(gòu)成、電能變換和電源構(gòu)成水水20%20%、火、火70%70%、核、核10%10%，了解新能源，了解新能源1111、電力系統(tǒng)為什么要互聯(lián)運行、電力系統(tǒng)為什么要互聯(lián)運行經(jīng)濟、可靠、互補、備用經(jīng)濟、可靠、互補、備用第二章第二章 電力系統(tǒng)元件的電氣參數(shù)及等值電路電力系統(tǒng)元件的電氣參數(shù)及等值電路1 1、了解電力線路的結(jié)構(gòu)型號的表示、了解電力線路的結(jié)構(gòu)型號的表示2 2、熟悉電力線路的電氣參數(shù)、描述的物理現(xiàn)象、熟悉電力線路的電氣參數(shù)、描述的

5、物理現(xiàn)象 及等值電路及等值電路- -擴徑、分裂、換位擴徑、分裂、換位)/(kmnSr)/(/0157. 0lg1445. 01kmnrDxeqmnniieqdrr213cabcabmDDDD )/(10lg58. 761kmSrDbeqm)/(10lg0241. 061kmFrDCeqm3 3、掌握變壓器的電氣參數(shù)及等值電路、掌握變壓器的電氣參數(shù)及等值電路計算計算RTRT時歸算時歸算短路試驗短路試驗歸算問題歸算問題三繞組容量不同時三繞組容量不同時空載試驗空載試驗計算計算XTXT時不歸算時不歸算)(S1000UPR2N2NkT SU%uXN2NkT100 )S(U1000PG2NT0 USIB2

6、NN0T100% 自耦變壓器和普通變壓器的區(qū)別自耦變壓器和普通變壓器的區(qū)別4 4、掌握輸電線路和變壓器的等值電路、掌握輸電線路和變壓器的等值電路5 5、標(biāo)幺值的計算以及公式的表示方法、標(biāo)幺值的計算以及公式的表示方法多級電壓網(wǎng)的歸算多級電壓網(wǎng)的歸算同一級電壓等級問題同一級電壓等級問題確定基準(zhǔn)級，按變壓器變比歸算確定基準(zhǔn)級，按變壓器變比歸算標(biāo)幺值電路的制定標(biāo)幺值電路的制定6 6、熟練制作電力系統(tǒng)的等值電路、熟練制作電力系統(tǒng)的等值電路歸算有名值歸算有名值歸算歸算基準(zhǔn)基準(zhǔn)值值標(biāo)么制標(biāo)么制第三章第三章 簡單電力系統(tǒng)的潮流計算簡單電力系統(tǒng)的潮流計算1 1、掌握基本概念與計算、掌握基本概念與計算同一電壓等級

7、同一電壓等級如何求電壓降落如何求電壓降落3 3、了解雙端供電網(wǎng)的潮流計算方法、了解雙端供電網(wǎng)的潮流計算方法電壓降落電壓降落不同電壓等級時，歸算問題不同電壓等級時，歸算問題2 2、掌握開式網(wǎng)的潮流計算方法、步驟、掌握開式網(wǎng)的潮流計算方法、步驟已知：末端功率與電壓，一步完成已知：末端功率與電壓，一步完成力矩原理力矩原理電壓損耗電壓損耗電壓偏移電壓偏移如何求功率損耗如何求功率損耗已知：末端功率，首端電壓，二步完成已知：末端功率，首端電壓，二步完成功率分點功率分點4 4、掌握環(huán)網(wǎng)的潮流計算方法、掌握環(huán)網(wǎng)的潮流計算方法單電壓級單電壓級按兩端供電，強迫按兩端供電，強迫=0=0多電壓級多電壓級有強迫功率有強

8、迫功率5 5、了解電力網(wǎng)潮流的調(diào)整與控制手段、了解電力網(wǎng)潮流的調(diào)整與控制手段 UUUQXPUXQRP.jRjU 相相量量差差UUU21 標(biāo)標(biāo)量量差差)(UUUUU 21 %100UUUNN 1n1iiaaNn1iiLi1ZZZUUUZZSS6 6、高壓輸電線路空載運行的特性、高壓輸電線路空載運行的特性 提高輸電線路的輸送能力的方法提高輸電線路的輸送能力的方法第四章第四章 復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流的計算機算法復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流的計算機算法1 1、掌握節(jié)點導(dǎo)納矩陣的特點、形成與修改、掌握節(jié)點導(dǎo)納矩陣的特點、形成與修改PQPQ節(jié)點節(jié)點2 2、掌握潮流計算中節(jié)點的分類方法、掌握潮流計算中節(jié)點的分類方法PVPV節(jié)

