電力系統(tǒng)分析全套課件

電力系統(tǒng)分析開始目錄第1章

電力系統(tǒng)的基本概念第2章

電力系統(tǒng)元件的參數(shù)和等值電路第3章

電力系統(tǒng)短路的基本知識第4章

電力系統(tǒng)的對稱短路第5章

電力系統(tǒng)的不對稱短路第6章

電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性第7章

電力系統(tǒng)的潮流計算第8章

電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整第9章

電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整第10章

電力系統(tǒng)的經(jīng)濟運行電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析1.1電力系統(tǒng)的基本概念

1.1.1電力系統(tǒng)的組成第1章電力系統(tǒng)的基本概念第1章電力系統(tǒng)的基本概念第1章電力系統(tǒng)的基本概念~鍋爐汽輪機發(fā)電機升壓變壓器輸電線路降壓變壓器負荷動力部分電力網(wǎng)電力系統(tǒng)動力系統(tǒng)二、我國電力系統(tǒng)概況

電網(wǎng)分布圖長江三峽工程概況三、目前電力系統(tǒng)的特點大機組、大系統(tǒng)提高了系統(tǒng)的安全性、經(jīng)濟性和電能質(zhì)量同時也帶來新的技術(shù)問題：可能擴大故障范圍

電力系統(tǒng)分析第1章電力系統(tǒng)的基本概念第1章電力系統(tǒng)的基本概念1.1.2電力系統(tǒng)的發(fā)展直流交流超高壓直流一、電力系統(tǒng)的發(fā)展電力系統(tǒng)分析第1章電力系統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)分析第1章電力系統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)分析第1章電力系統(tǒng)的基本概念選定的樞紐總體布置方案

電力系統(tǒng)分析第1章電力系統(tǒng)的基本概念返回電力系統(tǒng)分析1.1.3電力系統(tǒng)運行的基本要求第1章電力系統(tǒng)的基本概念第1章電力系統(tǒng)的基本概念一、電能生產(chǎn)的特點1.發(fā)、輸、配和用電的連續(xù)性2.與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人民生活的密切相關(guān)性3.暫態(tài)過程非常短暫二、電力系統(tǒng)運行的基本要求1.保證供電的可靠性2.保證良好的電能質(zhì)量3.提高系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性1.1.4電力系統(tǒng)的接線圖電力系統(tǒng)分析第1章電力系統(tǒng)的基本概念第1章電力系統(tǒng)的基本概念~(a)放射式~~（b）干線式（c）樹狀圖1-2無備用網(wǎng)絡(luò)電力系統(tǒng)分析第1章電力系統(tǒng)的基本概念第1章電力系統(tǒng)的基本概念~（c）樹狀~（b）干線式~(a)放射式~（d）環(huán)式~~（e）兩端供電式圖1-3有備用網(wǎng)絡(luò)電力系統(tǒng)分析第1章電力系統(tǒng)的基本概念第1章電力系統(tǒng)的基本概念1.2電力系統(tǒng)負荷1.2.1負荷分類什么是負荷曲線？負荷曲線是指某一段時間內(nèi)負荷隨時間變化的曲線。1.2.2負荷曲線負荷曲線怎樣分類？(1)(2)(3)

電力系統(tǒng)分析第1章電力系統(tǒng)的基本概念第1章電力系統(tǒng)的基本概念(a)有功功率負荷幾種常用的負荷曲線：1.有功日負荷曲線是制定各發(fā)電負荷計劃及系統(tǒng)調(diào)度運行的依據(jù)10100908070605040302004812162024T/hP%

電力系統(tǒng)分析第1章電力系統(tǒng)的基本概念第1章電力系統(tǒng)的基本概念（b）無功功率負荷2.無功功率日負荷曲線（階梯形）Q%04812162024101009080706050403020T/h

電力系統(tǒng)分析第1章電力系統(tǒng)的基本概念第1章電力系統(tǒng)的基本概念3.有功功率年最大負荷曲線作用：制定發(fā)電設(shè)備檢修計劃的依據(jù)（a）有功功率年最大負荷曲線024681012Pt/月年初（冬季）年末（冬季）年中（夏季）

電力系統(tǒng)分析第1章電力系統(tǒng)的基本概念PP1P3P2OTmaxt1t3t2afedcbhi8760t/月g（b）年持續(xù)負荷曲線電力系統(tǒng)分析第1章電力系統(tǒng)的基本概念4.年持續(xù)負荷曲線及最大負荷利用小時數(shù)

安排發(fā)電計劃和進行可靠性估算及電網(wǎng)能量損耗計算全年耗電值為最大負荷利用小時數(shù)1.3電力系統(tǒng)額定電壓電力系統(tǒng)分析第1章電力系統(tǒng)的基本概念1.3.1電力系統(tǒng)額定電壓電力線路額定電壓=系統(tǒng)額定電壓UN同步發(fā)電機額定電壓=1.05UN變壓器額定電壓：發(fā)電機額定電壓（升壓變壓器）電力系統(tǒng)額定電壓（降壓變壓器）一次繞組UN等于系統(tǒng)額定電壓5%（Uk%<7%或廠用變壓器）系統(tǒng)額定電壓10%（除上述兩種變壓器外）二次繞組UN高于電力系統(tǒng)分析第1章電力系統(tǒng)的基本概念1.3.2電力線路的平均額定電壓1.3.3變壓器變比額定變比=一、二次額定電壓之比實際變比=高壓側(cè)分接頭的額定電壓與二次側(cè)繞組額定電壓之比平均額定電壓變比=變壓器所連系統(tǒng)平均額定電壓之比電力系統(tǒng)分析第1章電力系統(tǒng)的基本概念例：一臺110±2×2.5%/11kV的變壓器，其額定變比為

kV；

平均額定電壓變比為

kV；如果運行在+2.5%分接頭,其實際變比為

kV。答案在這里110/11115/10.5110+110×2.5%/1110L1220~T1T2T3T4T5L56L335L63L410L2110電力系統(tǒng)接線圖如圖所示，圖中標明了各級電力系統(tǒng)線路的額定電壓（kV），試求：（1）發(fā)電機和變壓器各繞組的額定電壓，并標在圖中；（2）設(shè)變壓器T1工作于+5%抽頭，、工作于主抽頭（為發(fā)電廠的廠用變壓器），工作于-2.5%抽頭，工作于-5%抽頭，求各變壓器的實際變比。（3）求各段電力線路的平均額定電壓，并標于圖中。電力系統(tǒng)分析第1章電力系統(tǒng)的基本概念電力系統(tǒng)分析第1章電力系統(tǒng)的基本概念10L1220~T1T2T3T4T5L56L335L63L410L2110（1）發(fā)電機：10.5kVT1:10.5/242T2:220/121/38.5T3:110/10.5T4:35/6.3T5:10.5/3.15（2）T1:10.5/254.1T2:220/121/38.5T3:107.25/10.5T4:33.25/6.3T5:10.5/3.15（3）230；115；37；10.5；6.3；3.151.4電力系統(tǒng)中性點的運行方式

電力系統(tǒng)分析第1章電力系統(tǒng)的基本概念1.4.1電力系統(tǒng)中性點及其接地方式什么是中性點？指接入系統(tǒng)星形（Y）連接的變壓器或發(fā)電機繞組的中性點。中性點處理方法：1.4.2電力系統(tǒng)中性點不同接地方式的特點1.大接地電流系統(tǒng)2.小接地電流系統(tǒng)1.4.3中性點不接地系統(tǒng)單相接地分析電力系統(tǒng)分析第1章電力系統(tǒng)的基本概念（a）A相接地系統(tǒng)等值電路圖電力系統(tǒng)分析第1章電力系統(tǒng)的基本概念（b）相量圖電力系統(tǒng)分析第1章電力系統(tǒng)的基本概念（a）裝設(shè)消弧線圈時A相接地系統(tǒng)等值電路圖；電力系統(tǒng)分析第1章電力系統(tǒng)的基本概念（b）相量圖電力系統(tǒng)分析第1章電力系統(tǒng)的基本概念

