電力系統(tǒng)分析習(xí)題集

1、電力系統(tǒng)分析習(xí)題集第一章：電力系統(tǒng)的基本概念一、主要知識點(diǎn)1、 電力系統(tǒng)的組成及各組成部分的作用；2、 電能生產(chǎn)的特點(diǎn)及對電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求；3、 電力系統(tǒng)的接線方式及特點(diǎn)；4、 電力系統(tǒng)的額定電壓及適用范圍；5、 中性點(diǎn)運(yùn)行方式及特點(diǎn)；6、 聯(lián)合電力系統(tǒng)及其優(yōu)越性。二、思考題與習(xí)題1、電力系統(tǒng)由哪些主要部分組成？各部分的作用是什么？2、電能生產(chǎn)的主要特點(diǎn)有哪些？3、對電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求是什么？4、電力系統(tǒng)中負(fù)荷的分類（I、II、III類負(fù)荷）是根據(jù)什么原則進(jìn)行的？各類負(fù)荷對供電可靠性的要求是什么？5、衡量電能質(zhì)量的主要技術(shù)指標(biāo)有哪些？6、電力系統(tǒng)的接線方式有哪兩種類型？各種接線方式的

2、主要特點(diǎn)是什么？7、電力系統(tǒng)的額定電壓是如何確定的？我國規(guī)定的電力系統(tǒng)額定電壓等級有哪些？各種電壓等級的適用范圍怎樣？8、電力系統(tǒng)中各元件的額定電壓為多少？什么叫電力系統(tǒng)的平均額定電壓？9、什么叫電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)？電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式有哪些？它們各有什么特點(diǎn)？我國電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式如何？10、如何提高中性點(diǎn)直接接地電力系統(tǒng)的供電可靠性？11、消弧線圈的工作原理是什么？電力系統(tǒng)中為什么一般采用過補(bǔ)償方式？ 12、聯(lián)合電力系統(tǒng)的優(yōu)越性有哪些？第二章 電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路一、 知識要點(diǎn)1、 電力線路的結(jié)構(gòu)、參數(shù)及等值電路1.1架空線路的結(jié)構(gòu)及參數(shù)1.1.1架空線路的結(jié)構(gòu)架空線路由導(dǎo)線

3、、桿塔、絕緣子、金具和避雷線（中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)）構(gòu)成。1.1.2架空輸電線路的參數(shù)：電阻是反映導(dǎo)線對電流阻礙作用的參數(shù)，輸電線路的電阻按下式計(jì)算，式中為計(jì)算導(dǎo)線電阻所采用的電阻率，鋁導(dǎo)線取，銅導(dǎo)線取，其值略小于導(dǎo)線材料的直流電阻率；導(dǎo)線的標(biāo)稱截面（mm2）。電抗是反映感應(yīng)電動勢對電流的阻礙作用的參數(shù)，各種類型輸電線路的電抗按下式計(jì)算。單回輸電線路（對稱排列或經(jīng)完整換位）：式中：r為導(dǎo)線的計(jì)算半徑（cm或mm）；r為導(dǎo)線材料的相對導(dǎo)磁系數(shù)，對于非鐵磁物質(zhì)鋁和銅r1；f為交流電的頻率（Hz）；Dm為三相導(dǎo)線之間的幾何平均距離（與計(jì)算半徑同單位）。當(dāng)f=50Hz時，銅導(dǎo)線或鋁導(dǎo)線的電抗計(jì)算公式為，

4、近似計(jì)算時取。同桿（塔）雙回輸電線路，一般不計(jì)兩回路之間的相互影響。分裂導(dǎo)線輸電線路：式中req為分裂導(dǎo)線的等值半徑，其值按式確定；n為分裂導(dǎo)線的分裂根數(shù)。電納是反映輸電線路的對地電容和線間電容的參數(shù)，單回輸電線路（對稱排列或經(jīng)完整換位）：；分裂導(dǎo)線線路：電導(dǎo)是反映輸電線路的泄漏損耗和電暈損耗的參數(shù)，泄漏損耗一般可以忽略不計(jì)，從而輸電線路的電導(dǎo)主要由電暈損耗決定。電暈發(fā)生的條件為線路運(yùn)行時的實(shí)際電壓U高于電暈臨界電壓Ucr，單回導(dǎo)線電暈臨界相電壓按下式計(jì)算分裂導(dǎo)線線路的電暈臨界相電壓按下式計(jì)算式中，m為導(dǎo)線表面光滑系數(shù)，對于表面光滑的單根導(dǎo)線m=1.0，對于絞線m=0.9；為空氣相對密度；p為

5、大氣壓力；t為空氣溫度（0C）。對于晴天，一般取1.0；為與分裂導(dǎo)線數(shù)有關(guān)的常數(shù)；r、Dm、req的意義同前所述，單位為cm。60KV以下線路不會出現(xiàn)電暈現(xiàn)象，110KV及以上線路以晴朗天氣下不發(fā)生電暈為設(shè)計(jì)原則,所以一般情況下,線路電導(dǎo)b1=0；當(dāng)電暈發(fā)生時，電暈損耗和線路電導(dǎo)按下式計(jì)算式中，為實(shí)測三相電力輸電線路電暈損耗的總有功功率（KW/km）；U為電力線路運(yùn)行的線電壓（kV）。1.2電纜線路的結(jié)構(gòu)與參數(shù)1.2.1電纜線路的結(jié)構(gòu)（略）1.2.2電線路的參數(shù)電纜參數(shù)也有電阻、電抗、電納和電導(dǎo)四個，所不同的是電纜線路的電導(dǎo)反映的是絕緣介質(zhì)的介質(zhì)損耗。電纜線路的參數(shù)計(jì)算較為復(fù)雜，一般從手冊查取

6、或通過試驗(yàn)確定。1.3電力線路的等值電路短線路：短線路指長度不超過100km、電壓不超過60kV的架空輸電線路；或電壓10KV以下的電纜線路，短線路的等值電路用集中參數(shù)電路表示，并忽略導(dǎo)納支路的影響。中等長度線路：中等長度線路指長度在100km300km的架空線路；或長度不超過100km的電纜線路，中等長度線路的等值電路也可忽略分布參數(shù)的影響，而用集中參數(shù)電路表示，其形式有形和形兩種，電力系統(tǒng)分析采用形等值電路。長線路：長線路指長度超過300km的架空線路和長度超過100km的電纜線路，對于長線路必須考慮分布參數(shù)的影響，電力系統(tǒng)分析中長線路的等值電路采用修正集中參數(shù)形等值電路。圖中、，修正系數(shù)

