第01章-電力系統(tǒng)的基本概念講解學(xué)習(xí)課件

第01章-電力系統(tǒng)的基本概念中美1949-2011年發(fā)電裝機(jī)容量發(fā)展對(duì)比年度中國(guó)裝機(jī)容量（億kW）美國(guó)裝機(jī)容量（億kW）

年度中國(guó)裝機(jī)容量（億kW）美國(guó)裝機(jī)容量（億kW）19490.01850.6340

19810.69135.983019500.01870.6920

19820.72366.137019510.01880.7550

19830.76446.211019520.01960.8320

19840.80126.351019530.02350.9330

19850.87056.552019540.02601.0000

19860.93826.648019550.03001.1420

19871.02906.741019560.03831.1970

19881.15506.777019570.04631.3110

19891.26847.218019580.06291.4330

19901.57567.341219590.09541.5590

19911.69407.398719600.11921.6710

19921.81637.465119610.12861.7900

19931.96017.545819620.13041.9210

19942.11287.639719630.13332.0970

19952.25797.694619640.14062.2370

19962.41047.758919650.15082.3480

19972.58407.786519660.17022.4750

19982.76797.758719670.17992.6670

19992.95707.859319680.19062.8400

20003.15048.117219690.21043.0980

20013.30208.482519700.23773.3640

20023.41859.053019710.26283.6640

20033.71859.484519720.29503.9600

20044.22409.629419730.33924.3980

20054.85669.780219740.38114.6850

20065.86839.862119750.43414.9130

20076.86929.948919760.47155.1720

20087.774310.101719770.51455.3590

20098.741010.254019780.57125.5210

20109.664110.390619790.63025.6550

201110.557610.548319800.65875.7860

中美1949-2011年發(fā)電裝機(jī)容量發(fā)展對(duì)比我國(guó)電力系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)劃：

2020年：13~15億kW2030年：17~20億kW2050年：24~26億kW1995年電力部電力科學(xué)院《2020年全國(guó)電力發(fā)展規(guī)劃研究報(bào)告》

2010年：低方案—5.65億kW，高方案—6.18億kW

2020年：低方案—8.66億kW，高方案—10.54億kW電力系統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)的組成電力系統(tǒng)的額定電壓和額定頻率對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的要求電力系統(tǒng)的接線(xiàn)方式電力系統(tǒng)分析課程的主要內(nèi)容第一章：電力系統(tǒng)的基本概念輸電配電用電發(fā)電電力系統(tǒng)的基本概念—系統(tǒng)組成電力系統(tǒng)的基本概念—系統(tǒng)組成電力系統(tǒng)的基本概念—系統(tǒng)組成（單線(xiàn)圖）輸電網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備發(fā)電廠(chǎng)及設(shè)備用電設(shè)備配電網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備電力網(wǎng)電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)的基本概念—直流輸電交流系統(tǒng)換流站直流輸電線(xiàn)路換流站交流系統(tǒng)電壓等級(jí)（kV）額定電流（A）輸送容量（MW）經(jīng)濟(jì)輸送距離（km）±100045009000>2500±800450072001400～2500±660300040001000～1400±50030003000<1000電力系統(tǒng)的基本概念—電力網(wǎng)額定電壓等級(jí)單回架空輸電線(xiàn)路輸電能力1000kV2800MVA>600km750kV2000~2500MVA>500km500kV1000~1500MVA150~850km330kV200~800MVA200~600km220kV100~500MVA100~300km110kV10~50MVA50~150km35kV2~10MVA20~50km10kV0.2~2MVA6~20km6kV0.1~1.2MVA4~15km20kV近年開(kāi)始采用問(wèn)題：為什么采用不同電壓等級(jí)？電力系統(tǒng)的基本概念—額定電壓受電設(shè)備與系統(tǒng)額定線(xiàn)電壓361035110220330500供電設(shè)備額定線(xiàn)電壓3.156.310.513.815.751820變壓器額定線(xiàn)電壓一次繞組33.1566.31010.513.815.75182035110220330500二次繞組3.33.156.66.31110.538.5121242363550單位：kV目前國(guó)內(nèi)交流電壓最高等級(jí)：1000kV