謝謝觀看！再見！第2章電力系統(tǒng)元件的參數(shù)和等值電路2.1同步發(fā)電機的參數(shù)和等值電路2.2電力線路的參數(shù)和等值電路2.3變壓器、電抗器的參數(shù)和等值電路2.4電力網(wǎng)絡(luò)的等值電路第2章電力系統(tǒng)元件的參數(shù)和等值電路2.１同步發(fā)電機的參數(shù)和等值電路2.1.1同步發(fā)電機的電抗發(fā)電機一相電抗值為

2.1.2同步發(fā)電機的電動勢2.1.3同步發(fā)電機的等值電路電力系統(tǒng)分析第2章電力系統(tǒng)元件的參數(shù)和等值電路的大小2.2電力線路的參數(shù)和等值電路2.2.1電力線路的參數(shù)電力線路按結(jié)構(gòu)可分為架空線路和電纜線路。反映線路的4個參數(shù)為電阻、電抗、電導(dǎo)和電納。

2.2.2電力線路的等值電路1.短線路的等值電路（l≤100km，UN≤60kv）2.中等長度線路的等值電路（110≤UN≤220kv）（架空線：100km≤l≤300km；電纜：100km）Z=R+jX=r1×L+jx1×LY=G+jB=jB=jb1×L電力系統(tǒng)分析第2章電力系統(tǒng)元件的參數(shù)和等值電路的大小3.長線路的等值電路電力系統(tǒng)分析第2章電力系統(tǒng)元件的參數(shù)和等值電路的大小2.3變壓器、電抗器的參數(shù)和等值電路2.3.1雙繞組變壓器的參數(shù)和等值電路1.電阻2.電抗3.電導(dǎo)4.電納雙繞組變壓器的參數(shù)和等值電路電力系統(tǒng)分析第2章電力系統(tǒng)元件的參數(shù)和等值電路的大小2.3.2三繞組變壓器的參數(shù)和等值電路1.電阻①容量比為100/100/100的三繞組變壓器，各繞組短路損耗為再按雙繞組變壓器的繞組電阻公式計算各繞組電阻.圖三繞組變壓器的等值電路電力系統(tǒng)分析第2章電力系統(tǒng)元件的參數(shù)和等值電路的大?、谌萘勘葹?00/50/100或100/100/50的三繞組變壓器首先將短路試驗所得短路損耗數(shù)據(jù)歸算到額定容量下的短路損耗。再按雙繞組變壓器的繞組電阻公式計算各繞組電阻.電力系統(tǒng)分析第2章電力系統(tǒng)元件的參數(shù)和等值電路的大小2.電抗

各繞組的等值電抗為3.電導(dǎo)和電納求取三繞組變壓器導(dǎo)納的方法和求取雙繞組變壓器的導(dǎo)納完全相同。2.3.3自耦變壓器的參數(shù)和等值電路2-8三繞組變壓器的繞組排列（a）升壓變壓器（b）降壓變壓器1—高壓繞組；2—中壓繞組；3—低壓繞組電力系統(tǒng)分析第2章電力系統(tǒng)元件的參數(shù)和等值電路的大小2.3.3自耦變壓器的參數(shù)和等值電路由于第三繞組容量限制,短路電壓百分比需要歸算2.3.4電抗器的參數(shù)和等值電路電抗器的電抗Ω電抗器的電抗百分值電抗器的額定電壓電抗器的額定電流圖電抗器的等值電路電力系統(tǒng)分析第2章電力系統(tǒng)元件的參數(shù)和等值電路的大小2.4電力網(wǎng)絡(luò)的等值電路2.4.1用有名制表示的等值電路有名制表示的等值電路，需要將各參數(shù)歸算到同一電壓等級——基本級。有名值歸算時按下式計算：

式中的變比應(yīng)取從基本級到待歸算級，即變比K的分子為向基本級一側(cè)的電壓；分母為待歸算級一側(cè)的電壓。圖2-10多電壓等級的電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)分析第2章電力系統(tǒng)元件的參數(shù)和等值電路的大小2.4.2用標幺制的表示的等值電路

1.標幺制的概念定義：

已知標幺值和基準值，求有名值：

標幺值和百分值的關(guān)系：2.基準值的選定

SB通常取100MVA；1000MVA，各電壓等級容量的基準值相同；

VB的選定有兩種方法：①精確計算法：先選定基本級的電壓基準值VBⅠ，然后按變壓器的實際變比，求出其他電壓級的基準值VBⅡ、VBⅢ……；②近似計算法：選各電壓級的平均額定電壓為電壓基準值，即UBN=Uav.N電力系統(tǒng)分析第2章電力系統(tǒng)元件的參數(shù)和等值電路的大小3.用標幺制的表示的等值電路

元件名稱按變壓器的實際變比計算變壓器的平均額定電壓之比計算

發(fā)電機

變壓器

輸電線路

電抗器電力系統(tǒng)分析第2章電力系統(tǒng)元件的參數(shù)和等值電路的大小第三章電力系統(tǒng)短路的基本知識3.1短路的一般概念3.2網(wǎng)絡(luò)的變換和化簡第三章電力系統(tǒng)短路的基本知識1.短路的定義：指一切不正常的相與相之間和相與地面之間的通路。2.發(fā)生短路的原因：自然因素人為因素3.1短路的一般概念3.1.1短路的一般概念3.短路的類型：(轉(zhuǎn)下頁)4.短路的危害（1）破壞電氣設(shè)備的機械結(jié)構(gòu)；（2）可能燒毀電氣設(shè)備；（3）系統(tǒng)節(jié)點電壓下降；（4）破壞電力系統(tǒng)穩(wěn)定，造成大面積停電，恢復(fù)慢；（5）干擾通信；

