电力系统分析复习要点电力系统分析复习要点刘学军编制刘学军编制第一章复习要点第一章复习要点1、负荷分类和负荷曲线、负荷分类和负荷曲线2、电力系统的额定电压、电力系统的额定电压3、电力系统的中性点接线方式、电力系统的中性点接线方式4、何谓电力网、电力系统、动力系统？、何谓电力网、电力系统、动力系统？1、负荷分级和负荷曲线、负荷分级和负荷曲线（1）负荷分级及对供电要求）负荷分级及对供电要求负荷根据供电可靠性的要求分为三级。一级负荷为重要负荷，不允许负荷根据供电可靠性的要求分为三级。一级负荷为重要负荷，不允许停电。二级负荷为较重要负荷，允许短时停电，三级负荷为一般负荷，停电。二级负荷为较重要负荷，允许短时停电，三级负荷为一般负荷，允许长时间停电。允许长时间停电。（2）负荷曲线）负荷曲线负荷曲线是指某一段时间内负荷水时间变化的规律曲线。负荷曲线按负荷曲线是指某一段时间内负荷水时间变化的规律曲线。负荷曲线按时间段分为日负荷曲线和年负荷曲线时间段分为日负荷曲线和年负荷曲线。024t(h)P(kW)Pmax日负荷曲线日负荷曲线0300050008760th)P(kW)Pmax年持续负荷曲线年持续负荷曲线2、电力系统的额定电压、电力系统的额定电压用电设备和线路的额定电压用电设备和线路的额定电压1、额定电压、额定电压3,6,10,35,60,110,220,500kV2、额定平均电压、额定平均电压3.15,10.5,37,63,115,230.525kV220kV10kVG10.5kV110kV35kVT1T2T3G3、电力系统的中性点接线方式电力系统的中性点接线方式中性点接线方式有大接地电流系统和小接地电流系统。大接中性点接线方式有大接地电流系统和小接地电流系统。大接地电流系统包括中性点直接接地或经小电阻（小电抗）接地；地电流系统包括中性点直接接地或经小电阻（小电抗）接地；小接地电流系统包括中性点不接地或经过消弧线圈接地。小接地电流系统包括中性点不接地或经过消弧线圈接地。我国电力系统中性点接地情况我国电力系统中性点接地情况（1）低压配电系统）低压配电系统380/220kV是中性点直接接地系统；是中性点直接接地系统；（2）360kV采用小接地电流接地方式；采用小接地电流接地方式；（3）110500kV采用大接地电流接地方式。采用大接地电流接地方式。第二章复习要点第二章复习要点1、电力线路参数及等值电路、电力线路参数及等值电路（1）线路的三种模型，即短线路，中长线路和长线路。）线路的三种模型，即短线路，中长线路和长线路。（2） 形等值电路形等值电路（3）用二端口参数（）用二端口参数（A,B,C,D）表示线路方程）表示线路方程ZY/2Y/2（4）长线路的重要概念）长线路的重要概念1）传播系数）传播系数2）波阻抗）波阻抗3）波阻抗负载称为自然功率）波阻抗负载称为自然功率Pn=UN2/ZC4）线路运行特性）线路运行特性UU1U20UU1U20UU1U20（1）用变压器铭牌求参数）用变压器铭牌求参数(举例说明举例说明)一台一台SFL1-20000/110型三相双绕组降压变压器，额定型三相双绕组降压变压器，额定容量容量20000kVA，额定电压，额定电压110/10.5kV,。 试计算归算到低压侧的参数并作出变压器等值电路。试计算归算到低压侧的参数并作出变压器等值电路。（提示；功率（提示；功率 P用用kW，电压，电压UN用用kV,SN容量用容量用MVA为单位代入公式）为单位代入公式） 2、变压器参数及等值电路、变压器参数及等值电路0.3721+j0.5788-j1.45110-3S1.995410-4S3、标幺值的计算、标幺值的计算10.5kV115kVTL=10kmGSNG=60MVA,Xd=0.14SNT=30MVA,UK%=8X1=0.4 /km选择基准容量选择基准容量SB=100MVA,基准电压为各级平均额定电压基准电压为各级平均额定电压Uav.n。思考？思考？如选择如选择SB=60MVA,UB=Uav.n如何计算？如何计算？