电力系统分析第二章续2标幺值

电力系统计算中标幺值的应用
以下是电力系统计算中标幺值的应用及相关的常用公式。

1. 标幺电压(Voltage Per Unit, VPU)：用于描述电压的相对变化情况。

标幺电压是实际电压与基准电压之比，通常用于表示电压的稳定性和
电压调整的合适程度。

标幺电压的计算公式如下：
VPU=实际电压/基准电压
2. 标幺电流(Current Per Unit, CPU)：用于描述电流的相对变化情况。

标幺电流是实际电流与额定电流之比，通常用于表示电流的负载状况
和电流调整的合适程度。

标幺电流的计算公式如下：
CPU=实际电流/额定电流
3. 标幺功率(Power Per Unit, PPU)：用于描述功率的相对变化情况。

标幺功率是实际功率与额定功率之比，通常用于评估电力系统的运行情况
和功率流动的平衡性。

PPU=实际功率/额定功率
4. 标幺阻抗(Impedance Per Unit, ZPU)：用于描述阻抗的相对变化
情况。

标幺阻抗是实际阻抗与基准阻抗之比，通常用于描述电力系统的整
体阻抗情况和网络输电能力的稳定性。

标幺阻抗的计算公式如下：ZPU=实际阻抗/基准阻抗
以上是电力系统计算中标幺值的常用应用和相应的计算公式。

这些标
幺值的应用可以更直观地反映电力系统的运行状态和参数的变化情况，有
助于工程师对电力系统进行分析和优化。

通过标幺值的计算和比较，可以
更好地评估系统的稳定性、负载情况、能耗情况等，为电力系统设计、运行和维护提供重要参考。

电力系统分析课后习题解答第1章 绪论1-1答：能保证电气设备正常运行，且具有最佳技术指标和经济指标的电压，称为额定电压。

用电设备的额定电压和电网的额定电压相等。

发电机的额定电压比所连接线路的额定电压高5％，用于补偿电网上的电压损失。

变压器一次绕组的额定电压等于电网的额定电压。

当升压变压器与发电机直接相连时，一次绕组的额定电压与发电机的额定电压相同。

变压器二次绕组的额定电压一般比同级电网的额定电压高10％。

当变压器二次侧输电距离较短，或变压器阻抗较小（小于7％）时，二次绕组的额定电压可只比同级电网的额定电压高5％。

%1-2答：一般情况下，输电线路的电压越高，可输送的容量（输电能力）就越大，输送的距离也越远。

因为输电电压高，线路损耗少，线路压降就小，就可以带动更大容量的电气设备。

在相同电压下，要输送较远的距离，则输送的容量就小，要输送较大的容量，则输送的距离就短。

当然，输送容量和距离还要取决于其它技术条件以及是否采取了补偿措施等。

1-3答：是一个假想的时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能。

1-4 解：（1）G ：；T-1：242kV ；T-2：220kV/121kV ，220kV/；T-3：110kV/11kV ； T-4：35kV/；T-5：，（长线路） （短线路）（2）T-1工作于+5%抽头：实际变比为242×（1+5%）=，即K T-1==；T-2工作于主抽头：实际变比为K T-2(1-2)=220/121=；K T-2(1-3)=220/=； )K T-2(2-3)=121/=；T-3工作于%抽头：实际变比为K T-3=110×%)/11=； T-4工作于-5%抽头：实际变比为K T-4=35×(1-5%)/=； T-5工作于主抽头：实际变比为K T-5=(3+3×5%)=。

1-5解：由已知条件，可得日总耗电量为MW 204027041204902804100280450270=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=d W则日平均负荷为MW 8524204024===d av W P 负荷率为708.012085max m ===P P k av ；最小负荷系数为417.012050max min ===P P a 1-6·解：系统年持续负荷曲线如图所示。

电力系统分析课后习题答案第一章电力系统概述和基本概念1－1 电力系统和电力网的定义是什么？答：通常将生产、变换、输送、分配电能的设备如发电机、变压器、输配电电力线路等，使用电能的设备如电动机、电炉、电灯等，以及测量、继电保护、控制装置乃至能量管理系统所组成的统一整体，称为电力系统。

