大工13秋《電力系統(tǒng)分析》輔導資料十八

1、電力系統(tǒng)分析輔導資料十八主題：電力系統(tǒng)分析（第六至十一章）學習時間： 2014年1月27 日-2月2日內(nèi)容：For pers onal use only in study and research; not for commercial use這周我們將復習電力系統(tǒng)分析的第六至十一章，下面我們開始一起學習吧。第六章電力系統(tǒng)無功功率的平衡和電壓調(diào)整1 無功功率負荷和無功功率損耗（1）無功功率負荷（2）電力系統(tǒng)的無功損耗1）變壓器的無功損耗2）電力線路的無功損耗3）無功損耗和有功損耗的對比2 .無功功率電源（1 ）無功電源1）同步發(fā)電機2）同期調(diào)相機3）并聯(lián)電容器4）靜止補償器（SVC）（2）無功

2、電源與有功電源的比較3. 無功功率平衡與電壓調(diào)整（1）無功平衡的定義（2）無功平衡與電壓的關(guān)系（3）實現(xiàn)平衡的基本要求4. 電壓偏移及其分類（1）電壓偏移（2）電壓偏移的危害（3）電壓偏移的分類（按原因）5. 中樞點電壓管理（1）基本概念（2）電壓中樞點的選擇（3）中樞點的電壓范圍的確定（4）中樞點的調(diào)壓方式1）中樞點的電壓調(diào)節(jié)方式分為逆調(diào)壓、順調(diào)壓和恒調(diào)壓2）三種調(diào)壓方式的比較及使用環(huán)境6. 電壓調(diào)整的基本原理7. 改變發(fā)電機端電壓調(diào)整8. 改變變壓器變比調(diào)壓（1）變壓器的結(jié)構(gòu)及其調(diào)壓原理1）結(jié)構(gòu)2）調(diào)壓原理（2）變壓器分接頭的選擇1）改變變壓器變比調(diào)壓原理2）降壓變壓器分接頭的選擇3）升壓

3、變壓器分接頭的選擇（3）改變變壓器變比調(diào)壓的適用場所9. 改變網(wǎng)絡中的無功功率分布調(diào)壓（1）調(diào)壓原理（2）補償容量的確定第七章 電力系統(tǒng)故障的基本知識及簡單分析1. 故障的分類2. 短路（1）短路的分類（2）短路的一般化理解（3）短路的原因（4）短路的危害（5）短路的應對（6）短路計算的內(nèi)容及意義3. 無限大容量電源（1）定義（2）現(xiàn)實（3）現(xiàn)實實例（4）判斷一個電源（系統(tǒng)）能否作為無限大容量電源的依據(jù)4. 無限大容量電源三相短路暫態(tài)規(guī)程分析（1）簡單無限大電源供電系統(tǒng)（2）短路前（穩(wěn)定運行時）電流分析（3）三相短路過程中電流分析 1）短路后電流的數(shù)學分析2）短路后電流的圖形分析 以 A 相為

4、例3）短路沖擊電流分析4）短路電流的最大有效值5. 同步發(fā)電機端口突然短路后的基頻電流波形圖6. 短路電流基頻交流分量的初始有效值計算（1）計算短路電流交流分量初始有效值 I " 的意義（2）短路電流交流分量初始有效值 I" 的計算原理7. 短路電流基頻交流分量的穩(wěn)態(tài)有效值的計算8. 電力系統(tǒng)三相短路的實用計算內(nèi)容、計算的原理 實用計算：近似簡化一些計算條件、采用實用化的計算方法（1）計算條件的近似簡化（2）實用化的計算方法 -疊加法1）以如下假單電力系統(tǒng)分析疊加法2）一般化電力系統(tǒng)的疊加法原理第八章 電力系統(tǒng)不對稱短路的分析與計算1. 短路的本質(zhì)2. 不對稱短路的特征3.

