系統(tǒng)之復(fù)習(xí)電力系統(tǒng)分析

1、1.1、雙繞組變壓器的參數(shù)和數(shù)學(xué)模1 1 3GT 反映與變壓器勵(lì)磁支路有功損耗相應(yīng)的等值電導(dǎo)，通過空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)求得。變壓器空載試驗(yàn)接線圖如圖 2所示。進(jìn)行空載試驗(yàn)時(shí)，二次開路，一次加上額定電壓，在一次測得空載損耗 0 和空載電流 0 變壓器勵(lì)磁支路以導(dǎo)納YT 表示時(shí)，其中電導(dǎo)GT PFe ，而空載損耗包括鐵芯損耗和空載電流引起的繞組中的 鐵芯損耗 Fe 近似等于空載損耗 0 GT = G T1000UNGT變壓器勵(lì)磁支路以導(dǎo)納YT 表示時(shí)，其中電導(dǎo)GT PFe ，而空載損耗包括鐵芯損耗和空載電流引起的繞組中的 鐵芯損耗 Fe 近似等于空載損耗 0 GT = G T1000UNGT變壓器的電導(dǎo)（

2、S UN變壓器的額定電壓（kV 4BT I0 Ig (流過GT Ib BT Ig I 無功分量 b 小得多(如圖2-12所示)，所以在數(shù)值上 b ，即空載電流近似等于無功電流I UN3I % IBbT0IN得I0%I0%SNI 0NN I0 % SNBTUNBT變壓器的電納（S I0%變壓器的空載電流百分1.2、三繞組變壓器的參數(shù)和數(shù)學(xué)模計(jì)算三繞組變壓器各繞組的阻抗及勵(lì)磁支路的導(dǎo)納的方法與計(jì)算雙繞組變壓器時(shí)沒有本質(zhì)的區(qū)別，也是根據(jù)廠家提供的一些短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和空載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求取。但由于三繞組變壓器三繞組的容量比有不同的組合，且各繞組在鐵芯上的排列又有不同方式，所（標(biāo)準(zhǔn)100/100/100100/

3、50/100100/100/50100/100/100Pk(12)、Pk(23)、Pk(13) Uk(12)、Uk(23)、Uk(13)P0Io勵(lì) I0 % SNBTUNBT變壓器的電納（S I0%變壓器的空載電流百分1.2、三繞組變壓器的參數(shù)和數(shù)學(xué)模計(jì)算三繞組變壓器各繞組的阻抗及勵(lì)磁支路的導(dǎo)納的方法與計(jì)算雙繞組變壓器時(shí)沒有本質(zhì)的區(qū)別，也是根據(jù)廠家提供的一些短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和空載實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求取。但由于三繞組變壓器三繞組的容量比有不同的組合，且各繞組在鐵芯上的排列又有不同方式，所（標(biāo)準(zhǔn)100/100/100100/50/100100/100/50100/100/100Pk(12)、Pk(23)、Pk(

4、13) Uk(12)、Uk(23)、Uk(13)P0Io勵(lì)1.P 1PP)kkk2 1PP)kkkk2 1PP)kkkk2短路損耗 k1 、 k2 、 k3 UP k1 R1000SNUP k RT1000SNUP k3 RT1000SN2由各繞組兩兩之間的短路電壓 Uk（12）、Uk（23）、Uk（31）求出各繞組的短路電U % 1%kkk2% 1%kkkk2% 1%kkkk2U %U X1000SN k XT1000SNU %U X1000SN k XT1000SN k XT1000SN（二2Pk(1-3)= Pk(1-3) (IN/ IN/2)=4 Pk(1-2Pk(2-3)= Pk(2

5、-3) (IN/ IN/2)=4 Pk(2-Uk(1-3)%=Uk(1-3) % (IN/ IN/2)=2 Uk(1-3) Uk(2-3)%= Uk(2-%(IN/ IN/2)=2 Uk(2-2.1。(1)(2)(2)L，G，T，HL10kVL，G，T，HL10kV1-20(b)5.3；S /LGJ型普通鋼芯鋁絞線，它的鋁線截面SL和鋼線截面SG的比值為 7.6；S /LGJQ型輕型鋼芯鋁絞線，它的 4.0。S /LGJJ型加強(qiáng)型鋼芯鋁絞線，它的 300mm2 220kV導(dǎo)線或擴(kuò)徑導(dǎo)線導(dǎo)線就是將每相導(dǎo)2按受力的特點(diǎn)分為300mm2 220kV導(dǎo)線或擴(kuò)徑導(dǎo)線導(dǎo)線就是將每相導(dǎo)2按受力的特點(diǎn)分為按使

