2021年电力系统稳态分析知识点汇总.docx

《2021年电力系统稳态分析知识点汇总.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2021年电力系统稳态分析知识点汇总.docx（16页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、2021年电力系统稳态分析知识点汇总电力系统稳态分析知识点汇总第一章电力系统基本概念一、电力系统构成*电力系统由发电厂、变电站、输电线、配电系统及负荷构成有机整体。电力网络是由电力线路、变压器等变换、输送、分派电能设备所构成某些。在电力系统中，发电机、变压器、线路和受电器等直接参加生产、输送、分派和使用电能电力设备常称为主设备或称一次设备，由她们构成系统又称为一次系统。在电力系统中还包括各种测量、保护和控制装置，习惯上将它们称为二次设备和二次系统。二、电力系统基本参量总装机容量系统中实际安装发电机组额定有功功率总和，其单位用千瓦KW、兆瓦MW或吉瓦GW。年发电量指系统中所有发电机组全年实际发出

2、电能总和，其单位用兆瓦时，吉瓦时或太瓦时。最大负荷电力系统总有功夫和在一年内最大值，以千瓦，兆瓦或吉瓦计。年发电量与最大负荷比成为年最大负荷运用小时数Tmax额定频率按国标规定，国内所有沟通电系统额定功率为50HZ。最高电压级别是指该系统中最高电压级别电力线路额定电压。三、电力系统结线方式对电力系统接线方式基本规定：1、保证供电可靠性和供电质量；2、接线规定俭朴、明了，运营灵敏，操作以便；3、保证维护及检修时安全、以便；4、在知足以上规定条件下，力求投资和运营费用低；5、知足扩建规定。无备用结线涉及单回路放射式、干线式和链式网络。长处：俭朴、经济、运营以便。缺陷：供电可靠性差。合用范畴：供电可

3、靠性规定不高场合。有备用结线涉及双回路放射式、干线式和链式网络。长处：供电可靠性和电压质量高。缺陷：不经济。合用范畴：电压级别较高或重要负荷。四、电压级别及合用范畴*制定原则电压根据：1、三相功率正比于线电压及线电流S=3UI。当输送功率一定期，输电电压越高，则输送电流越小，因此所用导线截面积越小。2、电压越高对绝缘规定越高，杆塔、变压器、断路器绝缘投资也越大。因此相应于一定输送功率与输送距离应有一最佳输电电压、3、从设备制造经济性以及运用时便于代换，必要规格化、系列化，且级别不适当太多。750/500KV为输电远距离输电网络电压，及区域网之间互联线路电压330、220KV多半用于大电力系统主

4、干线，330KV电压级别是西北网特有电压级别，也用于省网之间联络110KV既用于中小电力系统主干线，也用于大电力系统二次网络35KV用于大都市或大工业公司内部网络，也广泛用于农村网络10KV则是惯用更低一级配电电压，只要负荷中高压电动机比重很大时，才考虑以6KV配电方案怎样拟定额定电压线路电网额定电压=用电设备额定电压发电机额定电压=105%线路额定电压升压变压器额定电压：一次侧=线路额定电压=发电机额定电压与发电机有关联105%二次侧=110%或105%线路额定电压五、电力系统中性点运营方式*直接接地特点：供电可靠性低，比拟经济；故障时：如发生接地故障，构成短路回路，接地相电流很大；合用范畴

5、：110KV以上系统不接地特点：供电可靠性高，绝缘费高；故障时：如发生接地故障，不必切除；接地相，但非接地相对地电压为相电压3倍。合用范畴：35KV如下系统中性点经消弧线圈接地1、中性点绝缘故障后相电压升高3倍，但线电压不变，供电可靠性高，合用于35KV及如下网络。2、110KV及以上网络，考虑到绝缘投资与运营维护费用常采用中性点直接接地系统。3、在中性点不接地系统，当接地电流超过如下数值时，中性点经消弧线圈接地。36KV网络30A10KV网络20A35-60KV网络10A中性点经消弧线圈接地时，又有过补偿和欠补偿之分。过补偿，感性电流不大于容性电流。欠补偿，感性电流不不大于容性电流六、电力系

6、统运营特点、规定*电能特点电能不能大量储存，电力系统在任何时刻电能必要知足PG=PL+Ploss对电力系统规定1、最大限度知足顾客用电需求2、保证安全可靠供电，按对供电可靠性哟求讲负荷分为三级：一级负荷：对这一级负荷中断供电，将导致人身事故，经济严重损失，人民生活发生混乱。二级负荷：对这一级负荷中断供电，将导致大量减产，人民生活受影响。三级负荷：所有不属于一、二级负荷，如学校，工厂附属车间，农电等保证电能良好质量*衡量电能质量指标为：电压、频率、波形电压质量和频率质量普通都以偏移与否超过给定值来衡量，例如给定容许电压偏移为额定值%5，给定容许频率偏移为Hz5.02.0。波形质量则以畸变率与否超

7、过给定值来衡量。国内电力系统额定频率规定为50HZ，f?=Hz2.0保证系统运营经济性减少一次能源在国民经济一次能源总消耗中比例，减少煤耗率和线损率，厂用电率等。第二章电力系统各元件特性和数学模型一、电力线路参数和数学模型电力线路按构造可分架空线路和电缆线路。架空线路由导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具等构成。导线、传播电能；避雷线、讲雷电流引入大地以保护电力线路免受雷击；杆塔、支持导线和避雷线；绝缘子、使导线和杆塔间保持绝缘；金具、支持、接续、保护导线和避雷线，连接和保护绝缘子。电缆线路由导线、绝缘层、保护层等构成。导线、传播电能；绝缘层、使导线与导线、导线与保护层相互绝缘；保护层、保护绝缘层