7、？2、變壓器的等值電路和參數(shù)2.1雙繞組變壓器圖中 2.2三繞組變壓器2.2.1 電阻RT1、RT2、RT3的計(jì)算RT1、RT2、RT3為歸算到同一電壓等級的三個繞組電阻。對于容量比為100/100/100的三繞組變壓器按下式計(jì)算對于容量比不為100/100/100的三繞組變壓器，需要將短路試驗(yàn)所得的短路損耗先歸算到變壓器的額定容量之下，然后再利用上面的公式計(jì)算各繞組的短路損耗和電阻，例如對于容量比為100/100/50的三繞組變壓器由于繞組1、3和繞組2、3的短路試驗(yàn)是在50SN下進(jìn)行的，可以按下式計(jì)算變壓器在額定容量下的短路損耗2.2.2電抗XT1、XT2、XT3的計(jì)算XT1、XT2、XT

8、3是歸算到同一電壓等級的三個繞組的等效漏電抗，由于三繞組變壓器銘牌和手冊給出的短路電壓都已歸算到變壓器的額定容量之下，所以不管變壓器的容量比是否為100/100/100，其電抗豆都可以按下式計(jì)算由于XT1、XT2、XT3是三個繞組的等效漏電抗，計(jì)算中可能出現(xiàn)某個繞組的等效電抗為負(fù)值，由于其絕對值很小，近似計(jì)算時可以取為0。2.2.3電導(dǎo)GT和BT的計(jì)算電導(dǎo)GT和BT的計(jì)算與雙繞組相同。2.3自耦變壓器2.3.1電阻RT1、RT2、RT3的計(jì)算自耦變壓器RT1、RT2、RT3的計(jì)算方法與三繞組變壓器相同，所不同的是在三繞組變壓器等值電路中它們是各繞組的實(shí)際電阻歸算到同一電壓等級的數(shù)值，均為正值；

9、在自耦變壓器情況下它們是各繞組的等效電阻歸算到同一電壓等級的數(shù)值，計(jì)算中可能出現(xiàn)某個繞組的電阻為負(fù)值的情況，近似計(jì)算中可以取為0。2.3.2電抗XT1、XT2、XT3的計(jì)算對于容量比為100/100/100的自耦變壓器，電抗XT1、XT2、XT3的計(jì)算方法與三繞組變壓器相同，對于容量比不為100/100/100的自耦變壓器，銘牌或手冊給出的短路電壓可能未歸算到變壓器的額定容量，計(jì)算時需要先進(jìn)行歸算，對于容量為的自耦變壓器，短路電壓的歸算公式如下同三繞組變壓器一樣，自耦變壓器的電抗XT1、XT2、XT3也是各繞組的等值漏抗，其值也可能出現(xiàn)負(fù)值。2.3.3電導(dǎo)GT和BT的計(jì)算電導(dǎo)GT和BT的計(jì)算與

10、雙繞組相同。3、電抗器的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型電抗器為單相式，電抗器銘牌通常給出額定電壓、額定電流和電抗百分?jǐn)?shù)XL(%)，其中電壓為線電壓值。由于電抗器的電阻相對電抗而言很小，所以通常將電抗器作為理想的電抗元件。電抗器的電抗有名值可由下式計(jì)算式中，為電抗器的電抗（），為電抗器的電抗百分?jǐn)?shù)，為電抗器的額定電壓（KV），為電抗器的額定電流（KA）。4、同步發(fā)電機(jī)的參數(shù)及等值電路4.1 同步發(fā)電機(jī)的等值電路發(fā)電機(jī)定子繞組的電阻相對較小，一般可以忽略不計(jì)。穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況下，發(fā)電機(jī)的等值電路如圖 所示。 4.2 同步發(fā)電機(jī)的參數(shù)4.2.1 同步發(fā)電機(jī)的電抗同步發(fā)電機(jī)的電抗有名值由式 計(jì)算式中，為發(fā)電機(jī)的額定電壓（

11、KV）；為發(fā)電機(jī)的額定視在功率（MVA）；為發(fā)電機(jī)的額定有功功率（MW）；為發(fā)電機(jī)的額定功率因數(shù)。4.2.2 同步發(fā)電機(jī)的電動勢式中，為發(fā)電機(jī)的相電動勢（KV）；為發(fā)電機(jī)的相電壓（KV）；為發(fā)電機(jī)定子的相電流（KA）。5、負(fù)荷的參數(shù)和等值電路負(fù)荷可以用其阻抗表示，也可以用其導(dǎo)納表示，在認(rèn)為負(fù)荷端電壓不變的情況下，也可以用其消耗的復(fù)功率表示。用阻抗、導(dǎo)納和復(fù)功率表示的感性負(fù)荷和容性負(fù)荷的等值電路如圖 6、電力網(wǎng)絡(luò)的等值電路6.1 電力網(wǎng)絡(luò)的有名制等值電路 電力網(wǎng)等值電路中各物理量采用有單位的有名制時，等值電路稱為有名制等值電路。在有名制等值電路中，電氣量為歸算到同一電壓等級（基本級）的數(shù)值。 基

12、本級可以根據(jù)分析計(jì)算的方便性確定，例如一個具有10KV、110KV和220KV電壓等級的電力網(wǎng)，如要求計(jì)算正常運(yùn)行時110KV某母線的實(shí)際電壓，則基本級選擇110KV電壓等級較為方便；如果需要計(jì)算系統(tǒng)各電壓等級中母線的電壓，則選擇哪一個電壓等級作為基本級都是一樣的，此時一般選擇系統(tǒng)中的最高電壓等級作為分析計(jì)算的基本級。 如果將變壓器的變比規(guī)定為則電網(wǎng)參數(shù)的歸算公式如下 式中，為電氣量在原電壓等級的數(shù)值；為歸算到基本級的數(shù)值； 為電氣量所在電壓等級與基本級之間的變壓器的變比。參數(shù)歸算中，如果變壓器變比采用實(shí)際變比，則計(jì)算為精確計(jì)算。參數(shù)歸算中，如果變壓器的變比采用平均額定變比，則為近似計(jì)算，此時

13、系統(tǒng)中所有元件的額定電壓也都應(yīng)取其平均額定電壓，這時，電網(wǎng)參數(shù)的歸算公式簡化為 即把參數(shù)所在電壓等級電網(wǎng)和基本級電網(wǎng)之間的所有變壓器看作一個等值升壓變壓器來進(jìn)行參數(shù)歸算。6.2 標(biāo)幺制等值電路電力網(wǎng)等值電路中各物理量采用相對值時，等值電路稱為有名制等值電路。在標(biāo)幺制等值電路中，電氣量為統(tǒng)一基準(zhǔn)值下的標(biāo)幺值。6.2.1 基準(zhǔn)值的選擇采用標(biāo)幺制計(jì)算時，必須首先選擇各電氣量的基準(zhǔn)值，然后才能利用選定的基準(zhǔn)值和有名值確定各電氣量的標(biāo)幺值?；鶞?zhǔn)值的選擇必須遵守兩條原則，一是電氣量的基準(zhǔn)值必須與有名值同單位；二是各電氣量的基準(zhǔn)值之間必須遵守電路的基本規(guī)律。電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析計(jì)算中的電氣量共有阻抗Z、導(dǎo)納Y、

