电力系统分析
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电力系统分析总结电力系统是一个复杂而庞大的系统,由发电厂、输电网和配电网组成,涉及到电力的生产、传输和供应。
电力系统的分析是对该系统进行深入研究,并进行评估和优化的过程。
本文将对电力系统分析的方法、主要内容和应用进行总结。
一、电力系统分析的方法1. 状态估计方法:状态估计是对电力系统的状态进行估计和恢复的过程。
通过收集电力系统各节点的测量数据,利用潮流方程和不平衡能量方程建立状态估计模型,采用数学方法进行求解,得到电力系统的状态。
2. 短路分析方法:短路分析是对电力系统进行故障分析和保护设备的选择的重要手段。
通过建立电力系统的等值模型,利用潮流方程、矩阵运算和数值计算等方法,预测电力系统在短路故障下的电流、电压等参数,分析系统的稳定性和保护设备的动作特性。
3. 电力负荷预测方法:负荷预测是对未来一段时间内电力系统的负荷进行预测的方法。
负荷预测可以采用时间序列分析、统计回归分析、神经网络等方法,通过分析历史负荷数据、环境因素、经济发展等因素,建立负荷预测模型,并预测未来负荷的变化趋势和分布规律。
4. 电力市场分析方法:电力市场分析是对电力市场进行研究和评估的方法。
通过收集市场数据、研究市场机制、建立市场模型等手段,分析电力市场的竞争情况、价格形成机制、市场规则等因素,为制定电力市场的发展策略和管理决策提供支持。
二、电力系统分析的主要内容1. 潮流分析:潮流分析是对电力系统进行计算的基础,通过潮流分析可以得到电力系统中各节点的电压、电流和功率等参数。
潮流分析主要包括潮流方程的建立、潮流计算方法的选择和潮流计算结果的分析等步骤。
2. 短路分析:短路分析是对电力系统的故障和保护设备进行评估的重要手段。
短路分析主要包括故障类型的确定、故障电流的计算和保护设备的选择等步骤。
短路分析可以帮助电力系统设计人员选择合适的保护设备,保证电力系统的安全和可靠运行。
3. 电力质量分析:电力质量是指电力系统供电质量的好坏程度,包括电压的稳定性、谐波含量、波形失真等指标。
电气工程基础第4篇电力系统分析第30章电力系统基本知识30. 1电力系统运行特点和基本要求30. 1. 1. 1电能不能大量储存(同时性)由于电能不能大量储存,因而电能的生产、传输、分配和消费实际上是同时进行的,即所有发电厂任何时刻生产的电能必须与该时刻所有负荷所需的电能与传输分配中损耗的电能之和相平衡。
这代表电力系统运行时必须满足的一类等约束条件:有功功率平衡Pc二P DE+P L和无功功率平衡Q”Q"地式中Pa和a :为电源发出的总有功功率和无功功率,P":和Qg为负荷取用的总有功和无功功率,甩和辺为系统总的有功和无功功率损耗。
30.1.1.2电能生产与国民经济和人民生活有着极为密切的关系(重要性)如前所述,电能在国民经济和人民生活中起着极其重要的作用,电能供应的中断或减少将影响国民经济的各个部门,造成乜大的损失。
30. 1. 1. 3电力系统的过渡过程非常迅速(快速性)由于电能的传播速度接近光速,因而它从一处传至另一处所需的时间极短,电力系统从一种运行方式转变到另一种运行方式的过渡过程非常快,电力系统中的事故从发生到引起严重后果所经历的时间常以秒,甚至亳秒计,以至人们往往來不及做出反应。
30.2电力系统运行的基本要求30. 1. 2. 1最大限度的满足用户用电的要求,为用户提供充足的电能电能生产的规模很大,如我国现在的年发电量达数万亿千瓦时,因此提高电能生产的经济性具有十分重要的意义。
这包括尽量降低每千瓦时电所消耗的能源(即设法降低煤耗率、水耗率、厂用电率等)、尽量降低传输和分配过程中的损耗(其指标为网损率,定义为整个电力网传输过程中损耗的电能与电源发出的总电能之比)、尽量提高用电设备的效率等。
30. 1. 2. 2保证安全可靠的供电1、安全可靠持续供电:供电的中断将造成生产停顿、生活混乱,甚至危及设备和人身的安全,引起十分严重的后果。
