電力系統(tǒng)潮流計算

第一章電力系統(tǒng)概述第一章電力系統(tǒng)概述1－1電力系統(tǒng)的構成1－2電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)運行的優(yōu)越性1－3電能的質(zhì)量標準1－4電力系統(tǒng)的電壓等級1－5電力系統(tǒng)中性點接地方式1－6電力系統(tǒng)的潮流計算1－7電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整1－8電力系統(tǒng)的頻率及其控制1－9電力系統(tǒng)穩(wěn)定性問題1－6電力系統(tǒng)潮流計算

潮流計算：計算出電力網(wǎng)中所有回路的功率分布，以及所有節(jié)點的電壓分布。潮流計算的目的：在規(guī)劃設計中，用于選擇接線方式、導線截面以及選擇各種電器設備。在運行時，用于確定運行方式、制定檢修計劃、確定調(diào)整電壓的措施。提供繼電保護、自動裝置設計與整定所需的數(shù)據(jù)。▲電力系統(tǒng)中生產(chǎn)、變換、輸送、消費電能的四大部分的特性和數(shù)學模型

1.發(fā)電機組 2.變壓器 3.電力線路（包括電抗器）4.負荷▲電力網(wǎng)絡的數(shù)學模型

一、電網(wǎng)中各元件的等值電路1、同步發(fā)電機的等值電路

一、電網(wǎng)中各元件的等值電路2、變壓器的等值電路（1）雙繞組變壓器

在應用下面的公式計算變壓器參數(shù)時，用變壓器哪一側繞組的額定電壓，即相當于把變壓器的參數(shù)歸算到了哪一側。注意單位P0

/Pk---------kWUN---------KVSN--------MVA

一、電網(wǎng)中各元件的等值電路2、變壓器的等值電路（3）三繞組變壓器◆電阻計算（通常繞組量比為100/100/100）注意：銘牌參數(shù)僅告訴◆電抗的計算注意：短路電壓通常已經(jīng)歸算至變壓器額定容量下，故不用歸算。

一、電網(wǎng)中各元件的等值電路3、電抗器等值電路

一、電網(wǎng)中各元件的等值電路4、輸電線路的等值電路電力線路的等值電路電力線路的簡化等值電路（架空）

一、電網(wǎng)中各元件的等值電路5、負荷的數(shù)學模型-復功率取

滯后功率因數(shù)為正，感性無功負荷

運行時，所吸取的無功功率

超前功率因數(shù)為負，容性無功滯后功率因數(shù)為正，感性無功發(fā)電機

運行時，所發(fā)出的無功功率

超前功率因數(shù)為負，容性無功

二、具有多個電壓等級電力網(wǎng)的等值電路由于三相電路對稱，電網(wǎng)的等值電路只畫出一相即可，各元件按照實際接線順序連接。但是電網(wǎng)中有變壓器，各元件分處不同的電壓等級，求取等值電路時，必須將這些元件的參數(shù)歸算到一個事先選定的電壓級下。1、阻抗導納的折算2、電源電勢的折算

二、具有多個電壓等級電力網(wǎng)的等值電路1、阻抗導納的折算（1）低壓側參數(shù)折算到高壓側（2）高壓側參數(shù)折算到低壓側2、電源電勢的折算電源電勢如何折算，請思考？

例題1-1GT1T2電抗器L

二、具有多個電壓等級電力網(wǎng)的等值電路

三、簡單電力網(wǎng)潮流計算電力網(wǎng)輸電線路和變壓器在傳輸功率的過程中都會產(chǎn)生功率損耗（復功率損耗），包括：串聯(lián)阻抗上的損耗：隨傳輸功率的增大而增大（主要）并聯(lián)導納上的損耗：近似與電壓平方成正比，與傳輸功率無關（次要）。