电力系统中，各种电压等级的输配电力线路及升降变压器所组成的部分称为电力网络。

1－2 电力系统接线图分为哪两种？有什么区别？答：地理接线图：电力系统的地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置，电力线路的路径，以及它们相互间的连接。

地理接线图不能更加详细地反映电力系统各电气设备之间的连接关系。

电气接线图：电力系统的电气接线图主要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路之间的电气接线。

电气接线图并不侧重反映系统中发电厂、变电所的地理位置，电力线路的路径，以及它们相互间的连接。

1－3 对电力系统运行的基本要求是什么？电能生产的基本特点是什么？答：对电力系统运行的基本要求是：（1）保证系统运行的安全可靠性（2）保证良好的电能质量（3）保证运行的经济性。

另外，环境保护问题日益受到人们的关注。

火力发电厂生产的各种污染物质，包括氧化硫、氧化氮、飞灰等排放量将受到严格限制，也将成为对电力系统运行的要求。

电能生产的特点是：（1）电能与国民经济各个部门、国防和日常生活之间的关系都很密切。

（2）电能不能大量储存。

（3）电力系统中的暂态过程十分迅速（4）对电能质量的要求比较严格。

1－4 电力系统的额定电压是如何确定的？系统元件的额定电压是多少？什么叫电力线路的平均额定电压？答：电力系统额定电压的确定，首先应从电力系统输送电能的经济性上考虑。

因为电力线路的三相输送功率S和线电压U、线电流I之间的关系为S＝sqrt(3)UI，当输送功率S一定时，输电电压U越高，则电流I越小，因此选用的导线截面积可相应减小，投资也就越小。

