電力系統(tǒng)潮流計(jì)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(gòu)成1－2電力系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的優(yōu)越性1－3電能的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)1－4電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)1－5電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式1－6電力系統(tǒng)的潮流計(jì)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(wèn)題1－6電力系統(tǒng)潮流計(jì)算

潮流計(jì)算：計(jì)算出電力網(wǎng)中所有回路的功率分布，以及所有節(jié)點(diǎn)的電壓分布。潮流計(jì)算的目的：在規(guī)劃設(shè)計(jì)中，用于選擇接線(xiàn)方式、導(dǎo)線(xiàn)截面以及選擇各種電器設(shè)備。在運(yùn)行時(shí)，用于確定運(yùn)行方式、制定檢修計(jì)劃、確定調(diào)整電壓的措施。提供繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)與整定所需的數(shù)據(jù)?！娏ο到y(tǒng)中生產(chǎn)、變換、輸送、消費(fèi)電能的四大部分的特性和數(shù)學(xué)模型

1.發(fā)電機(jī)組 2.變壓器 3.電力線(xiàn)路（包括電抗器）4.負(fù)荷▲電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型

一、電網(wǎng)中各元件的等值電路1、同步發(fā)電機(jī)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(yīng)用下面的公式計(jì)算變壓器參數(shù)時(shí)，用變壓器哪一側(cè)繞組的額定電壓，即相當(dāng)于把變壓器的參數(shù)歸算到了哪一側(cè)。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(jì)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(jì)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(xiàn)路的等值電路電力線(xiàn)路的等值電路電力線(xiàn)路的簡(jiǎn)化等值電路（架空）

一、電網(wǎng)中各元件的等值電路5、負(fù)荷的數(shù)學(xué)模型-復(fù)功率取

滯后功率因數(shù)為正，感性無(wú)功負(fù)荷

運(yùn)行時(shí)，所吸取的無(wú)功功率

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

運(yùn)行時(shí)，所發(fā)出的無(wú)功功率

超前功率因數(shù)為負(fù)，容性無(wú)功

二、具有多個(gè)電壓等級(jí)電力網(wǎng)的等值電路由于三相電路對(duì)稱(chēng)，電網(wǎng)的等值電路只畫(huà)出一相即可，各元件按照實(shí)際接線(xiàn)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(jí)，求取等值電路時(shí)，必須將這些元件的參數(shù)歸算到一個(gè)事先選定的電壓級(jí)下。1、阻抗導(dǎo)納的折算2、電源電勢(shì)的折算

二、具有多個(gè)電壓等級(jí)電力網(wǎng)的等值電路1、阻抗導(dǎo)納的折算（1）低壓側(cè)參數(shù)折算到高壓側(cè)（2）高壓側(cè)參數(shù)折算到低壓側(cè)2、電源電勢(shì)的折算電源電勢(shì)如何折算，請(qǐng)思考？

例題1-1GT1T2電抗器L

二、具有多個(gè)電壓等級(jí)電力網(wǎng)的等值電路

三、簡(jiǎn)單電力網(wǎng)潮流計(jì)算電力網(wǎng)輸電線(xiàn)路和變壓器在傳輸功率的過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生功率損耗（復(fù)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(dǎo)納上的損耗：近似與電壓平方成正比，與傳輸功率無(wú)關(guān)（次要）。

三、簡(jiǎn)單電力網(wǎng)潮流計(jì)算（一）電力線(xiàn)路的潮流計(jì)算1、電力線(xiàn)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(jiǎn)單電力網(wǎng)潮流計(jì)算（一）電力線(xiàn)路的潮流計(jì)算2、電力線(xiàn)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(jiǎn)單電力網(wǎng)潮流計(jì)算（二）變壓器的潮流計(jì)算MVA、MW、MvarKV除了并聯(lián)支路的功率損耗計(jì)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(xiàn)路相同。

三、簡(jiǎn)單電力網(wǎng)潮流計(jì)算變壓器損耗實(shí)用計(jì)算MVA、MW、MvarKV設(shè)有n臺(tái)變壓器并列運(yùn)行，則損耗

例題1-2下圖中，已知發(fā)電機(jī)額定運(yùn)行時(shí)母線(xiàn)電壓為10.5KV。試求發(fā)電機(jī)發(fā)出額定功率時(shí)，線(xiàn)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(gè)重要指標(biāo)。質(zhì)量合格的電壓應(yīng)該在供電電壓偏移，電壓波動(dòng)和閃變，電網(wǎng)諧波和三相不對(duì)稱(chēng)程度這四個(gè)方面都能滿(mǎn)足有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求概述

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

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

。220V用戶(hù)：電壓允許偏差范圍為-10%

~+5%。特殊用戶(hù)：按合同供電。另外，對(duì)于1-10KV的供電線(xiàn)路，要求首末端最大電壓損耗不超過(guò)5%；對(duì)于更高電壓等級(jí)的線(xiàn)路，正常運(yùn)行時(shí)，通常要求電壓損耗不超過(guò)10%,故障時(shí)不超過(guò)15%.

