电力系统分析考前辅导优秀课件.ppt

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1、电力系统分析考前辅导第1页，本讲稿共38页复习要领复习要领w开卷考试，考试时间开卷考试，考试时间90分钟分钟w按照复习要求，重点掌握相关知识点按照复习要求，重点掌握相关知识点和计算题的解题思路、过程和计算题的解题思路、过程w还要全面复习，充分理解各章节的主还要全面复习，充分理解各章节的主要内容要内容第2页，本讲稿共38页考试题型及分值考试题型及分值1、单项选择题（每小题、单项选择题（每小题3分，共分，共 18 分分）2、填空题（每空、填空题（每空 3 分，共分，共 15 分）分）3、简答答题（每小题每小题 8 分，共分，共 32 分分）4、计算算题（2题，共共 35分分）第3页，本讲稿共38页

2、考试题型说明考试题型说明1、单项选择题、单项选择题四个选择项，只有一个四个选择项，只有一个正确。主要是基本概念、定义、简单的计正确。主要是基本概念、定义、简单的计算。算。2、填空题、填空题基本概念、定义、简单的计基本概念、定义、简单的计算（仅填写几个字或数字即可）。算（仅填写几个字或数字即可）。3、简答答题重点、要点要答出。重点、要点要答出。4、计算算题列出必要的公式，并代入相列出必要的公式，并代入相关数据，算出结果关数据，算出结果第4页，本讲稿共38页第第1章章 绪论绪论掌握最大负荷利用小时数基本概掌握最大负荷利用小时数基本概念。念。第5页，本讲稿共38页w钢铁企业的最大负荷利用小时数大于农

3、业最大负荷钢铁企业的最大负荷利用小时数大于农业最大负荷利用小时数。利用小时数。w如图，最大负荷利用小时数如图，最大负荷利用小时数Tmax:Wy=100*3000+70*2000+30*3760=552800MWhTmax=552800/100=5528h第6页，本讲稿共38页第第2 2章章 电力网的电能损耗电力网的电能损耗掌握最大损耗时间掌握最大损耗时间 max，并会用，并会用 max计计算线路的电能损耗算线路的电能损耗掌握网损率概念掌握网损率概念第7页，本讲稿共38页选择题选择题 某电力网的全年供电量为某电力网的全年供电量为800万万kWh，电力，电力网的全年电能损耗为网的全年电能损耗为70

4、万万kWh，则（，则（）。）。A、发电机的全年发电量为、发电机的全年发电量为800万万kWh B、用户全年实际用电量为、用户全年实际用电量为800万万kWhC、电力网的网损率为、电力网的网损率为8.75%D、发电负荷为、发电负荷为870万万kW网损率网损率=70/800100%=8.75%因此，正确答案是因此，正确答案是C。第8页，本讲稿共38页【练习题练习题】1、如果变压器的空载损耗为100kW，该变压器在一年中退出运行的小时数为58h，那么变压器一年的铁损电量为多少？2、怎样得到最大负荷损耗时间？第9页，本讲稿共38页掌握两端供电网的潮流计算方法。掌握两端供电网的潮流计算方法。第第3章章

5、环网和两端供电网的潮流计算环网和两端供电网的潮流计算第10页，本讲稿共38页w 两端供电网潮流计算两端供电网潮流计算 设两个电源点设两个电源点1、4的电压的电压相量差为：相量差为：则则 Z3443Z23Z1212两端两端U相等时的功率相等时的功率两端两端U不等产生的功率不等产生的功率Z Z=Z=Z1212+Z+Z2323+Z+Z3434Z2332Z12Z3414第11页，本讲稿共38页称为循环功率。称为循环功率。注意：循环功率的正向与电压差的注意：循环功率的正向与电压差的取向有关，如果取取向有关，如果取则循环功率由节点则循环功率由节点1流向节点流向节点4时为正；时为正；反之，取反之，取循环功率

6、由节点循环功率由节点4流向节点流向节点1时为正。时为正。（总原则：无电源的外电路，循环功率由高电位流（总原则：无电源的外电路，循环功率由高电位流向低电位；有电源的内电路，循环功率由低电位向低电位；有电源的内电路，循环功率由低电位流向高电位。）流向高电位。）Z2332Z12Z3414第12页，本讲稿共38页会计算节点导纳矩阵会计算节点导纳矩阵掌握节点的分类（掌握节点的分类（PQ、PV、平衡节点）、平衡节点）掌握牛顿掌握牛顿-拉夫逊法潮流计算的基本步拉夫逊法潮流计算的基本步骤和收敛判据骤和收敛判据第第4章章 复杂电力系统的潮流计算复杂电力系统的潮流计算第13页，本讲稿共38页其中：其中：Y11=y