因此,电力系统的运行首先必须满足安全可靠持续供电的要求。
电力系统分析电力系统分析是对电力系统运行状态进行调查和研究,并根据已知的电气参数进行计算和分析的过程。
电力系统分析可以帮助我们了解电力系统的运行状态和问题,以及找出改进方案,保证电力系统的安全稳定运行。
电力系统分析主要涉及以下内容:1.电力系统的基本参数电力系统的基本参数包括电压、电流、电阻和电感等。
这些参数是电力系统分析的基础,是计算电力系统稳定性和故障响应能力的关键。
2.电力系统的模型电力系统的模型是对电力系统进行建模和仿真的过程。
模型包括各种元件,如发电机、变压器、线路和负载等。
通过建立模型,可以预测电力系统的运行状态和故障响应能力。
3.电力系统的稳态分析稳态分析是预测电力系统稳定性的关键,它包括电压稳定性、电流平衡和功率因数等方面的分析。
通过稳态分析,可以找出电力系统的瓶颈和短板,提出改进方案。
4.电力系统的短路分析短路分析是电力系统故障响应能力的重要评估指标。
通过短路分析,可以确定电力系统的短路电流等参数,找出电力系统的弱点和改进方案。
5.电力系统的动态分析电力系统动态分析是评估电力系统响应能力的重要指标。
通过动态分析,可以预测电力系统的运行状态,提出改进方案,并进行优化。
电力系统分析的方法包括:1.数学分析法数学分析法是一种基于数学模型的分析方法。
它包括蒙特卡罗方法、蒙特卡罗法等。
数学分析法适用于系统对完善的拓扑和参数模型的分析。
2.仿真模拟法仿真模拟法是一种基于计算机仿真的分析方法。
它完全模拟整个系统的运行状态,能够提供真实的系统响应。
仿真模拟法适用于对系统动态变化的分析。
3.经验判断法经验判断法是一种基于经验和专业知识的分析方法。
它主要依靠专业人员的经验和判断力,快速找出电力系统中的问题。
经验判断法适用于简单的问题和应急响应。
总之,电力系统分析是电力系统安全稳定运行的保障。
它涵盖了电力系统的各个方面,并提供了多种分析方法。
通过电力系统分析,可以找出问题并提出改进方案,保障电力系统的安全稳定运营。
一、填空题1. 输电线路的电气参数包括电抗、电导、电纳和电阻。
2.输电线路的电压偏移是指线路始端或末端母线的实际运行电压与线路额定电压的数值差。
3.电力系统的潮流分布一般是用各节点的电压和功率表示。
4.调整发电机组输出的有功功率用来调整电力系统运行的频率。
5. 衡量电能质量好坏的指标是电压、频率和波形。
6.我国110kV及以上系统,中性点运行方式采用直接接地。
7.一个将10kV升到220kV的变压器,其额定变比为 10.5/2428.标么值近似计算中基准电压常选网络平均额定电压。
9.电力系统是电能的生产、输送、分配和消费的各个环节组成的一个整体。
其中输送和分配电能的部分称为电力网。
若把水电厂、火电厂的动力部分也包括进来,就称为动力系统。
10.对电力系统运行的基本要求是:保证供电的可靠性,保证电能的良好质量,提高运行的经济性。
11.电力系统的无功功率电源,除了发电机外,还有同步调相机、静电电容器及静止补偿器。
12. 对称分量法是分析电力系统不对称故障的有效方法。
在三相参数对称的线性电路中,各序对称分量具有独立性。
13.短路是电力系统的严重故障。
短路冲击电流、短路电流最大有效值和短路容量是校验电器设备的重要数据。
14.系统中所有电力用户的用电设备所消耗的电功率总和就是电力系统的负荷,亦称电力系统的综合用电负荷。
电力系统负荷加上电力网的功率损耗就是各发电厂应该供给的功率,称为电力系统的供电负荷,在此基础上再加上发电厂厂用电消耗的功率就是各发电厂应该发出的功率,称为电力系统的发电负荷。
15.简单不对称故障包括单相接地短路、两相短路、两相接地短路、单相断开和两相断开等。
16.电力系统的运行电压水平同无功功率平衡密切相关。
电压调整的主要手段是:改变发电机端电压;改变变压器的变比;无功功率补偿。
17.通常系统负荷是随时间变化的,其变化规律可用负荷曲线来描述。