直流電壓最高等級(jí)：±800kV電力系統(tǒng)的基本概念—設(shè)備額定電壓輸電線(xiàn)路1000kV750kV500kV330kV220kV發(fā)電機(jī)20kV18kV15.75kV13.8kV10.5kV6.3kV3.15kV用電設(shè)備:380/220V3kV,6kV,10kV配電線(xiàn)路110kV35kV10kV6kV20kV一次繞組：10.5kV二次繞組:121kV±2×2.5%一次繞組：35kV±2×2.5%二次繞組：6.6kV一次繞組:10kV±2×2.5%二次繞組：400V電力系統(tǒng)的基本概念—變壓器抽頭額定電壓中高壓側(cè)設(shè)置分抽頭，可通過(guò)變比調(diào)節(jié)進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行電壓調(diào)整；變壓器實(shí)際變比：分抽頭額定線(xiàn)電壓/低壓側(cè)額定線(xiàn)電壓我國(guó)的額定頻率：50Hz電力系統(tǒng)的基本概念—額定頻率工業(yè)用電的標(biāo)準(zhǔn)頻率，簡(jiǎn)稱(chēng)為工頻電力系統(tǒng)的基本概念—對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的要求安全：保證安全可靠供電優(yōu)質(zhì)：合乎要求的電能質(zhì)量經(jīng)濟(jì)：良好的經(jīng)濟(jì)性環(huán)保：盡可能減小對(duì)環(huán)境的有害影響電能不能大量存儲(chǔ)，發(fā)輸配用實(shí)時(shí)平衡暫態(tài)過(guò)程短暫快速供電突然中斷后果嚴(yán)重系統(tǒng)頻率：50±0.2~0.5Hz用戶(hù)供電電壓允許偏差35kV及以上：±5%10kV及以下：±7%供電電壓波形畸變率6~10kV:4%；0.38kV:5%電力系統(tǒng)的基本概念—電力系統(tǒng)的接線(xiàn)方式發(fā)電廠(chǎng)主接線(xiàn)無(wú)備用：開(kāi)式網(wǎng)絡(luò)變電所主接線(xiàn)有備用：環(huán)形網(wǎng)絡(luò)電力系統(tǒng)分析課程的主要內(nèi)容系統(tǒng)地講述電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)分析計(jì)算的原理和方法發(fā)電機(jī)變量功率：PG+jQG電壓：VG∠θG電流：IG磁鏈：Ψ電動(dòng)勢(shì)：Е功角：δ電力網(wǎng)變量：Iij支路功率：Pij+jQij節(jié)點(diǎn)電壓：Vi∠θiPij+jQijVi∠θiPLD+jQLD負(fù)荷變量：PLD+jQLDVLD∠θLD；ILD短路計(jì)算潮流計(jì)算穩(wěn)定計(jì)算運(yùn)行變量系統(tǒng)參數(shù)額定參數(shù)電力系統(tǒng)分析（I）——短路計(jì)算基于電路分析方法（CH6，CH8）系統(tǒng)各元件采用等值電路表示；運(yùn)行變量：電流阻抗計(jì)算元件各序電抗的物理意義及計(jì)算方法標(biāo)幺參數(shù)的歸算系統(tǒng)輸入阻抗、轉(zhuǎn)移阻抗、計(jì)算電抗節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣或節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣計(jì)算（CH4）發(fā)電機(jī)：基本方程式突然短路的物理過(guò)程等值電路及參數(shù)CH3，CH5輸電線(xiàn)路及變壓器等值電路及參數(shù)CH2，CH7負(fù)荷等值電路及參數(shù)CH6、CH7電力系統(tǒng)分析（II）——潮流計(jì)算電力網(wǎng)各元件等值電路和Y陣發(fā)電機(jī)和負(fù)荷節(jié)點(diǎn)注入功率潮流方程：節(jié)點(diǎn)注入功率與節(jié)點(diǎn)電壓之間的數(shù)學(xué)關(guān)系潮流方程求解非線(xiàn)性代數(shù)方程N(yùn)ewton法等關(guān)注運(yùn)行變量功率和電壓電壓無(wú)功優(yōu)化、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、穩(wěn)定計(jì)算等的基礎(chǔ)發(fā)電機(jī)：節(jié)點(diǎn)注入功率：PG+jQG電壓：VG∠θGPij+jQijVi∠θiPLD+jQLD負(fù)荷：節(jié)點(diǎn)注入功率：PLD+jQLD電壓：VLD∠θLD電力網(wǎng)變量：支路功率：Pij+jQij節(jié)點(diǎn)電壓：Vi∠θi電力系統(tǒng)分析（II）——穩(wěn)定計(jì)算電力網(wǎng)各元件等值電路和Y陣發(fā)電機(jī)：轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程和Park方程負(fù)荷：電動(dòng)機(jī)方程式和ZIP暫態(tài)穩(wěn)定：非線(xiàn)性微分?jǐn)?shù)值計(jì)算，分段計(jì)算法、改進(jìn)歐拉法等靜態(tài)穩(wěn)定：小擾動(dòng)線(xiàn)性化方程特征值分析運(yùn)行變量：發(fā)電機(jī)功角Pij+jQijVi∠θiPLD+jQLD電力網(wǎng)變量：Y陣支路功率：Pij+jQij節(jié)點(diǎn)電壓：Vi∠θi發(fā)電機(jī)：功率：PG+jQG電壓：VG∠θG電流：IG磁鏈：Ψ電動(dòng)勢(shì)：Е功角：δ負(fù)荷：轉(zhuǎn)差：s功率：PLD+jQLD電壓：VLD∠θLD電力系統(tǒng)分析——內(nèi)容1）電力系統(tǒng)的基本概念2）電力網(wǎng)各元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算3）同步發(fā)電機(jī)的基本方程4）電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型5）電力系統(tǒng)三相短路的暫態(tài)過(guò)程6）電力系統(tǒng)三相短路電流的實(shí)用計(jì)算7）電力系統(tǒng)各元件的序阻抗和等值電路8）電力系統(tǒng)不對(duì)稱(chēng)故障的分析和計(jì)算9）負(fù)荷10）電力傳輸?shù)幕靖拍?1）潮流計(jì)算12）無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整13）有功功率平衡和頻率調(diào)整14）電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行15）電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的基本概念16）電力系統(tǒng)電磁功率特性17）電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性18）電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性19）提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施電力系統(tǒng)分析（I）電力系統(tǒng)分析（II）電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)暫態(tài)分析[1]陳珩.電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析.北京：水利電力出版社，1995

[2]李光琦.電力系統(tǒng)暫態(tài)分析.北京：水利電力出版社，1995

[3]韓禎祥.電力系統(tǒng)分析.杭州：浙江大學(xué)出版社，2005

[4]J.DuncanGlover,Mulukutla.S.Sarma.PowerSystemAnalysisandDesign.北京：機(jī)