三、簡單電力網(wǎng)潮流計算（一）電力線路的潮流計算1、電力線路的功率損耗與功率分布MVA、MW、MvarKV

A、已知首端功率、電壓，求末端功率MVA、MW、MvarKV其中，末端電壓由后面的方法求取

B、已知末端功率、電壓，求首端功率MVA、MW、MvarKV其中，首端電壓由下面的方法求取

三、簡單電力網(wǎng)潮流計算（一）電力線路的潮流計算2、電力線路的電壓降落損耗與電壓分布已知末端電壓、功率，求首端電壓已知首端端電壓、功率，求末端電壓MVA、MW、MvarKV

三、簡單電力網(wǎng)潮流計算（二）變壓器的潮流計算MVA、MW、MvarKV除了并聯(lián)支路的功率損耗計算有所差異外，阻抗支路的功率損耗和分布、電壓降落和分布都與線路相同。

三、簡單電力網(wǎng)潮流計算變壓器損耗實用計算MVA、MW、MvarKV設有n臺變壓器并列運行，則損耗

例題1-2下圖中，已知發(fā)電機額定運行時母線電壓為10.5KV。試求發(fā)電機發(fā)出額定功率時，線路L末端的電壓和功率。GT1T2電抗器LGT1T2電抗器L1－7電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整電壓是衡量電能質(zhì)量的一個重要指標。質(zhì)量合格的電壓應該在供電電壓偏移，電壓波動和閃變，電網(wǎng)諧波和三相不對稱程度這四個方面都能滿足有關國家標準規(guī)定的要求概述

一、電網(wǎng)電壓允許偏差1、發(fā)電廠、變電所母線電壓330KV、500KV：正常運行方式下，最高運行電壓不得超過額定電壓的+10%，最低運行電壓不應影響系統(tǒng)的穩(wěn)定、廠用電的使用和下一級電壓的調(diào)節(jié)。220KV母線（作為線路首端時）：正常運行方式時，電壓允許偏差為額定電壓的0~+10%；事故后運行方式時，為額定電壓的-5%~+10%。110KV、35KV母線作為線路首端時）：正常運行方式時，電壓允許偏差為額定電壓的-3%~+7%；事故后運行方式時，為額定電壓的-10%~+10%。10（6）KV母線：應使全部高壓用戶和經(jīng)配電變壓器供電的低壓用戶的電壓偏差符合規(guī)定值。

一、電網(wǎng)電壓允許偏差2、用戶受電端電壓35KV及以上用戶：電壓允許偏差范圍為±10%。380V~10KV用戶：電壓允許偏差范圍為±7%

。220V用戶：電壓允許偏差范圍為-10%

~+5%。特殊用戶：按合同供電。另外，對于1-10KV的供電線路，要求首末端最大電壓損耗不超過5%；對于更高電壓等級的線路，正常運行時，通常要求電壓損耗不超過10%,故障時不超過15%.

二、電力系統(tǒng)主要調(diào)壓措施1、電壓中樞點的調(diào)壓方式中樞點：指電力系統(tǒng)中監(jiān)視、控制和調(diào)整電壓的點。這些點實際上是發(fā)電廠或變電站的一些母線。中樞點的調(diào)壓方式調(diào)壓方式逆調(diào)壓順調(diào)壓常調(diào)壓最大負荷最小負荷1.025UN1.075UN1.05UNUN(1.02～1.05)UN

2、調(diào)壓的基本原理（1）改變發(fā)電機端電壓調(diào)壓；（2）改變變壓器變比調(diào)壓；（3）改善網(wǎng)絡參數(shù)R和X調(diào)壓；（4）改變電網(wǎng)無功功率Q的分布調(diào)壓。

3、調(diào)壓的主要措施1改變發(fā)電機端電壓調(diào)壓；2改變變壓器變比調(diào)壓；3調(diào)節(jié)無功補償設備調(diào)壓；4改變電力系統(tǒng)運行方式調(diào)壓。