三相短路(對稱故障)兩相短路兩相短路接地單相短路返回電力系統(tǒng)分析第3章電力系統(tǒng)短路的基本知識3.1.2短路計算的任務(wù)（1）選擇電氣設(shè)備，校驗動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定；（2）配置機電保護和自動裝置；（3）設(shè)計發(fā)電廠和變電站的電氣主接線；（4）其他；3.1.3短路電流計算的幾點假設(shè)（1）短路過程中各臺發(fā)電機不發(fā)生搖擺；（2）負荷只近似估計；（3）不考慮磁路飽和問題，各元件參數(shù)恒定；（4）不對稱短路計算中，除短路點外，其它部分認為對稱；（5）系統(tǒng)各元件等效電路通常采用最簡單形式；（6）不考慮過渡電阻影響；電力系統(tǒng)分析第3章電力系統(tǒng)短路的基本知識3.2網(wǎng)絡(luò)的變換和化簡3.2.1等值電源法為開口電動勢外電路外電路圖戴維寧定理的應(yīng)用為入端電阻電力系統(tǒng)分析第3章電力系統(tǒng)短路的基本知識3.2.3星網(wǎng)變換法星網(wǎng)變換計算公式（a）星網(wǎng)圖形（b）網(wǎng)形網(wǎng)絡(luò)圖星網(wǎng)變換電力系統(tǒng)分析第3章電力系統(tǒng)短路的基本知識3.2.3利用網(wǎng)絡(luò)的對稱性質(zhì)化簡~~圖利用網(wǎng)絡(luò)的對稱性質(zhì)化簡（a）系統(tǒng)圖（b）等效電路（c）化簡后的等效電路圖（a）（b）（c）電力系統(tǒng)分析第3章電力系統(tǒng)短路的基本知識第4章電力系統(tǒng)的對稱短路4.1無窮大電源的三相短路4.2三相短路電流的實用計算4.3應(yīng)用計算曲線計算在任意時刻短路點的短路電流4.1無窮大電源的三相短路無窮大電源具有以下兩個特點：①、電源的頻率和電壓保持不變；②、電源的內(nèi)阻為零。4.1.1無窮大電源供電電路的三相短路暫態(tài)過程對稱短路的物理過程：短路前的電路處于穩(wěn)態(tài)，假設(shè)Em電源電動勢幅值；ω為交流電源的角頻率；α為初相位（又稱合閘角）；其電流為其中：為短路前電路的阻抗角，。為短路前電流幅值，；Em電源電動勢幅值；ω為交流電源的角頻率；α為初相位（又稱合閘角）；為短路前電路的阻抗角，。為短路前電流幅值，；電力系統(tǒng)分析第4章電力系統(tǒng)的對稱短路圖短路后的等效電路k處突然發(fā)生三相短路根據(jù)基爾霍夫定律得其通解為：無窮大電源三相短路示意圖又因為所以A相短路全電流為周期分量（強制分量）非周期分量（自由分量）無窮大電源三相短路示意圖根據(jù)基爾霍夫定律得電力系統(tǒng)分析第4章電力系統(tǒng)的對稱短路圖4-3短路全電流波形圖電力系統(tǒng)分析第4章電力系統(tǒng)的對稱短路

圖4-4短路瞬間電壓電流向量圖非周期分量的初始值大小與短路發(fā)生的時刻有關(guān)電力系統(tǒng)分析第4章電力系統(tǒng)的對稱短路4.1.2短路沖擊電流短路電流中最大可能的瞬時值，稱為短路沖擊電流，記為iim。2.非周期分量電流達到最大值的條件因為周期分量的幅值是一定的，所以非周期分量電流的初始值越大，短路電流的最大可能瞬時值就越大。既與短路前的狀況有關(guān)，又與短路的時刻有關(guān)，使其為最大值的條件是：代入短路全電流的表達式得（3）短路前空載（）（1）合閘角（2）阻抗角1.短路沖擊電流的定義4.1.2短路沖擊電流1.短路沖擊電流的定義2.非周期分量電流達到最大值的條件因為周期分量的幅值是一定的，所以非周期分量電流的初始值越大，短路電流的最大可能瞬時值就越大。既與短路前的狀況有關(guān)，又與短路的時刻有關(guān)，使其為最大值的條件是：電力系統(tǒng)分析第4章電力系統(tǒng)的對稱短路4.1.3短路功率定義：短路功率等于短路電流與短路點的平均額定電壓的乘積。用公式表示為：或3.若，沖擊電流出現(xiàn)的時刻為t=0.01s,

則短路沖擊電流的計算公式稱為短路沖擊系數(shù)。短路發(fā)生在發(fā)電機機端時，；短路發(fā)生在發(fā)電廠高壓母線，；短路發(fā)生在其他位置，。圖4-5短路沖擊電流電力系統(tǒng)分析第4章電力系統(tǒng)的對稱短路4.2三相短路電流的實用計算同步發(fā)電機異步電動機短路沖擊電流的實用計算4.2.1同步發(fā)電機1.短路的瞬間，發(fā)電機的電壓方程式U[0]、I[0]、φ[0]分別是短路前瞬間的電壓、電流和功率因子角

短路前瞬間發(fā)電機的暫態(tài)電動勢汽輪發(fā)電機有阻尼繞組的凸極機無阻尼繞組的發(fā)電機2.實用計算中，同步發(fā)電機次暫態(tài)電抗值3.短路前發(fā)電機的次暫態(tài)電勢可取。在電力系統(tǒng)的近似計算中，可取。汽輪發(fā)電機有阻尼繞組的凸極機無阻尼繞組的發(fā)電機2.實用計算中，同步發(fā)電機次暫態(tài)電抗值

圖4-8同步發(fā)電機的相量圖電力系統(tǒng)分析第4章電力系統(tǒng)的對稱短路是異步電動機的啟動電流的標幺值?？扇。瑒t。4.2.2異步電動機1.異步電動機的次暫態(tài)電抗2.異步電動機的電壓方程式考慮配電變壓器和饋線的電抗取經(jīng)驗資料為0.15，則異步電動機的電抗可取為：分別是短路后瞬間、短路前瞬間發(fā)電機的暫態(tài)電動勢，短路前電壓短路前電流、功率因數(shù)角假定異步電動機在短路前瞬間處于正常滿載運行狀態(tài)，即：近似地是異步電動機的啟動電流的標幺值。可取，則。對于直接接在短路點的電動機，才取電力系統(tǒng)分析第4章電力系統(tǒng)的對稱短路圖4-9異步電動機的向量圖電力系統(tǒng)分析第4章電力系統(tǒng)的對稱短路（1）在短路后瞬間t=0時，計算曲線（或計算圖表）上所對應(yīng)的數(shù)據(jù)為短路電流的起次暫態(tài)電流I″。4.3應(yīng)用計算曲線計算在任意時刻短路點的短路電流4.3.1計算曲線的介紹短路電流是短路位置Xjs和短路時刻t的函數(shù)，即：Ip*=f（Xjs、t）（5）某些發(fā)電機可以合并。水輪發(fā)電機和汽輪發(fā)電機不可合并；有自動勵磁的發(fā)電機和無自動勵磁的發(fā)電機不可合并；直接接在短路點的發(fā)電機不可和其他發(fā)電機合并；無窮大電源不可和其他發(fā)電機合并。（2）計算曲線只繪制到Xjs=3.45為止。因為當Xjs>3.45時，。4.3.2應(yīng)用計算曲線時應(yīng)注意的幾個問題（3）有阻尼繞組與無阻尼繞組的水輪發(fā)電機相比較，僅僅次暫態(tài)電抗有一定的差別，其他參數(shù)均相同。（4）無窮大電源提供的短路電流按下式計算：（1）在短路后瞬間t=0時，計算曲線（或計算圖表）上所對應(yīng)的數(shù)據(jù)為短路電流的起次暫態(tài)電流I″。4.3.2應(yīng)用計算曲線時應(yīng)注意的幾個問題電力系統(tǒng)分析第4章電力系統(tǒng)的對稱短路4.3.３應(yīng)用計算曲線時的計算步驟應(yīng)用計算曲線時，其計算步驟如下：（1）繪制電力系統(tǒng)的等效電路。①、對整個電網(wǎng)取基準功率SB

