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电力系统分析111PPT课件

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电力系统PPT课件

电力系统PPT课件
第9页/共141页
高压输电线
中国矿业大学电气工程系
第10页/共141页
10
•电力系统----由发电、输电和配电系统组成。 •电力网----输、配电线路和变电所，即连接发电厂 和用户的中间环节。包括输电网和配电网两大部分。 • 输电网—由35kv及以上的输电线路和与其相连接 的变电所组成的网络，输电网的作用是将电力输送 到各个地区或直接送给大型用户。 • 配电网--由10kv及以下的配电线路和配电变压器 所组成，它的作用是将电力分配到给类用户。
第27页/共141页
根据不同负荷对供电可靠性的要求分三级。 • 一级负荷 • 二级负荷 • 三级负荷
第28页/共141页
1、 一级负荷
• (1)中断供电将造成人员伤亡及重要设备损坏 • (2)中断供电将造成重大政治影响 • (3)中断供电将造成重大经济损失 • (4)中断供电将造成公共场所的秩序严重混乱 • (5)发生中毒、引发火灾及爆炸等严重事故
第25页/共141页
电力系统的主要环节（3）
变电所：指进行电压变换和汇集、分配电能的场所。
第26页/共141页
4.2 负荷分级、供电要求及质量
4.2.1 电力负荷的分级
• 电力系统运行的最基本要求是供电的可靠性，但有些 负荷也不是绝对不能停电的，为了正确地反映电力负荷 对供电可靠性要求的界限，恰当选择供电方式，提高电 网运行的经济效率，将负荷分为三级。
第39页/共141页
3. 频率偏差：指实际频率与电网的标准频率的差值。
f 0.4Hz 产生的原因：系统有功功率不平衡是产生频率 偏差的根本原因。 危害：频率变化对电力系统运行的稳定性造成 很大的影响。频率降低，电动机速度降低，因 而将影响工厂产品的产量和质量。

电力系统分析课件

电力系统分析课件

为了减少电能传输过程中的损失 ，电力系统通常采用高压输电方 式，将电能从发电环节传输至配 电环节，然后再配送给电力用户 。
实时性
电力系统的运行状态需要实时监 控和管理，以确保电能的安全、 稳定和可靠供应。
电力系统的分类
按电压等级分类
电力系统按电压等级可分为高压电力 系统（330kV及以上）、超高压电力 系统（220kV-330kV）、高压电力 系统（110kV-220kV）和低压电力 系统（10kV及以下）。不同电压等 级的电力系统适用于不同的输电和配 电需求。
04
电力系统优化方法
线性规划方法
总结词
一种常用的数学优化方法，用于解决线性问题。
详细描述
通过定义目标函数和约束条件，寻找满足所有约束条件下目标函数最优的解。在电力系统中的应用包 括调度和负荷分配等问题。
非线性规划方法
总结词
一种优化算法，用于解决非线性问题。
详细描述
非线性规划方法考虑了变量的非线性关系， 通过迭代寻找最优解。在电力系统中的应用 包括电压控制、潮流优化等问题。
生物质能发电技术
生物质能是一种可再生的能源。生物质能发电技术利用 生物质能的化学能进行发电。它包括直接燃烧发电和气 化发电两种方式。直接燃烧发电将生物质直接燃烧，驱 动锅炉内的水产生高温高压的蒸汽，驱动汽轮机转动， 从而将化学能转化为机械能，再驱动发电机转动，最终 将机械能转化为电能。气化发电将生物质进行气化处理 ，生成燃气后驱动燃气轮机转动，从而将化学能转化为 机械能，再驱动发电机转动，最终将机械能转化为电能 。
时间序列模型，对未来的负荷进行预测。
案例二：电力系统的故障诊断与预防
要点一
总结词
要点二
详细描述

电力系统分析课件(何仰赞_11-15章)

电力系统分析课件(何仰赞_11-15章)