7、10+y12+y31 Y22=y20+y12 自导纳自导纳 Y33=y30+y31Y12=Y21=-y12 Y23=y32=0 互导互导纳纳 Y13=Y31=-y31 w 节点节点导纳矩阵导纳矩阵:32y12y311y10y30y20第14页，本讲稿共38页w 扩充到扩充到n节点系统（节点系统（n不包括参考节点）不包括参考节点）YB为为n x n阶节点导纳矩阵阶节点导纳矩阵对角元对角元Yii称为自导纳，它等于与该节点称为自导纳，它等于与该节点i直接连接的所直接连接的所有支路导纳的总和。有支路导纳的总和。非对角元非对角元Yij(ij)称为互导纳，它等于连接节点称为互导纳，它等于连接节点i、j支路

8、支路导纳的负数，且导纳的负数，且Yij Yji；当节点；当节点i、j间没有支路直接联系间没有支路直接联系时，时，Yij Yji 0。YB为稀疏的对称矩阵。为稀疏的对称矩阵。第15页，本讲稿共38页w PQ节点节点 给定：注入功率给定：注入功率Pi、Qi，即已知，即已知PGi、PLi、QGi、QLi 待求：待求：Ui、i 例：降压变电所母线（负荷节点）、固定出例：降压变电所母线（负荷节点）、固定出力的发电厂母线。力的发电厂母线。GiPi=PGi PLiQi=QGi QLi节点注入功率节点注入功率:第16页，本讲稿共38页w PV节点节点 给定：注入功率给定：注入功率Pi(即即PGi、PLi)、U

9、i 和和QLi 待求：待求：QGi(即即Qi)、i 例：有一定无功电源的降压变电所母线、有例：有一定无功电源的降压变电所母线、有一定无功储备的发电厂母线。一定无功储备的发电厂母线。Gi第17页，本讲稿共38页w 平衡节点平衡节点(slack bus)给定：给定：Ui、i和和PLi、QLi 待求：待求：PGi、QGi，即，即Pi、Qi 在算得系统的潮流之前，网络中的功率损耗是未知在算得系统的潮流之前，网络中的功率损耗是未知的，所以系统中不可能给定所有节点的注入功率，必的，所以系统中不可能给定所有节点的注入功率，必须至少有一个节点来承担整个系统的功率平衡，因此须至少有一个节点来承担整个系统的功率平

10、衡，因此该节点称为平衡节点。该节点称为平衡节点。往往还设定该节点的电压相位角往往还设定该节点的电压相位角 i=0，即作为电压参考点。，即作为电压参考点。一般选主调频厂的母线作为平衡节点。一般选主调频厂的母线作为平衡节点。Gi第18页，本讲稿共38页Newton-Raphson法潮流计算的基本步骤1）取迭代次数）取迭代次数k=0，给定各节点电压初始值，给定各节点电压初始值ei(k),fi(k),i=1,2,n。2）根据）根据ei(k),fi(k)求功率或电压的不平衡量求功率或电压的不平衡量Pi(k),Qi(k),Ui2(k)，比，比如：如：3）根据）根据ei(k),fi(k)求修正方程中系数矩阵

11、中各元素。求修正方程中系数矩阵中各元素。4）求解接修正方程得到电压的修正量）求解接修正方程得到电压的修正量ei(k),fi(k)和各节点电压：和各节点电压：ei(k+1)=ei(k)+ei(k)fi(k+1)=fi(k)+fi(k)如果如果max|ei(k)|,|fi(k)|KGi,有利于调频。有利于调频。w如果第如果第j台机组满载，则台机组满载，则PL增加时，增加时，KGj=0。w电力系统并列台数越多，在同样负荷变化量电力系统并列台数越多，在同样负荷变化量的情况下，频率偏移会更小。的情况下，频率偏移会更小。w n台机组并列运行时，如果系统负荷变化，台机组并列运行时，如果系统负荷变化，则则第2

12、2页，本讲稿共38页w耗量特性曲线上某一点切线的斜率为（）。A、耗量微增率 B、发电机组单位功率 C、负荷单位功率 D、调差率正确答案：正确答案：A【练习题练习题】有功功率最优分配的目标是什么？应按什么准则分配？第23页，本讲稿共38页掌握电压调整的基本原理、各种调压措掌握电压调整的基本原理、各种调压措施的特点。施的特点。掌握变压器调压的原理和计算方法。掌握变压器调压的原理和计算方法。掌握无功功率最优分布的目标和确定方掌握无功功率最优分布的目标和确定方法。法。第第6章章 电力系统的无功功率电力系统的无功功率和电压调整和电压调整第24页，本讲稿共38页w 电压调整的基本原理和措施电压调整的基本原

13、理和措施4节点的实际电压为：节点的实际电压为：G1234T1T2LineUG1:k1k2:1(H)(H)k1=UT1H/UT1Lk2=UT2H/UT2LR+jX(已归算到高压侧已归算到高压侧)P+jQ第25页，本讲稿共38页4节点的实际电压为：节点的实际电压为：G1234T1T2LineUG1:k1k2:1(H)(H)k1=UT1H/UT1Lk2=UT2H/UT2LR+jX(已归算到高压侧已归算到高压侧)P+jQ为调整4节点电压，可以采取的措施：w调UGw调变压器分接头w改变网络无功分布（装并联无功补偿设备）w改变线路参数（装串联电容器、更换导线）第26页，本讲稿共38页w 双绕组降压变压器分

