电力系统分析考点总结.docx
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1、精品名师归纳总结电力系统分析考点总结第三章抱负同步电机1, 忽视磁路饱与 , 磁滞, 涡流等影响 , 假设电机铁芯部分的导磁系数为常数 ;2, 电机转子在结构上对于纵轴与横轴分别对称;3, 定子的 a,b,b 三相绕组的空间位置互差 120 度电角度 , 在结构上完全相同 , 她们均在气隙中长生正弦分布的磁动势 ;4, 电机空载 , 转子恒速旋转时 , 转子绕组的磁动势在定子绕组所感应的空载电势就是时间的正弦函数 ;5, 定子与转子的槽与通风沟不影响定子与转子的电感, 即认为电机的定子与转子具有光滑的表面。假定正向的挑选定子回路中 , 定子电流的正方向即为由绕组中性点流向端点的方向, 各相感应
2、电势的正方向与相电流的相同 , 向外电路送出纵向相电流的极端相电压就是正的。在转子方面 , 各个绕组感应电势的正方向与本绕组电流的正方向相同。向励磁绕组供应正向励磁电流的外加励磁电压就是正的。两个阻尼回路的外加电压均为零。帕克变换目的 为何进行 : 在磁链方程中很多电感系数都就是随转子角a 而周期变化。转子角 a 又就是时间的函数 , 因此, 一些自感系数与互感系数也就是将随时间而周期变化。如将磁链方程式带入电磁方程式, 就电磁方程将成为一组以时间的周期函数为系数的微分方程。 这类方程组的求解就是颇为困难的。 为明白决这个困难 , 可以通过坐标变换 , 用一组新的变量代替原先的变量 , 将变系
3、数的微分方程变换成为常系数微分方程 , 然后求解。物理意义 : 采纳派克变换 , 实现从 a,b,c坐标系到 d,q,o坐标系的转换 , 把观看者的立场从静止的定子上转到了转子 , 定子的三相绕组被两个同转子一起旋转的等效 dd 绕组与 qq 绕组所代替 , 变换后, 磁链方程的系数变为常说 , 大大简化运算同步电机基本方程的有用化中采纳了哪些有用化假设?其有用化范畴就是什么?可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结基本方程的有用化中采纳了以下有用化假设 1 转子转速不变并等于额定转速。(2) 电机纵轴向三个绕组只有一个公共磁通 , 而不存在只同两个绕组交链的漏磁通。为了便于实际应用
4、, 仍可依据所讨论问题的特点 , 对基本方程作进一步的简化。(3) 略去定子电势方程中的变压器电势 , 即认为 d=q=0, 这条假设适用于不计定子回路电磁暂态过程或者对定子电流中的非周期重量另行考虑的场合。(4) 定子回路的电阻只在运算定子电流非周期重量衰减时予以计及 , 在其她运算中就略去不计。上述四项假设主要用于一般的短路运算与电力系统的对称运行分析。第四章1.节点导纳矩阵的主要特点。 1, 导纳矩阵的元素很简洁依据网络接线图与支路参数直观的求得 , 形成节点导纳矩阵的程序比较简洁2, 导纳矩阵就是稀疏矩阵, 它的对角线元素一般不为零 , 但在非对角线元素中就存在不少零元素。节点导纳矩阵
5、的修改1, 从网络的原有节点 i 引出一条导纳为 yik 的支路, 同时增加一个节点 k。由于节点数加一 , 导纳矩阵将增加一行一列。新增的对角线元素Ykk=Yik 。新增的非对角元素中 , 只有 Yik=Yki=-yik,其余的元素都为零。矩阵的原有部分 , 只有节点 i 的自导纳应增加 Yii=yik。2, 在网络的原有节点 i,j 之间增加一条导纳为 yij 的支路。由于只增加支路不增加节点 , 故导纳矩阵的阶次不变。因而只要对于节点 i 、j 有关的元素分别增加以下的修改增量即可 Yii= Yjj=yij, Yij= Yji=-yij 其余的元素都不必修改。3, 在网络的原有节点 i
6、、j 之间切除一条导纳为 yij 的支路。这种情形可以当作就是在 i 、j 节点间增加一条导纳为一 yij 的支路来处理 , 因此,导纳矩阵中有关元素的修正增量为 Yii= Yjj=- yij,Yij= Yji=yij。第五章同步发电机突然三相短路的物理过程电力系统发生短路故障时 , 大多数情形下作为电源的同步发电机不能瞧成无限可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结大容量, 其内部也存在暂态过程 , 因而不能保持其端电压与频率不变。 所以一般在分析与运算电力系统短路时 , 必需计及同步发电机的暂态过程。由于发电机转子的惯量较大 , 在分析短路电流时可以近似的认为发电机转子保持同步转速