和基準電壓Uav

；②、發(fā)電機的參數(shù)做如下處理：電抗采用Xd″、電勢E″=1（在計算的過程中可以不計算）；③、負荷忽略不計；④、無窮大電源的內(nèi)抗Xs″=0；（2）進行網(wǎng)絡(luò)化簡。將網(wǎng)絡(luò)中的發(fā)電機合并成若干組。求出各等效發(fā)電機和無窮大電源對短路點的轉(zhuǎn)移電抗。（3）、將各轉(zhuǎn)移電抗轉(zhuǎn)化為計算電抗。計算電抗是以各發(fā)電機的額定參數(shù)為基準的標幺值電力系統(tǒng)分析第4章電力系統(tǒng)的對稱短路（4）根據(jù)各等效發(fā)電機的計算電抗和指定的短路時刻t查曲線，分別得出各等效發(fā)電機向短路點提供的短路電流周期分量的標幺值。（5）對無窮大電源的處理。（6）計算短路點的短路電流周期分量的有效值（有名值）電力系統(tǒng)分析第4章電力系統(tǒng)的對稱短路第5章電力系統(tǒng)的不對稱短路5.1對稱分量法5.2電力系統(tǒng)元件的序參數(shù)5.3變壓器的接線方式與零序電流的關(guān)系5.4電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡(luò)的制定5.5簡單不對稱短路的分析與計算5.6非全相斷線的分析與計算什么是對稱分量法？

在三相電路中，常常需要把一組不對稱的相量分解成三組對稱分量，這三組對稱分量分別叫做正序分量、負序分量和零序分量，這就是對稱分量法。正序分量A、B、C三相對稱，相序為順時針負序分量A、B、C三相對稱，相序為逆時針零序分量A、B、C三相完全相等電力系統(tǒng)分析第5章電力系統(tǒng)的不對稱短路5.1.4已知正序、負序、零序分量可以求總量簡寫為已知正序、負序和零序分量，求總量的向量圖電力系統(tǒng)分析第5章電力系統(tǒng)的不對稱短路5.1.6對稱分量法在不對稱短路中的應(yīng)用~電力系統(tǒng)分析第5章電力系統(tǒng)的不對稱短路對稱分量法再不對稱短路中的應(yīng)用電力系統(tǒng)分析第5章電力系統(tǒng)的不對稱短路5.2.1同步發(fā)電機的序參數(shù)1.正序參數(shù)：2.負序電抗的定義：施加在發(fā)電機定子繞組的基頻負序電壓與流入定子繞組的基頻負序電流之比。汽輪發(fā)電機和有阻尼繞組的水輪發(fā)電機無阻尼繞組的水輪發(fā)電機3.零序電抗的定義：施加在發(fā)電機定子繞組的基頻零序電壓與流入定子繞組的基頻零序電流之比。5.2電力系統(tǒng)元件的序參數(shù)電力系統(tǒng)分析第5章電力系統(tǒng)的不對稱短路5.2.2異步電動機的序參數(shù)負序電抗零序電抗1.輸電線路的序阻抗靜止元件：正序阻抗=負序阻抗變壓器：輸電線路：5.2.3靜止元件的序參數(shù)異步電動機正序電抗電力系統(tǒng)分析第5章電力系統(tǒng)的不對稱短路二次側(cè)任意接線二次側(cè)任意接線一次側(cè)為角接的變壓器一次側(cè)為星接的變壓器結(jié)論：變壓器零序電抗5.3變壓器的接線方式與零序電流的關(guān)系5.3.1一次側(cè)為角接的變壓器5.3.2一次側(cè)為星接的變壓器電力系統(tǒng)分析第5章電力系統(tǒng)的不對稱短路（a）YN，d的接線圖（b）等效電路圖結(jié)論：YN，d的接線變壓器零序電抗5.3.3變壓器的接線方式為YN,d電力系統(tǒng)分析第5章電力系統(tǒng)的不對稱短路5.3.4變壓器的接線方式為YN,yn（a）YN,yn的接線圖（b）等效電路圖電力系統(tǒng)分析第5章電力系統(tǒng)的不對稱短路5.4電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡(luò)的制訂①與對稱短路的等值網(wǎng)絡(luò)基本相同；②短路點電壓為；③變壓器中性點接地電抗不起作用；①所含的元件與正序網(wǎng)絡(luò)基本相同，用負序參數(shù)表示；②發(fā)電機負序電勢為零；③短路點電壓為；①與變壓器的接線形式有關(guān)；②短路點電壓為；5.4.1正序網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)的制定5.4.2負序網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)的制定5.4.3零序網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)的制定電力系統(tǒng)分析第5章電力系統(tǒng)的不對稱短路（a）系統(tǒng)接線圖（b）正序網(wǎng)絡(luò)（c）負序網(wǎng)絡(luò)（d）零序網(wǎng)絡(luò)5.5簡單不對稱短路的分析與計算5.5.1單相接地短路1.短路點K的邊界條件2.利用對稱分量法展開得電力系統(tǒng)分析第5章電力系統(tǒng)的不對稱短路在近似計算中，一般有。當，則單相接地短路電流大于同一地點的三相短路電流；當，則單相接地短路電流小于同一地點的三相短路電流。單相短路的復(fù)合序網(wǎng)電力系統(tǒng)分析第5章電力系統(tǒng)的不對稱短路5.5.2兩相短路兩相短路的示意圖1.短路點K的邊界條件2.利用對稱分量法展開得電力系統(tǒng)分析第5章電力系統(tǒng)的不對稱短路兩相短路的復(fù)合序網(wǎng)電力系統(tǒng)分析第5章電力系統(tǒng)的不對稱短路5.5.3兩相短路接地1.短路點K的邊界條件2.利用對稱分量法展開得兩相短路接地示意圖電力系統(tǒng)分析第5章電力系統(tǒng)的不對稱短路兩相短路接地的復(fù)合序網(wǎng)電力系統(tǒng)分析第5章電力系統(tǒng)的不對稱短路短路電流的計算通式為與短路類型有關(guān)。

單相短路接地

兩相短路

兩相短路接地

三相短路短路電流的正序分量計算通式為正序等效定則：在簡單電力系統(tǒng)中，當發(fā)生不對稱短路時其短路電流的正序分量與在短路點k各相接入附加電抗后發(fā)生的三相短路電流相等。與短路類型有關(guān)。5.5.4正序等效定則電力系統(tǒng)分析第5章電力系統(tǒng)的不對稱短路5.6非全相斷線的分析與計算5.6.1縱向故障指網(wǎng)絡(luò)中的兩個相鄰節(jié)點k和k’之間出現(xiàn)的不正常斷開或三相阻抗不相等的情況。是故障口kk’的開路電壓；、、、分別是正序、負序、零序網(wǎng)絡(luò)從故障口kk’處看進去的等效阻抗。非全相斷線用對稱分量法分析電力系統(tǒng)分析第5章電力系統(tǒng)的不對稱短路5.6.2單相（A相）斷線故障處的原始邊界條件利用對稱分量法展開得故障處的各序電流為單相斷線的復(fù)合序網(wǎng)電力系統(tǒng)分析第5章電力系統(tǒng)的不對稱短路非故障相的電流為故障相的斷口電壓為電力系統(tǒng)分析第5章電力系統(tǒng)的不對稱短路5.6.3兩相（B、C相）斷線故障處的原始邊界條件利用對稱分量法展開得故障處的各序電流為非故障相的電流為故障相的斷口電壓為兩相斷線的復(fù)合序網(wǎng)電力系統(tǒng)分析第5章電力系統(tǒng)的不對稱短路第6章電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性6.1電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性的一般概念6.2發(fā)電機轉(zhuǎn)子之間的空間相對位置6.3電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性6.4電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性6.5提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的技術(shù)措施6.1電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性的一般概念6.2發(fā)電機轉(zhuǎn)子之間的空間相對位置6.2.1電力系統(tǒng)的功角特性曲線圖6-1簡單電力系統(tǒng)及其等值電路同步：發(fā)電機組之間的同步運行狀態(tài)，就是每臺發(fā)電機發(fā)出的交流電的頻率均相等，即每臺發(fā)電機的電氣轉(zhuǎn)速均相等。圖6-7簡單電力系統(tǒng)的功角特性電力系統(tǒng)分析第6章電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性發(fā)電機和無窮大電源之間的轉(zhuǎn)移電抗為發(fā)電機的輸送到無窮大電源功率為又即代入（1）式得功角特性曲線表達式圖6-3電力系統(tǒng)的功角特性曲線電力系統(tǒng)分析第6章電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性6.2.2發(fā)電機轉(zhuǎn)子之間的相對位置圖6-4各發(fā)電機轉(zhuǎn)子的空間位置圖6-5發(fā)電機轉(zhuǎn)子之間的相對位置電力系統(tǒng)分析第6章電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性6.3電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性6.3.1電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性的定義當電力系統(tǒng)受到微小擾動時，能夠自動地恢復(fù)到原來的運行狀態(tài)的能力，成為電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性。6.3.2電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的分析兩電源之間的轉(zhuǎn)移電抗為發(fā)電機的輸出功率為圖6-6簡單電力系統(tǒng)及等效電路（a）簡單電力系統(tǒng)（b）等效電路圖6-7簡單電力電力系統(tǒng)的功角特性電力系統(tǒng)分析第6章電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性圖6-8a點受擾動時的搖擺曲線圖6-9

