第二章_电力系统各元件的特性和数学模型_颜伟 陈珩.ppt

第二章 电力系统各元件的特性和数学模型 主要内容: 基本概念、基本方法与等值电路 引言 复功率的定义——思考题有名值、标么制、无功功率 2.1 发电机组的运行特性和数学模型 2.2 变压器的参数和数学模型 2.3 电力线路的参数和数学模型 2.4 负荷的运行特性和数学模型 2.5 电力网络的数学模型 基本概念与基本方法 电力元件的等值电路 第二章 电力系统各元件的特性和数学模型——复功率的思考题 根据复功率的定义，如何理解有名制或标么制形式的三相功率与单相功率的关系？如何理解无功功率的正负与电压电流相量的相位关系？15 引言 复功率的定义——有名制 引言 复功率的定义 ——标么制 引言 复功率的定义 ——无功功率 参考方向：对负荷，吸收为正；对发电机：发出为正 负荷以滞后功率因数运行时所吸收的无功功率为正。——感性无功负荷 负荷以超前功率因数运行时所吸收的无功功率为负。——容性无功负荷 发电机以滞后功率因数运行时所发出的无功功率为正。——感性无功电源 发电机以超前功率因数运行时所发出的无功功率为负。——容性无功电源 超前和滞后与电压电流的相位关系？ 2.1 发电机组的运行特性和数学模型——思考题 发电机组运行的约束条件及其受制因素是什么？ 18 发电机组的额定功率与其最大功率的关系是什么？ 17-图 2－5(b) 2.1 发电机组的运行特性和数学模型 2.1.1 发电机稳态运行时的相量图和功角特性 2.1.1.1 隐极式发电机组的相量图和功角特性 2.1.1.2 凸极式发电机组的相量图和功角特性（不讲） 2.1.2 隐极式发电机组的运行限额和数学模型 2.1.2.1 发电机组的运行限额运行极限图、约束条件、额定功率与最大功率 2.1.2.2 发电机组的数学模型 2.1.3 凸极式发电机组的运行限额和数学模型（不讲） 2.1.1.1 隐极式发电机组的相量图和功角特性——相量图 2.1.1.1 隐极式发电机组的相量图和功角特性——功角特性 2.1.2.1 发电机组的运行限额——发电机组的运行极限图 发电机组的运行总受一定条件的限制，如定子绕组温升、励磁绕组温升、原动机功率等的约束。这些约束条件决定了发电机组发出的有功、无功功率有一定的限额。 2.1.2.1 发电机组的运行限额——发电机组的运行约束及其受制因素 定子绕组温升约束。定子绕组温升取决于定子绕组电流，也就是取决于发电机的视在功率。 励磁绕组温升约束。励碰绕组温升取决于励磁绕组电流，也就是取决于发电机的空载电势和输出的感性无功功率（输出无功为正）。 原动机功率约束。原动机的额定功率往往就等于它所配套的发电机的额定有功功率。 其它约束，如定子端部温升、并列运行稳定性等约束。发电机以超前功率因数运行（输出无功为负）时，定子端部温升会增大，具体约束条件需试验确定。 2.1.2.1 发电机组的运行限额——发电机组的额定功率与最大功率 发电机只有在额定电压、电流、功率因数下运行时，视在功率才能达额定值，其容量才能最充分地利用；发电机发出的有功功率小于额定值时，它所发出的无功功率允许略大于额定无功功率。 发电机的最大有功功率=额定有功功率？ 发电机的最大无功功率=额定无功功率？ 发电机的最大视在功率=额定视在功率？ 2.1.2.2 发电机组的数学模型 发电机组的稳态模型：简单（1）发出的有功功率和端电压表示， 且发出无功存在上下限约束；恒PV模型（2）发出的有功功率和无功功率表示：恒PQ模型 无功上下限值的确定：由发电机组的运行极限图确定，具体与输出有功有关，不同有功，无功的上下限不一样。 2.2 变压器的参数和数学模型——思考题1 如何理解双绕组（或者三绕组）变压器的短路参数（Pk、Uk）与空载参数（P0、I0）？附加补充 双绕组变压器的阻抗导纳参数的物理意义是什么？与三绕组变压器有何不同？附加补充 变压器的两侧（或三侧）有不同的额定电压，其阻抗导纳公式中的额定电压是那一侧的额定电压？选择不同的额定电压，其阻抗导纳参数的物理意义有何变化？附加补充 2.2 变压器的参数和数学模型——思考题2 变压器的额定电压与分接头电压有何关系？同一侧的分接头电压可能有多个，在阻抗导纳计算公式中若采用分接头电压代替额定电压，其阻抗导纳参数的物理意义又是什么？附加补充 变压器等值电路的节点与其电气接线图中的相应结点是否相同（具有相同的电压）？若不相同，如何修改等值电路使其相同？附加补充 如何计算变压器的变比（额定变比和实际变比）？考虑理想变压器支路，如何确定变压器的等值电路？如何根据变压器的阻抗导纳参数来确定相应的等值电路？附加补充 普通三绕组变压器的结构与漏抗大小的关系是什么？ 2.2 变压器的参数和数学模型 2.2.1 双绕组变压器的参数和数学模型