18.输电线路的电压偏移是指线路始端或末端母线的实际运行电压与线路额定电压的数值差。
电力系统分析(5篇)电力系统分析(5篇)电力系统分析范文第1篇电力作为经济社会进展的基本能源,在智能电网建设进程中,实现了对传统电能粗放型管理向集约型的转变,尤其是在电能数据采集和计量上,以其富裕柔性、高互动性和牢靠性满意了用电户对电能实时性的要求,也为智能电网平台构建供应了技术支撑。
电力营销是建立在用电信息收集基础上,结合电力系统的智能化管理来满意电力服务目标,特殊是在智能电表的讨论与应用中,实现了电能数据采集、计量、归集和处理,也节省了电力企业电能管理成本,提升了电力企业信誉和服务水平。
1电力营销的主要业务及客户需求分析电力营销系统主要包括客户服务单元、营销业务单元、营销工作质量单元及营销决策支撑体系四部分。
其中,客户服务层主要通过营业厅、互联网来满意用电户的信息查询、询问、受理用电户的紧急服务或投诉举报等业务,也是电力营销系统中提升企业形象,赢得市场竞争的关键点;营销业务层主要从电力标准化、规范化管理上,从详细业务的处理上来优化管理,提升服务效率。
如对新装、增容、变更服务、电能计量、电费收缴、合同管理、负荷管理等业务;电力营销工作质量管理层,主要从客户服务及电力营销业务考核上,就工作流程、工作任务、合同执行状况,以及投诉举报工作进行监督,督促相关责任部门完善落实;电力决策支撑层,主要从电力营销策略制定、市场调研、市场开发、运营管理、客户管理、电力营销效益评估及企业战略规划上供应科学决策依据,帮助电力营销决策工作。
我国电力营销工作起步较晚,与发达国家相比还较为滞后,用电户对电力营销业务需求还处于较低层面。
通常状况下,在保障电力供应稳定性上,结合电力服务经济社会进展实际,从故障排解响应速度、提升优质电力服务质量上,电力营销在客户需求分析上主要表现在:一是满意电能供应牢靠性,从停电缘由、电网改造、电力设备故障处理、电力供需不平衡等方面来提升供电牢靠性;二是满意共性化电力服务需求,当前在共性化服务上,主要集中在用电户电能信息采集,以及实现供电、用电双向互动交互;三是快速电能故障处理及响应速度,着力从电力故障点推断、解决用电户故障问题,实现快速响应处理;四是丰富用电业务办理渠道,当前主要以营业厅为办理渠道,人工受理方式降低了用电满足度,要拓宽网络办理,实现智能化受理;五是用电信息不透亮,当前用电户所获得的用电信息范围狭窄,无法全面了解、准时获得用电信息,导致电力营销策略规划缺乏引导性。
电力系统分析(一):电力系统的基本概念No.1电力系统的组成和接线方式1、电力系统的四大主要元件:发电机、变压器、电力线路、负荷。
2、动力系统包括动力部分(火电厂的锅炉和汽轮机、水电厂的水库和水轮机、核电厂的核反应堆和汽轮机)和电力系统。
3、电力网包括变压器和电力线路。
4、用户只能从一回线路获得电能的接线方式称为无备用接线方式。
No.2电力系统的运行特点1、电能的生产、传输、分配和消费具有:①重要性、②快速性、③同时性。
2、电力系统运行的基本要求:①安全可靠持续供电(首要要求)、②优质、③经济3、根据负荷的重要程度(供电可靠性)将负荷分为三级。
4、电压质量分为:①电压允许偏差、②三相电压允许不平衡度、③公网谐波、④电压允许波动与闪变5、衡量电能质量的指标:①电压、②频率、③波形(电压畸变率)6、10kV公用电网电压畸变率不超过4%。
7、抑制谐波的主要措施:①变压器星三角接线、②加装调谐波器、③并联电容/串联电抗、④增加整流器的脉冲次数8、衡量电力系统运行经济性的指标:①燃料损耗率、②厂用电率、③网损率9、线损包括:①管理线损、②理论线损、③不明线损10、线损计算方法:①最大负荷损耗时间法②最大负荷损失因数法③均方根电流法No.3电力系统的额定频率和额定电压1、电力线路的额定电压(也称电力网的额定电压)与用电设备的额定电压相同。
2、正常运行时电力线路首端的运行电压常为用电设备额定电压的105%,末端电压为额定电压。
3、发电机的额定电压比电力网的额定电压高5%。