14、電壓U、電流I和功率S五個，而電路的基本關(guān)系有、和三個，只要必須任意給定其中兩個，其它三個就可以由電路的基本關(guān)系確定。通常任意給定功率和電壓的基準(zhǔn)值SB和UB，而由此確定的阻抗、導(dǎo)納和電流的基準(zhǔn)值分別為、6.2.2 電力網(wǎng)參數(shù)標(biāo)幺值的計(jì)算 電網(wǎng)參數(shù)標(biāo)幺值的計(jì)算方法有兩種，一種是“先歸算，后取標(biāo)幺值”；另一種是“就地取標(biāo)幺值”?！跋葰w算，后取標(biāo)幺值”是指先利用變壓器的變比，將所有的參數(shù)有名值歸算到基本級，再利用選定的基本級的電氣量的基準(zhǔn)值求各個參數(shù)的標(biāo)幺制?！熬偷厝?biāo)幺值”則是指先利用選擇好的基本級的各電氣量的基準(zhǔn)值和變壓器的變比求出各其它電壓級的電氣量的基準(zhǔn)值，然后利用參數(shù)的有名值和所在電壓等

15、級的基準(zhǔn)值求其標(biāo)幺值。兩種方法的計(jì)算過程雖然不同，但結(jié)果是一致的。計(jì)算過程中，如果變壓器的變比取實(shí)際變比則為精確計(jì)算；如果變壓器的變比取平均額定變比，基本級的基準(zhǔn)電壓取其平均額定電壓，則其他電壓等級的基準(zhǔn)電壓也就是其各自的平均額定電壓，而不必進(jìn)行計(jì)算，這種計(jì)算稱為近似計(jì)算。第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)的潮流的分析計(jì)算一、學(xué)習(xí)目的和要求通過本章的學(xué)習(xí)，掌握電力線路和電力變壓器功率損耗和電壓降落的計(jì)算、電力線路和電力變壓器的電能損耗計(jì)算、運(yùn)算負(fù)荷和運(yùn)算電源的概念及電力網(wǎng)等值電路的簡化、開式電力網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算方法步驟、環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布計(jì)算的方法步驟；能夠進(jìn)行簡單網(wǎng)絡(luò)潮流的分析計(jì)算二、學(xué)習(xí)重點(diǎn)電力線路功率損

16、耗和電壓降落的計(jì)算公式及其使用注意事項(xiàng)；電力線路電壓偏移、電壓降落、電壓損耗和電壓調(diào)節(jié)的概念；高壓電網(wǎng)中有功功率和無功功率的傳輸規(guī)律。電力變壓器功率損耗和電壓降落的計(jì)算公式及其使用注意事項(xiàng)；電力線路和電力變壓器的電能損耗計(jì)算方法；電力網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)損率的概念；開式網(wǎng)潮流分布的計(jì)算方法步驟；環(huán)形網(wǎng)潮流分布的計(jì)算方法步驟；環(huán)形網(wǎng)絡(luò)功率的經(jīng)濟(jì)功率分布與潮流調(diào)控的目的與方法。三、重點(diǎn)及難點(diǎn)提示1、電力線路的功率損耗和電壓降落功率計(jì)算阻抗支路的功率損耗計(jì)算： 導(dǎo)納支路的功率損耗計(jì)算：一般情況下，電力線路的電導(dǎo)，導(dǎo)納支路的有功損耗0；導(dǎo)納支路的無功損耗等于負(fù)值，意味著其吸收的是容性無功功率（即輸出感性無功功率）。

17、電力線路的功率平衡關(guān)系： ， ，電壓計(jì)算 電力線路電壓質(zhì)量及輸電效率技術(shù)指標(biāo)電壓降落、電壓損耗、電壓偏移（首端電壓偏移、末端電壓偏移）、電壓調(diào)整和輸電效率。2、電力變壓器功率損耗和電壓降落電力變壓器功率和電壓的計(jì)算與電力線路相似，不同之處主要有：變壓器等值電路為形，而電力線路等值電路為形；變壓器導(dǎo)納支路為電感性，電力線路的導(dǎo)納支路為電容性；近似計(jì)算中，取,變壓器導(dǎo)納可用不變的負(fù)荷功率代替，即 3、電源功率、等值電源功率、運(yùn)算功率的概念；負(fù)荷功率、等值負(fù)荷功率、運(yùn)算負(fù)荷的概念。4、電力網(wǎng)的電能損耗計(jì)算阻抗支路的電能損耗計(jì)算阻抗支路電能損耗的常用計(jì)算方法有年負(fù)荷損耗率法和最大負(fù)荷損耗時間法兩種，兩

18、種計(jì)算法所得結(jié)果往往有差異，這是由于兩者所依據(jù)的統(tǒng)計(jì)資料不同造成的。導(dǎo)納支路的電能損耗計(jì)算電力線路導(dǎo)納支路的電能損耗通常不作考慮，變壓器導(dǎo)納支路的電能損耗按下式計(jì)算電力網(wǎng)的網(wǎng)損率式中 為一定時期內(nèi)電力網(wǎng)的總電能損耗,為同一時期內(nèi)電力網(wǎng)的供電量。 輸電線路的線損率可以仿照上式計(jì)算。5、開式網(wǎng)絡(luò)潮流分布分析計(jì)算開式網(wǎng)的潮流分布取決于負(fù)荷的分布。在通常情況下（已知電網(wǎng)首端電壓和各負(fù)荷點(diǎn)功率），可以采用迭代法和近似計(jì)算法進(jìn)行計(jì)算。近似計(jì)算的方法步驟為繪制電網(wǎng)的等值電路并計(jì)算元件參數(shù)，采用有名制計(jì)算時，所有參數(shù)應(yīng)歸算到同一電壓等級；采用標(biāo)幺制計(jì)算時所有參數(shù)應(yīng)為同一基準(zhǔn)值的標(biāo)幺制；利用運(yùn)算負(fù)荷和運(yùn)算電源對

