DepartmentofElectricalEngineeringPowerSystemAnalysisBasis一、基本概念運行狀態運行狀態概念：受到擾動后，能否回到原來的狀態或過渡到新的狀態JΩ二、同步電機的轉子運動方程JΩ機械角加速度電磁轉矩dΩ機械角速度Ja=MT-ME=ΔM=Jdt轉動慣量原動機轉矩12TJdΩ12TJdΩ202WkdΩSGNΩ0dtWk=MN==ΔM*=Ω0dtSGNΩSGNΩ02Wk…轉子的慣性時間常數TJ=SGNωEqUωEqUδδ三、簡單電力系統的靜態穩定U=常數TU=常數T2T1.jXLjXL1jXdjXT2..jXT1UjXdjXT2..jXT1UjXL2*.PE=RE(UI)=UqIq+UdId凸極機隱極機Eq=Uq+IdXdΣ0=Ud-Id凸極機隱極機U2XdΣU2XdΣ-Xq2XdΣXqsinδ+sin2δPE=XdΣEq=Uq+IdXdΣ0=Ud-IqXdΣEqPE=XdΣ2、靜態穩定的概念2)穩定判據穩定儲備系數3、利用小干擾法分析簡單電力系統的靜穩定Δδ=C1ep1t+C2ep2t分析:Δδ=-Csin(βt-φ)Δδ=C1eμt+C2e-μt不穩定4、調節勵磁對電力系統靜態穩定的影響勵磁維持端電壓UG不變時，對應的功率特性曲線——外功率特性曲線穩定的，但由于的滯后調節，在0范圍內，對于裝有調節器的系判斷，而應用小干5、提高靜態穩定的措施1)采用自動勵磁調節裝置采用分裂導線采用串聯電容器提高線路的額定電壓等級增加回路數采用串聯電容器提高線路的額定電壓等級增加回路數3)改善電網結構和采用中間補償設備四、簡單電力系統的暫態穩定a)PT不變（因為1秒左右原動機調速器還不能有明顯變化）b)對不對稱短路，不計零序及負序電流對轉子的影響（零序：Δ接法，無；負序：平均值為零的轉矩，慣性大來不及反映）c)只考慮正序分量的影響（用復合序網及等效等則）單相接地兩相短路兩相接地短路三相短路X0ΣX2ΣX2ΣX0ΣX2Σ短路點并入一個等效附加阻抗ZΔU=常數T1U=常數T1.XL.E'Xd'.XE'Xd'.XT1XT2UXLXIXLXT1.XLXT1.E'Xd'.XT2UXLNWWXIII=Xd'+XT1+XT2+XL加速面積abcdk減速面積dgfe時是暫態穩定的最大故障切除角h是暫態穩定的2、等面積定則PIIImax-PIImax3、用分段計算法求解轉子運動方程不能線性化，只能迭代，一步一步計算4、提高暫態穩定的措施減少加速面積，增大減速面積重合閘進一步增大減速面積2)減少加速面積，增大減速面積重合閘進一步增大減速面積3)4)快速汽門控制、電氣制動、變壓器經小電阻接地5)改善電網結構和采用中間補償設備6)系統解列，異步運行，再同步1、電力系統的概念和組成—電力網、電力系統、動力系統及之間關系2、電力系統為什么要互聯運行—經濟、可靠、互補、備用3、電能變換和電源構成—水20%、火70%、核10%，了解新能源4、電力系統的負荷—了解負荷曲線、負荷率Kp、最大負荷利用小時Tmax5、電力系統運行的特點及要求—電能質量、運行特點、運行要求6、電力系統的電壓等級用電設備允許偏差±5%、首末端10%發電機額定電壓高于電網5%升壓變：=發電機額定電壓額定電壓為空載電壓一次側：用電設備降壓變：=電網額定電壓UN升壓變：=發電機額定電壓額定電壓為空載電壓標稱電壓等級二次電壓高出10%二次側：發電設備標稱電壓等級二次電壓高出10%7、了解電力網接線無備用—從一條線獲得電源7、了解電力網接線有備用—從兩條及以上線獲得電源8、掌握中性點的接地方式有哪幾種{適應范圍有哪幾種{適應范圍中性點不直接接地{接地中性點不接地系統的優缺點第二章電力系統元件的電氣參數及等值電路1、了解電力線路的結構－型號的表示2、熟悉電力線路的電氣參數及等值電路-擴徑、分裂、換位3、掌握變壓器的電氣參數及等值電路22UN短路試驗空載試驗uk%22UN短路試驗空載試驗XT(Ω)(S)Pk≈XT(Ω)(S)Pk≈2100SI0%100SN2ΔI0%100SN2ΔP0BT2UN1000UNUN歸算問題——三繞組容量不同時計算R歸算問題——三繞組容量不同時計算XT時不歸算4、熟練制作電力系統的等值電路多級電壓網的歸算問題——確定基準級，按變壓器變比歸算標幺值電路的制定歸算有名值歸算基準值標幺值電路的制定端部完全等值的變壓器模型的作用及推導5、了解電力設備運行的基本知識發電機正常運行非正常運行{{遲相—發P、Q進相—發P、收Q運行極限圖調相—發、收Q短時過負荷異步運行—失磁，吸收無功、發異步有功不對稱運行變壓器正常過負荷{強迫方式—20%事故過負荷—犧牲壽命，不超過2倍升壓：鐵-中-低-高降壓：鐵-低-中-高變壓器接線形式變壓器并列運行的條件變比相同組別一致短路電壓百分比值相等斷路器——有滅弧能力，分合負荷及故障電流第三章簡單電力系統的潮流計算1、掌握基本概念與計算如何求電壓降落電壓降落ΔU.=U.1-U.2……相量差ΔU=U1-U2≈ΔU'(ΔU'')……標量差電壓偏移=U-UN×100%如何求功率損耗UN2、掌握開式網的潮流計算方法已知：末端功率與電壓，一步完成已知：末端功率，首端電壓，二步完成已知：末端功率與電壓，一步完成已知：末端功率，首端電壓，二步完成不同電壓等級時，歸算問題3、了解雙端供電網的潮流計算方法單電壓級——按兩端供電，強迫=0多電壓級——有強迫功率{Σ=i單電壓級——按兩端供電，強迫=0多電壓級——有強迫功率4、了解環型網的潮流計算方法5、了解電力網潮流的調整與控制手段第四章復雜電力系統潮流的計算機算法1、掌握節點導納矩陣的形成與修改PQ節點平衡節點2、掌握潮流計算中節點的分類方法PVPQ節點平衡節點3、了解高斯—塞德爾迭代法的原理與步驟4、了解牛頓—拉夫遜法的原理與步驟——局部線性化第五章電力系統有功功率的最優分配與頻率調整1、掌握各類負荷的特點及調整方法頻率與有功功率密切相關一次調頻—調速器調節二次調頻—調頻器調節三次調頻—經濟分配2、了解有功功率的最優分配原理——等微增率準則 dF1dF2耗量特性及等微增率準則—如果dPG1<dPG2應如何調整機組出力=yj=λkλiLi=yjλjLj=λk3、掌握負荷及電源的頻率靜態特性及頻率調節方法p*f*p*KG=p*f*1σ→KG*1p*有二次調頻f*為什么說只有一次調頻是有差調節，二次調頻可以做到無差調節，負荷變化時4、了解互聯系統的頻率調整方法第六章電力系統的無功功率與電壓調整1、掌握無功電源的種類電壓與無功功率密切相關發電機調相器靜止電容器靜止補償器2、了解無功功率的經濟分布原理無功電源的最優分布—等網損微增率無功負荷的最優補償—最有網損微增率（容量確定、設備分布、順序選擇3、掌握電壓調節方法及概念電壓偏移主要受什么影響中樞點電壓調整方式——逆(1.05-1.0)、順(1.025-1.075)、常(1.02-1.05)發電機—調勵磁變壓器—調分接頭及其計算并聯補償—調相機、靜止補償器、電容器—補償容量的計算改變參數調壓與調頻方法的差異1、了解電力網故障類型、產生原因、危害及預防措施2、理解三相短路過渡過程分析分析方法f短路前空載產生最大短路全電流的條件合閘電壓初相角為零純電感電路產生最大短路全電流的條件什么條件下故障不會出現過渡過程短路沖擊電流ich和沖擊系數kch發電機母線時kch=1.9，ich=2.7Idz高壓電網時kch=1.8，3、掌握三相短路電流計算的實用方法無窮大系統的概念重點是求交流電流初始值I,,計算短路電流時的一些簡化假設條件簡單系統可用等值法求短路回路總電抗標幺值XdΣ*應用運算曲線可求任意時刻短路電流的周期分量復雜系統可用疊加原理法，利用導納矩陣求各個節點到短路點的轉移阻抗Zif.短路點電流為：I.f＝Uf0Zf＋Zff≈1Zf＋Zff短路后的節點電壓為：U.i＝U.i0+ΔU.i＝U.i0－ZifI.f≈1-ZifI.f4、掌握對稱分量法原理并能形成各序網絡理解對稱分量法原理及電力元件的各序參數計算分量與合成短路電流