四 电压调整的基本原理
图5.8 简单的电力系统
图中 D点的电压： UD UGK 1 U K
2
PR Qx UGK 1 K2 UN
可采取以下的方法调压： 改变发电压端电压 ； 改变变压器的变比 ； 改变功率分布，主要是改变无功功率的分布； 改变电力网络的参数。
5.4.2改变变压器变比调 压
双绕组降压变压器
变压器阻抗归算至高压侧，由变压器变比的定义可得
最大运行方式 最小运行方式 算术平均值
校验
双绕组升压变压器
升压变压器高压绕组分接头电压的确定 方法与降压变压器相同。
3 改变电力网无功功率分布调压
图5.11中，阻抗为归算到高压侧的线路和变压器总阻抗，忽略线路电 纳和变压器的空载损耗。 变电所未装并联补偿前，电力网首端电压为：
受发电机进相运行时的静态稳定约束的限制
特点： 1. 能平滑输出或吸收无功 2.旋转设备，运行维护复杂 3.有功损耗大，满负荷时达1.5%~5%，负荷越小，比例越高 4.动态响应慢 5.投资大 故渐渐被静止无功补偿装置取代。即使安装也是大容量集中使用
特点： 1. 不能平滑调节，且只能提供，不能吸收无功 2.静止设备，运行维护简单 3.有功损耗小，为0.3%~0.5%，与容量无关 4.调节性能差，系统无功不足时出力反而小 5.投资小 是电力系统中使用最广泛的补偿方式
这种方法简单、经济，且不需增加额外设备。
2改变变压器变比调压
改变变压器的变比就是通过改变绕组间匝数比来实现的， 因此，这种调压措施也常叫利用变压器分接头调压。
分接头设置在双绕组变压器的高压绕组，三绕组变压 器的高压绕组和中压绕组。 一般与绕组额定电压值对应的分接头为主分接头，其 它分接头为附加分接头。

《电力系统分析》课件

《电力系统分析》课件

频率调整的方法与策略
频率调整的方法
电力系统频率的调整可以通过改变发电机的出力、投切负荷、投切发电机组等方法实现。
频率调整的策略
频率调整的策略包括基于频率偏差的调整、基于负荷预测的调整、基于经济性的调整等。 这些策略各有优缺点，应根据电力系统的实际情况选择合适的策略。
频率调整的自动化
为了实现快速、准确的频率调整，需要建立自动化的频率调整系统。该系统可以根据实时 监测到的频率值，自动调整发电机的出力或投切负荷，以维持频率稳定。
电力系统的组成
电源
包括发电厂、小型发电装置等，负责将各种 一次能源转换为电能。
负荷
各种用电设备，消耗电能并转换为其他形式 的能量。
电网由各种电压等级的输电线路和电线路组成 的网络，负责传输和分配电能。
电力系统的运行和管理
通过调度中心等机构对电力系统的运行进行 管理和控制。
电力系统的基本参数
电压
事故状态
发生重大事故导致电力系 统严重受损，无法满足正 常需求。
电力系统的运行状态
01
02
03
正常运行状态
电力系统在正常条件下运 行，满足负荷需求，各项 参数在规定范围内。
异常运行状态
由于某些原因导致电力系 统部分设备异常运行，但 仍能满足基本需求。
事故状态
发生重大事故导致电力系 统严重受损，无法满足正 常需求。
04
电力系统无功功率平衡与 电压调整
04
电力系统无功功率平衡与 电压调整
电力系统无功功率平衡
无功功率平衡的概念
无功功率平衡是电力系统稳定运行的重要条件，它确保了系统中 的无功电源和无功负荷之间的平衡。
无功功率不平衡的影响
无功功率不平衡会导致电压波动、系统稳定性降低、设备过热等问 题，影响电力系统的正常运行。

《电力系统分析》课件

《电力系统分析》课件

成本分析
分析电力系统的成本包括发电成本、输电成本、 配电成本等，以确定电力系统的总成本和成本 分布情况。
结论
1 现状与发展
电力系统分析技术不断发展，各种新技术的应用，促进了电力系统的稳定性和高效性。
2 应用前景
随着我国对清洁能源的重视和新一代电力系统改造的推进，电力系统分析在应用范围和 深度上将会有更大发展。
应用
电力系统保护主要应用于保护 系统中各部分的设备、线路和 运行状态，例如对短路、过流、 瞬时停电等异常情况的保护。
电力系统经济性分析
概述
电力系统经济性分析主要是为了确定电力系统 的经济成本和收益，并据此根据电力市场供需 情况对电力系统进行调整。
负荷分析
负荷分析是指对各部分的输电能力、发电能力 等进行评估，以保证电力系统的稳定、安全和 高效运行。
3 重要性
电力系统分析是指导电力系统设计和运行的重要手段，其作用不可小视。
输效率、降低电力系统成本、实现电
力系统的可持续发展等。
3
方法
电力系统优化方法包括电源替代、设 备调节等多种手段，其中基于现代数 学理论的优化算法应用得越来越广泛。
电力系统保护
概述
电力系统保护是指为了维护电 力系统的安全可靠运行，通过 安装保护装置对电力系统中各 部分进行保护。
分类
电力系统保护通常分为高压、 低压、多层等不同的保护层次 和保护方式。
稳定性分类
电力系统的稳定性通常分为动态稳定性、静态稳定性和暂态稳定性。
评价方法
一般采用动态稳定分析和稳定裕度评价来进行电力系统稳定性评估。
电力系统优化
1
定义
优化是指针对电力系统状况、设备的
目标
2