8、，并有防止绝缘油外溢作用。架空线路绝缘子分针式和悬式两种，针式绝缘子使用在电压不超过35KV线路上，悬式绝缘子是成串实用绝缘子，用于电压为35KV及以上线路上。架空线路换位为减少三项参数不平衡，输电线路进行换位循环，使三项线路参数尽量平衡。整换位循环：指一定长度内有两次换位而三相导线都分别处在三个不同位置，完毕一次完好循环。二、电力线路物理现象热效应电流流过导线时会因电阻损耗而产生热量，电流越大，损耗越大，发热也越厉害。用电阻R描绘磁场效应当沟通电流通过电力线路时，在三相导线内部和三相导线周边都要产生交变磁场，而交变磁通匝链导线后，将在导线中产生感应电势。用电感L描绘。电场效应当沟通电流加在电

9、力线路上时，在三相导线周边会产生交变电场，在它作用下，不同相导线之间和导线与大地之间将产生位移电流，进而构成容性电流和容性功率。用电容C描绘。电晕现象和电流泄漏在高电压作用下，当导线外表电场强度过高时，当导致输电线周边空气游离放电在电力系统中常称这种现象为电晕现象；并且由于绝缘不完善，也许引起少量电流泄漏等。用电导G描绘。三、波阻抗和自然功率假如令线路r1=0和g1=0，则成为一条无损耗线路，相应11Ljz=，11Cjy=，它波阻抗11/CLZc=为纯电阻，传播系数则仅有虚部，称为相位系数。在无损线路中，当线路末端所接负荷等于波阻抗Zc时,线路末端功率为纯有功功率。这个功率成为线路自然功率。自

10、然功率惯用来衡量长距离输电线路输电能力，普通220kV及以上电压级别架空线路输电能力大体接近于自然功率。四、负荷运营特性和数学模型1、负荷和负荷曲线1.1电力系统负荷电力系统总负荷就是系统中千万个用电设备消耗功率总和。她们大体分异步电动机、同步电动机、电热电炉、整流设备、照明设备若干类。电力系统综合用电负荷工业、农业、邮电、交通、市政、商业及城乡居民锁消耗功率综合。电力系统供电负荷综合用电负荷加网络中损耗功率就是系统中各发电厂应供给功率。电力系统发电负荷供电负荷再加各发电厂本身消耗功率厂用电，就是系统中各发电机应发功率电力系统负荷运营特性分为两大类：1、负荷曲线：负荷随时间而变化规律；2、符合

11、特性：负荷随电压或频率而变化规律1.2负荷曲线按负荷种类分，可分为有功功率负荷和无功功率负荷曲线；根据时间段长短分，可分为日负荷和年负荷曲线。按计量地点分，可分为个别顾客、电力线路、变电所、发电厂、乃至整个系统负荷曲线。1.2.1有功功率日负荷曲线日负荷曲线描绘一日内负荷随时间以小时为单位变化曲线。反映一段时间内负荷随时间而变化规律用负荷曲线来描绘。最大、最小值之差，即所谓峰谷差。日负荷曲线它是制定各发电负荷筹划根据。日负荷率24小时平均负荷与该时间段内最高负荷比例。1.2.2有功功率年负荷曲线普通指年最大负荷曲线，即表达一年内每月最大有功功率负荷变化曲线。有功功率年负荷曲线惯用语制定发电设备

12、检修筹划及计算全年发电量。2、负荷静态特性和数学模型2.1负荷静态特性负荷特性指负荷功率随负荷端电压或系统频率变化而变化规律，因此有电压特性和频率特性之分，进一步可分为静态特性和动态特性。静态特性：指电压或频率变化后进入稳态时负荷功率与电压或频率关系。动态特性：指电压或频率急剧变化经过中负荷功率与电压或频率关系。由于负荷有功功率和无功功率变化规律不同，负荷特性还应分为有功功率特性和无功功率特性两种。第三章俭朴电力网络计算和分析一、潮流计算潮流计算目的针对系统正常稳态运营状态计算：给定运营方式下负荷和某些发电机功率及某些节点电压，求整个系统电压和功率分布。潮流计算用处检查各元件与否过负荷各节点电

13、压与否知足规定、计算功率损耗功率分布和分派与否合理潮流计算重要性电力系统最基本计算既有系统运营和扩建新系统规划设计系统安全估计、静态和暂态稳定分析潮流计算成果：各节点电压大小、相位、各支路电流及功率分布功率传播和功率损耗一方面从俭朴网络潮流计算入手，把握手算潮流办法和理解系统稳态运营下物理现象，然后学习复杂网络潮流计算侧重于基本计算机算法二、电压降落、电压损耗和电压偏移电压降落或称线路阻抗中电压降落，是指线路始末两端电压向量差，电压降落也是向量，有纵分量和横分量电压损耗在电力系统中，关心较多是线路两端电压数值差，并将这一差值21UU-称为电压损耗。惯用百分数表达为电压损耗%=%100)(21?-NUUU在近似计算中，惯用电压降落纵分量来代替电压损耗2222)(UXQRPU+=?电压偏移是指线路始端电压和末端电压与线路额定电压之间差值，即NUU-1和