《電力系統(tǒng)分析》課件

電力系統(tǒng)分析本課件旨在全面介紹電力系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)知識(shí)、核心概念和實(shí)用方法。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，您將能夠掌握電力系統(tǒng)建模、潮流計(jì)算、故障分析、穩(wěn)定性分析等關(guān)鍵技能，為從事電力系統(tǒng)相關(guān)領(lǐng)域的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我們將深入探討電力系統(tǒng)的組成、運(yùn)行特點(diǎn)以及各種分析方法，并通過(guò)實(shí)際案例分析，幫助您更好地理解和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。課程簡(jiǎn)介本課程系統(tǒng)介紹電力系統(tǒng)分析的基本理論、方法和應(yīng)用，內(nèi)容涵蓋電力系統(tǒng)建模、潮流計(jì)算、故障分析、穩(wěn)定性分析、控制與保護(hù)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、規(guī)劃設(shè)計(jì)等多個(gè)方面。通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生將掌握電力系統(tǒng)分析的基本技能，具備解決電力系統(tǒng)實(shí)際問(wèn)題的能力。課程目標(biāo)掌握電力系統(tǒng)分析的基本理論和方法，能夠建立電力系統(tǒng)模型并進(jìn)行潮流計(jì)算、故障分析和穩(wěn)定性分析。課程內(nèi)容電力系統(tǒng)建模、潮流計(jì)算、故障分析、穩(wěn)定性分析、控制與保護(hù)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、規(guī)劃設(shè)計(jì)等。電力系統(tǒng)的重要性電力系統(tǒng)是現(xiàn)代社會(huì)的基礎(chǔ)設(shè)施，為各行各業(yè)提供電力能源。電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行對(duì)社會(huì)發(fā)展至關(guān)重要。電力系統(tǒng)的重要性體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1經(jīng)濟(jì)發(fā)展電力系統(tǒng)為工業(yè)生產(chǎn)、商業(yè)活動(dòng)和居民生活提供動(dòng)力，是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要保障。2社會(huì)穩(wěn)定電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)系到社會(huì)穩(wěn)定，任何電力中斷都可能造成嚴(yán)重的社會(huì)影響。3國(guó)家安全電力系統(tǒng)是國(guó)家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，其安全可靠運(yùn)行對(duì)國(guó)家安全具有重要意義。電力系統(tǒng)的組成電力系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，由多個(gè)環(huán)節(jié)組成，共同完成電能的生產(chǎn)、傳輸、分配和使用。主要組成部分包括：發(fā)電廠將各種一次能源轉(zhuǎn)化為電能的場(chǎng)所，如火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠、核電站等。變電站用于變換電壓等級(jí)，實(shí)現(xiàn)電能的升壓和降壓，以滿足不同電壓等級(jí)的用電需求。輸電線路用于遠(yuǎn)距離輸送電能，通常采用高壓輸電，以減少線路損耗。配電線路用于將電能分配給用戶，通常采用低壓配電。電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)電力系統(tǒng)是一個(gè)實(shí)時(shí)運(yùn)行的復(fù)雜系統(tǒng)，具有以下主要運(yùn)行特點(diǎn)：實(shí)時(shí)性電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)隨時(shí)變化，需要實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)整。穩(wěn)定性電力系統(tǒng)需要保持穩(wěn)定運(yùn)行，避免出現(xiàn)電壓崩潰、頻率失穩(wěn)等問(wèn)題。平衡性電力系統(tǒng)的發(fā)電量需要與用電量保持平衡，以維持系統(tǒng)的正常運(yùn)行。