搖擺曲線發(fā)散的情況電力系統(tǒng)分析第6章電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性6.3.3電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的判據(jù)當時，系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定；當時，系統(tǒng)靜態(tài)不穩(wěn)定；靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù)——極限功率；——某一運行方式下的輸送功率；電力系統(tǒng)分析第6章電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性6.4電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性6.4.1電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的定義當電力系統(tǒng)受到較大的擾動后，電力系統(tǒng)能夠不失步從一種穩(wěn)態(tài)過渡到另一種穩(wěn)態(tài)的能力，稱為電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。6.4.2電力系統(tǒng)各種運行方式下的功角特性曲線（1）系統(tǒng)正常運行。功率特性曲線為圖6-10簡單電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)分析第6章電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性（a）（b）（c）

圖6-11簡單電力系統(tǒng)等效電路（a）正常運行時等效電路（b）短路發(fā)生時等效電路（c）短路切除后等效電路（2）當電力系統(tǒng)發(fā)生短路時。功率特性曲線為電力系統(tǒng)分析第6章電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性（3）當電力系統(tǒng)短路切除后。功率特性曲線為圖6-12轉(zhuǎn)子相對運動及搖擺曲線圖6-13搖擺曲線發(fā)散的情況電力系統(tǒng)分析第6章電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性6.4.4等面積準則發(fā)電機轉(zhuǎn)子在bc段所做的正功與在dg段所做的負功是完全相等，這就是等面積定則。儲存動能釋放動能圖6-14等面積準則電力系統(tǒng)分析第6章電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性5.電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的實用判據(jù)①當最大可能的減速面積大于加速面積時，系統(tǒng)穩(wěn)定。②當最大可能的減速面積小于加速面積時，系統(tǒng)不穩(wěn)定。③當最大可能的減速面積等于加速面積時，系統(tǒng)處于臨界狀態(tài)。電力系統(tǒng)分析第6章電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性6.5提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的技術(shù)措施6.5.1提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性（1）安裝自動勵磁裝置（2）減小線路電抗（3）提高線路額定電壓等級（4）改善線路結(jié)構(gòu)，加強系統(tǒng)聯(lián)系6.5.2提高電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性（1）快速切除故障（2）采用自動重合閘裝置（3）強行勵磁（4）減小原動機輸出的機械功率圖6-15自動重合閘成功時電力系統(tǒng)分析第6章電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性第7章電力系統(tǒng)的潮流計算7.1電力網(wǎng)中功率損耗的計算7.2電力網(wǎng)中電壓降落及電壓損耗的計算7.3開式網(wǎng)絡(luò)的潮流計算7.4簡單閉式網(wǎng)絡(luò)的潮流計算7.5電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學模型7.6功率方程7.1電力網(wǎng)中功率損耗的計算7.1.1負荷功率的表示法電力系統(tǒng)負荷多以有功功率P和無功功率Q來表示，并以復(fù)數(shù)表示為設(shè)電流滯后于電壓的角度為，則上式可寫成討論：對于感性負載，；對于容性負載，。電力系統(tǒng)分析第7章電力系統(tǒng)的潮流計算7.1.2網(wǎng)絡(luò)元件的功率損耗1.電力線路的功率損耗（1）電力線路阻抗支路上的功率損耗（2）電力線路導(dǎo)納支路上的功率損耗線路導(dǎo)納支路末端單相功率損耗線路導(dǎo)納支路首端單相功率損耗圖電力線路的Π形等值電路電力系統(tǒng)分析第7章電力系統(tǒng)的潮流計算（3）電力線路中的功率計算電力線路阻抗支路末端流出的功率為電力線路首端流入功率為電力線路阻抗支路首端流入的功率為2.變壓器的功率損耗電力系統(tǒng)分析第7章電力系統(tǒng)的潮流計算7.2電力網(wǎng)中電壓降落及電壓損耗的計算7.2.1電力線路的電壓降落及電壓損耗電壓降落的橫分量電壓降落的縱分量當，可忽略電阻，上述公式可化簡為（1）電壓降落：電力線路的首末端、或電力網(wǎng)任意兩節(jié)點間電壓的向量差。圖7-2U1、U2

和dU2三者之間的相量關(guān)系電力系統(tǒng)分析第7章電力系統(tǒng)的潮流計算（2）電壓損耗：電力線路首末端或電力網(wǎng)任意兩節(jié)點間電壓的代數(shù)差。電壓損耗近似等于電壓的縱分量大小結(jié)論電壓降落的縱分量取決于所輸送的無功功率的大小；電壓降落的橫分量主要取決于所輸送的有功功率的大小?？v分量主要影響電壓的大小，橫分量主要影響電壓的相角。電力系統(tǒng)分析第7章電力系統(tǒng)的潮流計算7.2.2變壓器的電壓降落和電壓損耗例7-1有一降壓變電所，等值電路及參數(shù)如圖所示，變壓器變比為110/11kv，末端負荷為（20+j10）MVA，首端電壓為108kv，試計算變壓器首端功率及末端電壓。108kV(2.04+j3.18)Ω（20+j10）MVA（0.044+j0.32)MVA電力系統(tǒng)分析第7章電力系統(tǒng)的潮流計算7.3開式網(wǎng)絡(luò)的潮流計算(a)無備用方式(b)有備用方式1——放射式；2——干線式；3——鏈式電力系統(tǒng)分析第7章電力系統(tǒng)的潮流計算7.3.1發(fā)電廠的運算功率和變電所的運算負荷圖7-5變電所的運算負荷計算示意圖圖7-5變電所的運算功率計算示意圖電力系統(tǒng)分析第7章電力系統(tǒng)的潮流計算3.發(fā)電廠的運算功率發(fā)電廠的輸出功率減去升壓變壓器的功率損耗稱為發(fā)電廠的等值電源功率。4.運算功率