14、接头的选择双绕组降压变压器分接头的选择U1U2k:1k=UTH/UTLP+jQ设高压侧实际电压为U1，变压器阻抗RT、XT已归算到高压侧，变压器低压绕组的额定电压为UTL，变压器高压绕组的分接头电压为UTH。如果低压侧要求得到的电压为U2，则U2=(U1-UT)/k=(U1-UT)UTL/UTH UTH=(U1-UT)UTL/U2其中：UT=(PRT+QXT)/U1第27页，本讲稿共38页负荷变化时，UT 及U2 都要变化，而分接头只能用一个，可以同时考虑最大、最小负荷情况：UTHmax=(U1max-UTmax)UTL/U2maxUTHmin=(U1min-UTmin)UTL/U2min然后

15、取平均值：UTHav=(UTHmax+UTHmin)/2根据计算的UTHav选择一个与它最接近的分接头，最后校验最大、最小负荷时低压母线的实际电压是否符合要求。有载调压变压器分别选择最接近的两个分接头。第28页，本讲稿共38页w 合理使用调压措施进行调压合理使用调压措施进行调压1）优先考虑调发电机端电压）优先考虑调发电机端电压UGQU QL+Q2）调变压器分接头的手段应充）调变压器分接头的手段应充分利用。普通变压器需停电调分分利用。普通变压器需停电调分接头；使接头；使 用有载调压变压器，用有载调压变压器，调压灵活而且有效，但价格较贵，调压灵活而且有效，但价格较贵，而且一般要求系统无功功率供应而

16、且一般要求系统无功功率供应较充裕。较充裕。3）系统无功功率供应不充裕时，可以用并联电容器、调相）系统无功功率供应不充裕时，可以用并联电容器、调相机、静止无功补偿器调压；还可以降低机、静止无功补偿器调压；还可以降低 P。但需额外增加。但需额外增加投资。投资。冲击负荷冲击负荷的调压宜用的调压宜用静止无功补偿器静止无功补偿器。第29页，本讲稿共38页【练习题】无功功率最优分配的目标是什么？应按什么准则分配？第30页，本讲稿共38页掌握三相短路电流的计算机计算的基本掌握三相短路电流的计算机计算的基本步骤。步骤。第第7章章 三相短路电流的计算机算法三相短路电流的计算机算法第31页，本讲稿共38页 系统形

17、成了节点阻抗矩阵，当系统形成了节点阻抗矩阵，当k点发生三点发生三相短路时，从相短路时，从k点流出的电流为：点流出的电流为：Ik=1/Zkk 其中其中 Zkk为为节点阻抗矩阵节点阻抗矩阵的自阻抗的自阻抗第32页，本讲稿共38页掌握简单电力系统静态稳定的计算方法。掌握简单电力系统静态稳定的计算方法。掌握保证和提高静态稳定的措施掌握保证和提高静态稳定的措施掌握暂态稳定的等面积定则掌握暂态稳定的等面积定则掌握掌握电网发生短路故障后，会判断系统暂态稳电网发生短路故障后，会判断系统暂态稳定性定性第第8章章 电力系统稳定电力系统稳定第33页，本讲稿共38页w电力系统稳定问题电力系统稳定问题 当系统在某一正常

18、运行状态下受到某种干扰后，当系统在某一正常运行状态下受到某种干扰后，能否经过一段时间后回到原来的运行状态或者过渡到能否经过一段时间后回到原来的运行状态或者过渡到一个新的稳态运行状态的问题。一个新的稳态运行状态的问题。根据扰动的大小，根据扰动的大小，电力系统稳定问题可分为：电力系统稳定问题可分为：静态稳定性静态稳定性暂态稳定性暂态稳定性第34页，本讲稿共38页根据等面积定则，系统暂态根据等面积定则，系统暂态稳定的条件是最大稳定的条件是最大减速面积减速面积edgkfe大于大于加速面积加速面积abcdka，即：，即：w 等面积定则等面积定则第35页，本讲稿共38页【练习题练习题】如图所示，无限大功率

19、系统母线如图所示，无限大功率系统母线电压为电压为U=1.0，额定运行时发电机输送至系，额定运行时发电机输送至系统的功率统的功率PN=1,QN=0.2;发电机参数：发电机参数：Xd=0.295，负序电抗，负序电抗X2=0.432；变压器参；变压器参数：数：XT1=0.138，XT2=0.122；电力线路；电力线路l的参的参数：数：Xl=0.487，零序电抗，零序电抗Xl0=4Xl1。在。在f点发点发生两相短路接地故障时，如果在生两相短路接地故障时，如果在 c=60o切除切除故障，试判断系统暂态稳定性。故障，试判断系统暂态稳定性。f第36页，本讲稿共38页【练习题练习题】提高静态稳定的措施有哪些？第37页，本讲稿共38页谢谢！谢谢！第38页，本讲稿共38页