见见P40页页公式公式（2-81）K1点短路的等值电路点短路的等值电路K2点短路的等值电路点短路的等值电路10.5kV115kVTL=10kmGSNG=60MVA,Xd=0.14SNT=30MVA,UK%=8X1=0.4 /kmk2k1123k1k21/0.23332/0.26671/0.23332/0.26673/0.03K1点短路的等值电路点短路的等值电路K2点短路的等值电路点短路的等值电路10.5kV115kVTL=10kmGSNG=60MVA,Xd=0.14SNT=30MVA,UK%=8X1=0.4 /kmk2k1将元件编号，并省略表示标幺值的将元件编号，并省略表示标幺值的*号，则使短路回路电抗号，则使短路回路电抗表达更为简单。表达更为简单。第三章复习要点第三章复习要点1、电力线路的功率损、电力线路的功率损耗和电压降落耗和电压降落（1）功率损耗）功率损耗（2）电压降落）电压降落2、变压器功率损耗和电压降落、变压器功率损耗和电压降落（1）变压器的功率损耗）变压器的功率损耗(2)电力网电能损耗电力网电能损耗（2）变压器年电能损耗）变压器年电能损耗ZT第第4章复习要点章复习要点1、节点导纳矩阵和节点电压方程、节点导纳矩阵和节点电压方程IB=YBUB（1）节点电压方程时线性代数方程）节点电压方程时线性代数方程（2）节点导纳矩阵的特点）节点导纳矩阵的特点（3）功率方程（潮流方程）功率方程（潮流方程IB=(SB/UB)*）是非线性代数方程，只能用迭）是非线性代数方程，只能用迭代求解，常用高斯迭代和牛顿迭代。代求解，常用高斯迭代和牛顿迭代。2、节点的分类、节点的分类（1）PQ节点。已知负荷节点。已知负荷Pi、Qi待求待求Ui、 。（2）PV节点。已知节点。已知Pi、Ui待求待求QGi、 。（3）平衡节点。已知）平衡节点。已知US=1.0, ,待求待求PGi，QGi计算时，平衡节点是不可少，一般只有一个；计算时，平衡节点是不可少，一般只有一个；PQ节点是大量的；节点是大量的；PV节节点数较少。点数较少。3、节点导纳的计算j0.5j0.5j0.4j0.4j0.2j0.2123-j2.-j2-j2,5-j2.5-j5-j51231、先将、先将电抗标幺电抗标幺值转换为值转换为导纳标幺导纳标幺值值2、求各节点的自、求各节点的自导纳和互导纳。导纳和互导纳。第五、六章复习要点第五、六章复习要点1 1、电力系统稳定运的条件要满足有功功率平衡和无功功率、电力系统稳定运的条件要满足有功功率平衡和无功功率平衡。即平衡。即 系统有功功率不平衡，则频率发生偏移，有功过剩，则频率系统有功功率不平衡，则频率发生偏移，有功过剩，则频率f f上升，上升，有功不足，则频率下降。系统无功功率不平衡，则发生电压偏移，无功有功不足，则频率下降。系统无功功率不平衡，则发生电压偏移，无功过剩，电压升高；无功不足，则电压降低。过剩，电压升高；无功不足，则电压降低。（1 1）电力系统负荷分类）电力系统负荷分类负荷按变化分为三种。负荷按变化分为三种。1 1）负荷变化幅度小、变化周期短；）负荷变化幅度小、变化周期短；2 2）负荷变化幅度大，变化周期长；）负荷变化幅度大，变化周期长；3 3）变化缓慢的持续变动负荷。）变化缓慢的持续变动负荷。1 1）频率的调整）频率的调整频率调整分为一次、二次、三次调整。频率调整分为一次、二次、三次调整。1)1)频率一次调整。由发电机组调速器进行，对第一种负荷做频频率一次调整。由发电机组调速器进行，对第一种负荷做频率调整。率调整。2)2)频率二次调频。由发电机组的调频器进行二次调频，对第二频率二次调频。由发电机组的调频器进行二次调频，对第二种负荷做频率调整。种负荷做频率调整。3 3）频率三次调整。在有功功率平衡条件下，采用最优化原则，）频率三次调整。在有功功率平衡条件下，采用最优化原则，在各发电厂之间分配。在各发电厂之间分配。2 2、电力系统的调压措施、电力系统的调压措施（1 1）调节励磁电流改变发电机的端电压；）调节励磁电流改变发电机的端电压；（2 2）适当选择变压器变比）适当选择变压器变比K K调压；调压；（3 3）中枢点调压方式分那几类，适用场合？）中枢点调压方式分那几类，适用场合？中枢点调压方式有逆调压、顺调压和恒调压。逆调压适用于长中枢点调压方式有逆调压、顺调压和恒调压。逆调压适用于长线路，负荷变动大、电压损耗大场合；顺调压适用于负荷变动线路，负荷变动大、电压损耗大场合；顺调压适用于负荷变动很小，电压损耗很小场合；恒调压适用于负荷变动较小、电压很小，电压损耗很小场合；恒调压适用于负荷变动较小、电压损耗较小场合。