9、點節(jié)點平衡節(jié)點平衡節(jié)點3 3、了解牛頓、了解牛頓拉夫遜法的原理與步驟拉夫遜法的原理與步驟局部線性化局部線性化 efSLNRJHQPu2 mn1m1n雅克比矩陣的特點雅克比矩陣的特點4 4、牛頓、牛頓拉夫遜法與快速分解法的之間區(qū)別拉夫遜法與快速分解法的之間區(qū)別 PQ PQ分解法的修正方程對牛頓拉夫遜修正方程的簡化條件分解法的修正方程對牛頓拉夫遜修正方程的簡化條件自導(dǎo)納和互導(dǎo)納的概念自導(dǎo)納和互導(dǎo)納的概念第五章第五章 電力系統(tǒng)有功功率的最優(yōu)分配與頻率調(diào)整電力系統(tǒng)有功功率的最優(yōu)分配與頻率調(diào)整1 1、掌握各類負(fù)荷的特點及調(diào)整方法、掌握各類負(fù)荷的特點及調(diào)整方法一次調(diào)頻一次調(diào)頻調(diào)速器調(diào)節(jié)調(diào)速器調(diào)節(jié)頻率與有功

10、功率密切相關(guān)頻率與有功功率密切相關(guān)二次調(diào)頻二次調(diào)頻調(diào)頻器調(diào)節(jié)調(diào)頻器調(diào)節(jié)三次調(diào)頻三次調(diào)頻經(jīng)濟分配經(jīng)濟分配2 2、有功功率平衡的概念、有功功率平衡的概念 系統(tǒng)的備用容量種類及概念系統(tǒng)的備用容量種類及概念3 3、了解有功功率的最優(yōu)分配原理、了解有功功率的最優(yōu)分配原理等微增率準(zhǔn)則等微增率準(zhǔn)則耗量特性及等微增率準(zhǔn)則耗量特性及等微增率準(zhǔn)則如果如果應(yīng)如何調(diào)整機組出力應(yīng)如何調(diào)整機組出力2211GGdPdFdPdF水、火電廠不計網(wǎng)損時：水、火電廠不計網(wǎng)損時：水、火電廠計及網(wǎng)損時：水、火電廠計及網(wǎng)損時：kjkjkjikikdPdQdPdF kjjjiiLL 一次調(diào)頻、二次調(diào)頻的概念一次調(diào)頻、二次調(diào)頻的概念調(diào)頻偏差

11、限制調(diào)頻偏差限制為什么說只有一次調(diào)頻是有差調(diào)節(jié)，二次調(diào)頻可以做到無差調(diào)節(jié)，負(fù)荷變化時為什么說只有一次調(diào)頻是有差調(diào)節(jié)，二次調(diào)頻可以做到無差調(diào)節(jié)，負(fù)荷變化時的頻率計算的頻率計算 PL0 - PG0 = - ks f5 5、掌握互聯(lián)系統(tǒng)的頻率調(diào)整及計算、掌握互聯(lián)系統(tǒng)的頻率調(diào)整及計算4 4、掌握負(fù)荷及電源的頻率靜態(tài)特性及頻率調(diào)節(jié)方法、掌握負(fù)荷及電源的頻率靜態(tài)特性及頻率調(diào)節(jié)方法f*p*負(fù)荷負(fù)荷f*p*電源電源f*p*有二次調(diào)頻有二次調(diào)頻100%1K1K*GG 電力系統(tǒng)的電壓等級電力系統(tǒng)的電壓等級用電設(shè)備允許偏差用電設(shè)備允許偏差 5%5%、首末端、首末端10%10%發(fā)電機額定電壓高于電網(wǎng)發(fā)電機額定電壓高于

12、電網(wǎng)5%5%變壓器變壓器升壓變：升壓變：= =發(fā)電機額定電壓發(fā)電機額定電壓一次側(cè)：用電設(shè)備一次側(cè)：用電設(shè)備降壓變：降壓變：= =電網(wǎng)額定電壓電網(wǎng)額定電壓U UN N二次側(cè)：發(fā)電設(shè)備二次側(cè)：發(fā)電設(shè)備額定電壓為空載電壓額定電壓為空載電壓內(nèi)部損耗約內(nèi)部損耗約5%5%2標(biāo)出圖標(biāo)出圖1-4電力系統(tǒng)中各元件的額定電壓。電力系統(tǒng)中各元件的額定電壓。3 )/(kmSr單導(dǎo)線每相單位長度和電抗：單導(dǎo)線每相單位長度和電抗：kmrDxm/10lg1445. 041鋼芯鋁線：鋼芯鋁線：rr)9 . 077. 0(kmrDxm/0157. 0lg1445. 01銅（鋁）絞線銅（鋁）絞線)/(10lg58. 761kmS

13、rDbeqm電暈發(fā)生條件：電暈發(fā)生條件：線路的實際電壓大于電暈臨界電壓。線路的實際電壓大于電暈臨界電壓。)(lg3 .4921kvrDrmmUmcr相電壓相電壓3/220)/(kmnSr)/(/0157. 0lg1445. 01kmnrDxeqmnniieqdrr213cabcabmDDDD )/(10lg58. 761kmSrDbeqm)/(10lg0241. 061kmFrDCeqm)(S1000UPR2N2NkT SU%uXN2NkT100 )S(U1000PG2NT0 USIB2NN0T100% 電力系統(tǒng)的等值電路電力系統(tǒng)的電力系統(tǒng)的標(biāo)幺值標(biāo)幺值等值電路的制定等值電路的制定多電壓等級系