但电压U越高，对绝缘的要求越高，杆塔、变压器、断路器等的绝缘的投资也越大。

电力系统分析标幺值电力系统通常使用标幺值进行分析。

标幺值是以一定基准值为参考，将实际值除以基准值得到的比例值。

在电力系统分析中使用标幺值可以统一不同电压等级的设备参数，使得各个参数具有可比性和可通用性。

接下来，将从电压、电流、功率及电阻等几个方面对电力系统分析中的标幺值进行详细介绍。

首先，针对电压方面的标幺值分析，通常使用额定电压作为基准值，即将实际电压除以额定电压得到的标幺电压值。

标幺电压可以用来表示电网的电压稳定性、电力负荷情况以及设备的工作状态等。

例如，标幺电压值高于1表示电压偏高，可能导致电网设备受损甚至闪跳；而标幺电压值低于1则表示电压偏低，可能导致用户设备无法正常工作。

其次，针对电流方面的标幺值分析，通常使用额定电流作为基准值，即将实际电流除以额定电流得到的标幺电流值。

标幺电流可以用来衡量电力负荷的大小以及设备的负载情况。

例如，当标幺电流值超过1时，表示电流负荷过大，可能引起电网设备的过载；而标幺电流值较小，则表示负荷较轻，电网运行情况良好。

另外，功率方面的标幺值也是电力系统分析中的重要指标。

在交流电路分析中，通常使用额定功率作为基准值，即将实际功率除以额定功率得到的标幺功率值。

标幺功率可以用来描述设备的工作效率以及电力传输的损耗情况。

例如，当标幺功率值接近1时，表示设备的功率利用率较高，工作效率较好；而标幺功率值较小，则表示存在较大的功率损耗。

最后，还有一种常见的标幺值是电阻的标幺值。

电阻的标幺值通常使用额定电阻作为基准值，即将实际电阻除以额定电阻得到的标幺电阻值。

标幺电阻可以用来描述电路的阻抗情况以及电路中的功率损耗。

例如，在潮流计算中，可以使用标幺电阻代替实际电阻，从而简化计算过程。

总之，标幺值在电力系统分析中发挥着重要作用，可以帮助工程师更好地理解电力系统的运行情况，从而优化电网设备的运行和管理。

通过分析电压、电流、功率及电阻等方面的标幺值，可以及时发现问题并采取相应措施，保障电力系统的安全运行。

电力系统中标幺值的计算
哎呀，“电力系统中标幺值的计算”，这对我一个小学生来说，可真是个难啃的“硬骨头”呢！
老师在课堂上讲的时候，我就觉得脑袋嗡嗡的。

啥是标幺值啊？就好像一个神秘的密码，让我摸不着头脑。

我就去问我的同桌小明，我说：“小明，你能听懂这标幺值的计算不？”小明皱着眉头摇摇头说：“我也迷糊着呢！”
然后我又去问学习很棒的班长小红，小红耐心地跟我解释：“你看啊，就好像我们分糖果，要按照一定的比例来，这标幺值的计算也是一样，要找个基准，然后根据这个基准去算其他的数值。

” 我瞪大了眼睛问：“那这基准咋找啊？” 小红挠挠头说：“这就得看具体的题目啦！”
后来老师又给我们举例子，说这电力系统里的电压、电流、阻抗啥的，都能通过标幺值来简化计算。

这就好比我们整理书包，把乱七八糟的东西都归归类，是不是就清楚多啦？可我还是有点似懂非懂。

回到家我又赶紧翻书，一边看一边想，这标幺值的计算咋就这么难呢？难道比孙悟空打妖怪还难？
我努力地去理解那些公式，去琢磨每个数字代表的意思。

我就不信我搞不定它！
我觉得吧，学习这标幺值的计算就像爬山，虽然过程很辛苦，但是当我爬到山顶，看到美丽的风景，那一切就都值得啦！我一定要把它拿下，哼！。

电力系统计算中标幺值的应用工作中在进行起动设计分析时，由于系统参数是进行起动分析的基础，往往需要对甲方或设计院所给的电力系统参数进行核定.由于电力系统中电气设备的容量规格多,电压等级多，用有名单位制计算工作量很大,尤其是对于多电压等级的归算。

因此，在电力系统的计算中，尤其在电力系统的短路计算中,各物理量广泛地采用其实际值与某一选定的同单位的基值之比来表示。

此选定的值称为基值，此比值称为该物理量的标幺值或相对值。

一、标幺值的定义标幺值=实际值（任意单位)/基准值（与实际值同单位）.在进行标幺值计算时，首先需选定基准值。

基准值可以任意选定,基准值选的不同，其标幺值也各异。

因此，当说一个量的标幺值时,必须同时说明它的基准值才有意义。

所谓标幺制，就是把各个物理量用标幺值来表示的一种运算方法。

二、基准值的选取基准值的选取，除了要求基准值与有名值同单位外，原则上可以是任意的。

但因物理量之间有内在的必然联系，所以并非所有的基准值都可以任意选取。

在电力系统计算中,主要涉及对称三相电路，计算时习惯上采用线电压、线电流、三相功率和一等值阻抗，这四个物理量应服从功率方程式和电路的欧姆定律，即S U ⎫=⎪⎬=⎪⎭ (1） 选定的各物理量的基准值满足下列关系：d d d d d d S I U I ⎫=⎪⎬=⎪⎭（2） 将式(1）与式（2）相除后得：******S U I U Z I =⎫⎬=⎭(3） 式中，下标注‘*’者为标幺值，注‘d'者为基准值，无下标为实际值.由式（3）可以看出，在标幺制中，三相电路的计算公式与单相电路的计算公式完全相同。

在各物理量取用相应的基准值情况下，线电压和相电压的标幺值相等,三相功率和单相功率的标幺值相等。

因此，有名单位制中单相电路的基本公式,可直接应用于三相电路中标幺值的运算。

且计算中无需顾忌线电压和相电压、三相和单相标幺值的区别，只需注意在还原成有名值时采用相应的基准值即可.式（2）可以看出,基准值的选取受两个方程的约束，所以只有两个基准值可任意选取.工程计算中，通常选定功率基准值d S 和电压基准值d U .三、不同基准值的标幺值间的换算电力系统中的发电机、变压器、电抗器等电气设备的铭牌数据中所给出的参数，通常是以其本身额定值为基准的标幺值或百分比，即是以各自的额定电压U N 和额定功率S N 作为基准值的。