电力系统稳态分析总复习剖析.ppt
- 文档编号:9593810
- 上传时间:2023-05-20
- 格式:PPT
- 页数:66
- 大小:15.95MB
电力系统稳态分析总复习剖析.ppt
《电力系统稳态分析总复习剖析.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电力系统稳态分析总复习剖析.ppt(66页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
电力系统稳态分析基础总复习,关于考试主要教学内容及基本要求,关于考试,考核方式:
一页开卷,2小时可能题型:
填空题、选择题、简答题、计算题成绩构成:
卷面(50)+平时(作业+出勤及课堂表现)(50),2,主要内容,第一章基本概念第二章主要元件的特性和数学模型第三、四章潮流计算第五、六章调频、调压,3,第一章基本内容,电力系统、电力网络和动力系统的概念电力系统的运行特点和应满足的基本要求电能质量的三个方面及衡量指标典型结线方式及其特点电力系统的额定电压等级中性点运行方式分类和适用电压等级,4,1电力系统的概念与组成。
电力系统、动力系统等概念的含义:
电力系统生产、输送、分配和消耗电能的各种电器设备连接在一起而组成的整体。
电力系统的组成:
发电厂,电力网,负荷;电力网:
输送、分配电能。
包括升、降压变压器和各种电压等级的输电线路。
2.电力系统的特点和要求。
特点:
电能不能大量存储;生产、输送、消费为一整体且暂态过程十分短暂;与国民经济各部门有着极为密切的关系。
要求:
(1)保证可靠地的持续供电
(2)保证良好的电能质量(3)保证系统运行的经济性。
(4)环保性。
3电力系统的质量指标,电能的质量指标:
电压、频率、波形。
4电力系统与电气设备的额定电压。
电气设备(发电机、变压器、线路、用电设备)的额定电压与电力系统额定电压之间的关系:
用电设备:
=线路额定电压发电机:
比线路额定电压高5变压器:
一次侧=线路额定电压(发电机:
5)二次侧:
升压的比线路额定电压高10,另三种情况高5,作业8.,5.电力系统的接线方式及电压等级电压等级(线电压):
3,6,10,35,110,220,330,500,750,1000KV接线方式:
电力网接线方式:
无备用(开式)和有备用(闭式)接线方式。
无备用网络:
放射式、干线式、链式等。
该接线方式简单,投资少,运维方便;但供电可靠性低,电能质量较差。
有备用接线:
双回路的放射式、干线式、链式,双端供电、环网等接线。
该接线复杂,投资多,运维复杂;但供电可靠性高,电能质量较好。
但3-6kvi30A10kvi20A35-60kvi10A,6.中性点运行方式分类、特点和适用电压等级,中性点的运行方式有直接接地(经电阻接地)和不接地(中性点经消弧线圈接地)。
直接接地供电可靠性低。
系统中一相接地,接地相电流很大,必须迅速切除接地相甚至三相。
不接地供电可靠性高,对绝缘水平的要求也高。
系统中一相接地时,接地相电流不大,但非接地相对地电压升高为线电压。
我国110kV及以上或380/220v低压系统的中性点直接接地,60kV及以下系统中性点不接地。
中性点经消弧线圈接地(过补偿),作业3.,电容效应就是容升效应,第二章基本内容,发电机组的运行极限图变压器的参数计算及数学模型电力线路的参数及数学模型线路结构、参数物理含义及影响因素等值电路负荷的定义、类型数学模型电力系统的标幺制,11,双绕组变压器的参数计算,注意:
UNkV;损耗-KW;SNMVA;折算到哪一侧参数,用哪一侧的额定电压UN。
短路试验和空载试验,三绕组变压器的参数计算及绕组布置规律,3.导纳及变比:
同双绕组变压器,2.电抗,1.电阻,注:
容量比不同,短路损耗数据要折算,+0.0157,/km,14-221,n,输电线路参数计算,输电线路结构及参数,分裂导线*req=?