二、電力系統(tǒng)主要調(diào)壓措施1、電壓中樞點(diǎn)的調(diào)壓方式中樞點(diǎn)：指電力系統(tǒng)中監(jiān)視、控制和調(diào)整電壓的點(diǎn)。這些點(diǎn)實(shí)際上是發(fā)電廠(chǎng)或變電站的一些母線(xiàn)。中樞點(diǎn)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(fù)荷最小負(fù)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(jī)端電壓調(diào)壓；（2）改變變壓器變比調(diào)壓；（3）改善網(wǎng)絡(luò)參數(shù)R和X調(diào)壓；（4）改變電網(wǎng)無(wú)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(jī)端電壓調(diào)壓；2改變變壓器變比調(diào)壓；3調(diào)節(jié)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備調(diào)壓；4改變電力系統(tǒng)運(yùn)行方式調(diào)壓。

1改變發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)壓通過(guò)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置→If→Eq→UG，不需另增設(shè)備，簡(jiǎn)便可行且經(jīng)濟(jì)。實(shí)行逆調(diào)壓（負(fù)荷大時(shí)身高電壓、負(fù)荷小時(shí)降低電壓。特別適用于由發(fā)電機(jī)不經(jīng)升壓直接供電的地方負(fù)荷或孤立運(yùn)行的電站。發(fā)電機(jī)經(jīng)多級(jí)變壓向負(fù)荷供電時(shí)，僅借發(fā)電機(jī)調(diào)壓往往不能滿(mǎn)足負(fù)荷對(duì)電壓質(zhì)量的要求(If≤IfN），這時(shí)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(fù)載調(diào)壓分：

有勵(lì)磁調(diào)壓（有載調(diào)壓）無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓（無(wú)載調(diào)壓）每一臺(tái)變壓器必須選好一個(gè)合適的分接頭（裝設(shè)在高、中壓側(cè)），使得在運(yùn)行中出現(xiàn)最大負(fù)荷或最小負(fù)荷時(shí)，電壓偏移都不超出允許的范圍。3調(diào)節(jié)無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備調(diào)壓并聯(lián)電容器、并聯(lián)電抗器、同步調(diào)相機(jī)、靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置?！?－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(duì)用戶(hù)的影響產(chǎn)品質(zhì)量降低；生產(chǎn)率降低對(duì)發(fā)電廠(chǎng)的影響汽輪機(jī)葉片諧振（低頻）輔機(jī)功能下降（通風(fēng)量，磁通密度等）

對(duì)系統(tǒng)的影響互聯(lián)電力系統(tǒng)解列；發(fā)電機(jī)解列2、頻率控制的基本方法利用調(diào)速器，使發(fā)電機(jī)的出力在可能的情況下始終隨著系統(tǒng)負(fù)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(jī)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(fù)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(jī)的頻率靜態(tài)特性三、電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整（1）P1變動(dòng)周期小于10s，變化幅度?。?）P3變動(dòng)周期最大，變化幅度最大：（2）P2變動(dòng)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(yù)測(cè)負(fù)荷，在各機(jī)組間進(jìn)行最優(yōu)負(fù)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(dòng)調(diào)整，無(wú)需人工干預(yù)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(yù)，通過(guò)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(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配）三次調(diào)節(jié)是指，各發(fā)電廠(chǎng)按照系統(tǒng)調(diào)度預(yù)先下達(dá)的發(fā)電計(jì)劃，定時(shí)調(diào)控發(fā)電機(jī)的有功出力（包括機(jī)組啟停），或在非預(yù)計(jì)的負(fù)荷變化經(jīng)一次調(diào)整和二次調(diào)整積累到一定程度時(shí)，重新按經(jīng)濟(jì)原則分配各發(fā)電廠(chǎng)的有功出力。1－9電力系統(tǒng)穩(wěn)定問(wèn)題概述一、穩(wěn)定性的概念1、發(fā)電機(jī)組的同步運(yùn)行并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)，當(dāng)它們的電角速度都相等時(shí)，稱(chēng)它們處于同步運(yùn)行狀態(tài)。由于各種擾動(dòng)的影響（如負(fù)荷的增減、負(fù)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(guān)系。2、電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性當(dāng)系統(tǒng)受到擾動(dòng)后，如果發(fā)電機(jī)之間最終能重新建立起同步關(guān)系，并能回到原來(lái)的狀態(tài)或到達(dá)一個(gè)新的狀態(tài)，則稱(chēng)系統(tǒng)是穩(wěn)定的；反之，稱(chēng)系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。二、穩(wěn)定性的類(lèi)型1、靜態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)受到小的、短時(shí)的擾動(dòng)后，能夠自動(dòng)恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)的能力。a點(diǎn)靜態(tài)穩(wěn)定性分析

b點(diǎn)靜態(tài)不穩(wěn)定分析

090180二、穩(wěn)定性的類(lèi)型