第一章 高等电力系统分析.ppt

课程说明 授课老师：顾丹珍 答疑时间：周二12：30~2：00 答疑地点：电自大楼708 电管教研室 成绩评定： 平时(20%)+期中（10%)+期末（70%） 参考书：陈珩：电力系统稳态分析 李光琦：电力系统暂态分析 第一章 电力系统的基本概念 主要内容 1-1 电力系统的组成 1-2 电力系统的额定电压和额定频率 1-3 对电力系统运行的基本要求 1-4 电力系统的接线方式 1-5 电力系统分析课程的主要内容 1－1 电力系统的组成 1－2 电力系统的额定电压和额定频率 为何要确定额定电压？ 避免电压等级数量的无限制扩大，导致互联困难，必须标准化。 为取得最佳的技术经济性能，电力设备需要在额定电压下进行优化设计、制造和使用。 需要确定的额定电压： 线路（即：电网） 发电机 变压器（升压、降压）的一次/二次侧 用电设备 3kV以上的设备与系统额定电压 例：试确定下图所示的电力系统中发电机和各变压器的额定电压（图中示出的是电力系统的额定电压）。 1－3 对电力系统运行的基本要求 1－4 电力系统的接线方式 线路电压与输送容量、距离的关系 主要内容 分析方法 思考问题 为什么要规定额定电压等级？电力系统各元件的额定电压如何确定？ 为什么要选择不同的接线方式？ 为什么输电网络和配电网络要选择不同的电压等级？ * ～ 工业 农业 商业 生活 发电 ＋ 输电 ＋ 配电 ＋ 用电 电力网 电力系统 电力系统——由生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体。发电厂、变电所、输电线、配电系统及负荷 电力网——电力系统中输送和分配电能的部分称为电力网。变压器、电力线路 动力系统——在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分（例如火力发电厂的锅炉、汽轮机和水力发电厂的水库、水轮机以及核动力发电厂的反应堆等）包含在内的系统。 用电设备的容许电压偏移一般为±5%； 沿线路的电压降落一般为10%； 在额定负荷下，变压器内部的电压降落约为5%。 电压分布分析 如何确定额定电压 线路（电网）额定电压=用电设备额定电压 发电机额定电压=105%线路额定电压 升压变压器额定电压 一次侧=线路额定电压 =发电机额定电压（与发电机相连105%） 二次侧额定电压=110%线路额定电压 降压变压器额定电压 一次侧=线路额定电压 二次侧额定电压=110（10%）线路额定电压 我国的额定频率 ——按国家标准规定，我国所有交流电力系统的额定功率为50Hz。 特点 电能不能大量储存 暂态过程非常短促 与国民经济及日常生活关系密切 要求 安全 优质 经济 环保 电能质量指标 电压： 允许电压偏差值 允许电压畸变率（谐波） ≥35kV ±5% 6 ~ 10kV ≤4% ≤10kV ±7% 380V ≤5% 频率： ±0.2（≥3000MW) ~ 0.5Hz(≤3000MW） 放射式 干线式 树状 无备用结线 包括单回路放射式、干线式和链式网络 优点：简单、经济、运行方便 缺点：供电可靠性差 适用范围：二级负荷 结线方式 环行网络 双端供电 有备用结线 包括双回路放射式、干线式和链式网络 优点：供电可靠性和电压质量高 缺点：不经济 适用范围：电压等级较高或重要的负荷 电压等级及其适用范围 S = √3U2I I ∝（U1－U2）/Z 输送功率一定时，输电电压越高 电流越小，可采用较小截面导线； 对绝缘要求越高，电气设备投资越大。 U1 I U2 S Z 电力网络的电压等级要与系统规模（容量和供电范围）相适应 20-50（县市内） 2-10 35 50-100（跨县市） 10-50 110（部分输电） 高中压配电 380、220V（楼内，农电） 低压配电 6-20（市内） 0.2-2 10 100-300（跨地区） 100-500 220 150-859（跨省） 1000-1500 500 500以上（跨大区） 2000-2500 750 输电 输送距离（km) 输送容量（MVA） 电压等级（kV） 传输功率S、电压等级U、输电距离l之间的关系 S一定， l ∝U2 l一定， S ∝U2 电力系统稳态分析（一） 电力系统分析 正常稳态分析 计算（U、I、P、Q、f） 运行调整和优化 电力系统的基本概念 各元件的特性和模型 潮流计算 调频 调压 经济运行 电力系统暂态分析（二） 电磁暂态分析（故障分析） 正常稳态分析（稳定性分析） 发电机的电磁暂态分析 对称故障（三相短路） 不对称短路 静态 暂态 1－5 本课程的主要内容和