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电力系统稳态分析--潮流计算(总36页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--电力系统稳态分析摘要电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种重要的分析计算，它根据给定的运行条件及系统接线情况确定整个电力系统各部分的运行状态：各母线的电压，各元件中流过的功率，系统的功率损耗。
所以，电力系统潮流计算是进行电力系统故障计算，继电保护整定，安全分析的必要工具。
本文介绍了基于MATLAB软件的牛顿-拉夫逊法和P-Q分解法潮流计算的程序，该程序用于计算中小型电力网络的潮流。
在本文中，采用的是一个5节点的算例进行分析，并对仿真结果进行比较，算例的结果验证了程序的正确性和迭代法的有效性。
关键词：电力系统潮流计算；MATLAB；牛顿-拉夫逊法；P-Q分解法；目次1 绪论 ..................................................................................................... 错误!未定义书签。
背景及意义......................................................................................... 错误!未定义书签。
相关理论 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
本文的主要工作 ................................................................................ 错误!未定义书签。
2 潮流计算的基本理论 ......................................................................... 错误!未定义书签。
电力系统稳态分析作业（一）参考答案1、电能生产的特点是什么？答：电能生产的特点有：1、连续性电能的生产、输送和消费是同时完成的，这一特点称为电能生产的连续性；2、瞬时性电能的传输是以接近光速的速度传输的，电力系统任何一点发生故障将立即影响到整个电力系统，过渡过程非常短暂，这一特点称为电能生产的瞬时性；3、重要性电能清洁卫生、输送方便，便于转换为其他形式的能量，且易于实现自动控制，所以国民经济各部门大多以电能作为能源，由于电能生产连续性和瞬时性的特点，电能供应的中断或减少将对国民经济各部门产生巨大的不良影响，甚至造成设备损坏、人员伤亡，电能生产的这一特点称为电能生产的重要性。
2、对电力系统的基本要求有那些？答：对电力系统的基本要求主要有：1、保证对用户的连续可靠供电，最大限度地满足用户对电能的需求（即保证供电可靠性）；2、具有良好的电能质量（电压偏移、频率偏移和电压畸变率在允许的范围内）；3、系统运行的经济性要好（燃料消耗率、厂用电率和网损率要小）；4、对环境的不良影响要小。
3、电力系统中负荷的分类（I、II、III类负荷）是根据什么原则进行的？各类负荷对供电可靠性的要求是什么？答：电力系统中负荷的分类是根据负荷的重要性和停电造成的危害的大小划分的；重要负荷（I类负荷）对供电可靠性的要求是在任何情况下都不得中断供电；较重要负荷（II类负荷）对供电可靠性的要求是应尽量不中断供电；一般负荷（III类负荷）可以停电。
4、某电力用户如果停电将造成设备损坏，此用户的电气设备属于哪类负荷？答：此用户的电气设备属于重要负荷（（I类负荷）5、标出下图所示电力系统中发电机、变压器的额定电压。
（图中已标出线路的额定电压）答：上述电力系统中发电机、变压器的额定电压如下：G：10.5KV ；T1：10.5/242KV ；T2：220/121/38.5KV ；T3：110/6.6(6.3)KV。