19、等值電路進(jìn)行簡化；設(shè)全網(wǎng)電壓為額定電壓，從電網(wǎng)末端開始，逐段計(jì)算功率分布；利用求得的功率分布和電網(wǎng)首端電壓，從電網(wǎng)末端開始，逐段計(jì)算電壓分布；將和的計(jì)算結(jié)果結(jié)合起來即得電網(wǎng)的潮流分布。6、兩端供電網(wǎng)潮流分布的分析計(jì)算兩端供電網(wǎng)潮流分布計(jì)算的方法步驟繪制電網(wǎng)的等值電路并計(jì)算元件參數(shù)（有名制計(jì)算時，所有參數(shù)應(yīng)歸算到同一電壓等級；標(biāo)幺制計(jì)算時所有參數(shù)應(yīng)為統(tǒng)一基準(zhǔn)值下的標(biāo)幺制）利用運(yùn)算負(fù)荷和運(yùn)算電源對等值電路進(jìn)行簡化利用公式、計(jì)算兩端供電網(wǎng)的供載功率利用公式 計(jì)算循環(huán)功率計(jì)算初步功率分布 、 繪制初步功率分布圖，確定功率分點(diǎn)在功率分點(diǎn)將兩端供電網(wǎng)拆開，得到兩個輻射形網(wǎng)絡(luò)，然后按輻射形網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算方法

20、計(jì)算兩端供電網(wǎng)的最終潮流分布。7、簡單環(huán)網(wǎng)的潮流分布計(jì)算簡單環(huán)網(wǎng)指由同一電壓等級的輸電線路組成的環(huán)形電力網(wǎng)。只要在電源點(diǎn)將環(huán)網(wǎng)拆開，就得到一個兩端電壓相等的兩端供電網(wǎng)，然后按兩端供電網(wǎng)的潮流分布計(jì)算方法計(jì)算即可。8、多電壓等級環(huán)網(wǎng)的潮流分布計(jì)算多電壓等級環(huán)網(wǎng)的潮流分布計(jì)算方法步驟如下：繪制電網(wǎng)的等值電路并計(jì)算元件參數(shù)（有名制計(jì)算時，所有參數(shù)應(yīng)歸算到同一電壓等級；標(biāo)幺制計(jì)算時所有參數(shù)應(yīng)為統(tǒng)一基準(zhǔn)值下的標(biāo)幺制）利用運(yùn)算負(fù)荷和運(yùn)算電源對等值電路進(jìn)行簡化將電網(wǎng)在電源點(diǎn)拆開，然后按兩端電壓相等的兩端供電網(wǎng)計(jì)算供載功率分布計(jì)算兩端供電網(wǎng)的供載功率利用公式 計(jì)算循環(huán)功率將供載功率和循環(huán)功率疊加計(jì)算初步功率分

21、布 供載功率與循環(huán)功率方向一致時相加，否則相減。繪制初步功率分布圖，確定功率分點(diǎn)在功率分點(diǎn)將兩端供電網(wǎng)拆開，得到兩個輻射形網(wǎng)絡(luò)，然后按輻射形網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算方法計(jì)算兩端供電網(wǎng)的最終潮流分布。9、電力網(wǎng)的潮流調(diào)控電力網(wǎng)潮流調(diào)控的目的是使電網(wǎng)的有功損耗最小。電力網(wǎng)功率的自然分布電力網(wǎng)功率的自然分布指未采取任何措施時的功率分布。對于輻射形網(wǎng)絡(luò)其分布由負(fù)荷分布確定；對于兩端供電網(wǎng)和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)在不計(jì)循環(huán)功率時，按各段電路的阻抗分布。電力網(wǎng)功率的經(jīng)濟(jì)分布電力網(wǎng)功率的經(jīng)濟(jì)分布指使電力網(wǎng)有功功率損耗最小的功率分布。電力網(wǎng)功率的經(jīng)濟(jì)分布是按各段電路的電阻分布的功率，兩端供電網(wǎng)和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)功率的經(jīng)濟(jì)分布計(jì)算公式如下：、

22、 均一網(wǎng)功率的自然分布和經(jīng)濟(jì)分布均一網(wǎng)指由同一電壓等級、同型號和同樣布置方式的導(dǎo)線構(gòu)成的兩端供電網(wǎng)或環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，其特點(diǎn)是各段路單位長度的阻抗相等。均一網(wǎng)功率的自然分布就是經(jīng)濟(jì)分布，可以按下式計(jì)算、電力網(wǎng)的潮流調(diào)控輻射形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布不可調(diào)控；兩端供電網(wǎng)或環(huán)網(wǎng)潮流調(diào)控的方法有A、在線路上串聯(lián)電抗或電容，使電網(wǎng)參數(shù)均一化，從而使電力網(wǎng)的功率分布成為經(jīng)濟(jì)分布；B、串聯(lián)附加加壓器，在電網(wǎng)中產(chǎn)生強(qiáng)迫循環(huán)功率，從而使電網(wǎng)的功率分布成為經(jīng)濟(jì)分布。有關(guān)的計(jì)算公式如下：確定所需強(qiáng)迫循環(huán)功率的數(shù)值：(為要求的經(jīng)濟(jì)分布功率；為潮流調(diào)控前的自然分布功率)確定所需的附加加壓器電動勢，。稱為縱向附加電動勢，縱向附加電動勢主

23、要產(chǎn)生無功強(qiáng)迫循環(huán)功率，因而主要改變電力網(wǎng)的無功分布；稱為橫向附加電動勢，橫向附加電動勢主要產(chǎn)生有功強(qiáng)迫循環(huán)功率，因而主要改變電力網(wǎng)的有功分布；僅產(chǎn)生縱向附加電動勢的串聯(lián)加壓器稱為縱向加壓器，僅產(chǎn)生橫向附加電動勢的串聯(lián)加壓器稱為橫向加壓器，既可以產(chǎn)生縱向附加電動勢又可以產(chǎn)生橫向附加電動勢的串聯(lián)加壓器稱為縱、橫加壓器。第四章 復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流的計(jì)算機(jī)算法一、學(xué)習(xí)目的和要求通過本章的學(xué)習(xí)，掌握復(fù)雜電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型節(jié)點(diǎn)電壓方程；掌握節(jié)點(diǎn)電壓方程的建立方法；掌握節(jié)點(diǎn)電壓方程的解算方法（高斯-塞德爾潮流計(jì)算法、牛頓-拉夫遜潮流計(jì)算法和P-Q分解潮流計(jì)算法）；了解稀疏技術(shù)在線性方程組求解中的應(yīng)用。二、學(xué)