1改變發(fā)電機端電壓調(diào)壓通過自動勵磁調(diào)節(jié)裝置→If→Eq→UG，不需另增設備，簡便可行且經(jīng)濟。實行逆調(diào)壓（負荷大時身高電壓、負荷小時降低電壓。特別適用于由發(fā)電機不經(jīng)升壓直接供電的地方負荷或孤立運行的電站。發(fā)電機經(jīng)多級變壓向負荷供電時，僅借發(fā)電機調(diào)壓往往不能滿足負荷對電壓質(zhì)量的要求(If≤IfN），這時需借助其他措施。2改變變壓器變比調(diào)壓變壓器按是否帶負載調(diào)壓分：

有勵磁調(diào)壓（有載調(diào)壓）無勵磁調(diào)壓（無載調(diào)壓）每一臺變壓器必須選好一個合適的分接頭（裝設在高、中壓側），使得在運行中出現(xiàn)最大負荷或最小負荷時，電壓偏移都不超出允許的范圍。3調(diào)節(jié)無功補償設備調(diào)壓并聯(lián)電容器、并聯(lián)電抗器、同步調(diào)相機、靜止無功補償裝置。————1－8電力系統(tǒng)的頻率及控制一、電力系統(tǒng)頻率控制的意義和基本方法1、頻率控制的必要性對用戶的影響產(chǎn)品質(zhì)量降低；生產(chǎn)率降低對發(fā)電廠的影響汽輪機葉片諧振（低頻）輔機功能下降（通風量，磁通密度等）

對系統(tǒng)的影響互聯(lián)電力系統(tǒng)解列；發(fā)電機解列2、頻率控制的基本方法利用調(diào)速器，使發(fā)電機的出力在可能的情況下始終隨著系統(tǒng)負荷的變化而變化，始終保持系統(tǒng)的有功功率的供需平衡，從而保持機組的轉(zhuǎn)速或頻率的穩(wěn)定。二、電力系統(tǒng)的頻率特性1、負荷的頻率靜態(tài)特性二、電力系統(tǒng)的頻率特性2、發(fā)電機的頻率靜態(tài)特性三、電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整（1）P1變動周期小于10s，變化幅度小（3）P3變動周期最大，變化幅度最大：（2）P2變動周期在（10s，3min），變化幅度較大調(diào)速器頻率的一次調(diào)整調(diào)頻器頻率的二次調(diào)整根據(jù)預測負荷，在各機組間進行最優(yōu)負荷分配頻率的三次調(diào)整三、電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整1、頻率的一次調(diào)整調(diào)速器自動調(diào)整，無需人工干預三、電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整2、頻率的二次調(diào)整人工干預，通過調(diào)速器（轉(zhuǎn)速調(diào)整或功率給定）三、電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整3、頻率的三次調(diào)整（負荷的經(jīng)濟分配）三次調(diào)節(jié)是指，各發(fā)電廠按照系統(tǒng)調(diào)度預先下達的發(fā)電計劃，定時調(diào)控發(fā)電機的有功出力（包括機組啟停），或在非預計的負荷變化經(jīng)一次調(diào)整和二次調(diào)整積累到一定程度時，重新按經(jīng)濟原則分配各發(fā)電廠的有功出力。1－9電力系統(tǒng)穩(wěn)定問題概述一、穩(wěn)定性的概念1、發(fā)電機組的同步運行并列運行的發(fā)電機，當它們的電角速度都相等時，稱它們處于同步運行狀態(tài)。由于各種擾動的影響（如負荷的增減、負荷的投入與切除、短路等），這種同步狀態(tài)經(jīng)常被破壞，但絕大多數(shù)情況下能重新建立同步關系。2、電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性當系統(tǒng)受到擾動后，如果發(fā)電機之間最終能重新建立起同步關系，并能回到原來的狀態(tài)或到達一個新的狀態(tài)，則稱系統(tǒng)是穩(wěn)定的；反之，稱系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。二、穩(wěn)定性的類型1、靜態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)受到小的、短時的擾動后，能夠自動恢復到原來狀態(tài)的能力。a點靜態(tài)穩(wěn)定性分析

b點靜態(tài)不穩(wěn)定分析

090180二、穩(wěn)定性的類型