4、变压器的一次绕组相当于用电设备,其额定电压与电力线路的额定电压相同;但变压器直接与发电机相连时,其额定电压与发电机额定电压相同,即为该电压级额定电压的105%。
5、变压器的二次绕组相当于电源,其输出电压应较额定电压高5%,但因变压器本身漏抗的电压损耗在额定负荷时约为5%,所以变压器二次侧的额定电压规定比额定电压高10%。
6、降压变压器二次侧连接10kV线路,当短路电压百分比小于7.5%(变压器本身漏抗的电压损耗较小)时,比线路额定电压高5%。
电力系统的分析方法
电力系统的分析方法主要有以下几种:
1. 稳态分析:主要是对电力系统进行静态分析,包括电路分析、负荷流分析、潮流分析、电压稳定分析和功率平衡分析等,用于确定电力系统的运行状态。
2. 动态分析:主要是对电力系统进行动态分析,包括暂态分析、稳定性分析和电磁暂态分析等,用于研究电力系统的动态特性和稳定性等问题。
3. 可靠性分析:主要是对电力系统进行可靠性评估和可靠性优化,包括故障分析、系统备用容量分析、风险评估和可靠性指标优化等。
4. 经济性分析:主要是对电力系统进行经济性评估和优化,包括成本分析、效益分析、优化设计和经济性评估等,用于改善电力系统的经济效益和运行效率。
5. 仿真模拟:主要是通过电力系统的仿真模拟实验来研究系统的运行特性和优化方案,包括数学模型建立、仿真实验设计和结果分析等。
第二章[例2-1]一条220kV 的输电线,长180km,导线为LGJ-400(直径2.8cm),水平排列,相间距7m,求该线路的R,X,B,并画等值电路. 解: 电阻:km Sr /08.04005.311Ωρ≈==Ω4.1418008.01=⨯==l r R 电抗:cm D eq 88270027007003=⨯⨯⨯=km rD x eq /42.04.18.0882lg1445.08.0lg1445.01Ω=⨯==Ω6.7518042.01=⨯=⨯=l x X电纳:km S rD b eq /107.2104.1882lg 58.710lg58.76661---⨯=⨯=⨯=S l b B 66110486180107.2--⨯=⨯⨯==等值电路:[例2-2]220kV 架空线,水平排列,相间距7m ,每相为2402-⨯LGJQ 分裂导线,计算直径21.88mm ,分裂间距400mm ,求每相单位长度的电阻、电抗和电纳。
解: 电阻:km Sr /660.040225.311Ωρ=⨯==电抗:757.62400288.219.0=⨯⨯==d D D s sb mm D eq 882070002700070003=⨯⨯⨯= km D D x sbeq /31.0757.628820lg1445.0lg1445.01Ω===电纳:151.66400288.21=⨯==rd r eq km S r D b eqeq /10567.310151.668820lg 58.710lg58.76661---⨯=⨯=⨯=[例2-3]一长度为600 km 的500kV 架空线路,使用4×LGJQ -400 四分裂导线,611110.0187,0.275, 4.0510,0r km x km b S km g -=Ω=Ω=⨯=。
试计算该线路的∏形等值电路参数。
解 (1)精确计算。
6(0.01870.275)0.2756(86.11)4.051090(83.1190)20.633988.060.021460.6335()0.5()0.01730.59220.592488.330.5924l l Z z r jx j km km y jb S kml j sh l e e j sh l K l γγγγγγ--=+=+Ω=∠Ω==⨯∠==+=∠=+=-=+=∠== 88.330.93450.270.633988.06()0.5()0.80610.01272(1)0.3886176.32 1.035 1.07()0.3755176.39l l Y ch l e e j ch l K lsh l γγγγγγ-∠=∠∠=-=+-∠===∠-∠计算∏形等效电路参数:6330.93450.270.275686.11600154.53860382(2) 1.0350.07 4.0510903001.2581089.931.25810Z Y Z K zl Y K jb l SS j S---'==∠⨯∠⨯Ω=∠Ω'==∠-⨯⨯∠⨯=⨯∠≈⨯(2)使用近似算法计算。
