第一章電力系統概述第一章電力系統概述1－1電力系統的構成1－2電力系統聯網運行的優越性1－3電能的質量標準1－4電力系統的電壓等級1－5電力系統中性點接地方式1－6電力系統的潮流計算1－7電力系統的電壓調整1－8電力系統的頻率及其控制1－9電力系統穩定性問題1－6電力系統潮流計算

潮流計算：計算出電力網中所有回路的功率分布，以及所有節點的電壓分布。潮流計算的目的：在規劃設計中，用于選擇接線方式、導線截面以及選擇各種電器設備。在運行時，用于確定運行方式、制定檢修計劃、確定調整電壓的措施。提供繼電保護、自動裝置設計與整定所需的數據。▲電力系統中生產、變換、輸送、消費電能的四大部分的特性和數學模型

1.發電機組 2.變壓器 3.電力線路（包括電抗器）4.負荷▲電力網絡的數學模型

一、電網中各元件的等值電路1、同步發電機的等值電路

一、電網中各元件的等值電路2、變壓器的等值電路（1）雙繞組變壓器

在應用下面的公式計算變壓器參數時，用變壓器哪一側繞組的額定電壓，即相當于把變壓器的參數歸算到了哪一側。注意單位P0

/Pk---------kWUN---------KVSN--------MVA

一、電網中各元件的等值電路2、變壓器的等值電路（3）三繞組變壓器◆電阻計算（通常繞組量比為100/100/100）注意：銘牌參數僅告訴◆電抗的計算注意：短路電壓通常已經歸算至變壓器額定容量下，故不用歸算。

一、電網中各元件的等值電路3、電抗器等值電路

一、電網中各元件的等值電路4、輸電線路的等值電路電力線路的等值電路電力線路的簡化等值電路（架空）

一、電網中各元件的等值電路5、負荷的數學模型-復功率取

滯后功率因數為正，感性無功負荷

運行時，所吸取的無功功率

超前功率因數為負，容性無功滯后功率因數為正，感性無功發電機

運行時，所發出的無功功率

超前功率因數為負，容性無功

二、具有多個電壓等級電力網的等值電路由于三相電路對稱，電網的等值電路只畫出一相即可，各元件按照實際接線順序連接。但是電網中有變壓器，各元件分處不同的電壓等級，求取等值電路時，必須將這些元件的參數歸算到一個事先選定的電壓級下。1、阻抗導納的折算2、電源電勢的折算

二、具有多個電壓等級電力網的等值電路1、阻抗導納的折算（1）低壓側參數折算到高壓側（2）高壓側參數折算到低壓側2、電源電勢的折算電源電勢如何折算，請思考？

例題1-1GT1T2電抗器L

二、具有多個電壓等級電力網的等值電路

三、簡單電力網潮流計算電力網輸電線路和變壓器在傳輸功率的過程中都會產生功率損耗（復功率損耗），包括：串聯阻抗上的損耗：隨傳輸功率的增大而增大（主要）并聯導納上的損耗：近似與電壓平方成正比，與傳輸功率無關（次要）。

三、簡單電力網潮流計算（一）電力線路的潮流計算1、電力線路的功率損耗與功率分布MVA、MW、MvarKV

A、已知首端功率、電壓，求末端功率MVA、MW、MvarKV其中，末端電壓由后面的方法求取

B、已知末端功率、電壓，求首端功率MVA、MW、MvarKV其中，首端電壓由下面的方法求取

三、簡單電力網潮流計算（一）電力線路的潮流計算2、電力線路的電壓降落損耗與電壓分布已知末端電壓、功率，求首端電壓已知首端端電壓、功率，求末端電壓MVA、MW、MvarKV

三、簡單電力網潮流計算（二）變壓器的潮流計算MVA、MW、MvarKV除了并聯支路的功率損耗計算有所差異外，阻抗支路的功率損耗和分布、電壓降落和分布都與線路相同。

三、簡單電力網潮流計算變壓器損耗實用計算MVA、MW、MvarKV設有n臺變壓器并列運行，則損耗

例題1-2下圖中，已知發電機額定運行時母線電壓為10.5KV。試求發電機發出額定功率時，線路L末端的電壓和功率。GT1T2電抗器LGT1T2電抗器L1－7電力系統的電壓調整電壓是衡量電能質量的一個重要指標。質量合格的電壓應該在供電電壓偏移，電壓波動和閃變，電網諧波和三相不對稱程度這四個方面都能滿足有關國家標準規定的要求概述