损耗较小场合。第七章复习要点第七章复习要点1 1、对称分量法、对称分量法用对称分量法将一组不对称的三相系统分解为正序、负序和用对称分量法将一组不对称的三相系统分解为正序、负序和零序三组对称的三相系统。正序、负序分量是对称且平衡系零序三组对称的三相系统。正序、负序分量是对称且平衡系统，而零序分量只是对称系统，不是平衡系统。统，而零序分量只是对称系统，不是平衡系统。2 2、各元件的序电抗、各元件的序电抗（1 1）除发电机的负序电抗和正序电抗近似相等，其它元件）除发电机的负序电抗和正序电抗近似相等，其它元件（变压器、线路等）负序电抗和正序电抗相等。发电机的零（变压器、线路等）负序电抗和正序电抗相等。发电机的零序电抗可以忽略不计，变压器的零序电抗与接线方式有关，序电抗可以忽略不计，变压器的零序电抗与接线方式有关，线路的零序电抗大约是正序电抗的线路的零序电抗大约是正序电抗的3 35倍。倍。3、序网图、序网图根据各序分量的关系可以画出各序网络的等值电路根据各序分量的关系可以画出各序网络的等值电路可用可用 表示表示序电压方程序电压方程序网图序网图a)a)正序等值电路正序等值电路b)b)负序等值电路负序等值电路c)c)零序等值电路零序等值电路第八章复习要点第八章复习要点一、三相对称短路电流的计算一、三相对称短路电流的计算1 1、S=S=供电系统三相对称短路电流计算供电系统三相对称短路电流计算（1 1）（2 2）X*K冲击电流：冲击电流：最大短路电最大短路电流有效值：流有效值：短路容量：短路容量：G2、有限容量短路电流计算（运算曲线法）、有限容量短路电流计算（运算曲线法）XKXjsKX1X2X3XCOSN1SN2SN3KSNSN=SN1+SN2+SN3X=(X1/X2/X3)+XCO计算电抗：计算电抗：等值发电机额定电流：等值发电机额定电流：由计算电抗查运算曲线求任意时由计算电抗查运算曲线求任意时刻短路电流的标幺值刻短路电流的标幺值I Itt有名值：有名值：ItXjs运算曲线运算曲线如下图电力系统，各元件参数标于图中，试求线路如下图电力系统，各元件参数标于图中，试求线路K1K1、K2K2发生发生三相对称短路时，短路点的起始次暂态电流周期分量有效值三相对称短路时，短路点的起始次暂态电流周期分量有效值II、冲击电流、冲击电流i iimpimp、短路电流最大有效值值、短路电流最大有效值值I Iimpimp和短路容量和短路容量S Sktkt等有等有名值。名值。K2(3)GT1L=10kmSNG=60MVA.Xd=0.2=0.2SNT=30MVAUK%=10.5X1=0.4/kmK1(3)解：先选择基准容量解：先选择基准容量SB=100MVA,UB=Uav.n,计算各元件基准电抗标幺值，计算各元件基准电抗标幺值，画等值电路如下图：画等值电路如下图：X*K1K21234X1X2X3X4115kV10.5kV10.5kVSNT=30MVAUK%=10.5各元件电抗标幺值各元件电抗标幺值:短路点总电抗标幺值：短路点总电抗标幺值：K1K1点短路电流计算点短路电流计算K2K2点短路电流计算点短路电流计算二、电力系统不对称短路的二、电力系统不对称短路的分析计算分析计算 通过对三种典型不对称短路的分析计算得出计算不对通过对三种典型不对称短路的分析计算得出计算不对称短路电流的一般规律，即称短路电流的一般规律，即正序等效定则正序等效定则。这个定则的。这个定则的认为，所有不对称短路都可以当做对称短路处理，即用认为，所有不对称短路都可以当做对称短路处理，即用一个对称的正序电源电路路串联上一个附加阻抗一个对称的正序电源电路路串联上一个附加阻抗ZSU(n)（或电抗）。计算其正序电流，然后短路点的短路电流（或电抗）。计算其正序电流，然后短路点的短路电流等于正序电流乘以一个短路类型系数等于正序电流乘以一个短路类型系数m(n)。