7、, 只考虑发电机的电磁暂态过程。同步发电机稳态对称运行时 , 电枢磁势的大小不随时间而变化 , 在空间以同步速度旋转 , 由于它与转子没有相对运动 , 因而不会在转子绕组中感应出电流。但就是于电感回路的电流不能突变, 定子绕组中必定有其它自由电流重量产生 , 从而引起电枢反应磁通变化。 这个变化又影响到转子 , 在转子绕组中感生出电流 , 而这个电流又进一步影响定子电流的变化。定子与转子绕组电流的相互影响就是同步电机突然短路暂态过程区分于稳态短路的显著特点, 同时这种定、转子间的相互影响也使暂态过程变得相当复杂。非周期重量显现的缘由、 非周期重量取得最大值的条件及三相非周期重量电流起始值的关系
8、答: 非周期重量就是为了维护短路瞬时电流不变而显现的自由重量; 非周期重量取得最大值的条件就是短路前空载 , 短路发生在电压瞬时值过零瞬时 在不计各元件电阻情形下 ; 三相非周期重量的起始值不同 , 假如短路前空载 , 就有三相非周期重量起始值之与为零 , 由于它们分别等于短路后瞬时各自所在相周期重量瞬时值的负值 , 由于三相周期重量对称 , 其瞬时值之与为零 , 所以三相非周期重量起始值之与为零。分析同步发电机三相短路时假定发电机磁路不饱与的目的就是什么?答: 当磁路不饱与时 , 发电机的各种电抗为常数 , 发电机的等值电路为等值电路 ,这就为分析中应用迭加原理制造了条件。同步发电机机端突然
9、三相短路时 , 定子绕组电流中包含哪些电流重量?转子励磁绕组中包含哪些电流重量?阻尼绕组中包含哪些电流重量.它们的对应关系与变化规律就是什么?答: 定子电流中包含基频周期重量、 非周期重量与倍频重量 ; 转子励磁绕组中包含强制直流重量、自由非周期重量与基频沟通自由重量;d 轴阻尼绕组中包含非周期自由重量与基频沟通自由重量 ;q 轴阻尼绕组中仅包含基频沟通重量。定子绕组中基频周期重量电流与 d 轴阻尼绕组、励磁绕组中的非周期重量相对应, 并随着转子励磁绕组中非周期自由重量与d 轴阻尼绕组中非周期重量的衰减而最终可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结达到稳态值 与转子励磁绕组中强制直流重
10、量相对应 ; 定子绕组中非周期重量与倍频重量与转子励磁绕组、阻尼绕组中的基频沟通重量相对应 , 并随着定子绕组非周期重量与倍频重量衰减到零而衰减到零。同步发电机原始磁链方程中显现变电感系数的主要缘由?解决方法?答:1 转子的旋转就是定 , 转子绕组间产生相对运动 , 在凸极机中有些磁通路径的磁导也随着转子的旋转作周期性变化 , 致使定, 转子绕组间的互感应系数随着转子位置发生周期性变化。(2) )转子在磁路上致使分别对于 d 轴与 q 轴对称而不就是随便对称的。转子的旋转也导致定子各绕组的自感与互感的周期性变化。解决方法 : 由于电机在转子的纵轴向与横轴向的磁导都就是完全确定的, 为了分析电枢
11、磁势对转子磁场的作用 , 可以采纳双反应理论把电枢磁势分解为纵轴重量与横轴重量 , 这就防止了在同步电机稳态分析中显现变参数的问题。同步电机发生三相突然短路时 , 定子, 转子绕组中各长生哪些电流重量 , 它们之间的关系如何 , 各按什么时间常数衰减同步电机发生三相突然短路时 , 定子绕组中将产生基频自由电流, 非周期电流, 倍频电流三种自由电流重量以及稳态短路强制重量; 转子绕组除了有励磁电压产生的励磁电流这种强制重量外 , 仍会相对产生自由直流与基频沟通两种自由电流重量。这些电流重量的分析就是以磁链守恒原就为基础的。在短路产生后 , 定子绕组中将同时显现2 种电流: 一种就是基频电流 ,
12、产生一个同步旋转的磁势对定子各相绕组产生交变磁链, 用以抵消转子主磁场对定子各相绕组产生的交变磁链 ; 另一种就是直流 , 共同产生一个在空间静止的磁势, 它对各相绕组分别产生不变的磁链 , 这样维护定子三相绕组的磁链初值不变。当转子旋转时, 由于转子纵轴向与横轴向的磁阻不同 , 只有在恒定磁势上增加一个适当磁阻变化的具有两倍同步频率的交变重量, 才可能得到不变的磁通。 因此, 定子三相电流中 , 仍应有两倍同步频率的电流 , 与直流重量共同作用 , 才能维护定子绕组的磁链初值不变。突然短路后 , 定子电流将对转子产生剧烈的纯去磁性的电枢反应。为了抵消电枢反应的影响 , 维护磁链不变 , 励磁