5、 單相交流電壓、電流的向量表示4. 三相正序交流電壓、電流的向量表示5. 三相負序交流電壓、電流的向量表示6. 三相零序交流電壓、電流的向量表示7. 三相不對稱電流、電壓的向量表示（1）對稱三相電流、電壓向量（2）不對稱三相電流、電壓向量8. 三相不對稱電流、電壓的向量分解（1）對稱分量法（2）對稱分量法的波形圖表示（3）對稱分量法的數(shù)學描述9. 電力系統(tǒng)電流、電壓三相不對稱的原因分析10. 不對稱短路的計算原理11. 同步發(fā)電機、異步發(fā)電機屬于旋轉(zhuǎn)元件，變壓器、線路屬于靜止元件。12. 同步發(fā)電機的序參數(shù)及等值電路13. 變壓器的序參數(shù)及等值電路14. 電力線路的序參數(shù)及等值電路15. 正序

6、、負序、零序網(wǎng)絡等值電路的形成（1）正序網(wǎng)絡的等值電路（2）負序網(wǎng)絡的等值電路（3）零序網(wǎng)絡的等值電路16. 不對稱短路的序參數(shù)表示的邊界條件（1）單相短路的邊界條件方程（2）兩相短路的邊界條件方程（3）兩相接地短路的邊界條件方程17. 短路點電壓、電流的計算（1）求解方法 1- 解方程組（2）求解方法 2- 利用復合序網(wǎng)圖（3）利用復合序網(wǎng)圖求解結(jié)果總結(jié)18各種不對稱短路的短路點電壓、電流分析第九章 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性概述和機組的機電特性1. 電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)（1）電力系統(tǒng)的元件分類：（2）電力系統(tǒng)運行參量 表征電力系統(tǒng)運行狀態(tài)（3）電力系統(tǒng)運行狀態(tài)2. 電力系統(tǒng)的暫態(tài)分類（1）電磁暫態(tài)過程1

7、）定義、 2）電磁暫態(tài)分析、 3）時間級（2）機電暫態(tài)過程1）定義、 2）機電暫態(tài)分析、 3）時間級（3）電磁暫態(tài)分析和機電暫態(tài)分析的關(guān)系3. 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念(1) 定義(2) 穩(wěn)定的機械比擬(3) 穩(wěn)定性分析的核心問題(4) 功率角(簡稱功角)(5) 功角變化的物理意義(6) 功角穩(wěn)定(7) 功角穩(wěn)定性的分類(8) 功角不穩(wěn)定的概念4. 發(fā)電機的功 -角特征(1)功角特性定義(2)功角特性(3) 功角特性曲線5. 發(fā)電機的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩與功率之間的關(guān)系(1)轉(zhuǎn)矩與功率關(guān)系(2)轉(zhuǎn)速與功率關(guān)系第十章 電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性1. 靜態(tài)穩(wěn)定的概念(1)定義(2)目的(3) 分析場合(4) 分析方法2

8、. 簡單電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的定性分析3. 判斷簡單電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的判據(jù)4. 靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù)（1）靜態(tài)穩(wěn)定極限：（2）靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù)：（3）靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù)的簡單計算：5. 提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的基本原理6. 提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的措施第十一章 電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性1. 暫態(tài)穩(wěn)定的概念（1）定義（2）大擾動：（3）目的（4）分析方法2. 擾動后暫態(tài)過程的階段劃分3. 暫態(tài)穩(wěn)定分析中的基本假設1）基本假設2）對元件的近似假設4. 簡單電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的各階段功角特性分析（1）發(fā)生短路前（2）發(fā)生短路時（3）切除故障線路后5. 受到干擾后系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的定性分析6. 等面積定則最大可能減速

9、面積加速面積，穩(wěn)定。最大可能減速面積V加速面積，不穩(wěn)定。加速面積 =減速面積，臨界穩(wěn)定。7. 極限切除角的計算8. 短路故障嚴重程度分析9. 影響暫態(tài)穩(wěn)定的因素10. 提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的措施表面層面的措施原理：由上節(jié)分析可知，暫態(tài)過程中的加速面積 Sabcd 越小，而可利用的最大加速 面積 Sdehg 越大，系統(tǒng)越穩(wěn)定。故提高暫態(tài)穩(wěn)定性的措施，就是減小加速面積 Sabcd ，增大可利用的最大減速面積 Sdehg 。發(fā)電機失穩(wěn)的本質(zhì)是故障后電磁功率無法輸出， 使得輸入轉(zhuǎn)子的機械功率大 于定子輸出的電磁功率，從而導致轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)矩失衡，轉(zhuǎn)子加速。因此，提高各種措施的本質(zhì)或者是減小輸入轉(zhuǎn)子的機械功

