第二章 电力系统稳态模型(第四讲)
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电力系统稳态与暂态分析模型构建第一章:引言随着电力系统规模的不断扩大和能源结构不断调整,电力系统的稳态和暂态问题变得越来越突出和复杂。
电力系统稳态和暂态分析模型构建是电力系统研究的重要内容之一。
本文旨在介绍电力系统稳态和暂态分析模型构建及其应用,为电力系统的传输、配电和控制等方面的研究提供参考和探讨。
第二章:电力系统稳态分析模型构建电力系统稳态是指在一定的负荷下,电力系统中各个元件的电压、电流及相角等参数的运行情况称为电力系统的稳态。
电力系统稳态分析是对电力系统中各个元件的电压、电流等稳态参数进行分析和计算。
电力系统稳态分析模型构建包括电力系统稳态方程和电力系统节点导纳矩阵的构建。
2.1 电力系统稳态方程的构建电力系统稳态方程是指在一定的负荷下,电网内各节点的功率平衡方程、潮流方程和支路电流方程的集合。
电力系统中节点的功率平衡方程是指电力系统内各元件的有功、无功电流和功率之间的关系,节点的潮流方程是指节点间的电压、电流之间的关系,支路电流方程是指支路上电流和电压的关系。
2.2 电力系统节点导纳矩阵的构建节点导纳矩阵是指由电力系统中各元件的电气参数组成的矩阵,是电力系统潮流计算的基本工具之一。
节点导纳矩阵的构建需考虑各元件的电气参数和连接方式,不同的元件有不同的导纳矩阵。
第三章:电力系统暂态分析模型构建电力系统暂态是指电力系统中电压、电流等参数发生非周期性、非稳态变化的过程称为电力系统的暂态。
电力系统暂态分析是对电力系统在各种运行模式下,对于一种突然或周期性的故障所产生的暂态过程进行分析和计算。
电力系统暂态分析模型构建可分为电力系统暂态方程和电力系统暂态反演模型。
3.1 电力系统暂态方程的构建电力系统暂态方程是指电力系统发生暂态过程中,各元器件的状态方程、控制方程、约束方程、注入方程和输出方程的集合。
电力系统暂态方程的构建需先确定故障及其类型,然后进行暂态模型建立。
3.2 电力系统暂态反演模型电力系统暂态反演模型是指在电力系统发生暂态过程后,通过已知的电压、电流等参数,求解出故障的原因和位置。
电力系统稳态分析知识点汇总第一章电力系统的基本概念一、电力系统组成(*)电力系统由发电厂、变电站、输电线、配电系统及负荷组成的有机的整体。
电力网络是由电力线路、变压器等变换、输送、分配电能设备所组成的部分。
在电力系统中,发电机、变压器、线路和受电器等直接参与生产、输送、分配和使用电能的电力设备常称为主设备或称一次设备,由他们组成的系统又称为一次系统。
在电力系统中还包含各种测量、保护和控制装置,习惯上将它们称为二次设备和二次系统。
二、电力系统基木参量总装机容量系统中实际安装的发电机组额泄有功功率的总和,英单位用千瓦(KW)、兆瓦(MW)或吉瓦(GW) o年发电量指系统中所有发电机组全年实际发出电能的总和,苴单位用兆瓦时,吉瓦时或太瓦时。
最大负荷电力系统总有功夫和在一年的最大值,以千瓦,兆瓦或吉瓦计。
年发电量与最大负荷的比成为年最大负荷利用小时数Tmax额左频率按国家标准规左,我国所有交流电系统的额左功率为50HZ。
最髙电压等级是指该系统中最髙的电压等级电力线路的额定电压。
三、电力系统的结线方式对电力系统接线方式的基本要求:1、保证供电可靠性和供电质量:2、接线要求简单、明了,运行灵活,操作方便;3、保证维护及检修时的安全、方便;4、在满足以上要求的条件下,力求投资和运行费用低;5、满足扩建的要求。
无备用结线包括单回路放射式、干线式和链式网络。
优点:简单、经济、运行方便。
缺点:供电可靠性差。
适用用:供电可靠性要求不髙的场合。
有备用结线包括双回路放射式、干线式和链式网络。
优点:供电可靠性和电压质量高。
缺点:不经济。
适用围:电压等级较高或重要的负荷。
四、电压等级及适用围(*)制左标准电压的依据:1、三相功率正比于线电压及线电流S=V3UI。