此外，電力系統(tǒng)還具有高可靠性、高效率和高自動(dòng)化等特點(diǎn)。電力系統(tǒng)分析的目的電力系統(tǒng)分析的目的是為了更好地了解和掌握電力系統(tǒng)的運(yùn)行規(guī)律，從而保證電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。具體目的包括：1安全評(píng)估評(píng)估電力系統(tǒng)在不同運(yùn)行條件下的安全水平，判斷是否存在安全隱患。2優(yōu)化運(yùn)行通過(guò)優(yōu)化調(diào)度，降低運(yùn)行成本，提高能源利用效率。3規(guī)劃設(shè)計(jì)為電力系統(tǒng)規(guī)劃提供依據(jù)，確保系統(tǒng)能夠滿足未來(lái)的用電需求。電力系統(tǒng)分析是電力工程師的重要工具，可以幫助他們更好地解決實(shí)際問(wèn)題。電力系統(tǒng)分析的內(nèi)容電力系統(tǒng)分析的內(nèi)容非常廣泛，涵蓋了電力系統(tǒng)運(yùn)行的各個(gè)方面。主要內(nèi)容包括：潮流計(jì)算計(jì)算電力系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行下的電壓、電流、功率等參數(shù)。故障分析分析電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)的電流分布和電壓變化。穩(wěn)定性分析分析電力系統(tǒng)在受到擾動(dòng)后的穩(wěn)定性。優(yōu)化調(diào)度優(yōu)化電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式，降低運(yùn)行成本。電力系統(tǒng)分析的方法電力系統(tǒng)分析的方法多種多樣，可以根據(jù)不同的分析目的和系統(tǒng)特點(diǎn)選擇合適的方法。常用的方法包括：數(shù)值計(jì)算法通過(guò)計(jì)算機(jī)求解電力系統(tǒng)方程組，得到精確的數(shù)值解。1解析法通過(guò)數(shù)學(xué)推導(dǎo)，得到電力系統(tǒng)問(wèn)題的解析解。2仿真法通過(guò)建立電力系統(tǒng)仿真模型，模擬系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。3各種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇。電力系統(tǒng)建模概述電力系統(tǒng)建模是電力系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)，是將實(shí)際電力系統(tǒng)抽象為數(shù)學(xué)模型的過(guò)程。模型的準(zhǔn)確性直接影響分析結(jié)果的可靠性。電力系統(tǒng)建模的主要任務(wù)包括：1模型驗(yàn)證2參數(shù)確定3模型選擇建模需要考慮系統(tǒng)的復(fù)雜程度和分析的目的，選擇合適的模型。電力系統(tǒng)元件模型：發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的設(shè)備，是電力系統(tǒng)的重要組成部分。發(fā)電機(jī)的模型需要考慮其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特性。常用的發(fā)電機(jī)模型包括：1經(jīng)典模型2二階模型3詳細(xì)模型不同模型的復(fù)雜程度不同，需要根據(jù)分析的需要選擇合適的模型。電力系統(tǒng)元件模型：變壓器變壓器是電力系統(tǒng)中重要的電壓變換設(shè)備，其模型需要考慮其變比、損耗等參數(shù)。常用的變壓器模型包括：IdealEquivalentDetailed理想變壓器模型忽略了變壓器的損耗，等值電路模型考慮了變壓器的損耗，詳細(xì)模型則更加精確。電力系統(tǒng)元件模型：輸電線路輸電線路是電力系統(tǒng)中用于遠(yuǎn)距離輸送電能的設(shè)備，其模型需要考慮其電阻、電感、電容等參數(shù)。常用的輸電線路模型包括：短線模型適用于短距離輸電線路，忽略線路的電容。中線模型適用于中距離輸電線路，考慮線路的電容。長(zhǎng)線模型適用于長(zhǎng)距離輸電線路，采用分布參數(shù)模型。電力系統(tǒng)元件模型：負(fù)荷負(fù)荷是電力系統(tǒng)中的用電設(shè)備，其模型需要考慮其電壓、頻率等特性。常用的負(fù)荷模型包括：靜態(tài)負(fù)荷模型用代數(shù)方程描述負(fù)荷的電壓、頻率特性，適用于潮流計(jì)算等靜態(tài)分析。動(dòng)態(tài)負(fù)荷模型用微分方程描述負(fù)荷的動(dòng)態(tài)特性，適用于穩(wěn)定性分析等動(dòng)態(tài)分析。負(fù)荷模型對(duì)電力系統(tǒng)分析結(jié)果有重要影響，需要仔細(xì)選擇。