發(fā)電廠的等值電源功率減去發(fā)電廠輸出母線上所有相連線路的充電功率的一半稱為發(fā)電廠的運算電源功率，簡稱運算功率。1.變電所的運算負荷指變電所的二次負荷功率加上變壓器的功率損耗稱為變電所的等值負荷功率。2.運算負荷變電所的等值電負荷功率加上變電所所有相連線路的充電功率的一半稱為變電所的運算負荷功率，簡稱運算負荷。電力系統(tǒng)分析第7章電力系統(tǒng)的潮流計算7.3.2開式網(wǎng)絡(luò)的潮流計算方法計算步驟：1、計算電力網(wǎng)各元件參數(shù)，作電力網(wǎng)等值電路。2、計算變電所的運算負荷和發(fā)電廠的運算功率，并將它們接在相應(yīng)的節(jié)點上，從而組成了只包括運算負荷和運算功率及網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的等值網(wǎng)絡(luò)。3、如果已知電源電壓和末端負荷，由末端向首端逐段計算功率損耗，這種情況由于各點電壓未知，可用電網(wǎng)額定電壓代替實際電壓，求取電力網(wǎng)的功率分布。求得電源功率后，再運用已知電源電壓和求得的首端功率向末端逐段求電壓降落，計算出各點電壓。此過程不必重新計算功率損耗，在110kv的高壓電網(wǎng)中也可忽略電壓降落的橫分量。4如果已知末端電壓和負荷，從末端開始逐段交替計算電壓降落和功率損耗。向電源端推算功率分布和各節(jié)點電壓。如果有變壓器，還應(yīng)進行電壓歸算。電力系統(tǒng)分析第7章電力系統(tǒng)的潮流計算7.4簡單閉式網(wǎng)絡(luò)的潮流計算AcbbcA1A2(a)環(huán)式網(wǎng)絡(luò)(b)兩端供電網(wǎng)絡(luò)圖簡單的閉式網(wǎng)絡(luò)電力系統(tǒng)分析第7章電力系統(tǒng)的潮流計算7.4.1兩端供電網(wǎng)絡(luò)的初步功率分布計算a、b為兩個供電電源，設(shè)U1≠U2。忽略網(wǎng)絡(luò)中功率損耗，都用相同的電壓計算功率，令圖7-8兩端供電網(wǎng)絡(luò)的等值網(wǎng)絡(luò)每個電源送出的功率=供載功率+循環(huán)功率電力系統(tǒng)分析第7章電力系統(tǒng)的潮流計算如果沿兩端供電線路上接有N個負荷，則上式簡化為對于均一網(wǎng)電力系統(tǒng)分析第7章電力系統(tǒng)的潮流計算7.4.2兩端供電網(wǎng)絡(luò)的最終潮流分布計算（1）功率分點求出了功率分布之后，有的負荷功率是由兩個方向流入的，如圖7.4.2中的C點，這樣的點叫功率分點，并用△標出。（2）兩端供電網(wǎng)絡(luò)的最終潮流分布計算如果已知功率分點電壓，由功率分點將電網(wǎng)解開為兩個開式網(wǎng)絡(luò)。從功率分點分別由兩側(cè)逐段向電源端推算電壓降落和功率損耗。。當出現(xiàn)有功功率分點和無功功率分點不一致時，一般可從無功功率分點為計算的起點。如果已知電源電壓，此時仍由功率分點將電網(wǎng)解開為兩個開式網(wǎng)絡(luò)。此時與已知末端負荷和首端電壓的開式網(wǎng)絡(luò)的潮流計算相同。電力系統(tǒng)分析第7章電力系統(tǒng)的潮流計算7.5電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學模型7.5.1節(jié)點電壓方程及節(jié)點導(dǎo)納矩陣電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學模型指的是由網(wǎng)絡(luò)有關(guān)參數(shù)和變量及其相互關(guān)系組成、可反映網(wǎng)絡(luò)性能的數(shù)學方程式。L1L3L2123SG1G1G2SG2SD3SD1（a）三母線系統(tǒng)y4123y5y6（b）等值電路電力系統(tǒng)分析第7章電力系統(tǒng)的潮流計算各母線的節(jié)點功率為列出節(jié)點電壓方程整理得（b）等值電路y4y6y2y3y5y1132電力系統(tǒng)分析第7章電力系統(tǒng)的潮流計算若令寫成矩陣形式節(jié)點電流列向量節(jié)點電壓列向量N母線系統(tǒng)的節(jié)點方程一般形式電力系統(tǒng)分析第7章電力系統(tǒng)的潮流計算7.5.2節(jié)點導(dǎo)納矩陣的形成和特點（1）節(jié)點導(dǎo)納矩陣是稀疏矩陣。（2）節(jié)點導(dǎo)納矩陣是方陣，結(jié)束等于除參考點外的節(jié)點數(shù)。（3）節(jié)點導(dǎo)納矩陣的某對角元素等于該節(jié)點所連接的導(dǎo)納的總和。（4）節(jié)點導(dǎo)納矩陣的非對角元素Yij等于連接節(jié)點i、j支路導(dǎo)納的負值。（5）節(jié)點導(dǎo)納矩陣一般是對稱矩陣。（6）網(wǎng)絡(luò)中的變壓器用Π形等值電路表示，仍按上述原則計算。電力系統(tǒng)分析第7章電力系統(tǒng)的潮流計算7.6功率方程7.6.1功率方程的導(dǎo)出系統(tǒng)中各節(jié)點注入電流與注入功率以標幺值表示的關(guān)系式將代入上式，得節(jié)點電壓方程直角坐標系下的節(jié)點電壓和導(dǎo)納可寫成代入功率方程得電力系統(tǒng)分析第7章電力系統(tǒng)的潮流計算節(jié)點電壓以極坐標形式表示極坐標系下的有功功率和無功功率表達式電力系統(tǒng)分析第7章電力系統(tǒng)的潮流計算7.6.2節(jié)點的分類1.PQ節(jié)點有功功率P和無功功率Q給定，待求量是節(jié)點電壓U和δ。變電所都屬于這一類型節(jié)點。2.PV節(jié)點有功功率P和電壓幅值V給定，待求量是無功功率Q和電壓相位δ。選擇有一定無功儲備的發(fā)電廠和具有可調(diào)無功電源設(shè)備的變電所作為PV節(jié)點。3.平衡節(jié)點電壓幅值和相角給定，求無功功率和有功功率。該節(jié)點承擔了系統(tǒng)的有功功率平衡，故稱為平衡節(jié)點。平衡節(jié)點和基準節(jié)點通常為一個。系統(tǒng)節(jié)點分為以下三種類型：電力系統(tǒng)分析第7章電力系統(tǒng)的潮流計算7.6.3功率方程用于潮流計算時的約束條件（1）所有節(jié)點電壓必須滿足（2）所有電源節(jié)點的有功功率和無功功率必須滿足（3）某些節(jié)點的相位差應(yīng)滿足電力系統(tǒng)分析第7章電力系統(tǒng)的潮流計算第8章電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整8.1電力系統(tǒng)中有功功率的平衡8.5主調(diào)頻廠的選擇8.2電力系統(tǒng)的有功功率-頻率特性8.4互連電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整8.3電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整8.1電力系統(tǒng)中有功功率的平衡8.1.1電力系統(tǒng)調(diào)整頻率的必要性同步發(fā)電機的感應(yīng)電勢頻率和轉(zhuǎn)速之間存在如下關(guān)系：頻率同步發(fā)電機極對數(shù)同步發(fā)電機轉(zhuǎn)速，r/min同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)子運動方程：為同步發(fā)電機的點角速度標幺值；慣性時間常數(shù)原動機輸出功率的標幺值；輸出電磁功率標幺值；電力系統(tǒng)分析第8章電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整電力系統(tǒng)頻率偏差過大，會產(chǎn)生哪些不利影響？（1）對電力用戶的影響。（2）對發(fā)電廠及電力系統(tǒng)本身的影響。8.1.2有功功率負荷的變動及其調(diào)整策略負荷按變化規(guī)律大致分為三種：第一種變動負荷——頻率的一次調(diào)整——由發(fā)電機調(diào)速器完成。第二種變動負荷——頻率的二次調(diào)整——發(fā)電機組調(diào)的調(diào)頻器完成。第三種變動負荷——頻率的三次調(diào)整——有功功率平衡，負荷經(jīng)濟分配。圖8-1有功功率負荷電力系統(tǒng)分析第8章電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整8.1.3有功功率平衡和備用容量備用容量：系統(tǒng)電源容量大于發(fā)電負荷的部分稱為備用容量。備用容量按發(fā)電機運行狀態(tài)分為熱備用和冷備用。備用容量按用途分為負荷備用、事故備用、檢修備用和國民經(jīng)濟備用。為系統(tǒng)中所有有功功率電源發(fā)出的功率；為系統(tǒng)中所有的負荷消耗的有功功率；為系統(tǒng)中各元件總的有功功率損耗；有功功率電源與電力系統(tǒng)發(fā)電負荷相平衡電力系統(tǒng)分析第8章電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整8.2電力系統(tǒng)的有功功率-頻率特性8.2.1負荷的有功功率-頻率靜態(tài)特性定義：當電力系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)運行時，系統(tǒng)中有功功率負荷隨頻率變化的特性稱為負荷的有功功率-頻率靜態(tài)特性?！