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电力系统分析

汇报人:AA

2024-01-21

CATALOGUE

目录

电力系统基本概念

电力系统稳态分析

电力系统暂态分析

电力系统动态分析

电力系统经济性分析

现代技术在电力系统分析中应用

01

电力系统基本概念

由发电厂、输电网、配电网和电力用户组成的整体,用于将一次能源转换为电能并输送和分配到用户。

电力系统定义

包括发电、输电、变电、配电和用电等环节,以及相应的通信、调度、自动化和继电保护等辅助系统。

电力系统组成

同时性

集中性

适用性

过渡性

电能的发、输、变、配和用是同时完成的,各环节之间需要保持平衡。

电能可以方便地转换为其他形式的能量,满足各种用户的需求。

电力系统是一个集中的供能系统,设备之间联系紧密,局部故障可能影响整个系统的运行。

电力系统在发生故障时,能够自动采取相应的保护措施,保证系统的稳定运行。

通过对电力系统的分析,可以预测和预防潜在的安全隐患,确保系统的稳定运行。

保障系统安全稳定运行

提高经济效益

推动能源转型

服务社会发展

通过对电力系统的优化设计和运行管理,可以降低能源消耗和运行成本,提高经济效益。

随着可再生能源的大规模开发和利用,电力系统分析有助于推动能源结构的转型和升级。

电力系统作为国民经济的重要基础设施,其安全稳定运行对于保障社会发展和民生改善具有重要意义。

02

电力系统稳态分析

潮流计算的基本原理

基于电力系统的网络拓扑和元件参数,通过数值计算方法求解系统的稳态运行状态,包括节点电压、支路功率等。

常用的潮流计算方法

牛顿-拉夫逊法、PQ分解法、前推回代法等,各种方法具有不同的特点和适用范围。

潮流计算的意义

是电力系统规划、设计、运行和调度的基础,可用于评估系统的安全性、稳定性和经济性。

电网结构类型

包括辐射状、环状、网状等,不同类型的电网结构对潮流分布有不同的影响。

03

电压调整的方法

通过调整发电机端电压、改变变压器变比、投切电容器或电抗器等措施,实现系统电压的调整和优化。

01

无功功率平衡的意义

维持系统电压稳定,避免电压崩溃或过高,确保电力设备的安全运行。

02

无功功率平衡的措施

合理配置无功补偿装置(如电容器、电抗器等),优化无功功率的分配和调度,降低网损并提高电压质量。

03

电力系统暂态分析

包括三相短路、两相短路、单相接地短路等故障类型。

故障类型

采用对称分量法,将不对称故障分解成对称的正序、负序和零序分量,利用叠加原理分别计算各序分量的响应,进而求得故障处的电气量。

短路计算

根据系统结构和参数,计算短路电流周期分量和非周期分量,确定短路电流的幅值和有效值。

短路电流计算

时域仿真法

01

通过建立电力系统的详细数学模型,利用数值计算方法对系统进行仿真,得到系统的动态响应过程,进而评估系统的暂态稳定性。

直接法

02

基于系统能量函数的概念,通过分析故障后系统能量的变化来判断系统的稳定性。直接法具有计算速度快、适用于大规模系统的优点,但需要对能量函数进行适当的简化和假设。

混合法

03

将时域仿真法和直接法相结合,充分利用两者的优点,提高暂态稳定性评估的准确性和效率。

通过优化保护装置的整定值和动作时间,确保在故障发生后能够快速准确地切除故障,减小故障对系统的影响。

快速切除故障

对于瞬时性故障,采用自动重合闸装置可以在故障排除后自动恢复供电,提高系统的供电可靠性。

采用自动重合闸

通过增加输电线路、变压器等设备的冗余度,提高系统的互联性和供电能力,降低故障对系统的影响。

加强系统结构

利用电力电子装置对输电线路的参数进行灵活控制,改善线路的传输性能,提高系统的暂态稳定性。

采用灵活交流输电技术

04

电力系统动态分析

自动控制系统的基本组成

包括控制器、执行器、被控对象和测量变送器等部分,实现对电力系统各种参数的实时监测和自动调节。

控制策略与算法

采用PID控制、模糊控制、神经网络控制等算法,实现对电力系统的稳定控制、优化调度等功能。

自动控制技术在电力系统中的应用

如自动电压控制(AVC)、自动发电控制(AGC)、自动频率控制(AFC)等,提高电力系统的稳定性和经济性。

保证电力系统的频率稳定,确保各类电力设备的正常运行和用户的用电质量。

频率调整的意义

通过调整发电机组的出力、改变负荷的用电方式等手段,实现电力系统中有功功率的平衡。

有功功率平衡的实现

包括一次调频、二次调频等,通过改变发电机组的调速系统参数、调整负荷的用电计划等方式,实现频率的调整。

频率调整的方法

在进行电力系统动态分析时,需要充分考虑负荷特性的影响,建立更加准确的数学模型和仿真模型,以便更好地分析和预测电力系统的动态行为。

考虑负荷特性的电力系统动态分析

包括静态负荷特性和动态负荷特性,其中动态负荷特性对电力系统的动态过程具有重要影响。

负荷特性的分类

动态

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