電力系統(tǒng)等值電路電力系統(tǒng)等值電路是將電力系統(tǒng)中的各個(gè)元件用等效的電阻、電感、電容等元件代替，從而簡(jiǎn)化電力系統(tǒng)分析的模型。等值電路可以幫助我們更好地理解電力系統(tǒng)的運(yùn)行特性。1正序網(wǎng)絡(luò)用于分析對(duì)稱故障。2負(fù)序網(wǎng)絡(luò)用于分析不對(duì)稱故障。3零序網(wǎng)絡(luò)用于分析接地故障。不同類型的故障需要使用不同的等值電路進(jìn)行分析。阻抗標(biāo)幺值標(biāo)幺值是一種將電力系統(tǒng)中的各個(gè)參數(shù)轉(zhuǎn)化為相對(duì)于基準(zhǔn)值的比例值的方法，可以簡(jiǎn)化電力系統(tǒng)計(jì)算。阻抗標(biāo)幺值是指阻抗相對(duì)于基準(zhǔn)阻抗的比例值。計(jì)算公式如下：Zpu=Z實(shí)際/Z基準(zhǔn)使用標(biāo)幺值可以消除不同電壓等級(jí)之間的影響，方便電力系統(tǒng)分析。電抗標(biāo)幺值電抗標(biāo)幺值是指電抗相對(duì)于基準(zhǔn)電抗的比例值。電抗是電力系統(tǒng)中重要的參數(shù)，對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行特性有重要影響。電抗標(biāo)幺值的計(jì)算公式與阻抗標(biāo)幺值類似：Xpu=X實(shí)際/X基準(zhǔn)電抗標(biāo)幺值在電力系統(tǒng)潮流計(jì)算、故障分析等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。導(dǎo)納標(biāo)幺值導(dǎo)納是阻抗的倒數(shù)，導(dǎo)納標(biāo)幺值是指導(dǎo)納相對(duì)于基準(zhǔn)導(dǎo)納的比例值。導(dǎo)納標(biāo)幺值在電力系統(tǒng)潮流計(jì)算中經(jīng)常使用。計(jì)算公式如下：Ypu=Y實(shí)際/Y基準(zhǔn)導(dǎo)納標(biāo)幺值可以簡(jiǎn)化電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的方程組。電力系統(tǒng)潮流計(jì)算概述電力系統(tǒng)潮流計(jì)算是指計(jì)算電力系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行下的電壓、電流、功率等參數(shù)。潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)，為電力系統(tǒng)的運(yùn)行、控制、規(guī)劃提供依據(jù)。主要內(nèi)容包括：目的計(jì)算電力系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行下的電壓、電流、功率等參數(shù)，為電力系統(tǒng)的運(yùn)行、控制、規(guī)劃提供依據(jù)。數(shù)學(xué)模型建立電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的數(shù)學(xué)模型，包括節(jié)點(diǎn)功率平衡方程等。計(jì)算方法選擇合適的潮流計(jì)算方法，如高斯-賽德?tīng)柗?、牛頓-拉夫遜法、PQ分解法等。潮流計(jì)算的目的潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)分析的重要組成部分，其主要目的包括：電壓分析計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的電壓幅值和相角，判斷電壓是否在允許范圍內(nèi)。功率分析計(jì)算各線路的功率潮流，判斷線路是否過(guò)負(fù)荷。損耗分析計(jì)算電力系統(tǒng)的功率損耗，評(píng)估系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。潮流計(jì)算結(jié)果可以為電力系統(tǒng)的運(yùn)行、控制和規(guī)劃提供重要參考。潮流計(jì)算的數(shù)學(xué)模型電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的數(shù)學(xué)模型主要包括節(jié)點(diǎn)功率平衡方程。節(jié)點(diǎn)功率平衡方程描述了電力系統(tǒng)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的注入功率與流出功率之間的關(guān)系。其一般形式為：Pi-Pgi=Vi*ΣVj*Yij*cos(θij+δj-δi)Qi-Qgi=Vi*ΣVj*Yij*sin(θij+δj-δi)其中，Pi、Qi為節(jié)點(diǎn)i的注入有功功率和無(wú)功功率，Pgi、Qgi為節(jié)點(diǎn)i的發(fā)電機(jī)有功功率和無(wú)功功率，Vi、δi為節(jié)點(diǎn)i的電壓幅值和相角，Yij、θij為節(jié)點(diǎn)i和節(jié)點(diǎn)j之間的導(dǎo)納幅值和相角。