2262226311110.275 4.05600100.8663311()0.933611 1.03312(9.72153.9)2 4.0510300 1.033 1.25510r x b r x k xbl r k b x l x k xbl Z k rl jk l j Y j S j S---=-=-⨯⨯⨯⨯==--==+==+=+Ω=⨯⨯⨯=⨯与准确计算相比,电阻误差-0.4%,电抗误差-0.12%,电纳误差-0.24%,本例线路长度小于1000km ,用实用近似公式计算已能够满足精确要求。
如果直接取1,)(11.22165)Z Y K K l j ===+Ω11则Z=(r +jx这时,电阻误差达15%,电抗误差7%,电纳误差-3.4%,误差已较大。
[例2-5]有一台SFL120000/110型的向10kV 网络供电的降压变压器,铭牌给出的实验数据为:试计算归算到高压侧的变压参数。
解 由型号知,.110高压侧额定电压,20000kV V A kV S N N =⋅= 各参数如下:Ω=Ω⨯⨯=⨯∆=08.4102000011013510322322NN S T S V P RΩ=Ω⨯⨯⨯=⨯⨯=53.6310200001001105.1010100%32322N N S TS V V X s s V P G N T 6333201082.1101102210---⨯=⨯=⨯∆= 1011110102.1310110100200008.010100%21632320===⨯=⨯⨯⨯=⨯⨯=---N N TN N T V V s s V S I B k例2—7 值试计算2—15(a )所示输电系统各元件电抗的标幺。
已知各元件的参数如下:8.0%,22,5.10%,13500==∆==∆I kW P V kW P s s发电机:26.0,5.10,30)()()(===N G N G N G X kV V MVA S , 变压器 T-1:;121/5.10,5.10%,5.31)(===TI S N Ti k V MVA S 变压器T-2:;6.6/110,5.10%,15)(===TI S N Ti k V MVA S电抗器 :5%,3.0,6)()(===R N R N R X kA I kV V ;架空线路长80km ,每公里电抗为Ω4.0;电缆线路长2.5km,每公里电抗为Ω08.0。
解 首先选择基准值。
取全系统的基准功率MVA S B 100=。
为了使标幺值参数的等值电路中不出现串联的理想变压器,选取相邻段的基准电压比k k k kT III II B T B 2)(1)II I (,==--。
这样,只要选出三段中的某一段的基准电压,其余的基准电压就可以由基准变比确定了。
选第I 段的基准电压,5.10)(kV V I B =于是kV kV k V V II I B I B II B 1211215.1015.101)()()(=⨯==-kVkV k k V k V V III II B II I B I B III II B II B III B 26.7)6.6110()1215.10(15.1011)()()()()()(=⨯⨯===---各元件电抗的标幺值为87.05.10100305.1026.0222)()(2)(*)(1=⨯⨯=⨯=I B B N G N G B G V S S V X X 33.05.101005.315.101005.10100%222)()(12)(18)(12=⨯⨯=⨯⨯==I B B N T NI T S B T V S S V V X X 