Ua(0)I Ik1k1X1XSUIk1代表符号代表符号短路种类短路种类附加阻抗附加阻抗K K(1)(1)单相接地单相接地K K(2)(2)两相短路两相短路 Z Z22K K(1.1)(1.1)两相接地短路两相接地短路 K K(3)(3)三相短路三相短路 0 0表表8-4 8-4 各种类型短路时的附加阻抗值各种类型短路时的附加阻抗值代表符号代表符号短路种类短路种类 直接短接直接短接m m(n(n) )K K(1)(1)单相接地单相接地 3 3K K(2)(2)两相短路两相短路K K(1.1)(1.1)两相接地短路两相接地短路 K K(3)(3)三相短路三相短路 0 0表表8-5 各种类型短路的各种类型短路的m(n)值值1 1、不对称短路电流的就计算，首先要计算各、不对称短路电流的就计算，首先要计算各元件参数元件参数2 2、画出各序网图、画出各序网图, ,求出各序电抗。求出各序电抗。3 3、根据短路类型画出复合序网图。、根据短路类型画出复合序网图。5 5、根据复合序网图，计算短路电流正序分量。、根据复合序网图，计算短路电流正序分量。6 6、根据短路类型计算短路点短路电流。、根据短路类型计算短路点短路电流。例例8-28-2电力系统的各序网络图电力系统的各序网络图Ua1a)a)正序等值电路正序等值电路简单电力系统简单电力系统如图如图8-38-3所示，所示，试作出各序等试作出各序等值电路。值电路。1、正序等值电路、正序等值电路X1=XG1+XT1.1jX1Ea(0)Ia1Ea(0)jXG1jXT2.1jXT1.1jXI.1Ua1GT1XnT22、负序等值电路、负序等值电路jXG2jXT2.2jXT1.2jXI.2Ua2jX2Ia2Ua2X2=XG2+XT1.2GT1XnT2j3XnjXT2.0jXI.0jXT1.0Ua0jX0Ia0Ua03、零序等值电路、零序等值电路分析分析1、变压器、变压器T1中性点接电抗器中性点接电抗器Xn通过三倍零序电流通过三倍零序电流3I0，因此取，因此取3Xn。 2、T1与与T2角侧将零序电流短接，故零序通路到此为止。角侧将零序电流短接，故零序通路到此为止。X0=(3Xn+XT1.0)/(XI.0+XT2.0)T1GXnT2GK(1)T1SNG=30MVA.Xd=X2=0.12=X2=0.12SNT=30MVAUK%=10.510.5kV115kV 简单电力系统如下图，各元件参数如图。试求简单电力系统如下图，各元件参数如图。试求K K点发生单相接地时，短点发生单相接地时，短路点短路电流有名值。路点短路电流有名值。解：求各元件基准电抗标幺值，求各序电抗标幺值。选择解：求各元件基准电抗标幺值，求各序电抗标幺值。选择SB=30MVA,UB=115kV12发电机发电机变压器变压器短路点正序电抗短路点正序电抗短路点零序电抗短路点零序电抗正序分量短路电流正序分量短路电流短路点短路电流短路点短路电流基准电流基准电流短路点短路电流有名值短路点短路电流有名值第九、十、十一章复习要点第九、十、十一章复习要点1 1、电力系统的稳定性电力系统的稳定性电力系统受到一定扰动后能否继续运行的能力。根电力系统受到一定扰动后能否继续运行的能力。根据扰动的大小，分为静态稳定性和暂态稳定性。据扰动的大小，分为静态稳定性和暂态稳定性。2 2、电力系统静态稳定的实用判据电力系统静态稳定的实用判据3 3、静态稳定的储备静态稳定的储备4 4、小扰动法理论的实质什么小扰动法理论的实质什么? ?建立发电机转子运动微分方程，得到其特征方程式的根，只要建立发电机转子运动微分方程，得到其特征方程式的根，只要几个根中有一个正实根位于复数平面上上虚轴右侧，系统就不几个根中有一个正实根位于复数平面上上虚轴右侧，系统就不能保持静态稳定性。只有全部根都位于虚轴左侧，系统才能保能保持静态稳定性。只有全部根都位于虚轴左侧，系统才能保持静态稳定。持静态稳定。5 5、提高电力系统静态稳定性的措施提高电力系统静态稳定性的措施? ?根本措施是什么？根本措施是什么？6 6、对简单电力系统暂态稳定性进行定性分析、对简单电力系统暂态稳定性进行定性分析采用等面积定则。采用等面积定则。何谓等面积定则？何谓等面积定则？代表加速过程中转子增加的动能的面积称为加速面积；代表减代表加速过程中转子增加的动能的面积称为加速面积；代表减速过程中转子消耗的动能的面积称为减速面积，加速面积和减速过程中转子消耗的动能的面积称为减速面积，加速面积和减速面积相等是保持暂态稳定的临界条件称为等面积定则。速面积相等是保持暂态稳定的临界条件称为等面积定则。7 7、提高电力系统暂态稳定性的措施？根本措施是什么？、提高电力系统暂态稳定性的措施？根本措施是什么？