潮流計(jì)算的常用方法：高斯-賽德?tīng)柗ǜ咚?賽德?tīng)柗ㄊ且环N迭代法，用于求解電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的節(jié)點(diǎn)電壓方程。其基本思想是：將節(jié)點(diǎn)電壓方程轉(zhuǎn)化為迭代格式，通過(guò)不斷迭代，逐步逼近方程的解。高斯-賽德?tīng)柗ǖ膬?yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單易懂，計(jì)算量小，但收斂速度較慢。適用于規(guī)模較小的電力系統(tǒng)。1優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)單易懂，計(jì)算量小。2缺點(diǎn)收斂速度較慢，對(duì)初值敏感。潮流計(jì)算的常用方法：牛頓-拉夫遜法牛頓-拉夫遜法是一種迭代法，用于求解電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的非線性方程組。其基本思想是：將非線性方程組線性化，然后求解線性方程組，得到電壓修正量，再用電壓修正量更新電壓，重復(fù)以上步驟，直到滿足收斂條件。牛頓-拉夫遜法的優(yōu)點(diǎn)是收斂速度快，魯棒性強(qiáng)，但計(jì)算量大。適用于規(guī)模較大的電力系統(tǒng)。優(yōu)點(diǎn)收斂速度快，魯棒性強(qiáng)。缺點(diǎn)計(jì)算量大，需要計(jì)算雅可比矩陣。潮流計(jì)算的常用方法：PQ分解法PQ分解法是一種近似的潮流計(jì)算方法，適用于電力系統(tǒng)的在線潮流計(jì)算。其基本思想是：將潮流計(jì)算方程組分解為P-δ方程和Q-V方程，分別求解，從而簡(jiǎn)化計(jì)算。PQ分解法的優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算速度快，占用內(nèi)存少，但精度較低。適用于對(duì)計(jì)算精度要求不高的場(chǎng)合。優(yōu)點(diǎn)計(jì)算速度快，占用內(nèi)存少。缺點(diǎn)精度較低，適用于對(duì)計(jì)算精度要求不高的場(chǎng)合。潮流計(jì)算結(jié)果分析潮流計(jì)算完成后，需要對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，以判斷電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)是否安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)。主要分析內(nèi)容包括：1電壓分析判斷各節(jié)點(diǎn)電壓是否在允許范圍內(nèi)，是否存在電壓越限的情況。2功率分析判斷各線路功率潮流是否超過(guò)線路的允許載流量，是否存在線路過(guò)負(fù)荷的情況。3損耗分析計(jì)算電力系統(tǒng)的功率損耗，評(píng)估系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。電力系統(tǒng)故障分析概述電力系統(tǒng)故障是指電力系統(tǒng)中的元件發(fā)生短路、斷路等異常情況。故障分析是指分析電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)的電流分布和電壓變化，為電力系統(tǒng)的保護(hù)和控制提供依據(jù)。主要內(nèi)容包括：故障分類根據(jù)故障的性質(zhì)，將故障分為對(duì)稱故障和不對(duì)稱故障。故障計(jì)算計(jì)算電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)的電流分布和電壓變化。故障評(píng)估評(píng)估故障對(duì)電力系統(tǒng)的影響，為電力系統(tǒng)的保護(hù)和控制提供依據(jù)。故障分析的目的電力系統(tǒng)故障分析的主要目的在于：確定故障類型識(shí)別發(fā)生的故障是短路還是斷路，以及具體的故障類型。1計(jì)算故障電流計(jì)算故障點(diǎn)的電流大小，為保護(hù)裝置的動(dòng)作提供依據(jù)。2評(píng)估故障影響評(píng)估故障對(duì)電力系統(tǒng)電壓、穩(wěn)定性的影響，采取相應(yīng)措施。3通過(guò)故障分析，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除故障，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。