电力系统分析课程总结

电力系统分析课程总结报告学院（部）：电气学院专业班级:电气******学生:指导教师:2014年6月28日目录电力系统概述和基本概念1电力系统概述1电力系统中性点的接地方式3电力系统元件参数和等值电路3电力线路参数和等值电路4变压器、电抗器的参数和等值电路4发电机和负荷的参数及等值电路5电力网络的等值电路5简单电力网络潮流的分析与计算6电力线路和变压器的功率损耗和电压降落6开式网络的潮流计算7环形网络的潮流分布7电力系统潮流的计算机算法7电力网络的数学模型8等值变压器模型及其应用8节点导纳矩阵的形成和修改8功率方程和变量及节点分类9高斯-塞德尔法潮流计算9牛顿-拉夫逊法潮流计算94.7P-Q分解法潮流计算9电力系统有功功率的平衡和频率调整1...0...电力系统中有功功率的平衡1..0电力系统的频率调整1..1电力系统的无功功率平衡和电压调整1...1...电力系统中无功功率的平衡1..2电力系统的电压管理1..2电力系统的几种调压方式1..3电力线路导线截面的选择1..3电力系统各元件的序参数和等值电路1...4...对称分量法1..4同步发电机的负序电抗和零序电抗1..4...异步电动机的参数和等值电路1...5...变压器的零序参数和等值电路1...5...电力系统的序网络1...5TOC\o"1-5"\h\z电力系统故障的分析与实用计算1..5由无限大容量电源供电的三相短路的分析与计算1..6.电力系统三相短路的实用计算1...6...电力系统不对称短路的分析与计算1..6...电力系统非全相运行的分析1..7机组的机电特性1..7电力系统运行稳定性的基本概念1...7...同步发电机组的运动方程式1..8发电机的功-角特性方程式1..8异步电动机的机电特性1...8自动调节励磁系统对功-角特性的影响1...8..电力系统的静态稳定性1...9电力系统静态稳定性的基本概念1..9...小扰动法的基本原理和分析在电力系统静态稳定性中的应用2.0电力系统电压、频率及负荷的稳定性2...0..调节励磁对电力系统静态稳定性的影响2..0..保证和提高电力系统静态稳定性的措施2..0..电力系统的暂态稳定性2...111.1电力系统暂态稳定性概述2..1简单电力系统暂态稳定性的定性分析2...2..简单电力系统暂态稳定性的定量分析2...2..发电机转子运动方程的数值解法2..3...提高电力系统暂态稳定性额措施2..3...致2..31电力系统概述和基本概念通过本章的学习，对电力系统的各种概念和各种接线方式有了一定的了解，本章主要学习了：电力系统是由实现电能生产、输送、分配和消费的各种设备组成的统一整体。电能生产过程的最主要特点是，电能的生产、输送和消费在同一时刻实现。对电力系统运行的基本要，安全、优质、经济地向用户供电。电能生产还必须符合环境保护。电力系统中各种电气设备的额定电压和额定频率必须同电力系统的额定电压和额定频率相适应。要了解电源设备和用电设备的额定电压同电力网的额定电压等级的关系。各种不同电压等级的电力线路都有其合理的供电容量和供电围。电力网的接线方式反映了电源和电源之间，电源盒负荷之间的联接关系。不同功能的电力网对其接线方式有不同的要求。发电厂把别种形式的能量转换成电能，电能经过变压器和不同电压等级的输电线路输送并被分配给用户，再通过各种电气设备转换成适合用户需要的别种能量。这些生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体称为电力系统。火电厂的汽轮机、锅炉、供热管道和热用户，水电厂的水轮机和水库等则属于与电能生产相关的动力部分。电力系统中输送和分配电能的部分称为电力网，它包括升降压变压器和各种电压等级的输电线路。在交流电力系统中，发电机、变压器、输配电设备都是三相的，这些设备之间的连接状况，可以用电力系统接线图来示。为简单起见，电力系统接线图一般画成单线的。主要如下总结所示。1.1电力系统概述一、电力系统概述1、电力系统的基本概念（1）电力系统：是指由生产、输送、分配电能的设备，使用电能的设备以及测量、继电保护、控制装置乃至能量管理系统所组成的统一整体。（2）动力系统：在电力系统的基础上又加上动力设备，统称为动力系统。