娏ο到y(tǒng)頻率為f時，整個系統(tǒng)的有功功率負荷；——系統(tǒng)頻率為額定值fN時，整個系統(tǒng)的有功功率負荷；——為對應(yīng)有功功率負荷在中所占的分額。以標幺值表示的有功功率-頻率靜態(tài)特性圖中直線的斜率為用標幺值表示為圖8-2綜合負荷的有功功率頻率靜態(tài)特性電力系統(tǒng)分析第8章電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整8.2.2發(fā)電機組的有功功率-頻率靜態(tài)特性稱為電力系統(tǒng)有功功率負荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)，也稱為負荷的單位調(diào)節(jié)功率。離心飛擺式調(diào)速系統(tǒng)工作示意圖電力系統(tǒng)分析第8章電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整發(fā)電機組的有功功率-頻率靜態(tài)特性的斜率為稱為發(fā)電機組的單位調(diào)節(jié)功率，用標幺值表示發(fā)電機組的調(diào)差系數(shù)所以圖8-4發(fā)電機組的有功功率-頻率靜態(tài)特性電力系統(tǒng)分析第8章電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整8.2.3電力系統(tǒng)的有功功率-頻率靜態(tài)特性運行點由O移至O’，則有注意：（1）只能通過調(diào)整發(fā)電機單位調(diào)節(jié)功率KG來控制KS。KG越大，KS越大，系統(tǒng)頻率越穩(wěn)定。（2）因為當發(fā)電機滿載時，負荷增加引起的頻率下降非常嚴重，所以需要發(fā)電機有備用容量。，稱為備用系數(shù)。其中稱為電力系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率，其標幺值為圖8-5頻率的一次調(diào)整電力系統(tǒng)分析第8章電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整8.3電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整8.3.1頻率的一次調(diào)整單臺發(fā)電機頻率一次調(diào)整特性方程：多臺裝有調(diào)速器的機組并聯(lián)運行時，其等值單位調(diào)節(jié)功率有多臺發(fā)電機的電力系統(tǒng)一次調(diào)整的調(diào)節(jié)特性方程有多臺發(fā)電機并聯(lián)參加一次調(diào)頻的注意事項（1）發(fā)電機的單位調(diào)節(jié)功率不可整定的過大。（2）參加頻率一次調(diào)整的未滿載機組越多，系統(tǒng)地單位調(diào)節(jié)功率才越大。（3）單位調(diào)節(jié)功率越大的機組承擔的有功出力越多。電力系統(tǒng)分析第8章電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整8.3.2頻率的二次調(diào)整電力系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率（1）二次調(diào)頻是無差調(diào)節(jié)。（2）頻率增量的取值均取為最初運行點頻率值或減調(diào)整后對應(yīng)的頻率值；取發(fā)電機和負荷的功率增量均為正值。（3）二次調(diào)整負荷增量由主調(diào)頻機組承擔。圖8-6頻率的二次調(diào)整電力系統(tǒng)分析第8章電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整8.4互連電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整當或時，實現(xiàn)無差調(diào)節(jié)。由上述互連系統(tǒng)可得式中分別為A、B兩電力系統(tǒng)的功率缺額。求解得電力系統(tǒng)分析第8章電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整（1）當兩系統(tǒng)都參加二次調(diào)頻，且滿足，聯(lián)絡(luò)線上交換功率等于0。（2）當整個系統(tǒng)功率能夠平衡時，聯(lián)絡(luò)線交換功率最大。電力系統(tǒng)分析第8章電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整8.5主調(diào)頻廠的選擇1.主調(diào)頻廠應(yīng)滿足以下要求：（1）擁有足夠的調(diào)頻容量。（2）具有足夠快的調(diào)頻速度。（3）調(diào)整時應(yīng)滿足安全及經(jīng)濟性的要求。（4）不應(yīng)引起聯(lián)絡(luò)線上交換功率的波動或使網(wǎng)絡(luò)中任何中樞點的電壓波動超出允許范圍。水電廠適應(yīng)作主調(diào)頻廠。2.調(diào)頻廠用于二次調(diào)整的容量為電力系統(tǒng)分析第8章電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整第9章電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整9.1電力系統(tǒng)中無功功率的平衡9.2電力系統(tǒng)的電壓管理9.3電力系統(tǒng)調(diào)整電壓的基本原理9.4利用發(fā)電機調(diào)壓9.7串聯(lián)電容器調(diào)壓9.5改變變壓器的分接頭調(diào)壓9.6并聯(lián)無功補償設(shè)備調(diào)壓9.1電力系統(tǒng)中無功功率的平衡9.1.1電力系統(tǒng)調(diào)整電壓的必要性1.電力系統(tǒng)的電壓偏差35KV以上及特殊用戶+5%-5%；10KV以下及高壓供電和低壓電力用戶+7%-7%；低壓照明用戶+5%-10%。2.電力系統(tǒng)調(diào)整電壓的必要性（1）對電力用戶的不利影響。（2）對電力系統(tǒng)的不利影響。電力系統(tǒng)分析第9章電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整9.1.2電力系統(tǒng)中的無功功率和無功功率損耗1.無功功率負荷異步電動機消耗的無功功率2.電力系統(tǒng)中的無功功率損耗（1）變壓器的無功損耗（2）電力線路上的無功損耗充電功率并聯(lián)電納的無功損耗勵磁損耗漏抗中損耗勵磁電抗消耗無功漏抗消耗的無功功率圖9-1異步電動機的無功功率-電壓靜態(tài)特性電力系統(tǒng)分析第9章電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整9.1.3電力系統(tǒng)中的無功功率電源1.同步發(fā)電機2.靜電電容器3.調(diào)相機4.靜止無功補償器電力系統(tǒng)分析第9章電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整9.1.4無功功率的平衡電力系統(tǒng)無功功率平衡的關(guān)系式是所有無功功率電源發(fā)出的感性無功功率；是無功負荷消耗的感性無功功率；為電網(wǎng)的無功損耗之和。圖9-2無功功率平衡與電壓水平的關(guān)系電力系統(tǒng)分析第9章電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整9.2電力系統(tǒng)的電壓管理9.2.1電壓波動的限制措施什么是電壓波動和閃變？是反映電壓幅值在一定范圍內(nèi)有規(guī)則變化時，電壓最大值與最小值之差相對于額定電壓的百分比，或電壓幅值不超過0.9-1.1的一系列隨機變化。限制電壓波動和閃變的方法（1）由大容量變電所用專用母線或線路向這類負荷供電。（2）在發(fā)生電壓波動的地點和電源之間裝設(shè)串聯(lián)電容器補償線路等元件的感抗。（3）將一般負荷和波動負荷分開，并在波動負荷的供電線路上設(shè)置靜止補償器。波動負荷電源輸電系統(tǒng)一般負荷限制電壓波動的措施波動負荷電源輸電系統(tǒng)一般負荷電力系統(tǒng)分析第9章電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整9.2.2中樞點的電壓管理1.中樞點的電壓管理什么是中樞點？電壓中樞點是指大型發(fā)電廠和樞紐變電所的母線，系統(tǒng)電壓管理通常是對電壓中樞點的電壓進行控制和調(diào)整。2.中樞點的調(diào)壓方式逆調(diào)壓：最大負荷時升高電壓，最小負荷時降低中樞點電壓。調(diào)壓范圍105%△UN