故障的分類電力系統(tǒng)故障可以根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類。常見(jiàn)的分類方法包括：1復(fù)合故障2單一故障3對(duì)稱故障4不對(duì)稱故障對(duì)稱故障是指三相電路完全對(duì)稱的故障，如三相短路；不對(duì)稱故障是指三相電路不對(duì)稱的故障，如單相接地短路、兩相短路等。對(duì)稱故障分析對(duì)稱故障分析是指分析電力系統(tǒng)發(fā)生對(duì)稱故障時(shí)的電流分布和電壓變化。對(duì)稱故障分析通常采用正序網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析。通過(guò)對(duì)稱分量法，可以將三相不對(duì)稱電路轉(zhuǎn)化為三個(gè)獨(dú)立的單相電路，從而簡(jiǎn)化計(jì)算。主要內(nèi)容包括：1正序網(wǎng)絡(luò)建模2故障電流計(jì)算3電壓分布計(jì)算三相對(duì)稱短路三相對(duì)稱短路是指電力系統(tǒng)中發(fā)生三相同時(shí)短路的故障。三相對(duì)稱短路是一種嚴(yán)重的故障，會(huì)產(chǎn)生很大的短路電流，對(duì)電力設(shè)備造成很大的沖擊。三相對(duì)稱短路分析是電力系統(tǒng)故障分析的重要內(nèi)容。在電力系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)、變壓器和輸電線路都可能發(fā)生三相對(duì)稱短路。不對(duì)稱故障分析不對(duì)稱故障分析是指分析電力系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱故障時(shí)的電流分布和電壓變化。不對(duì)稱故障分析需要采用對(duì)稱分量法，將三相不對(duì)稱電路轉(zhuǎn)化為正序、負(fù)序和零序三個(gè)獨(dú)立的單相電路進(jìn)行分析。常見(jiàn)的不對(duì)稱故障包括：?jiǎn)蜗嘟拥囟搪芬幌嗯c大地之間的短路。兩相短路兩相之間的短路。兩相接地短路兩相與大地之間的短路。單相接地短路單相接地短路是指電力系統(tǒng)中一相與大地之間發(fā)生短路的故障。單相接地短路是一種常見(jiàn)的不對(duì)稱故障，其特點(diǎn)是短路電流較小，但會(huì)引起零序電流，對(duì)電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)產(chǎn)生影響。在分析單相接地短路時(shí)，需要考慮零序網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)。影響短路電流較小，但會(huì)引起零序電流，對(duì)電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)產(chǎn)生影響。分析方法需要考慮零序網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)，計(jì)算零序電流和電壓。兩相短路兩相短路是指電力系統(tǒng)中兩相之間發(fā)生短路的故障。兩相短路是一種常見(jiàn)的不對(duì)稱故障，其特點(diǎn)是短路電流較大，會(huì)對(duì)電力設(shè)備造成沖擊。在分析兩相短路時(shí)，需要考慮正序網(wǎng)絡(luò)和負(fù)序網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)。1特點(diǎn)短路電流較大，會(huì)對(duì)電力設(shè)備造成沖擊。2分析方法需要考慮正序網(wǎng)絡(luò)和負(fù)序網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)，計(jì)算正序電流和負(fù)序電流。兩相接地短路兩相接地短路是指電力系統(tǒng)中兩相同時(shí)與大地之間發(fā)生短路的故障。兩相接地短路是一種嚴(yán)重的不對(duì)稱故障，其特點(diǎn)是短路電流較大，且會(huì)引起零序電流，對(duì)電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)產(chǎn)生影響。在分析兩相接地短路時(shí)，需要考慮正序網(wǎng)絡(luò)、負(fù)序網(wǎng)絡(luò)和零序網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)。特點(diǎn)短路電流較大，且會(huì)引起零序電流，對(duì)電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)產(chǎn)生影響。分析方法需要考慮正序網(wǎng)絡(luò)、負(fù)序網(wǎng)絡(luò)和零序網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)，計(jì)算正序電流、負(fù)序電流和零序電流。