-,req=r*d(n-1)(-n),三绕组需折算Pk,标幺制,一般选定SB(100MVA)和UB(多选为基本级额定电压(精确计算)或平均额定电压(近似计算))。
多电压等级电力系统的标么制精确计算时需逐级归算,
(1)“参数有名值先归算、然后取标幺值”先利用变压器变比将所有元件参数和电气量归算到基本级;然后利用基本级的基准值计算各元件及电气量的标幺值。
(标么化在基本级完成)
(2)“基准值先归算、然后取标幺值”利用变压器的变比和基本级的基准值(功率基准值、电压基准值)求其他电压等级的基准值(功率基准值、电压基准值)(标么化在各级电网完成)两种方法的计算结果是一样的,通常采用后者。
标幺值的电压级归算,1.逐级归算法(属精确计算,手算用),20-221,2.电压级归算基本原则,对多电压级网络,无论是标么制还是有名制,都需要将参数或变量归算至同一电压级基本级。
归算的基本原则(从低压侧逐级归算):
(书本Page-59),参数有名值先归算,基准值先归算,作业14.电力系统参数如图所示,取基准值SB=220MVA,UB线路=209kV,试求其标么值等值电路。
解:
采用逐级归算中的基准值先归算。
选定209KV线路为基本级.,1.,2.,3.,4.,3.机算潮流的常用方法(“就地标么法”):
第1步:
选择全网统一的功率基准,选择各级电网的额定电压为各级基准电压(不用明确指定基本级)第2步:
将未经归算的各级有名值除以各级的基准值,折算为标么值第3步:
用变压器的非标准变比来补偿各级基准电压之比与变压器实际变比之间的差异等值变压器模型,105,一些常用的变比,1.实际变比kk=U1t/U2tU1t、U2t:
分别为与变压器高、低压绕组实际匝数相对应的电压。
2.标准变比有名制:
归算参数时所取的变比,一般取额定变比kN标幺制:
归算参数时所取各基准电压之比kB3.非标准变比(变比的标幺值)k*k*=k/kN或k*=k/kB,k,等值变压器模型的推导,ZI,ZII,k,YT,YT,1k2,YT,k1k,kZT,ZT,k21k,ZT,kk1,ZI,ZII,以导纳表示,以阻抗表示,电力系统各元件的特性和数学模型,26-221,第三章基本内容,电力线路和变压器运行状况的计算和分析功率损耗和电压降落的计算线路空载运行特性分析运算负荷和运算功率的概念及计算辐射型网络的潮流计算环形网络的潮流计算循环功率、功率分点的概念功率初分布、循环功率的计算,电力线路和变压器运行状况的计算和分析,1.电压降落,2.电压损耗3.电压偏移始端电压偏移:
末端电压偏移:
4.功率分布和功率损耗,其他概念:
电压调整、输电效率、电能损耗、最大负荷利用小时数、年负荷率、年负荷损耗率、全年电能损耗、线损率(网损率),功率损耗计算,固定损耗,变动损耗,线路,31-126,铭牌计算,传统计算,双绕组变压器,32-126,输电线路运行特性空载时纯无功负荷及纯有功负荷的首末端电压,运算负荷或运算功率:
将发电厂或变电所(高压)母线上所连线路对地电纳中无功功率的一半并入等值负荷或者等值电源功率,称为变电所或发电厂的运算负荷。
容升效应导致,线路PI型等值电路中左右各jB/2对地电容长线路中不可忽视产生容性(充电)功率,开式电力网的功率分布与电压计算过程,实际上是电力网环节功率与电压平衡关系的反复应用。
即应用功率、电压平衡关系式逐个环节进行计算,最终求出整个电力网的潮流分布。
(关键要分析题意,找出已知条件。
),辐射形网络的潮流,37-126,a.已知线路末端功率和电压b.已知线路始端功率和电压c.已知线路末端功率和始端电压,计算环形网络中各母线的运算负荷,包括所连线路接地导纳中的功率及下属辐射形网络的总负荷及损耗。
从1点将网络打开,计算环形网络中的近似功率分布(力矩法),并求出功率分点。
在无功功率分点处将负荷按近似功率分布结果分成两部分,并将环形网络分成两个辐射形网络,然后分别采用辐射形网络的潮流估算方法计算计及阻抗中损耗时的功率分布,再计算电压分布。
简单环形网潮流估算步骤:
38-126,作业6.220kV单回架空线路,长度为200kM,导线型号为LGJ-300,导线计算外径为24.2mm,三相导线几何平均距离为7.5m。
已知电力线路始端输入功率为120+j50MVA,始端电压为240kV,求末端电压、功率,并作出电压向量图。
图略,2023年5月20日星期六,例3-4图为一个110kV的电力网,母线A为电源,其电压保持116kV。
当取SB=100MVA,UB=110kV时,各母线负荷功率标幺值如图所示,求网络中的功率分布和母线B、C、及D电压。
3-3简单辐射形网络和闭式网络潮流计算,2023年5月20日星期六,解
(1)计算辐射形网络CD段的功率分布,3-3简单辐射形网络和闭式网络潮流计算,
(2)计算母线B和C的运算负荷,2023年5月20日星期六,(3)计算环形网络部分的初步功率分布,3-3简单辐射形网络和闭式网络潮流计算,将环形网络在母线A处割开,SABSB所以继续往后传SBCSC这点就是功率分点,2023年5月20日星期六,(4)计算环形网络功率损耗和功率分布,3-3简单辐射形网络和闭式网络潮流计算,母线A供给的总功率:
2023年5月20日星期六,(5)网络中的电压分布(忽略电压降的横分量),3-3简单辐射形网络和闭式网络潮流计算,作业8.220kV单回架空线路,长度为220kM,电力线路每公里的参数分别为:
线路空载运行,当线路末端电压为205kV,求线路始端的电压。
节点电压方程、导纳矩阵的形成和修改节点的功率方程节点的分类、各类节点的特点牛顿-拉夫逊法等潮流计算,46,第四章基本内容,47-207,1)潮流方程的全极坐标形式2)潮流方程的直角坐标形式,2.潮流方程的三种表达形式,48-207,3)潮流方程的混合坐标形式对于N个节点的电力网络,可以列出2N个功率方程。
每个节点具有四个变量,N个节点有4N个变量,但只有2N个关系方程式。
如何求解?