当输送功率一左时,输电电压越高,则输送电流越小,因而所用导线截面积越小。
2、电压越髙对绝缘的要求越高,杆塔、变压器、断路器的绝缘投资也越大。
因而对应于一立的输送功率与输送距离应有一最佳的输电电压、3、从设备制造的经济性以及运用时便于代换,必须规格化、系列化,且等级不宜过多。
电力系统稳态分析第四章一、配电系统的稳态分析稳态分析是指在电力系统运行调试过程中,对系统各部分被调整到合理的工作状态下,按照一定的标准和规定进行的各项分析工作。
配电系统是电力系统中的最后一级电能传递环节,其稳态分析具有比较重要的意义。
配电系统的稳态分析主要涉及以下几个方面:1. 负荷特性及配电箱的稳态在配电系统中,各种电气设备的特性都会对系统稳态产生影响。
因此,必须对各种负载特性进行分析,以了解它们对系统的影响,进而针对具体的负载情况进行调整。
另外,配电箱的设定也是非常重要的。
通过合理地设定配电箱的参数,可以有效地维护系统的稳态,防止过载等不稳定因素的出现。
2. 线路传输和分区电气设备的稳态在配电系统中,电线的传输能力和各分区电气设备的性能也会影响稳态。
因此,需要对不同的传输和分区电气设备进行分析和调整,以满足相应的用电需要。
3. 电力系统的稳态监测为了确保电力系统能够稳定地运行,必须对其进行周期性的监测。
主要监测项包括系统的负荷特性、过载情况、线路传输能力、分区设备性能等。
在监测到异常情况时,必须及时采取相应的措施,防止系统的不稳定性。
二、配电系统稳态分析的方法配电系统的稳态分析主要有以下几种方法:1. 电力负荷模型电力负荷模型是稳态分析的重要手段之一。
通过构建各项指标模型,可以准确地预测和评估电力系统的稳态运行情况。
电力负荷模型的建立需要考虑各种因素,包括负荷特性、供电能力等。
2. 电路分析法电路分析法广泛应用于配电系统稳态分析中。
通过对系统电路的建模和分析,可以分析系统中各部分的电气特性,以便做出相应的调整。
3. 稳态平衡法稳态平衡法是指在稳态分析中采用的一种综合分析方法。
该方法可准确反映系统稳态下的电气特性,并基于此做出相应的调整和优化。
三、配电系统稳态分析的实例下面是一些配电系统稳态分析实例:1. 供电能力不足导致过载当配电系统的供电能力无法满足实际负荷时,系统容易出现过载情况,导致稳态受到破坏。
第二章电力系统稳态模型(Power System Steady State Models) (第二讲电力变压器和负荷模型)
(回顾)
1
1、在稳态分析中,
2、变压器
3、如何将变压器
4、在稳态分析中,
§1 变压器及其等值电路电力
变压器
变压器
R1jX1
R m
jX m R’2
1
§2 变压器等值参数
场分析困难,如果我们是前
辈们,
§2.1 两个试验(四个铭牌数据
什么试验?怎么做?
短路试验: 开路试验:
数据与等值参数如何一一对应?
R T G T
-jB T
1I N
S cu P P Δ=Δ+Δ一、短路试验
由短路损耗确定2
N
S R I 3P =Δ2
N
2N
S T S U P R Δ=
短路试验
求X T :短路试验的U S U %=≈==S T U X
二、开路试验
求G T :由开路试验的0cu P P Δ=Δ2N
T U P G Δ=0P U Δ=Δ
开路试验
求B T :由开路试验的0
0N
N
I I %I U U S ===2
0=N
N T U S %I B
三、别忘了重要参数:变比 k T=U N1/U
两侧绕组空载线电压比值
求得2’电量后,还要利用k
实际电压等级下的电量数值。
多电压等级:
四、公式注意点
各量单位:
U N选哪侧:
变压器不论接法,求出参数都是等值成
中的单相参数
线路等值电路中
变压器等值电路中,
性)。
可用三相励磁功率
由铭牌给出, (kvar)
励磁支路放在功率输入侧(电源侧、一次侧)
一、等值电路和两类试验
1
G T
如何做短路和开路试验?