短路電流計(jì)算短路電流計(jì)算是電力系統(tǒng)故障分析的重要內(nèi)容，是指計(jì)算電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)的電流大小。短路電流的大小直接關(guān)系到電力設(shè)備的選型和保護(hù)裝置的配置。常用的短路電流計(jì)算方法包括：標(biāo)幺值法采用標(biāo)幺值進(jìn)行計(jì)算，簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程。疊加定理利用疊加定理計(jì)算短路電流。戴維南定理利用戴維南定理計(jì)算短路電流。故障電流分布故障電流分布是指電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，各線路的電流大小和方向。了解故障電流分布可以幫助我們更好地了解故障的傳播路徑和影響范圍，為電力系統(tǒng)的保護(hù)和控制提供依據(jù)。需要注意的是，故障電流主要集中在靠近故障點(diǎn)的線路中。1靠近故障點(diǎn)的線路電流最大，受影響最嚴(yán)重。2遠(yuǎn)離故障點(diǎn)的線路電流較小，受影響較小。電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析概述電力系統(tǒng)穩(wěn)定性是指電力系統(tǒng)在受到擾動(dòng)后，能否恢復(fù)到新的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。穩(wěn)定性是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保障。電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析的主要內(nèi)容包括：靜態(tài)穩(wěn)定性分析電力系統(tǒng)在小擾動(dòng)下的穩(wěn)定性。暫態(tài)穩(wěn)定性分析電力系統(tǒng)在大擾動(dòng)下的穩(wěn)定性。動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性分析電力系統(tǒng)在連續(xù)擾動(dòng)下的穩(wěn)定性。穩(wěn)定性的概念電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性是指電力系統(tǒng)在受到擾動(dòng)后，能否保持或恢復(fù)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的能力。類似于一個(gè)受到擾動(dòng)的鐘擺，如果鐘擺能夠回到平衡位置，則系統(tǒng)是穩(wěn)定的；如果鐘擺無(wú)法回到平衡位置，則系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。擾動(dòng)可能來(lái)自負(fù)荷變化、發(fā)電機(jī)跳閘、線路故障等。維持同步發(fā)電機(jī)保持同步運(yùn)行，不發(fā)生失步。1電壓穩(wěn)定各節(jié)點(diǎn)電壓保持在允許范圍內(nèi)，不發(fā)生電壓崩潰。2阻尼振蕩系統(tǒng)中的振蕩能夠迅速衰減，不發(fā)生持續(xù)振蕩。3穩(wěn)定性的分類：靜態(tài)穩(wěn)定性靜態(tài)穩(wěn)定性是指電力系統(tǒng)在受到小擾動(dòng)后，能否恢復(fù)到新的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。靜態(tài)穩(wěn)定性分析通常采用小信號(hào)分析方法，分析電力系統(tǒng)的特征根，判斷系統(tǒng)是否穩(wěn)定。影響因素包括：1控制系統(tǒng)參數(shù)2網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3運(yùn)行方式提高靜態(tài)穩(wěn)定性可以提高電力系統(tǒng)對(duì)小擾動(dòng)的抵抗能力。穩(wěn)定性的分類：暫態(tài)穩(wěn)定性暫態(tài)穩(wěn)定性是指電力系統(tǒng)在受到大擾動(dòng)后，能否恢復(fù)到新的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。暫態(tài)穩(wěn)定性分析通常采用時(shí)域仿真方法，模擬電力系統(tǒng)在大擾動(dòng)下的動(dòng)態(tài)過(guò)程，判斷系統(tǒng)是否穩(wěn)定。影響因素包括：1故障類型2切除時(shí)間3發(fā)電機(jī)特性提高暫態(tài)穩(wěn)定性可以提高電力系統(tǒng)對(duì)大擾動(dòng)的抵抗能力。