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电力系统分析第一章电力系统稳态分析1.电力系统：通常将生产、变换、输送、分配电能的设备（发电机、变压器、输配电力线路等），使用电能的设备（电动机、电炉等），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。
2.电力网络：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。
3.动力系统：电力系统又加上动力设备（汽轮机、水轮机、锅炉）。
4.电能生产、输送、分配和使用特点：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。
电能质量主要指频率、供电电能偏移和电压波形。
5.对电力系统运行的基本要求：①保证系统运行的安全可靠性；②保证良好的电能质量；③保证系统运行的经济性。
6.电力系统的总负荷：是指系统中千万个用电设备消耗功率的总和。
根据负荷对供电可靠性的要求，电用负荷：一级负荷：①中断供电将造成人身伤亡时；②中断供电将在政治、经济上造成重大损失时；③中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作。
一级负荷为重要负荷，必须有两个或两个以上的独立电源供电。
一级负荷不允许停电。
二级负荷：①中断供电将在政治、经济上造成较大损失时；②中断供电将影响重要用电单位的正常工作。
二级负荷为较重要负荷，可由两个独立电源或一回专用线路供电。
二级负荷允许短时停电。
三级负荷：不属于一级和二级负荷者应为三级负荷，三级负荷无特殊要求。
一般采用一个电源供电。
7.电力系统负荷曲线：是指某一段时间内负荷随时间变化的规律的曲线。
8.常用的负荷曲线：①有功功率日负荷曲线和无功功率日负荷曲线：是指系统有功功率或无功功率负荷在一天24小时内的变化规律；②有功功率年最大负荷曲线：是指在一年内每个月最大有功功率负荷变化的曲线；③年持续负荷曲线：是由一年中系统负荷按其数值大小及其持续的时间顺序由大到小排列而成。
9.最大负荷利用小时数：如果负荷始终等于最大负荷Pmax，则经过Tmax小时所消耗的电能恰好等于全年电量W。
电力系统潮流计算的目的是什么？电力系统潮流计算是对电力系统正常和故障条件下稳态运行状态的计算。
潮流计算的目标是求取电力系统在给定运行方式下的节点电压和功率分布，用以检查系统各元件是否过负荷、各点电压是否满足要求、功率的分布和分配是否合理以及功率损耗等。
潮流计算既是对电力系统规划设计和运行方式的合理性、可靠性及经济性进行定量分析的依据，又是电力系统静态及暂态稳定计算的基础。
在进行电力系统分析时，控制变量和状态变量含义是什么？如何划分控制变量和状态变量？控制变量是指可通过人为方式进行调节，从而改变电力系统运行状态的量；状态变量是指表征电力系统运行状态的量。
控制变量包括除平衡节点外其他发电机节点的有功功率、各发电机节点的电压幅值及各调压变压器的变比，通常用u 表示；状态变量包括除发电机节点外其他节点的电压幅值以及除平衡节点外其他节点的电压相位，通常用x 表示。
电力系统潮流中有功功率、无功功率的控制是如何实现的？有功功率控制：电力系统负荷的变化会引起电力系统频率的变化，系统中所有并列运行的发电机组都装有调速器，有可调容量的机组的调速器均将反应系统频率的变化，按各自的静态调节特性，及时调节各发电机的出力（通过调节原动机动力元素—蒸汽或水等输入量），改变机组的出力，使有功功率重新达到平衡；同时，还可通过发电机组调速器的转速整定元件来实现有功功率的控制。
无功功率控制：调节发电机的励磁电流可改变发电机发出的无功功率，同时，并联电容、同步调相机和静止补偿器等无功功率补偿设备，也可实现无功功率的调节。
电力系统有功功率与频率是什么关系？互联成网的电力系统在稳定运行方式下具有同一频率，当系统中出现功率不平衡时，如有功功率电源不足或负荷增大时，将会引起系统频率的下降；反之，将造成系统频率过高。