6、用的材料分為鋼筋水泥桿、木桿、鐵塔；桿塔等線路的三相導(dǎo)線的換位的排列不對稱，如圖1-24不對稱，線路的三相導(dǎo)線應(yīng)該進(jìn)行換位(換位桿1-25減3線提供35kV：t)X4.5，35kV35kV：t)X4.5，35kV34(4)(5)是削弱導(dǎo)線振動(dòng)的金具。2.21R S式 導(dǎo)線材料的電阻率，mm(5)是削弱導(dǎo)線振動(dòng)的金具。2.21R S式 導(dǎo)線材料的電阻率，mm2 /S mm2 l 導(dǎo)線的長度，km長度的電阻r1 是相同的，只要知道r1 ，再乘以它的長度l 就可以求出導(dǎo)體的電阻。 Sr1(2-：(1)2-3。 （3）20C20 /式20 20時(shí)的電阻 aa 0.0036a 0.003822(2-Dm

7、 x f4.61DabDm 為三相導(dǎo)線的幾何平均距離，簡稱幾何均距(cmmm)，式X1導(dǎo)r導(dǎo)線的半徑，cmr f交流電的頻率如Dm x f4.61DabDm 為三相導(dǎo)線的幾何平均距離，簡稱幾何均距(cmmm)，式X1導(dǎo)r導(dǎo)線的半徑，cmr f交流電的頻率如=50，r 1代人式(2-f 1 1r常稱導(dǎo)線的幾何平均半徑， r=0779r小對線路的電抗沒有顯著影響線路的電抗一般都在 若將每相導(dǎo)成n根則決定每相導(dǎo)線電抗的將不是每根r徑 eq 2-1r 于是每相具有n導(dǎo)線x 0.1445lg 1n(2-rd12d13d1n r d12d13d1n n1n 與電抗 x1 的關(guān)系。目前，我國最高運(yùn)行電壓 5

8、00kV 線路采用的是abc3這時(shí)能聽到“滋滋”的放電聲，或看到n 與電抗 x1 的關(guān)系。目前，我國最高運(yùn)行電壓 500kV 線路采用的是abc3這時(shí)能聽到“滋滋”的放電聲，或看到導(dǎo)線周圍發(fā)生的藍(lán)紫色熒光，還可以聞到氧分子被游離后又臭氧(O3 )的氣味，最后用。Dm rmr(2- 273U式cr 電暈臨界相電壓m2 m2 b=7600Pa，t=20C b大氣壓力t 空氣的溫度rDm 三相導(dǎo)線的幾何均距，cm 49 m m lg1 r(2-b大氣壓力t 空氣的溫度rDm 三相導(dǎo)線的幾何均距，cm 49 m m lg1 r(2- ndr式中 eq fnd f狀況有關(guān)的系數(shù)，一般取 nd nr每根導(dǎo)

9、體的半徑，cm； 導(dǎo)線水平排列時(shí)，邊相導(dǎo)線的電暈臨界電壓 cr1，較按式(2-8)、式(29)求得的 cr 6%，即 cr1 =1.06 cr 的電暈臨界電壓 cr2 較按式(2-8)、式(29)求得的 cr 4，即 cr2 =0.96 cr 電暈將消耗有功功率。電暈損c在臨界電壓時(shí)開始出現(xiàn)，而且工作電壓超過臨界電壓越多，電暈損耗就越大。若再考慮絕緣子的泄漏損t (很小)，則總的功率損g 為實(shí)測的三相線路的泄漏損耗和電暈損耗之總和 g1U(2-g1U 線路的工作線電壓，kV導(dǎo)線。規(guī)程規(guī)定：對普通導(dǎo)線，330kV 電壓線路，直徑不小于 332mm(g1 =04線路的電納取決于導(dǎo)線周圍的電場分布，