22.0100804.0)(12122*)(3=⨯⨯===V SXXXII B BLB L58.0100151005.10)()1(2100%121110222)(22*)(24=⨯⨯=⨯⨯==V S S V V XXII B N T BN T s B T 09.11003.031005)()(100%26.76322)(*)(5=⨯⨯⨯=⨯⨯==V SIV VXXII B N R BN R RB R38.01005.208.0)(26.722*)(6=⨯⨯===V SXXXII B BCB C[例 2-8] 给定基准功率MVA S B100=,基准电压等于各级平均额定电压。
假定发电机电势标幺值等于1.0。
试计算例2-7的输电系统在电缆末端短路的短路电流(分别按元件标幺参数的近似值和精确值计算)。
解 按题给条件,各级基准电压应为.3.6,115,5.10)()()(kV kV kV VVVIII B II B I B ===各元件电抗的标幺值计算如下:87.01003026.0)()(5.105.10222)(2*)(1=⨯⨯=⨯=V SS V XXI B N G BN G N G33.01005.311005.10)()1(1100%5.105.10222)(122=⨯⨯=⨯⨯=V S S V V X I B N T BN T s24.0100804.0)(115223=⨯⨯==V SXXII B BL64.0100151005.10)()1(2100%115110222)(224=⨯⨯=⨯⨯=V S S V V XII B N T BN T s46.11003.031005)()(100%3.66322)(5=⨯⨯⨯=⨯⨯=V SIV V X II B N R BN R R504.01005.208.0)(3.6226=⨯⨯==V SXXII B BC计算公式:)()(1III B III B f I X I X E I ∑∑==654321X X X X X X X +++++=∑精确计算:47.338.009.158.022.033.087.0=+++++=∑XkA I kAkA V S I f III B BIII B 29.247.395.795.726.731003)()(===⨯==近似计算:107.4504.046.17.024.033.087.0=+++++=∑XkA I kAkA V S I f III B BIII B 24.2104.417.917.93.631003)()(===⨯==近似计算结果的相对误差为2.2%,在工程计算中是允许的第三章3.1 电网结构如图3—11所示,其额定电压为10KV 。
已知各节点的负荷功率及参数:MVA j S )2.03.0(2+=,MVA j S )3.05.0(3+=,MVA j S )15.02.0(4+=Ω+=)4.22.1(12j Z ,Ω+=)0.20.1(23j Z ,Ω+=)0.35.1(24j Z试求电压和功率分布。
解:(1)先假设各节点电压均为额定电压,求线路始端功率。
0068.00034.0)21(103.05.0)(22223232232323j j jX R V Q P S N +=++=++=∆0019.00009.0)35.1(1015.02.0)(22224242242424j j jX R V Q P S N +=++=++=∆则: 3068.05034.023323j S S S +=∆+=1519.02009.024424j S S S +=∆+=6587.00043.122423'12j S S S S +=++=又0346.00173.0)4.22.1(106587.00043.1)(22212122'12'1212j j jX R V Q P S N +=++=++=∆ 故: 6933.00216.112'1212j S S S +=∆+=(2) 再用已知的线路始端电压kV V 5.101=及上述求得的线路始端功率12S ,求出线路各点电压。