穩(wěn)定性的分類：動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性是指電力系統(tǒng)在受到連續(xù)擾動(dòng)后，能否保持穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性分析需要考慮電力系統(tǒng)的控制系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)的作用。主要內(nèi)容包括：AVRPSSGovernor動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性受到自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器（AVR）、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）和調(diào)速器等控制系統(tǒng)的影響。提高穩(wěn)定性的措施提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性可以采取多種措施，主要包括：FACTS技術(shù)采用靈活交流輸電系統(tǒng)（FACTS）技術(shù)，提高電力系統(tǒng)的輸電能力和穩(wěn)定性。WAMS技術(shù)采用廣域測(cè)量系統(tǒng)（WAMS）技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)采取控制措施。儲(chǔ)能技術(shù)采用儲(chǔ)能技術(shù)，平滑電力系統(tǒng)的功率波動(dòng)，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。電力系統(tǒng)控制與保護(hù)概述電力系統(tǒng)控制與保護(hù)是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。電力系統(tǒng)控制是指通過(guò)調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，使電力系統(tǒng)保持在安全、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行狀態(tài)。電力系統(tǒng)保護(hù)是指在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，及時(shí)切除故障設(shè)備，防止故障擴(kuò)大，保護(hù)電力設(shè)備和人身安全。主要內(nèi)容包括：控制目的保證電力系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。保護(hù)目的保護(hù)電力設(shè)備和人身安全。電力系統(tǒng)控制的目的電力系統(tǒng)控制的主要目的是：1電壓控制維持各節(jié)點(diǎn)電壓在允許范圍內(nèi)。2頻率控制維持系統(tǒng)頻率在額定值附近。3功率控制合理分配發(fā)電機(jī)的有功功率和無(wú)功功率。通過(guò)電力系統(tǒng)控制，可以提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率和可靠性。電力系統(tǒng)保護(hù)的目的電力系統(tǒng)保護(hù)的主要目的是：速動(dòng)性在最短的時(shí)間內(nèi)切除故障設(shè)備。選擇性只切除故障設(shè)備，不影響非故障設(shè)備的運(yùn)行。靈敏性能夠可靠地檢測(cè)到各種類型的故障。通過(guò)電力系統(tǒng)保護(hù)，可以防止故障擴(kuò)大，保護(hù)電力設(shè)備和人身安全。繼電保護(hù)原理繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)保護(hù)的主要手段，其基本原理是：檢測(cè)通過(guò)傳感器檢測(cè)電力系統(tǒng)中的電壓、電流等參數(shù)。判斷根據(jù)檢測(cè)到的參數(shù)，判斷是否發(fā)生故障。執(zhí)行如果判斷發(fā)生故障，則發(fā)出跳閘指令，切除故障設(shè)備。自動(dòng)重合閘自動(dòng)重合閘是指在電力系統(tǒng)發(fā)生瞬時(shí)性故障后，自動(dòng)將斷路器合閘，恢復(fù)供電的裝置。自動(dòng)重合閘可以提高電力系統(tǒng)的供電可靠性。主要用于線路故障的快速恢復(fù)。1故障發(fā)生線路發(fā)生瞬時(shí)性故障，斷路器跳閘。2延時(shí)經(jīng)過(guò)一定的延時(shí)后，自動(dòng)重合閘裝置發(fā)出合閘指令。3重合閘斷路器自動(dòng)合閘，恢復(fù)供電。電力系統(tǒng)自動(dòng)化電力系統(tǒng)自動(dòng)化是指利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)監(jiān)控、自動(dòng)控制和自動(dòng)保護(hù)。