10、與導(dǎo)線是否導(dǎo)磁無關(guān)。因此，各類導(dǎo)線線路電納的計(jì)算方法都相同。在三相線路中，容的反映。C1Dlg r(2式中C1 導(dǎo)Dmr的意義與式(2-4)50Hzb 2fC 4線路的電納取決于導(dǎo)線周圍的電場分布，與導(dǎo)線是否導(dǎo)磁無關(guān)。因此，各類導(dǎo)線線路電納的計(jì)算方法都相同。在三相線路中，容的反映。C1Dlg r(2式中C1 導(dǎo)Dmr的意義與式(2-4)50Hzb 2fC 11Dlg r(2-式中b1 導(dǎo)長度的電納，Skm285106 Skmr采導(dǎo)線的線路仍可按式(2-12)計(jì)算其電納，只是這時(shí)導(dǎo)線的半徑r應(yīng)以等效半徑 eq 替代另外，對于同桿并架的雙回線路，在正常穩(wěn)態(tài)狀況下仍可近似按式(2-12)3：電潮流手

11、工計(jì)算方法，計(jì)算機(jī)潮流算法（1的高等電力系統(tǒng)分析電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型指的是將網(wǎng)絡(luò)有關(guān)參數(shù)相變量及其相互關(guān)系歸納起來所組成的可以反映網(wǎng)絡(luò)性能的數(shù)學(xué)方程式組。也就前者在電力系統(tǒng)潮流計(jì)算中廣泛采用。節(jié)點(diǎn)電壓方程又分為以節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣表示的節(jié)點(diǎn)電壓方程和以節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣表示的節(jié)點(diǎn)電壓方程。1）n上式中，In0。ynn2）i21）S Y n0。ynn2）i21）S Y UBPi nYU UijnP jQ U U ijnPi Ui Uj (Gij cosij Bij sinijjnQi Ui Uj (Gij sinij Bij cosijjnPi PGi Pdi nPi PGi Pdi Ui Uj (Gij c

12、osij Bij sinijjnQdi Ui Uj (Gij sinij Bij cosijj2）duPi n Y U Y i ii Ui(PiPi n Y U Y i ii Ui(Pi 1Yn i U iU i1 (Pi nKY K i iYU iUmaxUK1 U，荷，荷二次調(diào)頻是由平衡節(jié)點(diǎn)來承擔(dān)2二次調(diào)頻是由平衡節(jié)點(diǎn)來承擔(dān)2 P DPS負(fù)荷備用：為滿足系統(tǒng)中短時(shí)的負(fù)荷波動(dòng)和一天中計(jì)劃外的負(fù)荷增加而留有的備用容量。一般為系統(tǒng)最大負(fù)荷的 510檢修備用：為保證系統(tǒng)中的發(fā)電設(shè)備進(jìn)行定期檢修時(shí)，不影響供電而在系統(tǒng)中留有的備用容量 2、電力系統(tǒng)的頻率調(diào)（0.20.5） Hzfff )2a3PLN)

13、3 fNfNfPKLtg PL (MW/LKL PL PLNf fKPKLtg PL (MW/LKL PL PLNf fK 02.2fPApLp0P0f0ff00PL0 AOOB BA KG KLPL0/f KG KL KS (PL0/PL)/(f / fN2.3BBoBBQQ0，Q0，Q=0，2、電力系統(tǒng)的電壓調(diào)大型發(fā)電廠的高壓母線（高壓母線上有多回出線時(shí)1） 1） 考點(diǎn) 6：電力系統(tǒng)短路基本概念及三相短路計(jì)6.1無限大容量系統(tǒng)。無限大容量電力系統(tǒng)指，容量相對于被供電系統(tǒng)容量大得多的電力系統(tǒng)，其特征是，當(dāng)被供電系統(tǒng)中負(fù)荷5011OkV11OkV期分量。在計(jì)算中，通常求取的就是這個(gè)短路電流周期

14、分量，即在非周期分量衰減完畢后的穩(wěn)態(tài)短路電流。電流中的非周期分量。(4)1.8 2 6.2無限大容量系統(tǒng)。無限大容量電力系統(tǒng)指，容量相對于被供電系統(tǒng)容量大得多的電力系統(tǒng)，其特征是，當(dāng)被供電系統(tǒng)中負(fù)荷5011OkV11OkV期分量。在計(jì)算中，通常求取的就是這個(gè)短路電流周期分量，即在非周期分量衰減完畢后的穩(wěn)態(tài)短路電流。電流中的非周期分量。(4)1.8 2 6.21-9Es / IkX（1-k式三相短路電流周期分量有效值Es X 1-X ，線x1 kmT1、T21000kVA、短路電壓為Uk % 4.5 0.385X0.221.9 UA I3故障分析計(jì)算的有關(guān)書籍 0.4 X 0.385X0.221