6、为什么110KV及以上的架空输电线路需要全线架设避雷线而35KV及以下架空输电线路不需全线架设避雷线？答：：因为110KV及以上系统采用中性点直接接地的中性点运行方式，这种运行方式的优点是，正常运行情况下各相对地电压为相电压，系统发生单相接地短路故障时，非故障相对地电压仍为相电压，电气设备和输电线路的对地绝缘只要按承受相电压考虑，从而降低电气设备和输电线路的绝缘费用，提高电力系统运行的经济性；缺点是发生单相接地短路时需要切除故障线路，供电可靠性差。
第一部分电力系统稳态分析电力系统稳态分析，研究的内容分为两类，一类是电力系统稳态运行状况下的分析与潮流分布计算，另一类是电力系统稳态运行状况的优化和调整。
第一章电力系统的基本概念1-1 什么叫电力系统、电力网及动力系统？电力系统为什么要采用高压输电？1-2 为什么要规定额定电压？电力线、发电机、变压器和用电设备的额定电压是如何确定的？1-3 我国电网的电压等级有哪些？1-4标出图1-4电力系统中各元件的额定电压。
习题1-4图1-6 图1-6中已标明各级电网的电压等级。
试标出图中发电机和电动机的额定电压及变压器的额定变比。
1-7 电力系统结线如图1-7所示，电网各级电压示于图中。
试求：⑴发电机G 和变压器1T 、2T 、3T 高低压侧的额定电压。
⑵设变压器1T 工作于+2.5%抽头， 2T 工作于主抽头，3T 工作于-5%抽头，求这些变压器的实际变比。
1-8 比较两种接地方式的优缺点，分析其适用范围。
1-9 什么叫三相系统中性点位移？它在什么情况下发生？中性点不接地系统发生单相接地时，非故障相电压为什么增加3倍？1-10 若在变压器中性点经消弧线圈接地，消弧线圈的作用是什么？ 1-11 什么叫分裂导线、扩径导线？为什么要用这种导线？第二章 电力系统各元件的参数及等值网络2-4 某220kV 线路，选用LGJJ —2×240分裂导线，每根导线直径为22.4mm ，分裂间距为400mm ，导线水平排列，相间距离为8m ，光滑系数1m 取0.85，气象系数2m 取0.95，空气相对密度为1.0。
试求输电线每公里长度的电阻、电抗、电纳及电晕临界电压。
2-5 有一回500kV 架空线路，采用型号为LGJQ —4×400的分裂导线，长度为250km 。
每一导线的计算外径为27.2mm ，分裂根数n ＝４，分裂间距为400mm 。
三相导线水平排列，相邻导线间距离为11m ，求该电力线路的参数，并作等值电路。
一、三台发电机组共同承担负荷，它们的耗量微增率分别为：当系统负荷为750MW 时，试求每台发电机组所承担的负荷。
（12分）解：根据等微增率准则，有，即，并且，（3分） 解得，（2分） 比较可知，超出了其上限值，因而取（2分） 进一步剩下两台机组优化分配，有，即，并且，（3分） 解得：（2分） 结果是：[例4-4]某发电厂装有三台发电机，参数见表4-1。
若该电厂总负荷为500MW ，负荷频率调节响应系数D K 45/MW Hz =。
(1)若负荷波动－10％，求频率变化增量和各发电机输出功率。
(2) 若负荷波动＋10％，求频率变化增量和各发电机输出功率（发电机不能过载）。
发电机号 额定容量/MW 原始发电功率/MWG K /(MW/Hz) 1 125 100 552 125 100 503 300 300 150解 (1) 若负荷波动－10％，则三组发电机均要参与调节。
()455550150/300/S D G K K K MW Hz MW Hz =+=+++=D S P K f∆=-∆ 0.150013006D S P f Hz Hz K ∆⨯∆=-==可得，频率波动0.33％，f ＝50.167Hz 。
发电机出力的变化，对1号发电机有111559.26G G P K f MW MW ∆=-∆=-⨯=- ()11009.290.8G P MW MW =-= 对2号发电机有221508.36G G P K f MW MW ∆=-∆=-⨯=- ()21008.391.7G P MW MW =-= 对3号发电机有331150256G G P K f MW MW ∆=-∆=-⨯=- ()330025275G P MW MW =-= (1) 若负荷波动+10％，由于3号发电机已经满载，因此，只有1、2号发电机参与调节。
12150/S L G G K K K K MW Hz =++= 由D S P K f∆=-∆ 得 5011503D S P f Hz Hz K ∆∆=-==- 可得，频率波动-0.67％，f ＝(50-0.33) Hz =49.6750.167Hz 。