24、習(xí)重點(diǎn)復(fù)雜電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及其特點(diǎn)；節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣和節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣中各元素的意義及其求法；電力系統(tǒng)的變量及節(jié)點(diǎn)分類；高斯-塞德爾潮流計(jì)算法及其特點(diǎn)； 牛頓-拉夫遜潮流計(jì)算法及其特點(diǎn)；P-Q分解潮流計(jì)算法及其特點(diǎn)。三、重點(diǎn)及難點(diǎn)提示1、復(fù)雜電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型復(fù)雜電力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型通常采用節(jié)點(diǎn)電壓方程，因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)中獨(dú)立節(jié)點(diǎn)的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于其獨(dú)立回路的數(shù)量，采用節(jié)點(diǎn)電壓方程時，獨(dú)立方程的個數(shù)遠(yuǎn)少于回路電流方程的個數(shù)，有利于方程組的求解；此外節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣容易形成和修改、節(jié)點(diǎn)電壓方程可以用于非平面的電力網(wǎng)絡(luò)的分析計(jì)算。2、節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣中各元素的意義及節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的形成節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的對角元素節(jié)點(diǎn)自導(dǎo)納節(jié)點(diǎn)自

25、導(dǎo)納為節(jié)點(diǎn)施加單位電壓，而其它節(jié)點(diǎn)全部接地情況下，節(jié)點(diǎn)的注入電流，即。實(shí)際上節(jié)點(diǎn)的自導(dǎo)納就是接到該節(jié)點(diǎn)的所有支路的導(dǎo)納之和。節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的非對角元素節(jié)點(diǎn)之間的互導(dǎo)納節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j之間的互導(dǎo)納為節(jié)點(diǎn)j施加單位電壓，而其它節(jié)點(diǎn)全部接地情況下，節(jié)點(diǎn)i注入電力系統(tǒng)的電流，即。實(shí)際上就是直接連接i、j節(jié)點(diǎn)的支路導(dǎo)納的負(fù)值。顯然，當(dāng)兩個節(jié)點(diǎn)之間無直接聯(lián)系時，他們之間的互導(dǎo)納為零。節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的特點(diǎn)方陣，對于一個n個獨(dú)立節(jié)點(diǎn)的電力系統(tǒng)，其導(dǎo)納矩陣為n×n階；對稱矩陣，矩陣的上三角元素與下三角元素完全相同；稀疏矩陣，電力系統(tǒng)大多數(shù)節(jié)點(diǎn)之間無直接聯(lián)系，所以矩陣的非對角元素多數(shù)為零；導(dǎo)納矩陣的形成節(jié)點(diǎn)導(dǎo)

26、納矩陣通常按自導(dǎo)納和互導(dǎo)納的定義形成，即，。3、電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)電壓方程的特點(diǎn)由于電力系統(tǒng)已知的不是節(jié)點(diǎn)注入電流，而是節(jié)點(diǎn)注入功率，所以電力系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)電壓方程為,為關(guān)于節(jié)點(diǎn)電壓的非線性方程組，其解法為迭代法。4、電力系統(tǒng)的變量和節(jié)點(diǎn)分類電力系統(tǒng)的變量分為不可控變量、可控變量和狀態(tài)變量三種。可控變量：發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功功率、無功功率，共2n個，對于負(fù)荷節(jié)點(diǎn)，、。不可控變量：負(fù)荷的有功功率、無功功率,共2n個，對于無負(fù)荷的節(jié)點(diǎn)，、。狀態(tài)變量：節(jié)點(diǎn)的電壓大小和初相角，共2n個。電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的分類PQ節(jié)點(diǎn)，此種節(jié)點(diǎn)已知量為、，待求量為和。由于節(jié)點(diǎn)注入系統(tǒng)的有功功率、無功功率一定，故稱為PQ節(jié)點(diǎn)；PV節(jié)點(diǎn)：此

27、種節(jié)點(diǎn)已知量為、，待求量為和。由于節(jié)點(diǎn)注入系統(tǒng)的有功功率、節(jié)點(diǎn)電壓大小一定，故稱為PV節(jié)點(diǎn)；平衡節(jié)點(diǎn)：此種節(jié)點(diǎn)已知量為、（0），待求量為、，由于該節(jié)點(diǎn)在電力系統(tǒng)中起維持系統(tǒng)功率平衡的作用，故稱為平衡節(jié)點(diǎn)。電力系統(tǒng)中，PQ節(jié)點(diǎn)是大量的，變電所的母線、定出力發(fā)電廠的母線都是PQ節(jié)點(diǎn)；PV節(jié)點(diǎn)是少量的，裝有無功補(bǔ)償，并能在運(yùn)行中維持母線電壓恒定的變電所母線、恒壓方式運(yùn)行的按定有功出力的發(fā)電廠的機(jī)端電壓母線是PV節(jié)點(diǎn)；平衡節(jié)點(diǎn)在系統(tǒng)只有一個，并且只有一個，就是電力系統(tǒng)擔(dān)負(fù)調(diào)頻任務(wù)的發(fā)電廠的機(jī)端電壓母線。5、高斯塞德爾潮流計(jì)算法高斯塞德爾潮流計(jì)算法的標(biāo)準(zhǔn)書寫模式為由于迭代計(jì)算中所用的電壓為第K次和第（K

28、1）次的迭代結(jié)果，所以高斯塞德爾潮流計(jì)算法又稱為異步迭代法。高斯塞德爾潮流計(jì)算法的特點(diǎn)是對電壓初值的要求低，缺點(diǎn)是迭代收斂速度慢，所以現(xiàn)在很少單獨(dú)使用，通常都是作為其它潮流計(jì)算方法的前置運(yùn)算。6、牛頓拉夫遜潮流計(jì)算法牛頓拉夫遜潮流計(jì)算法是將電力系統(tǒng)的節(jié)電電壓方程展開為功率平衡方式，然后在將其線性化，得到修正方程式（線性方程組），然后利用解線性方程組的方法計(jì)算節(jié)點(diǎn)電壓的修正量，并求節(jié)點(diǎn)電壓的新值，然后利用節(jié)點(diǎn)電壓的新值重新計(jì)算雅可比矩陣的各個元素，重解修正方程式，求新的節(jié)點(diǎn)電壓修正量，再求節(jié)點(diǎn)電壓新值，.直到求得的節(jié)點(diǎn)電壓修正量小于規(guī)定值（即收斂判據(jù)），則最后一次求得的電壓（大小和相角）即為節(jié)點(diǎn)

