《電力系統(tǒng)分析與應(yīng)用課件》課件

電力系統(tǒng)分析與應(yīng)用課件本課件旨在介紹電力系統(tǒng)分析與應(yīng)用的基本概念、原理和方法，并結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行講解。by課程簡(jiǎn)介課程目標(biāo)幫助學(xué)生掌握電力系統(tǒng)分析的基本原理和方法，并能運(yùn)用這些知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。課程內(nèi)容涵蓋電力系統(tǒng)概述、發(fā)電廠、輸電線(xiàn)路、負(fù)荷模型、電力潮流分析、線(xiàn)路故障分析、功率質(zhì)量分析、電力系統(tǒng)穩(wěn)定性、電力系統(tǒng)規(guī)劃等內(nèi)容。電力系統(tǒng)概述發(fā)電將各種能源轉(zhuǎn)化為電能，例如火力發(fā)電、水力發(fā)電、核能發(fā)電等。輸電將發(fā)電廠發(fā)出的電能通過(guò)高壓輸電線(xiàn)路傳輸?shù)礁髫?fù)荷中心。配電將高壓電能轉(zhuǎn)換為低壓電能，并分配到各用戶(hù)。用電用戶(hù)使用電力進(jìn)行生產(chǎn)、生活等活動(dòng)。發(fā)電廠火力發(fā)電利用燃燒燃料產(chǎn)生蒸汽，推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。例如燃煤發(fā)電廠、燃?xì)獍l(fā)電廠等。水力發(fā)電利用水力推動(dòng)水輪機(jī)發(fā)電。例如水庫(kù)發(fā)電、河流發(fā)電等。核能發(fā)電利用核裂變產(chǎn)生的熱能發(fā)電。例如核電站。發(fā)電機(jī)1同步發(fā)電機(jī)2異步發(fā)電機(jī)3直流發(fā)電機(jī)變壓器升壓變壓器將低壓電能升高到高壓，以便遠(yuǎn)距離輸電。降壓變壓器將高壓電能降壓到低壓，以便用戶(hù)使用。電力變壓器用于連接發(fā)電廠、輸電線(xiàn)路、變電站等。輸電線(xiàn)路架空線(xiàn)路線(xiàn)路架設(shè)在高空，采用絕緣子進(jìn)行絕緣。地下電纜線(xiàn)路埋在地下，采用絕緣電纜進(jìn)行絕緣。輸電線(xiàn)路參數(shù)R電阻線(xiàn)路的電阻值會(huì)影響線(xiàn)路的功率損耗。X電抗線(xiàn)路的電抗值會(huì)影響線(xiàn)路的電壓降落。C電容線(xiàn)路的電容值會(huì)影響線(xiàn)路的容抗。輸電線(xiàn)路基本方程1電壓降落方程2功率傳輸方程3線(xiàn)路損耗方程輸電線(xiàn)路電壓穩(wěn)定性1電壓崩潰當(dāng)線(xiàn)路電壓降落到一定程度時(shí)，就會(huì)發(fā)生電壓崩潰。2電壓穩(wěn)定極限線(xiàn)路可以穩(wěn)定傳輸?shù)淖畲蠊β省?電壓穩(wěn)定裕度線(xiàn)路的實(shí)際傳輸功率與電壓穩(wěn)定極限之間的差值。負(fù)荷模型恒阻抗負(fù)荷負(fù)荷阻抗保持不變。恒功率負(fù)荷負(fù)荷功率保持不變。恒電流負(fù)荷負(fù)荷電流保持不變。負(fù)荷特性負(fù)荷增長(zhǎng)特性隨著時(shí)間的推移，負(fù)荷逐漸增加。負(fù)荷變化特性負(fù)荷隨時(shí)間變化而變化。負(fù)荷分布特性負(fù)荷在不同地區(qū)、不同時(shí)間段的分布情況。線(xiàn)性負(fù)荷潮流分析非線(xiàn)性負(fù)荷潮流分析Newton-Raphson方法一種常用的非線(xiàn)性潮流分析方法?？焖俪绷魉惴ㄓ糜诳焖偾蠼怆娏Τ绷鞣匠?。Newton-Raphson方法1步驟一初始化潮流方程的解。2步驟二計(jì)算雅可比矩陣。3步驟三求解潮流方程的增量。4步驟四更新潮流方程的解。5步驟五重復(fù)步驟二到步驟四，直到滿(mǎn)足精度要求。柏楊快速算法1假設(shè)線(xiàn)路阻抗很小，忽略線(xiàn)路電抗和電容的影響。2采用線(xiàn)性近似方法求解潮流方程。3計(jì)算速度快，適用于快速分析。線(xiàn)路故障分析短路故障線(xiàn)路發(fā)生短路，導(dǎo)致電流急劇增加。斷路故障線(xiàn)路發(fā)生斷路，導(dǎo)致電流中斷。