现代电力系统分析.pptVIP

主要内容 1.绪论 2.电力网模型 3.潮流计算 4.频率和电压控制 5.三相对称故障分析 6.柔性输电技术 1.1 电力发展的阶段 1.早期直流输电阶段 2.交流输电阶段 3.现代输电系统—超/特高压混合输电 4.智能电网 1.1 电力发展的阶段 高度集成的智能化、网络化的自动化系统。 1976年英国的电力市场化运营使得电力网成为能源流、信息流、货币流的统一。 1.1 电力发展的阶段 新能源 不可再生能源短缺的压力 温室气体排放和气候变暖的压力 风力发电、太阳能发电、生物质能发电以及冷热电联产等小燃气轮机组发电 由即插即忘转变为即插即用。 1.1 电力发展的阶段 新客户 电动汽车 友好智能电器，能够根据系统频率和实时电价自动运行 微网 1.1 电力发展的阶段 新要求 用户对供电可靠性要求更高 要求不同供电质量 电力系统对电网设备的资产利用率要求更高。 更加透明的电力市场 1.1 电力发展的阶段 新技术 储能技术 飞轮 超导 抽水蓄能 超级电容器 通信技术 FACTS技术 1.2 电力系统结构 1.2 电力系统结构 电力系统是由发电、变电、输电、配电以及负荷组成的电气系统，其功能是产生输送和使用电力。 电力系统的结构包括 输电网 次输电网 配电网 1.2 电力系统结构 输电网（Transmission Power System）连接系统中的主要发电厂和主要的负荷中心，它形成整个系统的主干网（Bulk Power System），且运行于最高电压水平，通常220kV及以上电压等级。 次输电网（Sub-transmission Power System）则是将电力从输电变电站输送到配电变电站，通常较大的工业负荷用户也直接由次输电系统直接供电。 配电网则是电力送往用户的最后一级，将电力分配到每一个用户，因此称为配电网（Distributed Power System）。 1.2 电力系统结构 我国电力系统的划分只有输电网和配电网两部分，负责远距离输送电能的为输电网，通常为220kV及以上网络；次输电网和配电网统称为配电网。因此，我国电力系统中配电网通常又分为高压配电网、中压配电网和低压配电网。 1.2 电力系统结构 1.2 电力系统结构 电力系统的中性点接地方式有两大类：一类是中性点直接接地，另一类是中性点不接地或者经过大的阻抗接地。前者称为大电流接地系统，后者称为小电流接地系统，或中性点不直接接地系统。 1.3 电力系统运行要求 电力系统的运行特点 电能不能大量储存，必须功率平衡。一旦不平衡，轻则电压和频率指标不合格，重则导致系统崩溃； 电力系统的暂态过程十分迅速 电磁暂态 机电暂态、 电力系统的运行参数必须在规定范围内。电力系统的运行是同步的，即整个电网只有一个额定频率。 1.3 电力系统运行要求 现代电力系统的特征 现代电力系统已经进入大系统、特/超高压、远距离、交直流混联的大区域互联的新阶段。 社会经济的发展促使现代电力系统经营和管理手段发生了重大变革，电力市场将取代传统的经营方式。 发电形式的多样化。随着科学技术的不断进步，电力系统中的发电形式也呈现出多样化的局面。 高度集成的电力系统综合自动化系统。 1.3 电力系统运行要求 电力系统运行要求 正常 安全 经济 高质量 1.3 电力系统运行要求 正常 频率、电压在允许的范围内 没有任何支路过负荷 安全 在假象合理事故下，系统仍然正常，称为安全。 正常状态分为安全的和不安全的。 经济 电力系统经济运行的任务将由电力市场来进行资源的合理配置。 高质量 电能质量是对供电可靠性以及电压、频率、波形和幅值的要求，包括谐波含量、电压骤降、三相平衡度、电压闪变等方面。 第二章 电力系统数学模型 线路的参数与模型 变压器模型与参数 标幺值 电力网模型 2.1 输电线路的模型与参数 输电线路的物理模型 线路的电感 线路的电容 线路的电阻和电导 线路的等值计算模型 2.1.1 输电线路的物理模型 输电线路是一种介质，电能在其中以电磁波的形式传播。交变的磁场感应出交变的电场，交变的电场又感应出交变的磁场，以这样电场和磁场不断变化的形式传播 。 2.1.1 输电线路的物理模型 根据电磁波在输电线路上的传播规律，输电线路可以等效为无穷多级串连电阻电感和并联电容电导的级联。假设线路参数是均匀分布的，单相线路可以等效为如图所示的电路。 单根输电线路的电感 单根无穷长导线单位长度的自感 三相线路的自感与互感 三相导体的磁链 三相线路的自感与互感 考虑到 以及对称运行时， 三相线路的磁链经过化减后写为矩阵形式可以表示为： 分裂导线的电感 交链三相的磁链分别为（交链每一相的磁链是分裂导线的平均）： 分裂导线的电感 同理推广到任意多分裂导线的输电线路的自