14、統(tǒng)仍存在歸算問題，有兩種求法多電壓等級系統(tǒng)仍存在歸算問題，有兩種求法1) 歸算有名值歸算有名值 指定基本級，將其它級有名值歸算到基本級指定基本級，將其它級有名值歸算到基本級 指定一套基本級下的基準(zhǔn)值指定一套基本級下的基準(zhǔn)值 用標(biāo)幺值定義求用標(biāo)幺值定義求2) 歸算基準(zhǔn)值（就地歸算）歸算基準(zhǔn)值（就地歸算） 將基準(zhǔn)值歸算到各電壓級，形成相應(yīng)基值將基準(zhǔn)值歸算到各電壓級，形成相應(yīng)基值 在基本級下指定一套基準(zhǔn)值在基本級下指定一套基準(zhǔn)值 各電壓級參數(shù)除以本級下的基值各電壓級參數(shù)除以本級下的基值給出元件的額定標(biāo)幺值，須換算為統(tǒng)一基準(zhǔn)值下的標(biāo)幺值給出元件的額定標(biāo)幺值，須換算為統(tǒng)一基準(zhǔn)值下的標(biāo)幺值SSUUXUSZ

15、XUSZXNjjN2N*2jjjj*2NNNN*XXXX K的取值的取值分子是向著基本級一側(cè)的電壓分子是向著基本級一側(cè)的電壓分母是向著待歸算一側(cè)的電壓分母是向著待歸算一側(cè)的電壓標(biāo)幺值標(biāo)幺值兩種方法做出的結(jié)果相同兩種方法做出的結(jié)果相同第三種方法結(jié)果近似相同第三種方法結(jié)果近似相同 電力系統(tǒng)的等值電路例題：電力網(wǎng)接線如圖所示，圖中各元件的技術(shù)數(shù)據(jù)見表例題：電力網(wǎng)接線如圖所示，圖中各元件的技術(shù)數(shù)據(jù)見表1、表、表2，試作出歸算到，試作出歸算到110KV側(cè)和側(cè)和6KV側(cè)的電網(wǎng)等值電路側(cè)的電網(wǎng)等值電路T1T2 k210KV110KV6KVk1L1L2符號符號額定容量（額定容量（MVA） 額定電壓（額定電壓（

16、KV）Uk%Pk(KW)I0%P0(KW)T131.510.5/12110.5190332T220110/6.610.51352.822符號符號導(dǎo)線型號導(dǎo)線型號長度（長度（KmKm）電壓電壓(KV)(KV)電阻電阻(/km)(/km) 電抗電抗(/km)(/km) 電納電納(S/km)(S/km)L1LGJ-1851001100.170.383.1510-6L2LGJ-300560.1050.383表表1:表表2:電力系統(tǒng)的等值電路解解: : 變壓器的電阻、導(dǎo)納，線路的電導(dǎo)都略去不計變壓器的電阻、導(dǎo)納，線路的電導(dǎo)都略去不計1)1) 歸算到歸算到110KV110KV側(cè)側(cè)變壓器變壓器T T1 1的

17、電抗：的電抗：)(8 .485 .311005 .10100%121SUUX2N2N1k1T 變壓器變壓器T T2 2的電抗：的電抗：)(5 .63201005 .10100%110SUUX2N2N2k2T 線路線路L L1 1的電阻、電抗和電納為：的電阻、電抗和電納為：)S(575.110015.3212121)(3810038.0)(1710017.01010bBxXR46111111111 電力系統(tǒng)的等值電路線路線路L L2 2的電阻、電抗為：的電阻、電抗為：)(8 .5315383.0)(8 .1455105.06 .6110 xX6 .6110R22222222 j48.8 jxT1

18、RL1jXL117j38J63.5jxT2RL2jXL2145.8 j531.8jBL1/2j1.57510-4jBL1/2j1.57510-4電力系統(tǒng)的等值電路j0.1757jxT1RL1jXL10.0612j0.1368j0.228jxT2RL2jXL20.525j1.915jBL1/2jJ4.37610-2jBL1/2j4.37610-22)2) 歸算到歸算到6KV6KV側(cè)側(cè))(1757. 08 .481106 . 61106 . 6XX221T1T )(228. 05 .631106 . 61106 . 6XX222T2T )S(376. 42121)(1368. 0)(0612. 0106 . 6110BB1106 . 6XX1106 . 6RR221L1L21L1L21L1L )(915.15383.0)(525.05105.0222L222LxXR 已知末端電壓和末端功率時：電壓平衡方程與電壓相量圖 已知末端電壓和末端功率時： （電壓降落橫分量）電壓降落縱分量）22222222(URQXPUUXQRPUUdUU21jeUUjUUUjUU1222222)()(2 、某回具有串聯(lián)電容器的、某回具有串聯(lián)電容器的110k