做几个试验
如何求参数
等值电路和两类试验
G
T
1
开路试验:1侧加U G T 、B T 的求法与双绕组相同
短路试验:一侧加⎪⎩
⎪⎨⎧Δ−U P S(1S(1
二、求电阻R
、R
1
变压器容量
不一定相等! (有什么问题
若变压器容量为100(%),绕组额定容量比有100/100/100、100/100/50、100/50/100
二、求电阻R 1、R
思路:如何求各1S P Δ⎪⎩
⎪
⎨⎧Δ+Δ=ΔΔ+Δ=ΔΔ+Δ=Δ−−−313232121S )(S S )(S S )(S P P P P P P
求电阻R
1、R
2
、R 双饶组:
上式中额定容量SN 损耗。
小容量绕组额定电流受限,
需要做假想实验 有功损耗与 额定电压下,额定电流与S(a b )
P −Δ=三、求电阻R 1、R P Δ
实例:求电阻R 1P P )21(S −Δ=ΔP )32(S −Δ=Δ(P )13(S 实测量−Δ
四、求电抗X1、X2、X3
U %U S 1S 、⎪⎩⎪
⎨⎧U
U U S S S ⎪⎪⎪
⎩
⎪
⎪⎪⎨⎧
===2
1
%U 21
%U 21
%U S3S2S1
求电抗X1、X2、X3
⎪⎪⎪⎪
⎩
⎪
⎪⎪
⎪⎨⎧X X X
国家标准规定:普通三绕组变压器给出的短路电压
是对应于变压器额定容量,所以一般压。
如果要归算,双绕组:
五、自耦变压器(特殊)电抗X1、X2、X3
一般第3绕组容量小于变压器容量。
有时短路电压未经归算 压降与电流成正比
额定电压下,额定电流与额定容量成正比
S(a b U −
六、公式注意点
R1、R2、R3是折合后的各绕组的等值电阻。
X1、X2、X3是折合后的各绕组的等值电抗,不是漏抗,是自感、互感作用的等值。
其值<0并不代表绕组电抗为容性。
S N是变压器容量,
U N为同一个,选哪侧的
一、双绕组变压器
若参数是折合到1侧的,则求2侧实际电压、电流
时,应按变比
原副边有相位移,则变比为复数,在稳态中,只考虑实数变比(数量关系)
有磁耦合?
1
2
K:1
→
如何去掉磁耦合,变成纯电路?
有什么思路?
24
(与线路π型等值电路推导类似) 二端口网络方程
双绕组变压器π型纯电路
Z
1 2
Z1Z
Z=Z T/K,Z
若参数归算到2侧?
等值电路特点
去掉了磁耦合,适合计算机计算:
量即是2侧电压等级下的数值,无须再归算。
三阻抗(导纳
三阻抗(导纳
两并联阻抗符号相反
一端空载,从另一端看其等值阻抗为
0)(怎么理解?
K
若为复变比
化为π型等值电路
三、三绕组变压器π型等值电路
采用2组双绕组变的
K
12
K12
Z1
Z2
1
Z3
K13
一、负荷静态(稳态)特性
负荷 有功 无功
用电设备组成不同而变,一般通过实测
⇒⎩⎨⎧无功有功
一、负荷静态(稳态)特性
电压静态特性
有功负荷电压调节效应系数
无功负荷电压调节效应系数
频率静态特性,有功负荷频率调节效应系数
二、负荷模型
恒定功率 恒定阻抗
D S=
D
Z=
负荷模型
函数关系表示
线性表示
(二部分)
二次表示(三部分)⎪⎩⎪⎨⎧Q P
作业
2-6(不计算标么值)、2-8、2-9。