29、電壓方程的解。牛頓拉夫遜潮流計(jì)算法的修正方程式為用直角坐標(biāo)表示時 用極坐標(biāo)表示時 牛頓拉夫遜潮流計(jì)算法的特點(diǎn)是迭代收斂速度快，但對初值要求較嚴(yán)，如初值選擇不當(dāng)，可能導(dǎo)致迭代不收斂的情況發(fā)生，這是因?yàn)楣β势胶夥匠叹€性化是在狀態(tài)變量的修正量很小的情況下進(jìn)行的。牛頓拉夫遜潮流計(jì)算法是當(dāng)前廣泛采用的潮流計(jì)算方法。7、PQ分解潮流計(jì)算方法PQ分解法派生于牛頓拉夫遜潮流計(jì)算法，是根據(jù)電力系統(tǒng)的特點(diǎn)對牛頓拉夫遜潮流計(jì)算法的簡化。第一個簡化是：在忽略電力元件電阻的情況下，節(jié)點(diǎn)電壓的相角的改變主要影響電力系統(tǒng)的有功功率潮流從而各節(jié)點(diǎn)的注入有功功率；各節(jié)點(diǎn)電壓大小的改變主要影響各元件中的無功功率潮流從而各節(jié)點(diǎn)的注

30、入無功功率；并據(jù)此將中的N、J略去，而將修正方式簡化為。第二個簡化為：根據(jù)正常運(yùn)行時不易過大，；;的特點(diǎn)，將雅可比矩陣中的H、L進(jìn)行簡化。從而得到簡化的修正方程式。PQ分解法的特點(diǎn)為占據(jù)計(jì)算機(jī)內(nèi)存小、計(jì)算中不需對系數(shù)矩陣進(jìn)行修改、均為對稱矩陣求逆運(yùn)算的運(yùn)算量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于非對稱矩陣的求逆運(yùn)算量，從而提高了計(jì)算速度。一般地說，在同樣的計(jì)算精度要求情況下，PQ分解法迭代次數(shù)多于牛頓拉夫遜法，但每次迭代計(jì)算時間少于牛頓拉夫遜法，以致PQ分解法總的計(jì)算速度仍快于牛頓拉夫遜法。8、PV節(jié)點(diǎn)無功功率越限的處理不管采用那種計(jì)算方法，都可能出現(xiàn)PV節(jié)點(diǎn)無功功率越限的情況，這時，這些節(jié)點(diǎn)的無功功率應(yīng)相應(yīng)地取其上限、或

31、下限，即這些節(jié)點(diǎn)由PV節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為PQ節(jié)點(diǎn)。9、平衡節(jié)點(diǎn)功率與線路功率的計(jì)算不管采用那種方法，當(dāng)?shù)諗壳蟮霉?jié)點(diǎn)電壓后，就可以利用下面的計(jì)算公式計(jì)算平衡節(jié)點(diǎn)的功率和線路功率。平衡節(jié)點(diǎn)功率計(jì)算公式：線路功率計(jì)算公式：線路中的功率損耗為第五章 電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調(diào)整一、學(xué)習(xí)目的及要求通過本章的學(xué)習(xí)掌握電力系統(tǒng)的有功功率平衡關(guān)系和電力系統(tǒng)有功功率平衡與系統(tǒng)頻率的關(guān)系、電力系統(tǒng)頻率調(diào)整控制的方法和電力系統(tǒng)負(fù)荷變化及頻率調(diào)整的分類、有功負(fù)荷曲線的預(yù)測方法、電力系統(tǒng)電源容量和備用容量；掌握各類發(fā)電廠的特點(diǎn)和合理組合；掌握電力系統(tǒng)有功負(fù)荷的最優(yōu)分配原則和最優(yōu)分配計(jì)算；掌握發(fā)電機(jī)的有功功率-靜態(tài)頻率特性和

32、電力系統(tǒng)綜合負(fù)荷的有功功率-靜態(tài)頻率特性；掌握電力系統(tǒng)頻率調(diào)整的方法；掌握對調(diào)頻廠的要求和調(diào)頻廠的選擇。二、學(xué)習(xí)重點(diǎn)1、電力系統(tǒng)有功率平衡及電力系統(tǒng)運(yùn)行頻率與有功功率平衡之間的關(guān)系；2、電力系統(tǒng)頻率的調(diào)整控制方法，電力系統(tǒng)負(fù)荷波動的分類與頻率調(diào)整的分類；3、電力系統(tǒng)負(fù)荷曲線的預(yù)測方法；4、電力系統(tǒng)的電源容量和備用容量；5、各類發(fā)電廠的特點(diǎn)及其合理組合；6、發(fā)電機(jī)組的耗量特性、電力系統(tǒng)有功負(fù)荷的最優(yōu)分配（頻率的三次調(diào)整）準(zhǔn)則及其計(jì)算；7、發(fā)電機(jī)組的有功功率靜態(tài)頻率特性、電力系統(tǒng)綜合負(fù)荷的有功功率靜態(tài)頻率特性；8、電力系統(tǒng)頻率的一次調(diào)整及其特點(diǎn)；9、電力系統(tǒng)頻率的二次調(diào)整及其特點(diǎn)；10、對調(diào)頻電廠

33、的基本要求與調(diào)頻廠的選擇。三、重點(diǎn)及難點(diǎn)提示1、電力系統(tǒng)的有功功率平衡及電力系統(tǒng)頻率與有功功率平衡之間的關(guān)系電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時，任意時刻有功電源所發(fā)出的有功功率一定等于電力系統(tǒng)所消耗的有功功率，即。要維持電力系統(tǒng)在某一頻率下運(yùn)行，就必須保證在該頻率下的有功功率平衡，如不能保證在該頻率下的有功功率平衡，系統(tǒng)的頻率就會發(fā)生變化。有功功率不足，系統(tǒng)頻率下降；有功功率過剩時，系統(tǒng)頻率上升。2、電力系統(tǒng)頻率調(diào)整控制方法及頻率調(diào)整的分類電力系統(tǒng)頻率調(diào)整控制的方法是唯一的，就是根據(jù)負(fù)荷的變化改變發(fā)電機(jī)的有功出力，恢復(fù)在要求頻率下的有功功率平衡。電力系統(tǒng)有功負(fù)荷的變化分為第一類負(fù)荷變化、第二類負(fù)荷變化和第三類

34、負(fù)荷變化，這些負(fù)荷變化所引起的系統(tǒng)有功功率平衡關(guān)系破壞，將導(dǎo)致系統(tǒng)頻率的波動。要將系統(tǒng)頻率的波動就必須根據(jù)負(fù)荷的變化對發(fā)電機(jī)的有功出力進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，從而將頻率的變化限制在允許的范圍內(nèi)。針對第一類負(fù)荷波動所引起的頻率波動所進(jìn)行的調(diào)整稱為頻率的一次調(diào)整；針對第二類負(fù)荷波動所引起的頻率波動所進(jìn)行的調(diào)整稱為頻率的二次調(diào)整；針對第三類負(fù)荷變化所進(jìn)行的調(diào)整稱為頻率的三次調(diào)整。由于電力系統(tǒng)的第三類負(fù)荷變化可以預(yù)測，并且第三類負(fù)荷變化的周期長，針對第三類負(fù)荷變化所進(jìn)行的三次調(diào)整實(shí)際上是由電力系統(tǒng)調(diào)度人員將已知的第三類負(fù)荷按最優(yōu)分配原則分給各個發(fā)電廠（發(fā)電機(jī)組），所以頻率的三次調(diào)整又稱為負(fù)荷的最優(yōu)分配。3、電

