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电力系统分析第二版
汇报人：AA
2024-01-21
CATALOGUE
目录
电力系统基本概念与组成
电力系统稳态分析
电力系统暂态过程分析
电力系统优化与控制策略
新能源接入对电力系统影响分析
现代信息技术在电力系统中的应用
总结与展望
01
电力系统基本概念与组成
电力系统是由发电厂、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给各类用户。
实现电能的生产、传输、分配和消费，满足社会经济发展和人民生活的用电需求。
功能
定义
发电厂
输电网
配电网
电力用户
将一次能源（如煤、石油、天然气、水能、风能等）转换为电能的场所。
由中低压配电线路和配电设备组成，用于将电能分配给各类用户。
由高压和超高压输电线路及变电站组成，用于将电能从发电厂输送到负荷中心。
消费电能的各类用户，包括工业、农业、商业、居民等。
国内发展概况
我国电力系统经历了从区域小电网到全国互联大电网的发展过程。
目前，我国已建成世界上规模最大的特高压交直流混联电网，实现了“西电东送”、“北电南送”的能源战略。
未来，我国将加快构建以新能源为主体的新型电力系统，推动能源清洁低碳转型。
01
国外发展概况
02
发达国家如美国、欧洲等已建成完善的互联电网，实现了跨国、跨洲的电力互联。
03
发展中国家也在加快电力基础设施建设，提高电力系统的覆盖率和供电质量。
04
全球范围内，新能源和可再生能源在电力系统中的比重逐渐增加，推动电力系统的绿色低碳发展。
02
电力系统稳态分析
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，即各节点的电压、各支路的功率等。
潮流计算的基本原理
包括牛顿-拉夫逊法、P-Q分解法、直流潮流法等，各种方法有不同的适用范围和计算精度。
潮流计算的主要方法
建立电力系统的数学模型，形成节点导纳矩阵；给定各节点的注入功率或电压；选择合适的计算方法进行迭代计算，直到满足收敛条件。
潮流计算的实现步骤
有功功率平衡
在电力系统中，有功功率的平衡是通过调整发电机的有功出力和负荷的有功需求来实现的。当系统出现有功功率不平衡时，会引起频率的偏移。
无功功率平衡
无功功率的平衡是通过调整发电机的无功出力和负荷的无功需求，以及无功补偿设备的投入来实现的。当系统出现无功功率不平衡时，会引起电压的偏移。
有功功率与无功功率的相互影响
有功功率和无功功率在电力系统中是相互影响的。有功功率的不平衡会导致无功功率的不平衡，反之亦然。因此，在电力系统的运行中，需要同时考虑有功功率和无功功率的平衡。
稳态运行特性
电力系统的稳态运行特性是指在给定的运行条件下，系统能够保持稳定运行状态的能力。稳态运行特性包括电压稳定性、频率稳定性和功角稳定性等。
影响因素
电力系统的稳态运行受到多种因素的影响，如负荷的变化、发电机的出力调整、网络结构的改变、故障的发生等。这些因素会导致电力系统的运行状态发生变化，甚至可能引发系统的失稳。
提高稳态运行特性的措施
为了提高电力系统的稳态运行特性，可以采取一系列措施，如优化网络结构、合理配置无功补偿设备、提高发电机的调节能力等。这些措施有助于增强系统的稳定性，提高供电质量。
03
电力系统暂态过程分析
故障类型
包括单相接地短路、两相短路、两相接地短路和三相短路等。
暂态过程
指从故障发生到系统达到新的稳定状态的过程，包括电磁暂态过程和机电暂态过程。
影响因素
故障类型、故障地点、系统结构、运行方式等都会对暂态过程产生影响。
采用等效电源法或网络等值法，计算各点短路电流及短路容量。
短路电流计算
保护配合
整定计算
根据短路电流计算结果，合理配置保护装置，确保故障发生时能够快速、准确地切除故障。
按照保护装置的要求，进行电流、电压等参数的整定计算。
03
02
01
时域仿真法
直接法
扩展等面积法则
人工智能方法
利用系统稳态运行的信息和故障后的网络结构，直接判断系统是否失稳。
基于等面积法则，考虑系统的非线性因素，评估系统的暂态稳定性。
应用神经网络、支持向量机等人工智能技术，对大量仿真数据进行学习，实现暂态稳定性的快速评估。
通过建立电力系统的详细模型，模拟故障发生后的系统动态过程，评估系统的暂态稳定性。
04
电力系统优化与控制策略
03
多目标经济调度
综合考虑多个目标，如燃料费用、污染物排放、系统安全性等，通过多目标优化算法求解最优调度方案。
01
基于等微增率的经济调度
通过调整各发电机组的出力，使得系统总燃料费用最小，同时满足负荷需求和系统安全约束。
02
考虑网络损耗的经济调度
在经济调度中考虑网络损耗，通过优化算法降低网络损耗，提高系统运行经济性。
AGC控制策略
根据系统运行状态和预测信息，制定合适的控制策略，如区域控制偏差（ACE）控制、频率偏差控制等。
AGC与新能
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