電力系統(tǒng)自動(dòng)化可以提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率和可靠性。主要內(nèi)容包括：SCADA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集。EMS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的能量管理和優(yōu)化調(diào)度。DMS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的自動(dòng)化管理。電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是指在保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，以最低的成本滿足用戶的用電需求。主要內(nèi)容包括：經(jīng)濟(jì)調(diào)度合理分配發(fā)電機(jī)的有功功率，降低發(fā)電成本。1最優(yōu)潮流優(yōu)化電力系統(tǒng)的潮流分布，降低線路損耗。2無(wú)功優(yōu)化調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)的無(wú)功功率，提高電壓水平。3電力系統(tǒng)電壓控制電力系統(tǒng)電壓控制是指通過(guò)調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)中的各種元件，使各節(jié)點(diǎn)的電壓保持在允許范圍內(nèi)。電壓過(guò)高或過(guò)低都會(huì)影響電力設(shè)備的正常運(yùn)行。常用的電壓控制手段包括：1投切電容器2調(diào)節(jié)變壓器分接頭3調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)無(wú)功功率無(wú)功功率平衡無(wú)功功率平衡是指電力系統(tǒng)中無(wú)功功率的產(chǎn)生和消耗達(dá)到平衡。無(wú)功功率不足會(huì)導(dǎo)致電壓下降，無(wú)功功率過(guò)剩會(huì)導(dǎo)致電壓升高。通過(guò)調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)中的無(wú)功功率源，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率的平衡，提高電壓水平。常用的無(wú)功功率源包括：1發(fā)電機(jī)2調(diào)相機(jī)3靜止無(wú)功補(bǔ)償器（SVC）電力系統(tǒng)規(guī)劃概述電力系統(tǒng)規(guī)劃是指根據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和電力負(fù)荷增長(zhǎng)的需要，對(duì)未來(lái)電力系統(tǒng)的發(fā)展方向、規(guī)模和結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃。電力系統(tǒng)規(guī)劃是電力系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)。主要內(nèi)容包括：電力系統(tǒng)規(guī)劃涉及發(fā)電、輸電和配電等多個(gè)方面。電力系統(tǒng)規(guī)劃的目的電力系統(tǒng)規(guī)劃的主要目的是：保證可靠供電滿足用戶的用電需求，保證供電的可靠性。經(jīng)濟(jì)合理以最低的成本滿足用戶的用電需求。環(huán)境友好減少電力系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的影響。電力系統(tǒng)規(guī)劃的內(nèi)容電力系統(tǒng)規(guī)劃的內(nèi)容非常廣泛，主要包括：負(fù)荷預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)未來(lái)電力負(fù)荷的大小和分布。電源規(guī)劃規(guī)劃未來(lái)電源的類型、容量和位置。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃規(guī)劃未來(lái)輸電線路和變電站的建設(shè)。負(fù)荷預(yù)測(cè)負(fù)荷預(yù)測(cè)是指預(yù)測(cè)未來(lái)電力負(fù)荷的大小和分布。負(fù)荷預(yù)測(cè)是電力系統(tǒng)規(guī)劃的基礎(chǔ)。常用的負(fù)荷預(yù)測(cè)方法包括：1時(shí)間序列法根據(jù)歷史負(fù)荷數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)未來(lái)負(fù)荷。2回歸分析法根據(jù)影響負(fù)荷的因素，建立回歸模型，預(yù)測(cè)未來(lái)負(fù)荷。3