13、绕组将产生一项直流电流。 定子电流倍频重量所产生的两倍同步速的旋转磁场 , 也对转子绕组产生同步频率的沟通磁链。为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结了抵消定子直流与倍频电流产生的电枢反应, 转子绕组中将显现同步频率的电流。转子绕组中的这项基频电流也要反作用于定子。各种自由电流重量将随着时间逐步衰减 , 对于无阻尼绕组的电机与有阻尼绕组电机其衰减的时间常数有所不同。对于无阻尼绕组同步电机 , 定子自由电流的非周期重量按定子绕组的时间常数Ta 衰减, 同它有依存关系的定子电流倍频重量以及转子电流的基频重量也依据同一时间常数衰减; 励磁绕组的自由电流以及同它有依存关系的定子基频电流的自
14、由重量依据励磁绕组的时间常数Td衰减。对于有阻尼绕组同步电机 , 定子自由电流的非周期重量按定子绕组的时间常数 Ta 衰减, 同它有依存关系的定子电流倍频重量以及转子个绕组中基频电流的也依据同一时间常数衰减 ; 定子横轴基频电流的自由重量同横轴阻尼绕组的自由直流对应 , 依据横轴阻尼绕组的时间常数 Tq衰减 ; 定子纵轴基频电流的自由重量同励磁绕组与纵轴阻尼绕组的自由直流对应, 可以近似分为按不同的时间常数衰减的两个重量 , 其中快速衰减的重量称为次暂态重量 , 时间常数为 Td, 衰减比较缓慢的重量称为暂态重量 , 其时间常数为 Td , 且有 TdTd。第十一章潮流运算三种节点PQ节点 注
15、入有功功率 Pi 与无功功率 Qi 就是给定的。相当于实际电力系统中的一个负荷节点 , 或有功与无功功率给定的发电机母线。通常变电所都就是这一类型的节点。PV节点 电压掌握母线 有功功率 Pi 与电压幅值 Ui 为给定。这种类型节点相当于发电机母线节点 , 或者相当于一个装有调相机或静止补偿器的变电所母线。一般挑选有肯定无功储备的发电厂与具有可调无功电源设备的变电所为点。PV节平稳节点 用来平稳全电网的功率。平稳节点的电压幅值Ui 与相角 i 就是给定的, 通常以它的相角为参考点 , 即取其电压相角为零。 一个独立的电力网中只设一个平稳节点。一般选主调频发电厂为平稳节点。雅克比矩阵的特点 :1
16、 矩阵中各元素就是节点电压的函数 , 在迭代过程中 , 这些元素随着节点电压的变化而变化 ;可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2 导纳矩阵中的某些非对角元素为零时 , 雅可比矩阵中对应的元素也就是为零、如 0ijY, 就必有 0ijJ;3 雅可比矩阵不就是对称矩阵潮流运算的约束条件可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答:1 全部节点电压必需满意Vi;minViVi max i1,2, n可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2 全部电源节点的有功功率与无功功率必需满足,;可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结PGi minPGiPGi maxQGi
17、 minQGiQGi max可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结ijij(3) )某此节点之间电压的相位差应满意牛顿- 拉夫逊法潮流运算基本原理牛顿- 拉夫逊法实质上就就是切线法 , 就是一种逐步线性化的方法潮流运算的基本步骤max可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答:1 形成节点导纳矩阵。 2 设定节点电压的初值。 3 将各节点电压初值代入求得修正方程式中的不平稳量。4 将各节点电压初值代入求雅可比矩阵的各元素。5 求解修正方程式 , 求得各节点电压的增量。(6) 运算各节点电压的新值 , 返回第 3 步进入下一次迭代 , 直到满意收敛判据为止。(7) 最终运算平稳
18、节点功率与线路功率、损耗。P-Q分解法潮流运算P-Q分解法师极坐标形式牛顿 - 拉夫逊法潮流运算的一种简化算法。这些简化只涉及修正方程的系数矩阵 , 并未转变节点功率平稳方程与收敛判据, 因而不会降低运算结果的精度。第十五章同步运行状态 : 全部并联运行的同步电机都有相同的电角速度。表征运行状态的参数具有接近于不变数值。电力系统同步稳固性 : 电力系统在运行中收到微笑的或大的扰动后能否连续保持系统中同步电机间同步运行的问题称为电力系统同步稳固性。电力系统同步稳固性就是依据受扰后系统中并联运行的同步发电机转子之间的相对位移角的变化规律来判定的 , 因此, 这种性质的稳固性又称为功角稳固性。可编辑
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