（完整版）电⼒系统稳态分析（陈珩）作业答案第⼀章电⼒系统的基本概念1．思考题、习题1-1．电⼒⽹、电⼒系统和动⼒系统的定义是什么？答：由变压器、电⼒线路等变换、输送、分配电能设备所组成的⽹络称为电⼒⽹。
把⽣产、输送、分配和消费电能的各种电⽓设备连接在⼀起组成的整体称为电⼒系统。
发电⼚的动⼒部分和电⼒系统合在⼀起称为动⼒系统。
1-2．对电⼒系统运⾏的基本要求是什么？答：（1）保证可靠地的持续供电（2）保证良好的电能质量（3）保证系统运⾏的经济性。
（4）环保性。
1-3．何为电⼒系统的中性点？其运⾏⽅式如何？它们有什么特点？我国电⼒系统中性点运⾏情况如何？答：星型连接的变压器或发电机的中性点就是电⼒系统的中性点。
中性点的运⾏⽅式有直接接地和不接地以及中性点经消弧线圈接地。
直接接地供电可靠性低。
系统中⼀相接地，接地相电流很⼤，必须迅速切除接地相甚⾄三相。
不接地供电可靠性⾼，对绝缘⽔平的要求也⾼。
系统中⼀相接地时，接地相电流不⼤，但⾮接地相对地电压升⾼为线电压。
我国110kV及以上的系统中性点直接接地，60kV及以下系统中性点不接地。
1-4．中性点不接地的电⼒系统发⽣单相接地故障时，各相对地电压有什么变化？单相接地电流的性质如何？怎样计算？中性点不接地的电⼒系统发⽣单相接地故障时，接地相电压为0倍，即升⾼为线电压。
单项接地电流为容性。
接地相的对地电容电流应为其它两⾮接地相电容电流之和，倍⾮接地相对地电容电流，也就等于正常运⾏时⼀相对地电容电流的3倍。
（可画向量图来解释）1-5．消弧线圈的⼯作原理是什么？补偿⽅式有哪些？电⼒系统⼀般采⽤哪种补偿⽅式？为什么？消弧线圈就是电抗线圈。
中性点不接地系统中⼀相接地时，接地点的接地相电流属容性电流，通过装消弧线圈，接地点的接地相电流中增加了⼀个感性分量，它和容性电流分量相抵消，减⼩接地点的电流。
使电弧易于熄灭，提⾼了供电可靠性。
补偿⽅式有⽋补偿和过补偿，⽋补偿就是感性电流⼩于容性电流的补偿⽅式，过补偿就是感性电流⼤于容性电流的补偿⽅式。
第1次作业一、单项选择题（本大题共100分，共40小题，每小题2.5分）1. 工业、农业、邮电、交通、市政、商业以及城乡居民所消耗的功率之和是（）。
A. 厂用电B. 供电负荷C. 综合用电负荷D. 发电负荷2. 发电机经多级变压向负荷供电时，通过改变发电机端电压（）各种情况下负荷对电压质量的要求。
A. 基本满足B. 完全满足C. 不能满足D. 较好满足3. 超高压电力线路空载运行时线路末端电压（）线路始端电压。
A. 略低于B. 低于C. 等于D. 高于4. 用调速器进行频率的一次调整（）。
A. 只能限制周期较短、幅度较大的负荷变动引起的频率偏移B. 只能限制周期较短、幅度较小的负荷变动引起的频率偏移C. 只能限制周期较长、幅度较大的负荷变动引起的频率偏移D. 只能限制周期较长、幅度较小的负荷变动引起的频率偏移5. 下列说法不正确的是（）。
A. 火电厂中限制调整速度的主要是汽轮机B. 火电厂中限制调整速度的主要是锅炉C. 原子能电厂调整速度不低于一般火电厂D. 水轮机负荷变动的速度比火电厂高得多6. 节点电压幅值和角度称为（）。
A. 扰动变量B. 控制变量C. 状态变量D. 电源变量7. 一年中负荷消费的电能与一年中的最大负荷之比为（）。
A. 年负荷损耗率B. 最大负荷利用小时数C. 年负荷率D. 最大负荷损耗时间8. 丰水季节，宜作为调频电厂的是（）。
A. 热电厂B. 核电厂C. 有调节性能的水电厂D. 中温中压火电厂9. 电力系统运行应该满足的基本要求不包括（）。
A. 保证可靠的持续供电B. 保证良好的电能质量C. 保证系统运行的经济性D. 保证电能大量存储10. 双绕组变压器的变比为110土8X1.25%/11 , +4档分接头对应的变比为（）。
A. 114.5/11B. 115.5/11C. 116.5/11D. 117.5/1111. 无功功率备用容量一般为最大无功功率负荷的（）。
A. 0% 〜5%B. 7% 〜8%C. 15% 〜20%D. 30% 〜40%12. 隐极式发电机组运行极限的转子绕组温升约束取决于（）。