15、.9 UA I3故障分析計(jì)算的有關(guān)書籍 0.4 X C A 3.21040.22U10.5 0.4 X C A 2.76103U10.5UU XT1 XT C 7.210 SN XT1 / XT3.2104 2.76103 7.2103 / 6.68103Ik36.68103(k 考點(diǎn) 7：同步電機(jī)突然三相短路分析與計(jì)1：2：正序相量、負(fù)序相量和零序相量（以電流為例IA=Ia1+Ia2+Ia1：2：正序相量、負(fù)序相量和零序相量（以電流為例IA=Ia1+Ia2+Ia012IB=Ib1+Ib2+Ib0= Ia1+Ia2 + Ia022IC=Ic1+Ic2+Ic0=Ia1+ Ia2+Ia032對于正

16、序分量：Ib1= Ia1 2對于負(fù)序分量：Ib2=Ia2 ，Ic2=對于零序分量：Ia0= =式中，21240,31,+2+1=02I1=Ia1= 1/3(IA +IB + 1/3(IA +2 IB 1/3(IA +IB 3（方法）：2，IB120、IC240后，3230Ia1= 1/3(IA +IB + 1+21/3(IA +IB +2 IC)33（方法）：2，IB120、IC240后，3230Ia1= 1/3(IA +IB + 1+21/3(IA +IB +2 IC)32PMC-6510UA60V0，UB60V240，UC60V120，C2解：U1=Ua1= 1/3(UA +UB +UC)

17、=1/3(60V0+ 1/3(UA +2 UB +UC)=1/3(60V0+ 1/3(UA + UB +UC)=1/3(60V0+ =203008.2、各元件序參數(shù)和等值電12）2；1考點(diǎn) 9：不對稱故障的分析和計(jì)（一）可以分解出正序分量、負(fù)序分量，對于接地短路還有零序分量，分別用下標(biāo) 1、可以分解出正序分量、負(fù)序分量，對于接地短路還有零序分量，分別用下標(biāo) 1、2 和 0 表示。以電流為例，各序分量電流相量圖如圖 1-1150Hz，120o； （1- 1 I 03i (t) 1i (t)i (t)i 03（二）1 （1-1-12，k2（1-Ik式兩相短路電流周期分量有效值Es X1-12，k2

18、（1-Ik式兩相短路電流周期分量有效值Es X一相短路回路總電抗。3kkk2（1-2（1）A1-13 （1-（2）（三）1-21-短路類型負(fù)序電流零序電流（2）所謂非周期失步是指，系統(tǒng)受擾后不形成振蕩，但幅值隨時(shí)間單調(diào)增大，同樣無法穩(wěn)定運(yùn)行而失步，也稱為滑行失步。前者具有正實(shí)部的共軛復(fù)根(簡稱正實(shí)共軛根下同),后者則具有正實(shí)根?？傊?有特征根位于復(fù)平面的右半部分,故系統(tǒng)不穩(wěn)定。由此可推理,如系統(tǒng)的特征根為負(fù)實(shí)共軛根,則將為周期性減幅振蕩,能穩(wěn)定運(yùn)行,如系統(tǒng)的特征根為負(fù)實(shí)根,則將為周期性單調(diào)減幅運(yùn)動(dòng),也能穩(wěn)定運(yùn)行。11.2 電力（2）所謂非周期失步是指，系統(tǒng)受擾后不形成振蕩，但幅值隨時(shí)間單調(diào)增大

19、，同樣無法穩(wěn)定運(yùn)行而失步，也稱為滑行失步。前者具有正實(shí)部的共軛復(fù)根(簡稱正實(shí)共軛根下同),后者則具有正實(shí)根。總之 有特征根位于復(fù)平面的右半部分,故系統(tǒng)不穩(wěn)定。由此可推理,如系統(tǒng)的特征根為負(fù)實(shí)共軛根,則將為周期性減幅振蕩,能穩(wěn)定運(yùn)行,如系統(tǒng)的特征根為負(fù)實(shí)根,則將為周期性單調(diào)減幅運(yùn)動(dòng),也能穩(wěn)定運(yùn)行。11.2 電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的分電力系統(tǒng)兩大國際組織國際大電網(wǎng)會議和國際電氣與電子工程師學(xué)會電力工程分會穩(wěn)定定義聯(lián)合工作組 的電力系統(tǒng)穩(wěn)定定義和分類與行標(biāo) DL 755-2001 中的定義和分類有所不同。IEEE/CIGREDL 755-2001是一個(gè)整體性問題，客觀上只有穩(wěn)定或不穩(wěn)定狀態(tài)，但依據(jù)系統(tǒng)的