一、電網電壓允許偏差1、發電廠、變電所母線電壓330KV、500KV：正常運行方式下，最高運行電壓不得超過額定電壓的+10%，最低運行電壓不應影響系統的穩定、廠用電的使用和下一級電壓的調節。220KV母線（作為線路首端時）：正常運行方式時，電壓允許偏差為額定電壓的0~+10%；事故后運行方式時，為額定電壓的-5%~+10%。110KV、35KV母線作為線路首端時）：正常運行方式時，電壓允許偏差為額定電壓的-3%~+7%；事故后運行方式時，為額定電壓的-10%~+10%。10（6）KV母線：應使全部高壓用戶和經配電變壓器供電的低壓用戶的電壓偏差符合規定值。

一、電網電壓允許偏差2、用戶受電端電壓35KV及以上用戶：電壓允許偏差范圍為±10%。380V~10KV用戶：電壓允許偏差范圍為±7%

。220V用戶：電壓允許偏差范圍為-10%

~+5%。特殊用戶：按合同供電。另外，對于1-10KV的供電線路，要求首末端最大電壓損耗不超過5%；對于更高電壓等級的線路，正常運行時，通常要求電壓損耗不超過10%,故障時不超過15%.

二、電力系統主要調壓措施1、電壓中樞點的調壓方式中樞點：指電力系統中監視、控制和調整電壓的點。這些點實際上是發電廠或變電站的一些母線。中樞點的調壓方式調壓方式逆調壓順調壓常調壓最大負荷最小負荷1.025UN1.075UN1.05UNUN(1.02～1.05)UN

2、調壓的基本原理（1）改變發電機端電壓調壓；（2）改變變壓器變比調壓；（3）改善網絡參數R和X調壓；（4）改變電網無功功率Q的分布調壓。

3、調壓的主要措施1改變發電機端電壓調壓；2改變變壓器變比調壓；3調節無功補償設備調壓；4改變電力系統運行方式調壓。

1改變發電機端電壓調壓通過自動勵磁調節裝置→If→Eq→UG，不需另增設備，簡便可行且經濟。實行逆調壓（負荷大時身高電壓、負荷小時降低電壓。特別適用于由發電機不經升壓直接供電的地方負荷或孤立運行的電站。發電機經多級變壓向負荷供電時，僅借發電機調壓往往不能滿足負荷對電壓質量的要求(If≤IfN），這時需借助其他措施。2改變變壓器變比調壓變壓器按是否帶負載調壓分：

有勵磁調壓（有載調壓）無勵磁調壓（無載調壓）每一臺變壓器必須選好一個合適的分接頭（裝設在高、中壓側），使得在運行中出現最大負荷或最小負荷時，電壓偏移都不超出允許的范圍。3調節無功補償設備調壓并聯電容器、并聯電抗器、同步調相機、靜止無功補償裝置。————1－8電力系統的頻率及控制一、電力系統頻率控制的意義和基本方法1、頻率控制的必要性對用戶的影響產品質量降低；生產率降低對發電廠的影響汽輪機葉片諧振（低頻）輔機功能下降（通風量，磁通密度等）

對系統的影響互聯電力系統解列；發電機解列2、頻率控制的基本方法利用調速器，使發電機的出力在可能的情況下始終隨著系統負荷的變化而變化，始終保持系統的有功功率的供需平衡，從而保持機組的轉速或頻率的穩定。二、電力系統的頻率特性1、負荷的頻率靜態特性二、電力系統的頻率特性2、發電機的頻率靜態特性三、電力系統的頻率調整（1）P1變動周期小于10s，變化幅度小（3）P3變動周期最大，變化幅度最大：（2）P2變動周期在（10s，3min），變化幅度較大調速器頻率的一次調整調頻器頻率的二次調整根據預測負荷，在各機組間進行最優負荷分配頻率的三次調整三、電力系統的頻率調整1、頻率的一次調整調速器自動調整，無需人工干預三、電力系統的頻率調整2、頻率的二次調整人工干預，通過調速器（轉速調整或功率給定）三、電力系統的頻率調整3、頻率的三次調整（負荷的經濟分配）三次調節是指，各發電廠按照系統調度預先下達的發電計劃，定時調控發電機的有功出力（包括機組啟停），或在非預計的負荷變化經一次調整和二次調整積累到一定程度時，重新按經濟原則分配各發電廠的有功出力。1－9電力系統穩定問題概述一、穩定性的概念1、發電機組的同步運行并列運行的發電機，當它們的電角速度都相等時，稱它們處于同步運行狀態。由于各種擾動的影響（如負荷的增減、負荷的投入與切除、短路等），這種同步狀態經常被破壞，但絕大多數情況下能重新建立同步關系。2、電力系統的穩定性當系統受到擾動后，如果發電機之間最終能重新建立起同步關系，并能回到原來的狀態或到達一個新的狀態，則稱系統是穩定的；反之，稱系統是不穩定的。二、穩定性的類型1、靜態穩定系統受到小的、短時的擾動后，能夠自動恢復到原來狀態的能力。a點靜態穩定性分析

b點靜態不穩定分析

090180二、穩定性的類型