电力系统稳态分析_CH_1新.ppt

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1、电力系统分析基础 栗 然1教材和参考书n教材：教材：电力系统稳态分析（第三版）陈珩电力系统稳态分析（第三版）陈珩 编编 电力系统暂态分析（第三版）李光琦电力系统暂态分析（第三版）李光琦 编编 中国电力出版社中国电力出版社n参考书：参考书：1 1、何仰赞等、何仰赞等.电力系统分析（上、下）电力系统分析（上、下）,华中科华中科 技大学出版社技大学出版社2 2、夏道止、夏道止.电力系统分析电力系统分析,中国电力出版社中国电力出版社2第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念1.电力系统的概述电力系统的概述2.电力系统运行的基本要求电力系统运行的基本要求3.电力系统接线方式和电压等级电力系统接

2、线方式和电压等级4.课程介绍课程介绍3第一节 电力系统概述4一一 电力系统形成及其发展电力系统形成及其发展n1831年法拉第电磁感应定律，为发电机的发明创造了前提条件。出现了原始的交流发电机、交流电动机、直流电动机。输电电压400V。输送距离近，输电功率小。n1882年 爱迪生小型电力系统有6台直流发电机，59个用户，电压等级。n1884年，出现变压器n1889年 波特兰 1897年 犹他州n交流最高电压等级，出现在前苏联和巴西，直流最高等级为，电网规模不断扩大，如美加同一电网。5电力系统组成电力系统组成6二 近代电力系统n大功率、远距离大功率、远距离（最高电压最高电压1000 kV，距离超过

3、，距离超过1000kM,功率超功率超过过5000MW）n多种类型电源多种类型电源火电，水电，核电，太阳能，风能，潮汐能，地火电，水电，核电，太阳能，风能，潮汐能，地热能，垃圾发电（热能，垃圾发电（图片图片）n高度自动化高度自动化 测量，保护，控制装置，能量管理系统测量，保护，控制装置，能量管理系统78910111213三基本参量 n电力系统是由发电厂、输电线、配电系统及负荷组成的。是现代社会中最重要、最庞杂的工程系统之一。n电力网络是由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的部分。n总装机容量指该系统中实际安装的发电机组额定有功功率的总和，以千瓦（KW）、兆瓦（MW）、吉瓦（GW）为

4、单位计。14n年发电量指该系统中所有发电机组全年实际发出电能的总和，以千瓦时（KWh）、兆瓦时（MWh）、吉瓦时（GWh）为单位计。n最大负荷指规定时间内，电力系统总有功功率负荷的最大值，以千瓦（KW）、兆瓦（MW）、吉瓦（GW）为单位计。15n额定频率按国家标准规定，我国所有交流电力系统的额定功率为50Hz。n最高电压等级是指该系统中最高的电压等级电力线路的额定电压。n地理接线图地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置，电力线路的路径，以及它们相互间的连接。n电气接线图电气接线图主要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路之间的电气接线。16第二节第二节 电力系统运行的基

5、本要求电力系统运行的基本要求17一.电力系统的运行特点电力系统的运行特点1.与各行业和人民生活密切相关与各行业和人民生活密切相关2.电能不能大量贮存电能不能大量贮存3.生产，输送，消费电能的各个环节不可分生产，输送，消费电能的各个环节不可分割割4.电力系统的工况改变非常迅速电力系统的工况改变非常迅速5.对电能质量的要求严格对电能质量的要求严格181.保证可靠持续供电。保证可靠持续供电。按对供电可靠性的要求将负荷分为三级 n一级负荷：对这一级负荷中断供电，将造成人身事故，经济严重损失，人民生活发生混乱。n二级负荷：对这一级负荷中断供电，将造成大量减产，人民生活受影响。n三级负荷：所有不属于一、二