20、穩(wěn)定特性、擾動(dòng)大小和時(shí)間框架的不同，系統(tǒng)失穩(wěn)可表現(xiàn)為多種不同的形式。為識別導(dǎo)致電力系統(tǒng)失穩(wěn)的主要誘因，在分析特定問題時(shí)進(jìn)行簡化假設(shè)以及采用恰當(dāng)?shù)哪Ｐ秃陀?jì)算方法，從而安排合理的方式、制定提高系統(tǒng)安全穩(wěn)定水平的控制策略、規(guī)劃和優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，IEEE/CIGREDL755-20012.1 給出了兩種定義的比較與對應(yīng)關(guān)系。2.1大干擾電壓穩(wěn)2.1（1）IEEE/CIGRE和判斷穩(wěn)定性。IEEE/CIGRE1020sDL755-小干擾功角小干擾動(dòng)態(tài)大干擾功角大干擾動(dòng)態(tài)小干擾電壓靜態(tài)電壓穩(wěn)定大干擾電壓大干擾電壓2.1 給出了兩種定義的比較與對應(yīng)關(guān)系。2.1大干擾電壓穩(wěn)2.1（1）IEEE/CIGRE和判斷

21、穩(wěn)定性。IEEE/CIGRE1020sDL755-小干擾功角小干擾動(dòng)態(tài)大干擾功角大干擾動(dòng)態(tài)小干擾電壓靜態(tài)電壓穩(wěn)定大干擾電壓大干擾電壓s 的時(shí)間。因此，IEEE/CIGRE 將功角穩(wěn)定(小干擾功角穩(wěn)定和大干擾功角穩(wěn)定)歸為短期穩(wěn)定問題。IEEE 和 CIGRE在行標(biāo) DL755-2001中，靜態(tài)穩(wěn)定的物理特性是指與同步力矩相關(guān)的小干擾動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，主要用以定義系統(tǒng)正常運(yùn)行和事故后運(yùn)行方式下的靜穩(wěn)定儲備情況。小干擾動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的物理特性是指與阻尼力矩相關(guān)的小干擾動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，主要用于分析系統(tǒng)正常運(yùn)行和事故后運(yùn)行方式下的阻尼特性。暫態(tài)穩(wěn)定的物理特性是指與同步力矩相關(guān)的大擾動(dòng)后第一、二搖擺的穩(wěn)定性，用以確定系

22、統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定極限和穩(wěn)定措施。大干擾動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的物理特性是指與阻尼力矩相關(guān)的大干擾動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，主要用于分析系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定后的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。行標(biāo) DL755-域分析方法。由上述分析可以看出，IEEE/CIGREDL755-2001（2）對于電壓穩(wěn)定，IEEE/CIGRE的角度，將電壓穩(wěn)定分為小干擾電壓穩(wěn)定和大干擾電壓穩(wěn)定。行標(biāo) 755-2001 等干 擾電壓穩(wěn)定( 靜態(tài)電壓穩(wěn)定) ，IEEE/CIGREDL755-2001（3）對于頻率穩(wěn)定，I E E ECIGREDLs 的時(shí)間。因此，IEEE/CIGRE 將功角穩(wěn)定(小干擾功角穩(wěn)定和大干擾功角穩(wěn)定)歸為短期穩(wěn)定問題。IEEE 和 CIGRE在行標(biāo) DL755-2001中，靜態(tài)穩(wěn)定的物理特性是指與同步力矩相關(guān)的小干擾動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，主要用以定義系統(tǒng)正常運(yùn)行和事故后運(yùn)行方式下的靜穩(wěn)定儲備情況。小干擾動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的物理特性是指與阻尼力矩相關(guān)的小干擾動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，主要用于分析系統(tǒng)正常運(yùn)行和事故后運(yùn)行方式