—%△UN

。順調(diào)壓：最大負荷時允許中樞點電壓降低；最小負荷時允許中樞點電壓升高。調(diào)壓范圍102.5%△UN

—107.5%△UN

。恒調(diào)壓：在任何負荷下，中樞點的電壓均保持為大約恒定的數(shù)值。調(diào)壓范圍（102—105%）△UN

。逆調(diào)壓，順調(diào)壓，恒調(diào)壓電力系統(tǒng)分析第9章電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整9.3電力系統(tǒng)調(diào)整電壓的基本原理調(diào)整用戶端電壓Ub的措施：（1）調(diào)節(jié)勵磁電流以改變發(fā)電機端電壓UG。（2）適當選擇變壓器的變比k。（3）并聯(lián)無功補償設(shè)備，改變無功功率Q的分布。（4）串聯(lián)電容器抵償感抗，改善網(wǎng)絡(luò)的電抗參數(shù)X。圖9-11簡單電力系統(tǒng)電壓關(guān)系圖（a）簡單電力系統(tǒng)電壓關(guān)系圖（b）等值電路圖負荷節(jié)點b的電壓電力系統(tǒng)分析第9章電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整9.4利用發(fā)電機調(diào)壓~圖發(fā)電機逆調(diào)壓時的電壓分布（a）系統(tǒng)圖（b）電壓分布~圖多電壓級系統(tǒng)中的電壓損耗電力系統(tǒng)分析第9章電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整9.5改變變壓器的分接頭調(diào)壓9.5.1降壓變壓器分接頭的選擇圖降壓變壓器及其等值電路（1）最大負荷時，變壓器的變比得（2）最小負荷時，選擇的高壓繞組分接頭電壓為（3）變壓器的分接頭取平均值電力系統(tǒng)分析第9章電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整9.5.2升壓變壓器分接頭的選擇圖升壓變壓器及其等值電路~最大、最小負荷時所選變壓器的分解頭電壓為9.5.3三繞組變壓器分接頭的選擇雙繞組變壓器分接頭選擇公式同樣適用，同時考慮電源連接情況與電壓的要求。9.5.4有載調(diào)壓變壓器的使用電力系統(tǒng)分析第9章電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整圖9-11有載調(diào)壓器原理接線電力系統(tǒng)分析第9章電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整9.6并聯(lián)無功補償設(shè)備調(diào)壓9.6.1按調(diào)壓要求選擇無功補償設(shè)備1.選用并聯(lián)電容器并聯(lián)電容器的運行方式：在最小負荷時全部退出；在最大負荷時全部投入。先計算最小負荷時高壓側(cè)分接頭電壓然后計算最大負荷時應(yīng)裝設(shè)的無功補償容量最后校驗變電站低壓母線的實際電壓是否滿足調(diào)壓要求。圖簡單電力網(wǎng)的無功功率補償電力系統(tǒng)分析第9章電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整2.選用調(diào)相機最大負荷時，調(diào)相機發(fā)出無功，升高電壓；最小負荷時，調(diào)相機吸收無功，降低電壓。最大負荷時，調(diào)相機容量為最小負荷時，其容量為Α為調(diào)相機能欠激運行的最大容量系數(shù)，取值范圍0.5-0.65。兩式相除得確定變比為電力系統(tǒng)分析第9章電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整9.7串聯(lián)電容器調(diào)壓未串聯(lián)電容器時的電壓損耗串聯(lián)電容器后有串聯(lián)電容器后，減小的電壓損耗為所以串聯(lián)電容器后的容抗為每個電容器的容量應(yīng)滿足下列關(guān)系三相電容器組的總?cè)萘繛檠a償度：補償所需的容抗值和被補償電力線路原來的感抗值之比。電力系統(tǒng)分析第9章電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整采用并聯(lián)電容器補償和采用串聯(lián)電容器補償?shù)谋容^：（1）為減小同樣大小的電壓損耗，需設(shè)置的串聯(lián)電容器容量僅為并聯(lián)電容器容量的17%-25%。（2）串聯(lián)電容器適用于電壓波動頻繁的場合，而并聯(lián)電容器不適用。（3）串聯(lián)電容器的調(diào)壓效果隨無功負荷大小而變，適用于35kV或60kV，負荷波動大而頻繁，功率因數(shù)很低的線路上。（4）并聯(lián)電容器直接減少線路有功功率的損耗，串聯(lián)電容器主要借提高電力線路的電壓水平減少線路的無功功率損耗。圖9-14串聯(lián)電容器組電力系統(tǒng)分析第9章電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整第10章電力系統(tǒng)的經(jīng)濟運行10.1電力網(wǎng)的電能損耗計算10.2降低網(wǎng)損的技術(shù)措施10.3電力系統(tǒng)有功功率負荷的經(jīng)濟分配10.4電力系統(tǒng)無功功率的最優(yōu)分布10.1電力網(wǎng)的電能損耗計算10.1.1輸電線路的電能損耗計算T時間段內(nèi)的電能損耗為線路全年實際電能損耗。線路全年電能損耗為什么是最大負荷損耗時間？若線路中輸送的功率一直保持為最大負荷功率，對應(yīng)該負荷下線路的有功功率損耗為在小時內(nèi)恰好損耗完，則稱為最大負荷損耗時間。電力系統(tǒng)分析第10章電力系統(tǒng)的經(jīng)濟運行線路上有多個負荷時，全年電能損耗為根據(jù)各段線路的和查表而得。和計算公式如下：電力系統(tǒng)分析第10章電力系統(tǒng)的經(jīng)濟運行10.1.2變壓器的電能損耗計算雙繞組變壓器的年電能損耗三繞組變壓器的年電能損耗改寫成電力系統(tǒng)分析第10章電力系統(tǒng)的經(jīng)濟運行什么是電力網(wǎng)的損耗電量？稱同一計量時段在所有送電、變電和配電環(huán)節(jié)中所損耗的電量為電力網(wǎng)的損耗電量。10.2降低網(wǎng)損的技術(shù)措施電力網(wǎng)的網(wǎng)損率為降低網(wǎng)損的意義：節(jié)約投資和減少能源消耗。降低網(wǎng)損的措施1.提高用戶功率因數(shù)，減少輸送的無功功率2.改善閉式網(wǎng)絡(luò)的功率分布3.合理確定電力網(wǎng)的運行電壓水平4.合理組織變壓器的經(jīng)濟運行5.