6、级的负荷。二.对电力系统运行的基本要求192.保证良好的电能质量。保证良好的电能质量。如上所述，电能质量包括电压质量、频率质量和波形质量三个方面。例如给定的允许电压偏移为额定值的 ，给定的允许频率偏移为 等。203.保证系统运行的经济性。保证系统运行的经济性。为保证系统运行的经济性，应展开系统经济运行工作，使个发电厂所承担的负荷能合理分配。例如，使水电厂能充分利用水能，避免弃水；使火力发电厂中经济性能好的多发电，并避免频繁开停机；使功率在系统中合理分布以降低电能在变输送、分配中的损耗，等等。4.环保要求环保要求21三三.单一系统的联合单一系统的联合(联网联网)n提高供电可靠性，减少备用容量。n

7、合理调配用电，减少发电设备总容量。n合理利用各种类型电厂，提高运行经济性。n可采用大容量、高效率的机组。n缺点：故障影响范围广22第三节 电力系统的结线方式 和电压等级23一、电力系统的接线形式一、电力系统的接线形式 包括单回路放射式、干线式和链式网络 优点：简单、经济、运行方便 无备用结线 缺点：供电可靠性差 适用范围：二级负荷 包括双回路放射式、干线式和链式网络 优点：供电可靠性和电压质量高 有备用结线 缺点：不经济 适用范围：电压等级较高或重要的负荷24无备用结线：25有备用结线：26二电压等级及适用范围 27n说明：1.用电设备的容许电压偏移一般为5%；2.沿线路的电压降落一般为10%

8、；3.在额定负荷下，变压器内部的电压降落约为5%。28n电力网络中电压分布采取的措施：1.取用电设备的额定电压为线路额定电压，使所有设备能在接近它们的额定电压下运行；2.取线路始端电压为额定电压的105%；3.取发电机的额定电压为线路额定电压的105%；4.变压器分升压变和降压变考虑一次侧接电源，取一次侧额定电压等于用电设备额定电压；二次侧接负荷，取二次侧额定电压等于线路额定电压。29n升压变压器（例如35/121，10.5/242）一次侧（低压侧）接电源，相当于用电设备，一次侧额定电压等于用电设备的额定电压；直接和发电机相联的变压器一次侧额定电压等于发电机的额定电压；二次侧（高压侧）接线路始

9、端，向负荷供电，相当于发电机，应比线路的额定电压高5%，加上变压器内耗5%，所以二次侧额定电压等于用电设备的额定电压110%。30n降压变压器（110/38.5，220/38.5）一次侧（高压侧）接线路末端，相当于用电设备，一次侧额定电压等于用电设备的额定电压；二次侧（低压侧）向负荷供电，相当于发电机，应比线路的额定电压高5%，加上变压器内耗5%，所以二次侧额定电压等于用电设备的额定电压110%。31不同电压等级的适用范围n根据S=UI，输送一定功率时，电压高，电流小，材料投资少，绝缘投资大；n电压低，电流大，绝缘投资少，材料投资大。n 所以，输送一定的功率有一个合适的电压。n低压网：1KV以

10、下；中压网：1KV10KV；高压网：35KV330KV；n超高压网：500kV以上32三电力系统中性点的运行方式-1n电力系统的中性点一般指星形连接的变压器或发电机的中性点。n这些中性点的运行方式是很复杂的问题，它关系到绝缘水平、通信干扰、接地保护方式、电压等级、系统接线等很多方面。33三电力系统中性点的运行方式-2 特点：供电可靠性低，比较经济；直接接地 故障时：如发生接地故障，则构成 短路回路，接地相电流很大；适用范围：110KV以上系统。特点：供电可靠性高，绝缘费用高；故障时：如发生接地故障，不必切 不接地 除接地相，但非接地相对地电压为相电压 适用范围：60KV以下系统 34三电力系统中性点的运行方式-3 1.中性点经消弧线圈接地（电抗线圈）中性点不接地方式 2.中性点经非线性电阻接地 过补偿（总电流为感性）欠补偿（总电流为容性）35