2.潮流方程的三种表达形式,49-207,扰动变量(d,不可控变量):
PLi、QLi控制变量(u,自变量):
PGi、QGi状态变量(x,因变量):
Ui、i,变量的分类,50-207,4-8电力网络接线如图,写出节点导纳矩阵。
若从节点3引出一变压器支路如图,并新增节点5,试写出变压器等值电路与其参数以及新的节点导纳矩阵。
(节点5为低压侧),解:
52-207,1)PQ节点:
已知Pi和Qi,待求Ui和i注入有功和无功功率是给定的。
相应于实际电力系统中的一个负荷节点,或有功和无功功率给定的发电机母线。
3.节点分类,53-207,2)PV节点(电压控制母线):
已知Pi和Ui,待求Qi和i注入有功功率Pi为给定值,电压Ui也保持在给定数值。
这种类型节点相当于发电机母线节点,其注入的有功功率由汽轮机调速器设定,而电压则大小由装在发电机上的励磁调节器控制;或者相应于一个装有调相机或静止补偿器的变电所母线,其电压由可调无功功率的控制器设定。
要求有连续可调的无功设备,调无功来调电压值。
3.节点分类,54-207,3)平衡节点:
已知Ui和i,待求Pi和Qi平衡节点的电压和相位大小是给定的,通常以它的相角为参考量,即取其电压相角为0。
这种节点用来平衡全电网的功率,一般选用一容量足够大的发电厂(通常是承担系统调频任务的发电厂)来担任。
一个独立的电力网络只设一个平衡节点。
3.节点分类,第五章基本内容,电力系统中有功功率的平衡电力系统有功和频率的关系三种有功负荷变动及三种频率调整有功备用容量的分类及关系各类发电厂的合理组合频率调整的原理一、二次调频的含义、手段、特点调频厂的选择:
水电厂或中温中压火电厂,55,调频和调压的比较,调频和调压是电力系统稳定分析中常见的内容,其主要目的是满足电力系统中有功功率平衡和无功功率平衡。
调频又分为一次调频(机组自发的,不受控制的)二次调频(专门的调频机组)和三次调频(功率优化问题)以及联络系统的频率调整(解决区域电网互联的问题)。
系统中主要的是一次和二次调频。
一次调频的特点是:
是机组自发的。
比如负荷突然增加,频率降低,机组出力增加。
是有差调频。
二次调频的特点:
有专门调频机组。
是无差调频。
调压一般在在中枢点进行。
调压的方式有逆调压、顺调压和恒调压。
基本方法就是利用无功功率发生装置进行补偿。
如调节发电机端电压、改变变压器变比、电容补偿、静止补偿器补偿等。
一、有功功率负荷的变动和调整控制,负荷调整控制针对三种负荷,有功功率和频率调整大体上也可分成一次、二次、三次调整。
一次调整也称为一次调频,针对第一种负荷变动引起的频率变化,由发电机组的调速器自动动作承担。
一次调整希望快速和平稳。
二次调整也称为二次调频,针对第二种负荷变动引起的频率变化,由发电机组的调频器手动或自动动作承担。
二次调频不仅考虑机组的调节特性,还要考虑到系统安全和经济特性。
现在二次调频一般由AGC(AutomaticGenerationControl)机组承担。
三次调整针对第三种负荷变动引起的频率变化,也就是日常所说的发电计划,三次调整主要考虑安全和经济。
二次调整由少数机组(厂)承担主调频机组(厂),负荷增量主要由它们承担。
调频厂的选择:
水电厂或中温中压火电厂,系统中有调节能力的发电机组都参与一次调频;少数发电机组承担二次调频:
主调频厂:
二次调频辅助调频厂:
系统频率超过某一规定的偏移范围时才参与二次调频非调频厂:
正常情况下按给定的负荷曲线发电,调频厂的选择:
水电厂或中温中压火电厂,第六章基本内容,调频和调压的比较电力系统中无功功率的平衡无功负荷及无功损耗各种无功电源及其特点无功功率的平衡:
两个平衡方程电压调整中枢点电压的调整电压调整的措施,调频和调压的比较,调频和调压是电力系统稳定分析中常见的内容,其主要目的是满足电力系统中有功功率平衡和无功功率平衡。
调频又分为一次调频(机组自发的,不受控制的)二次调频(专门的调频机组)和三次调频(功率优化问题)以及联络系统的频率调整(解决区域电网互联的问题)。
系统中主要的是一次和二次调频。
一次调频的特点是:
是机组自发的。
比如负荷突然增加,频率降低,机组出力增加。
是有差调频。
二次调频的特点:
有专门调频机组。
是无差调频。
调压一般在在中枢点进行。
调压的方式有逆调压、顺调压和恒调压。
基本方法就是利用无功功率发生装置进行补偿。
如调节发电机端电压、改变变压器变比、电容补偿、静止补偿器补偿等。
中枢点电压的调整,电压调整的措施,应当是R+jX,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电力系统 稳态 分析 复习 剖析