過(guò)負(fù)荷故障線(xiàn)路負(fù)載超過(guò)額定負(fù)載，導(dǎo)致電流過(guò)載。短路分析1短路類(lèi)型對(duì)稱(chēng)短路、不對(duì)稱(chēng)短路。2短路電流計(jì)算采用對(duì)稱(chēng)分量法計(jì)算短路電流。3短路保護(hù)設(shè)置短路保護(hù)裝置，及時(shí)切斷故障線(xiàn)路?？煽啃苑治隹煽啃灾笜?biāo)可靠性指標(biāo)用于衡量電力系統(tǒng)的可靠性水平。可靠性評(píng)估評(píng)估電力系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)。可靠性改進(jìn)通過(guò)改進(jìn)電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行，提高可靠性。功率質(zhì)量分析電壓質(zhì)量電壓波動(dòng)、電壓暫降、電壓諧波等問(wèn)題。電流質(zhì)量電流波動(dòng)、電流諧波等問(wèn)題。頻率質(zhì)量頻率波動(dòng)、頻率偏差等問(wèn)題。諧波分析諧波的定義諧波是指頻率為基波頻率整數(shù)倍的交流信號(hào)。諧波分析方法采用諧波分析儀測(cè)量諧波成分。電壓調(diào)節(jié)變壓器分接開(kāi)關(guān)通過(guò)調(diào)整變壓器分接開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)輸出電壓。電壓補(bǔ)償器利用電容器或電感器補(bǔ)償線(xiàn)路電壓降落。無(wú)功補(bǔ)償1提高功率因數(shù)，降低線(xiàn)路損耗。2改善電壓質(zhì)量，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行效率。3常用的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備包括電容器、同步補(bǔ)償器等。電力系統(tǒng)穩(wěn)定性1靜態(tài)穩(wěn)定性是指電力系統(tǒng)在發(fā)生擾動(dòng)后，能否恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)。2動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性是指電力系統(tǒng)在發(fā)生擾動(dòng)后，能否保持同步運(yùn)行。3暫態(tài)穩(wěn)定性是指電力系統(tǒng)在發(fā)生短路等突發(fā)事件后，能否保持同步運(yùn)行。機(jī)組調(diào)速調(diào)速器通過(guò)調(diào)整發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，控制功率輸出。調(diào)速特性調(diào)速器的性能參數(shù)，影響機(jī)組的調(diào)速響應(yīng)速度。電壓控制電壓控制設(shè)備包括變壓器分接開(kāi)關(guān)、電壓補(bǔ)償器等。電壓控制策略根據(jù)負(fù)荷變化情況，合理控制電壓。孤網(wǎng)運(yùn)行孤網(wǎng)特點(diǎn)電力系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，不受外部電網(wǎng)的影響。孤網(wǎng)控制需要進(jìn)行特殊的控制措施，保證孤網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢(shì)提高電力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。能源互補(bǔ)可以實(shí)現(xiàn)不同能源類(lèi)型的互補(bǔ)，提高能源利用效率。電力系統(tǒng)規(guī)劃1規(guī)劃目標(biāo)滿(mǎn)足未來(lái)電力需求，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行效率。2規(guī)劃內(nèi)容發(fā)電廠、輸電線(xiàn)路、變電站等設(shè)施的建設(shè)規(guī)劃。3規(guī)劃方法采用電力系統(tǒng)規(guī)劃軟件進(jìn)行規(guī)劃