35、力系統(tǒng)有功負(fù)荷曲線的預(yù)測要實(shí)現(xiàn)第三類負(fù)荷在各發(fā)電機(jī)組之間的最優(yōu)分配，必須準(zhǔn)確地預(yù)測第三類有功負(fù)荷曲線。有功負(fù)荷曲線的預(yù)測方法有經(jīng)驗(yàn)法、回歸分析法、時間序列法等。經(jīng)驗(yàn)法根據(jù)過去的運(yùn)行資料和氣象條件的變化憑過去的工作經(jīng)驗(yàn)對負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測，這種方法的測量誤差一般可以控制在2%3%以內(nèi)；回歸分析法和時間序列法則是通過計(jì)算機(jī)程序，利用過去的運(yùn)行記錄推算未來的負(fù)荷，是比經(jīng)驗(yàn)法更為科學(xué)的統(tǒng)計(jì)分析方法，是負(fù)荷預(yù)測的發(fā)展方向。4、電力系統(tǒng)的有功功率電源和備用容量電力系統(tǒng)的有功功率電源是唯一的，即各種類型的發(fā)電機(jī)組。電力系統(tǒng)有功電源容量分為：電源額定容量系統(tǒng)裝機(jī)的額定容量之和；系統(tǒng)電源容量系統(tǒng)中可運(yùn)行機(jī)組的可發(fā)容量

36、之和。系統(tǒng)負(fù)荷分為：系統(tǒng)綜合負(fù)荷系統(tǒng)所有電設(shè)備所消耗的有功功率之和；系統(tǒng)供電負(fù)荷系統(tǒng)綜合負(fù)荷和電網(wǎng)的有功損耗之和（也就是系統(tǒng)中發(fā)電廠送入系統(tǒng)的有功功率之和）；系統(tǒng)發(fā)電負(fù)荷系統(tǒng)供電負(fù)荷和同期的廠用負(fù)荷功率之和（即系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)所發(fā)有功功率之和）。系統(tǒng)發(fā)電負(fù)荷是根據(jù)預(yù)測負(fù)荷統(tǒng)計(jì)的結(jié)果，考慮到系統(tǒng)預(yù)測負(fù)荷的誤差和短時的負(fù)荷波動，以及電力系統(tǒng)故障等造成的有功電源退出運(yùn)行，系統(tǒng)地電源容量必須大于系統(tǒng)的發(fā)電負(fù)荷。系統(tǒng)電源容量大于發(fā)電負(fù)荷的部分稱為電力系統(tǒng)的備用容量。備用容量的設(shè)置是保證供電可靠性和良好電能質(zhì)量，以及實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的前提。備用容量按備用的形式有冷備用和熱備用之分；按備用容量的用途有負(fù)荷

37、備用、事故備用、國民經(jīng)濟(jì)備用和檢修備用之分。負(fù)荷備用和部分事故備用采用熱備用（事故備用采用熱備用的多少，根據(jù)最嚴(yán)重事故后，系統(tǒng)頻率維持在規(guī)定值的需要確定），國名經(jīng)濟(jì)備用、檢修備用和部分事故備用采用冷備用方式。5、有功電源的最優(yōu)組合有功電源的最優(yōu)組合是電力系統(tǒng)有功功率最優(yōu)分布的內(nèi)容之一，它實(shí)際上考慮的是電力系統(tǒng)冷備用最優(yōu)設(shè)置問題。有功功率最優(yōu)分布的另一內(nèi)容是有功負(fù)荷在運(yùn)行機(jī)組之間的最優(yōu)分配，有功負(fù)荷的最優(yōu)分配考慮的實(shí)際上是電力系統(tǒng)熱備用的分布問題。有功電源的最優(yōu)組合包括機(jī)組的最優(yōu)組合順序、機(jī)組的最優(yōu)組合數(shù)量、和機(jī)組的最優(yōu)開停時間三方面的問題。本課程僅涉及發(fā)電廠的合理組合順序問題。發(fā)電廠的合理組合

38、取決于發(fā)電廠的特性，合理組合的原則是優(yōu)先滿足熱電廠、徑流式水電廠和其他水電廠強(qiáng)迫功率的供電，然后按照發(fā)電廠的效率高低依次安排其組合順序，效率高、經(jīng)濟(jì)性好的發(fā)電廠應(yīng)優(yōu)先安排發(fā)電，同時注意能源的充分利用。枯水季節(jié)的發(fā)電廠的合理組合順序?yàn)椋簾犭姀S、徑流式水電廠、水電廠的強(qiáng)迫功率，核電廠，燃燒當(dāng)?shù)亓淤|(zhì)燃料的火力發(fā)電廠，高溫高壓火力發(fā)電廠，水電廠的可調(diào)節(jié)功率；洪水季節(jié)的發(fā)電廠的合理組合順序?yàn)椋簾犭姀S、水電廠，核電廠，燃燒當(dāng)?shù)亓淤|(zhì)燃料的火力發(fā)電廠，高溫高壓火力發(fā)電廠，中溫中壓火力發(fā)電廠。6、有功負(fù)荷的最優(yōu)分配有功負(fù)荷的最優(yōu)分配目的是在滿足功率平衡條件（等約束條件）和發(fā)電機(jī)的有功出力、無功出力和機(jī)端電壓等約

39、束條件(不等約束條件)的前提下，使系統(tǒng)總的能源消耗最少。能源消耗不受限制、不計(jì)不等約束時，有功負(fù)荷的最優(yōu)分配原則為在滿足功率平衡的條件下，按各臺機(jī)組耗量微增率相等的原則分配。能源消耗不受限制，如需計(jì)及有功不等約束條件時，有功負(fù)荷的最優(yōu)分配可先不考慮不等約束條件，按最優(yōu)分配原則進(jìn)行分配，對于有功出力超出不等約束條件范圍的發(fā)電機(jī)組，超過上限的按上限發(fā)電，低于下限的按下限發(fā)電，然后從總負(fù)荷中減去這部分發(fā)電機(jī)的有功功率，剩余的負(fù)荷再按等耗量微增率準(zhǔn)則在剩余機(jī)組之間重新分配。發(fā)電機(jī)組的無功不等約束條件和電壓不等約束條件，由于和有功負(fù)荷的最優(yōu)分配無直接關(guān)系，通常在確定了有功負(fù)荷的最優(yōu)分配后，計(jì)算電力系統(tǒng)潮