频率过高或过低都会对电力系统造成不良影响，可通过调节发电机组的有功出力及转速整定元件调节系统频率，保证系统频率偏移在规定范围以内。
现代电力系统分析作业姓名：班级：学号：--------对电网的正序参数和等值电路的认识电力系统是由各种电气元件组成的有机整体。
要分析和计算电力系统，首先必须掌握各部件的电气特性，并建立其数学模型。
电力线路和变压器的电气参数和等效电路及其物理意义和计算方法非常重要。
在电力系统正常运行的情况下，可以近似的认为系统的三相结构和三相负荷完全对称。
在此情况下，系统各处的电流和电压都是三项对称且只含正序分量的正弦量。
在系统不对称运行或发生不对称故障时，电压和电流的周期性分量中，除了正序分量以外，还可能出现负序分量和零序分量。
（对于这种不对称的电路，比较简单的分析方法就是采用对称分量法。
)电力线路包括输电线路和配电线路。
根据线路结构的不同，可分为架空线路和电缆线路。
由于架空线路的建设成本远低于电缆线路，且架空线路便于施工、维护和检修，因此，在电力系统中，绝大多数线路采用架空线路，电缆线路仅在一些特殊的地方使用。
1、电力线路的物理现象及电气参数架空线路在传输电能时，会伴随着一系列物理现象。
首先，当电流流过导线时，由于电阻损耗，它会产生热量。
电流越大，损耗越大，加热越严重。
其次，当交流电流通过电源线时，三相导体内部和周围会产生交变磁场。
交变磁通匝链导电后，导体中会产生感应电动势。
第三，当交流电压施加到电源线上时，三相导体周围会产生交变电场。
在其作用下，不同相位的导体之间以及导体与大地之间会产生位移电流，从而形成电容电流和电容功率。
第四，在高压作用下，当导体表面的电场强度过高时，会导致传输线周围的空气自由放电（电晕现象），由于绝缘不完善，可能会造成少量电流泄漏。
因此，在电力系统分析中，一些电气参数用于反映这些基本物理现象：电阻r――电力线路的发热效应电抗x――线路的磁场效应电纳b――线路的电场效应电导G——电晕和线路泄漏。
这些参数统称为线路的电气参数。
在输电线路的分析计算中，可根据线路结构和导线材料确定线路的四个电气参数。
《现代电力系统分析》Advanced Analysis of Power System课程介绍：本课程是在本科阶段学习《电力系统稳态分析》的基础上，针对现代电力系统特点，结合现代电力系统分析研究成果，为硕士研究生今后从事电力系统相关课题研究打下必要的基础而设置的一门《电力系统分析》延伸性质的课程。
本课程是从事电力系统经济运行、控制和稳定性分析研究的基础，也是现代电力系统规划、电能管理系统等应用项目的基础。
课程由若干专题讲座构成，讲授和讨论相结合。
课程主要内容：一、现代电力系统分析基本功能、方法二、大规模电力系统分析的等值处理三、大规模电力系统分析的分块处理四、电力系统状态估计的基本功能、方法五、加权最小二乘状态估计六、快速分解状态估计、等值变换状态估计七、动态电力系统状态估计（*，以分块算法研究代替）八、不良数据检测和辨识方法九、广义状态估计方法（*）十、配电网络状态估计方法（*）考核方式：报告+考试。
先修课程：电力系统分析、数值计算方法。
参考书籍：诸骏伟. 电力系统分析上册. 中国电力出版社，1998年或诸骏伟. 电力系统分析上册. 水利电力出版社，1995年张伯明，陈寿孙著. 高等电力网络分析. 清华大学出版社，1996年H．H．Happ著，丘昌涛译. 分块法及其在电力系统中的应用. 科学出版社，1987年于尔铿主编. 水利电力出版社，1985年宋文南，李树鸿，张尧. 电力系统潮流计算. 天津大学出版社，1990年第1讲现代电力系统分析基本功能、方法现代电力系统的特点规模庞大：1）系统网络节点数量多；2）系统覆盖地域广。
结构复杂：1）拓扑结构复杂；2）系统参数变化点多；3）交直流混合系统。
影响面宽：由影响一个地区、一个省、一个大区、一个国家到多个国家。
课程学习方法：复习《电力系统稳态运行分析》部分，多思考，多阅读文献，必要时编写程序对一些问题进行验证计算。
预备知识电力系统分析：是电路知识+数学知识+电机学知识+电力系统特点的结合体。
《现代电力系统分析》Advanced Analysis of Power System课程介绍：本课程是在本科阶段学习《电力系统稳态分析》的基础上，针对现代电力系统特点，结合现代电力系统分析研究成果，为硕士研究生今后从事电力系统相关课题研究打下必要的基础而设置的一门《电力系统分析》延伸性质的课程。
本课程是从事电力系统经济运行、控制和稳定性分析研究的基础，也是现代电力系统规划、电能管理系统等应用项目的基础。
课程由若干专题讲座构成，讲授和讨论相结合。
课程主要内容：一、现代电力系统分析基本功能、方法二、大规模电力系统分析的等值处理三、大规模电力系统分析的分块处理四、电力系统状态估计的基本功能、方法五、加权最小二乘状态估计六、快速分解状态估计、等值变换状态估计七、动态电力系统状态估计（*，以分块算法研究代替）八、不良数据检测和辨识方法九、广义状态估计方法（*）十、配电网络状态估计方法（*）考核方式：报告+考试。
先修课程：电力系统分析、数值计算方法。
参考书籍：诸骏伟. 电力系统分析上册. 中国电力出版社，1998年或诸骏伟. 电力系统分析上册. 水利电力出版社，1995年张伯明，陈寿孙著. 高等电力网络分析. 清华大学出版社，1996年H．H．Happ著，丘昌涛译. 分块法及其在电力系统中的应用. 科学出版社，1987年于尔铿主编. 水利电力出版社，1985年宋文南，李树鸿，张尧. 电力系统潮流计算. 天津大学出版社，1990年第1讲 现代电力系统分析基本功能、方法现代电力系统的特点规模庞大：1）系统网络节点数量多；2）系统覆盖地域广。
结构复杂：1）拓扑结构复杂；2）系统参数变化点多；3）交直流混合系统。
影响面宽：由影响一个地区、一个省、一个大区、一个国家到多个国家。
课程学习方法：复习《电力系统稳态运行分析》部分，多思考，多阅读文献，必要时编写程序对一些问题进行验证计算。
预备知识：电力网络构成，元件以及元件之间的连接。
宁德师范学院2011-2012学年第一学期发电厂及电力系统专业《电力系统分析》课程期末试卷（A）系级专业班学号姓名——— - — - - — - ———— - - - - - - - - - - ————————————- ——— - - - — - - -一、填空题（每空1分，共15分）1.电力系统中性点接地方式可分为两大类： __接地方式和 __ 接地方式.2.电力系统的电压偏移一般不超过用电设备额定电压的，频率偏移不超过___Hz。
3.对电力系统运行要求的三个内容是：、、 .4.潮流计算中把节点分为三类，它们是：节点，节点和节点.5.电力系统的一次调频由完成，二次调频由完成.6.电力系统的故障可分为简单故障和_________故障，电力系统短路故障包括三相对称短路故障、_________短路故障、_________和两相短路故障。
二、填空题(每题2分，共20分）1.关于联合电力系统，下述说法中错误的是( ）。
A、联合电力系统可以更好地合理利用能源；B、在满足负荷要求的情况下，联合电力系统的装机容量可以减少;C、联合电力系统可以提高供电可靠性和电能质量；D、联合电力系统不利于装设效率较高的大容量机组。
2.架空输电线路全换位的目的是（）。
A、使三相线路的电阻参数相等;B、使三相线路的电抗和电纳参数相等；C、减小线路电抗；D、减小线路电阻。
D、电力系统运行方式改变时，采用 等值电路更方便节点导纳矩阵的修改。
3.在输电线路参数中属于耗能参数的是( ）。
A、电抗、电阻；B、电纳、电阻；C、电导、电抗；D、电阻、电导.4.影响电力系统频率高低的主要因素是( )A、电力系统的有功平衡关系；B、电力系统的无功平衡关系；C、电力系统的潮流分布；D、电力系统的网络结构。
5.环形网络中自然功率的分布规律是（)A。
与支路电阻成反比B。
与支路电导成反比C.与支路阻抗成反比D。
与支路电纳成反比6.关于电力系统频率的调整，下述说法中错误的是( ）。
日本大地震引发的福岛核事故及对电力系统的影响情况通报（2011年3月31日）2011年3月11日，日本宫城县海域发生9.0级世纪大地震，并引发破坏性极高的海啸，造成了重大人员伤亡和巨额财产损失。
截至3月30日，已造成11258人死亡，16344人失踪。
大地震及引发的海啸等大规模次生灾害重创日本电力系统。
东京电力公司所属福岛第一核电站发生严重核泄漏事故，严重级别可能高达6级，即“严重事故”。
目前，附近海域和环境放射性物质严重超标，相邻国家相继监测出微量放射性核素，事故的影响仍在逐步扩大，预计后续处理可能仍需很长时间。
此次大地震引发的核泄漏事故以及电力供应危机，将给日本及全球的能源电力发展和电网安全生产带来深刻影响。
东京电力公司在生产管理和应急机制方面的缺陷和教训也值得电力企业深入分析、引以为戒。
一、日本电力工业概况日本是一个能源短缺、资源非常贫乏的国家，只有少量水能和煤炭，其他能源必须大量依赖进口。
日本的电力生产主要依靠火电（燃料主要是液化天然气LNG和煤炭）、核电以及水电，其余的则是利用可再生能源的地热、风能和太阳能以及燃料电池等的发电。
2009年，日本总装机容量2.42亿千瓦，其中，核电装机4885万千瓦，占20.2％；水电装机4638万千瓦，占19.2％；煤电装机3795万千瓦，占15.7％； LNG6157万千瓦，占25.5％；燃油机组4620万千瓦，占19.1％；新能源装机53万千瓦，占0.2％。
表1 2009年、2014年（规划）日本装机容量及分类情况类别2009年情况2014年规划类别装机量（GW）占比（%）装机量（GW）占比（%）核电48.85 20.2 51.87 20.9水电46.38 19.2 47.81 19.2煤电37.95 15.7 40.37 16.2LNG 61.57 25.5 64.14 25.8燃油46.20 19.1 44.04 17.7新能源0.53 0.2 0.53 0.2总计241.5 100 248.75 100可以看出，日本由于电力需求增长较缓，发电装机规模增长不快，核电在发电装机中的占比增长较快。
现代电力系统分析1. 介绍现代电力系统是指由多个电力设备和电力网络组成的复杂系统，用于产生、传输和分配电能。
电力系统的分析是对电力系统进行建模、仿真和评估的过程，以确保电力系统的安全、可靠和经济运行。
本文将介绍现代电力系统分析的基本概念、方法和工具。
2. 建模在电力系统分析中，建立电力系统的准确和可靠的数学模型是非常重要的。
电力系统的建模过程包括以下几个方面：2.1 电力设备建模电力设备建模是指将各种电力设备，如发电机、变压器、输电线路等，抽象成数学模型。
这些模型可以描述电力设备的电气特性、动态响应和耦合关系，为电力系统的分析和控制提供基础。
2.2 电力网络建模电力网络建模是指将电力系统的各个部分，包括发电厂、变电站、输电线路和配电网等，抽象成网络模型。
这些网络模型可以反映电力系统的拓扑结构、电气参数和功率流动关系，为电力系统的稳态和动态分析提供基础。
2.3 负载建模负载建模是指将电力系统的负载，如电动机、照明设备和家电等，抽象成数学模型。
这些模型可以描述负载的功率需求、响应特性和对电力系统稳定性的影响，为电力系统的负荷流动和电压稳定性分析提供基础。
3. 仿真电力系统仿真是指利用电力系统模型进行计算和模拟，以获取电力系统的运行状态和性能指标。
电力系统仿真可以分为静态仿真和动态仿真两种。
3.1 静态仿真静态仿真主要关注电力系统的稳态运行状态。
其中，最常用的仿真方法是潮流计算，用于计算电力系统的节点电压、线路功率和负荷功率等参数。
静态仿真可以帮助评估电力系统的潮流分布、功率损耗和电压稳定性等。
3.2 动态仿真动态仿真主要关注电力系统的动态响应和稳定性。
其中，最常用的仿真方法是时域仿真，用于模拟电力系统在故障、负荷变化和控制操作等情况下的动态过程。
动态仿真可以帮助评估电力系统的暂态稳定性、电压暂降和频率波动等。
4. 评估电力系统评估是指对电力系统的性能进行量化和分析，以评估电力系统的安全性、可靠性和经济性。