（3）电力网络：电力系统中，各种电压等级的输配电力线路及升降压变压器所成为的部分称为电力网络。2、电力系统的发展概况（1）1882年，英国建成第一座发电厂，原始线路输送的是低压直流电。（2）同年，法国人德普列茨提高了直流输电电压，被认为是世界上第一个电力系统。（3）1891年，第一条三相交流输电线路在德国运行，三相交流输电使输送功率、输电电压、输电距离日益增大。（4）目前，大电力系统不断涌现，甚至出现全国性和国际性电力系统。（5）我国已建成华东、东北、华中、华北、西北、华南六个跨省电力系统，独立的省属电力系统还有、、、和系统。3、电力接线图（1）地理接线图：按比例显示电力系统中各发电厂和变电所相对地理位置，它反映电力线路的路径和相互间的联接，但不能完全显示各电力元件间的连接情况。（2）电气接线图：显示系统中各电力元件之间的电气联系，但不能反映发电厂和变电所的相对地理位置。二、对电力系统运行的基本要求根据电能生产、输送、消费的特殊性，对电力系统运行有如下三点要求。1、保证可靠地持续供电根据用户对用电可靠性的要求，将负荷分为三个等级：第一级负荷第二级负荷第三级负荷电力系统供电的可靠性，就是要保证一级负荷在任何情况下都不停电，二级负荷尽量不停电，三级负荷可以停电。2、保证良好的电能质量良好的电能质量有三个指标：电压质量、频率质量和波形质量。（1）电压偏移：一般不超过用电设备额定电压的±5%。（2）频率偏移：一般不超过±0.2~0.5Hz。（3）波形畸变率：指各次谐波有效值平方和的方根与基波有效值的百分比。3、提高系统运行的经济性电力系统的经济指标一般是指火电厂的煤耗以及电厂的厂用电率和电力网的网损率等。电力系统中性点的接地方式中性点有效接地方式大电流接地方式（需要断路器遮断单中性点接地方式相接地故障电流的）中性点全接地方式中性点经低电抗、中低电阻接地方式①中性点不接地方式小电流接地方式单相接地电弧能够瞬间熄灭的）②中性点经消弧线圈接地方式1、大接地电流方式的电力系统优点：快速切除故障，安全性好；经济性好缺点：供电可靠性差2、小接地电流方式的电力系统优点：供电可靠性高；安全性好缺点：经济性差；易出现谐振电压2电力系统元件参数和等值电路本章主要讲述了电力系统元件参数和等值电路，三相交流电力系统常用星形等值电路来模拟，对称运行时，可用一相等值电路进行分析计算。本章讲的是一相等值电路的参数。架空线路的一相等值参数的计算公式是在三相对称运行状态下导出的。在一相等值电感中考虑了相间互感的影响。架空线路的换位可使各相的等值参数接近相等。采用分裂导线相当于扩大了导线的等效半径，因而能减小电感，增大电容。双绕组变压器等值电路中的电阻、电抗、电导和电纳，可根据变压器铭牌中给出的短路损耗、短路电压、空载损耗和空载电流这四个数据分别算出。对于三绕组变压器，要了解三个绕组的容量比，对于绕组容量不等的变压器，如果给出的短路损耗和短路电压尚未折算为变压器额定容量下的值，先要进行折算，并将折算值分配给各个绕组，然后再按有关公式计算各绕组的电阻和电抗。电力系统中习惯采用标幺制，一个物理量的标幺值是指该物理量的实际值与所选基准值的比值。采用标幺制，首先必须选择基准值。基准值的选择，原则上不应有什么限制。实际上基准值的选择总是希望有利于简化计算和对计算结果的分析。在多级电压的电力网中，基准功率是全网统一的，基准电压则按不同电压等级分别选定，一般选为各级的平均额定电压。2.1电力线路参数和等值电路一、电力线路结构简述1、架空线路（1）导线（2）避雷线（3）杆塔（4）绝缘子（5）金具2、电缆线路二、电力线路的参数三、电力线路的等值电路由于正常运行的电力系统三相是对称的，三相参数完全相同，三相电压、电流的有效值相同，所以可用单相等值电路代表三相。因此，对电力线路只作单相等值电路即可。严格地说，电力线路的参数是均匀分布的，但对于中等长度以下的电力线路可按集中参数来考虑。这样，使其等值电路可大为简化，但对于长线路则要考虑分布参数的特性。2.2变压器、电抗器的参数和等值电路、双绕组变压器的参数和等值电路1、阻抗（1）电阻。变压器的短路损耗Pk可近似地等于额定电流通过变压器时，高低压绕组总电阻中的三相有功功率损耗Pr，即Pk=Pr。而三相电阻中的有功功率损耗为2Pr3INRt3(SN)3^/3SUT)Rt2UNRtRtPkU2SN所以PrU2SN