40、流分布時再予以考慮。7、電力系統(tǒng)負(fù)荷的有功功率頻率靜態(tài)特性電力系統(tǒng)中不同類型的用電設(shè)備所消耗的有功功率隨頻率變化的情況不同，對于線性純電阻性負(fù)荷其所消耗的有功功率與電壓的平方成正比，與頻率無關(guān)；對于帶恒定機(jī)械負(fù)荷的電動機(jī)（如起重設(shè)備用的電動機(jī)），其所消耗的有功功率則與頻率的平方成正比，而水泵和風(fēng)機(jī)所用的電動機(jī)其所消耗的有功功率則與頻率的高次方成正比。電力系統(tǒng)綜合負(fù)荷的有功功率與頻率的關(guān)系用數(shù)學(xué)式表示為式中，為電力系統(tǒng)頻率為時，整個電力系統(tǒng)的有功負(fù)荷；為電力系統(tǒng)頻率為時，整個電力系統(tǒng)的有功負(fù)荷；為各類性質(zhì)的負(fù)荷占的比例。電力系統(tǒng)中與頻率三次方以上成正比的有功負(fù)荷所占的比例很小，可以忽略，所以，一

41、般情況下，取到三次方項(xiàng)即可。電力系統(tǒng)負(fù)荷的有功功率頻率靜態(tài)頻率特性曲線如圖 所示。由于電力系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下允許頻率的變化很小，在較小的頻率變化范圍內(nèi)，電力系統(tǒng)負(fù)荷的有功功率頻率靜態(tài)特性曲線可以用圖中的直線表示。 負(fù)荷的有功功率頻率靜態(tài)特性曲線或 稱為有功負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)，簡稱為負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)。的數(shù)值決定于電力系統(tǒng)各類有功負(fù)荷的比重，不同的電力系統(tǒng)或同一電力系統(tǒng)不同時刻的值都可能不相同，其值一般在13之間，它是不能控制的。8、發(fā)電機(jī)的有功功率頻率靜態(tài)特性 無調(diào)速器時圖為無調(diào)速器發(fā)電機(jī)有功功率、轉(zhuǎn)子機(jī)械轉(zhuǎn)矩的靜態(tài)頻率特性曲線，在無調(diào)速器情況下，原動機(jī)的進(jìn)汽量（汽輪發(fā)電機(jī)組）或進(jìn)水量（水

42、輪發(fā)電機(jī)組）保持不變，當(dāng)轉(zhuǎn)子靜止時，即發(fā)電機(jī)頻率時，轉(zhuǎn)子所受到的機(jī)械轉(zhuǎn)矩最大，但由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為零，所以原動機(jī)輸入的機(jī)械功率為零，發(fā)電機(jī)輸出的有功功率為零；當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速升高時機(jī)械轉(zhuǎn)矩減小，在某一轉(zhuǎn)速下原動機(jī)輸送到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的機(jī)械功率達(dá)到最大，發(fā)電機(jī)輸出有功功率達(dá)到最大；當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速升高到與汽流或水流的速度相等時，作用在轉(zhuǎn)輪上的機(jī)械轉(zhuǎn)矩為零，原動機(jī)輸出機(jī)械功率為零，發(fā)電機(jī)輸出有功功率為零。 有調(diào)速器時圖為裝有調(diào)速器，但未裝設(shè)調(diào)頻器的發(fā)電機(jī)的有功功率頻率靜態(tài)特性曲線。在發(fā)電機(jī)裝有調(diào)速器的情況下，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速下降時，調(diào)速器動作，增大進(jìn)汽閥門（汽輪發(fā)電機(jī)組）或進(jìn)水閥門（水輪發(fā)電機(jī)組）的開度，使汽輪機(jī)或水輪機(jī)

43、的進(jìn)汽量或進(jìn)水量增加，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速下降越多，進(jìn)水量或進(jìn)水量越大，發(fā)電機(jī)工作點(diǎn)從從進(jìn)水量小的特性曲線向進(jìn)水量大的曲線轉(zhuǎn)移，如圖中的曲線ab，當(dāng)調(diào)速器動作使其進(jìn)汽閥門或進(jìn)水閥門開度達(dá)到最大時，進(jìn)汽量和進(jìn)水量不能再隨發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的下降而增加，運(yùn)行點(diǎn)將隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的下降，沿曲線bc轉(zhuǎn)移，即轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速變化時，發(fā)電機(jī)的有功功率頻率靜態(tài)特性曲線為abc，通常用圖中的折線代替曲線，在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速變化不大的情況下，這種近似所產(chǎn)生的誤差并不很大。 既有調(diào)速器，又有調(diào)頻器時當(dāng)負(fù)荷變化較大，雖經(jīng)調(diào)速器調(diào)整發(fā)電機(jī)的有功出力，但系統(tǒng)頻率仍超出允許范圍時，裝有調(diào)頻器的發(fā)電機(jī)在調(diào)頻器作用下，進(jìn)一步增大（或減?。┢啓C(jī)的進(jìn)汽量或水

44、輪機(jī)的進(jìn)水量，使發(fā)電機(jī)所發(fā)有功功率進(jìn)一步增大（或減?。?，減小發(fā)電機(jī)所發(fā)有功功率和系統(tǒng)有功負(fù)荷的差額，將系統(tǒng)的頻率變化限制在允許的范圍，或使系統(tǒng)頻率恢復(fù)到額定值。裝有調(diào)頻器發(fā)電機(jī)的有功功率頻率靜態(tài)特性曲線如圖所示。如果調(diào)整結(jié)束時，運(yùn)行點(diǎn)停在a點(diǎn)，則為有差調(diào)節(jié)；停在b點(diǎn)，則為無差調(diào)解。9、發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率（）與調(diào)差系數(shù)具有調(diào)速器的發(fā)電機(jī)有功功率頻率靜態(tài)特性曲線的斜率稱為發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率，它反映在一定范圍內(nèi)，發(fā)電頻率升高或降低單位頻率時發(fā)電機(jī)減發(fā)或增發(fā)的有功功率的多寡。（MW/Hz或MW/0.1Hz）用標(biāo)么值表示為 發(fā)電機(jī)的調(diào)差系數(shù)為發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行時的頻率與額定負(fù)載下運(yùn)行時頻率的差值與額定頻率的比值的百分?jǐn)?shù)。 發(fā)電機(jī)單位調(diào)節(jié)功率與調(diào)差系數(shù)之間的關(guān)系為 當(dāng)取時， 發(fā)電機(jī)的調(diào)差系數(shù)或相應(yīng)的單位調(diào)節(jié)功率是可以調(diào)整的，受機(jī)組調(diào)速機(jī)構(gòu)的限制，其調(diào)節(jié)范圍有限，一般，