10、率， 或者是增大定 子輸出的電磁功率（1）快速切除故障（2）采用自動重合閘（快速恢復被切除線路）（3）發(fā)電機快速強行勵磁（4）電氣制動（5）快速關(guān)閉汽門本周要求掌握的內(nèi)容如下：本周復習了本課程的第六至十一章，同學們還要掌握相關(guān)知識。習題：（一）多選題1、其中屬于提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施是A、改善發(fā)電機參數(shù)B、快速保護和自動重合閘C、低頻、低壓減載D、電氣制動之內(nèi)答案： ABCD2、我國規(guī)定， 10kV 及以下電壓供電負荷電壓偏移范圍在（A±4%B±5%C±6%D±7%答案：D3 、下列關(guān)于無限大容量電源說法不正確的是（）。A 真正的無限大容量電源不存在B

11、 電源的內(nèi)阻抗為無窮大C.短路前后電源端口電壓幅值恒定D.短路前后電源頻率恒定答案:B（二）判斷題1、研究靜態(tài)穩(wěn)定的目的：應用相應的判據(jù)，確定電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和輸電線的 輸送功率極限， 檢驗在給定方式下的穩(wěn)定儲備。（正確）2、判斷簡單電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的判據(jù)是當運行點位于功角特性曲線的上升部 分時，該運行點事靜態(tài)穩(wěn)定的。（正確）（三）簡答題1、什么是發(fā)電機的功率極限？ 答：當系統(tǒng)處于靜態(tài)穩(wěn)定極限時， 運行點對應的功率是發(fā)電機定子在給定的電勢 E和電壓U下可能輸出的最大功率，稱為發(fā)電機的功率極限。（四）論述題1、試論述提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的原理及措施。答：暫態(tài)過程中的加速面積 Sabcd 越小

12、， 可利用的最大加速面積 Sdehg 越大，系統(tǒng) 越穩(wěn)定。故提高暫態(tài)穩(wěn)定性措施的理論基礎(chǔ)就是減小加速面積Sabcd ，增大可利用的最大減速面積Sdehg。發(fā)電機失穩(wěn)是因為發(fā)電機故障后電磁功率無法輸出， 使得輸入轉(zhuǎn)子的機械功率大于定子輸出的電磁功率， 轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)矩失衡， 轉(zhuǎn)子加 速。因此， 提高暫態(tài)穩(wěn)定性各種措施的本質(zhì)或者是減小輸入轉(zhuǎn)子的機械功率， 或 者是增大定子輸出的電磁功率。常用的措施有快速切除故障、采用自動重合閘、 發(fā)電機快速強行勵磁、電氣制動、快速關(guān)閉汽門等。2、試論述電力系統(tǒng)無功功率平衡的基本要求及電壓調(diào)整的措施。 答：實現(xiàn)平衡的基本要求： 1）無功電源發(fā)出的無功功率應該大于或至少等

13、于負 荷所需的無功功率和網(wǎng)絡中的無功損耗之和； 2）系統(tǒng)必須配置一定的無功備用 容量； 3）盡量避免通過電網(wǎng)元件大量的傳送無功功率，應該分地區(qū)、分電壓等 級就地平衡； 4）應按照正常最大無功負荷的運行方式計算，必要時還應校驗某 些設備檢修時或故障運行方式下的無功功率平衡。電壓調(diào)整措施： 1）改變發(fā)電機端電壓調(diào)整。對于發(fā)電機不經(jīng)升壓直接供電的小 型電力系統(tǒng)，供電線路不長，線路上電壓損耗不大，可采用此法； 2 ）改變變壓 器變比調(diào)壓。根據(jù)調(diào)壓要求， 借助于改變變壓器的分接頭從而改變二次側(cè)電壓達 到調(diào)壓目的； 3）改變網(wǎng)絡中的無功功率分布調(diào)壓。在負荷點適當?shù)匮b設無功補 償裝置，可以減少電力線路上的功率損耗和電壓損耗，從而提高負荷點的電壓。僅供個人用于學習、研究；不得用于商業(yè)用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwend