电力系统分析第1章
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第1章电力系统稳态分析_电力系统的基本概念电力系统是由发电、输电、配电和用户用电等组成的供电系统。
它是将电能从发电厂通过输电线路传输到用户用电设备的系统。
电力系统的稳态分析是对电力系统在稳态工作条件下的电压、电流、功率等参数进行分析和计算,以保证系统的稳定和可靠运行。
电力系统的基本概念包括电力平衡、节点电压、支路电流和功率等。
首先是电力平衡。
电力平衡是指在电力系统中,发电的总功率等于负荷的总功率。
电力平衡可以用以下的公式表示:∑Pg=∑Pl其中,Pg表示各个发电机的有功功率,Pl表示各个负荷的有功功率。
电力平衡的实现是电力系统稳态分析的基础,它保证了系统中的能量供给和消耗是平衡的。
其次是节点电压和支路电流。
节点是电力系统中的连接点,每个节点都有一个电压值。
节点电压的稳态分析可以通过节点电压法进行。
支路是连接节点的电线路,每个支路都有一个电流值。
支路电流的稳态分析可以通过支路电流法进行。
节点电压和支路电流的稳态分析是电力系统的关键,它可以确定电力系统中各个节点和支路的状态,包括电压、相位和功率等。
最后是功率的分析。
功率是电力系统中的重要参数,不同类型的功率包括有功功率、无功功率和视在功率。
有功功率是电力系统中进行能量传递和转化的功率,它表示电能的实际消耗。
无功功率是电力系统中进行能量调节和稳定的功率,它表示电能无法被直接利用的功率。
视在功率是有功功率和无功功率的综合指标,它表示电力系统中总的功率消耗。
除了以上基本概念,电力系统的稳态分析还涉及到电力负荷的预测和优化调度、电力系统的潮流计算和短路计算、电力系统的电能质量分析等。
这些分析可以为电力系统的运行和规划提供依据,保证系统的稳定运行和供电质量。
总之,电力系统的稳态分析是电力系统运行和规划的基础,它通过对电压、电流、功率等参数的分析和计算,确保电力系统的平衡和稳定运行。
了解电力系统的基本概念是进行稳态分析的前提,只有掌握了这些基本概念,才能深入理解电力系统的稳态特性和问题,为电力系统的优化和改进提供有效的支持。
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。
第一章电力系统概述(Introduction to Power Systems)(第二讲)(回顾)1问题1、电能是如何传输的?2、电力系统为何用功率作为变量?3、交流电路的功率和复功率如何引入?4、什么是电力系统负荷和负荷曲线?5、典型负荷曲线有哪些?有何用途?2一、电力网有哪些主要设备?除去发电机与负荷究高压输电网,配电网看成负荷一部分。
主要设备:输电线路、变电站设备(变压器、开关、母线等)。
超高压架空电力线路电力变压器带有开关发电机变压器开关输电线路二、电力网络是如何接线的?对保证供电的接线图:两种类型电气接线:电力设备间电气联接关系地理接线:发电厂、变电所间相对地理位置及其联接路径接线方式(与计算机网络类似),综合考虑:供电可靠、电压合格、运行灵活、操作安全、费用经济等因素。
开式闭式地理接线图发电厂变电站开式接线(从放射式(a)(d)闭式接线(环式(单电源)一些实际电力网英国电网东京电网远距离大容量输电为何要采用高电压进行?!10三、电力网为何要采用高电压? 远距离大容量容量:S=U*I压降:∆损耗:P高电压→高考虑绝缘,压到110-750kV高压线远距离输电,大负荷6-110kV线路电压500低压配电1035110(部分输电)高中压配电220 750输电电压等级(kV)四、为何要确定额定电压?标准化:导致互联困难最佳的技术经济性能电压下进行优化设计、制造和使用。
需要确定的额定电压:线路(即:电网、用电设备)发电机变压器(五、如何确定额定电压?(0.95U N11.1U N1U N1U NU N11次侧1.05U N0.951.05U N2(1.1)U N21次U N1升压变1次侧接线路如何确定额定电压?线路(电网)发电机额定电压升压变压器一次侧二次侧降压变压器一次侧二次侧如何确定额定电压?用电设备(线路、电网)(kV)61035110220330500750六、高压直流输电(变压器三相交流整流装置送电端直流输电的优点?适用于大系统互联运行,无需同频率,本身不存在稳定问题。