电力系统分析完整版111

电力系统分析完整版111

2019/11/26
南京理工大学
15
1.1.5电力系统的接线方式和 中性点接地方式
• 接线方式
无备用接线 特点：简单、经济、运行方便灵活。 供电可靠性差，电能质量差
有备用接线 特点：供电可靠，电能质量高 运行操作和继电保护复杂，经济性差
• 中性点接地方式（小接地方式和大接地方式）
不接地 供电可靠性高，绝缘成本高。 <35kv电网 经消弧线圈接地 减小接地电流。采用过补偿方式 直接接地 供电可靠性低，绝缘成本低。>110kv电网
课堂教学：48~52 实践环节：8~12
• 学时分配
电力系统的基本概念：2~3 电网等值：8~10 电力系统潮流计算：10~12 电力系统运行方式的调整和控制：10 电力系统故障分析：10~12 电力系统稳定性分析：8~10
2019/11/26
南京理工大学
6
考查方式
2019/11/26
南京理工大学
13
1.1.3 电力系统的特点和运行 的基本要求
• 电力系统的特点
1 电能与国民经济各部门、国防和日常生活之间的关系都很密切 2 对电能质量的要求比较严格 3 电能不能大量储存 4 电力系统中的暂态过程十分迅速
• 运行的基本要求
1 可靠性 可以满足用户的用电需求：不断电，频率、电压、波形 质量符合要求 负荷按供电可靠性要求分为三类
电力系统分析
南京理工大学自动化学院系 电气工程系
课程简介
• 什么是电力系统？ • 电力系统工程学科包括哪些内容？ • 学习《电力系统分析》课程要能完成什
么工作？ 三大计算：潮流 短路 稳定
2019/11/26
南京理工大学

电力系统分析(完整版)PPT课件

电力系统分析(完整版)PPT课件

输电线路优化运行
总结词
输电线路是电力系统的重要组成部分，其优化运行对于提高电力系统的可靠性和经济性具有重要意义 。
详细描述
输电线路优化运行主要涉及对线路的路径选择、载荷分配、无功补偿等方面的优化，通过合理的规划 和管理，降低线路损耗，提高线路的输送效率和稳定性，确保电力系统的安全可靠运行。
分布式电源接入与控制
分布参数线路模型考虑线路的电感和 电容在空间上的分布，用于精确分析 长距离输电线路。
行波线路模型
行波线路模型用于描述行波在输电线 路中的传播特性，常用于雷电波分析 和继电保护。
负荷模型
负荷模型概述
静态负荷模型
负荷是电力系统中的重要组成部分，其模 型用于描述负荷的电气特性和运行特性。
静态负荷模型不考虑负荷随时间变化的情 况，只考虑负荷的恒定阻抗和电流。
电力系统分析(完整版)ppt 课件
• 电力系统概述 • 电力系统元件模型 • 电力系统稳态分析 • 电力系统暂态分析 • 电力系统优化与控制 • 电力系统保护与安全自动装置
01
电力系统概述
电力系统的定义与组成
总结词
电力系统的定义、组成和功能
详细描述
电力系统是由发电、输电、配电和用电等环节组成的，其功能是将一次能源转 换为电能，并通过输配电网络向用户提供安全、可靠、经济、优质的电能。
无功功率平衡的分析通常需要考虑系统的无功损耗、无功补偿装置的容 量和响应速度等因素。
有功功率平衡
有功功率平衡是电力系统稳态分析的 核心内容，用于确保系统中的有功电 源和有功负荷之间的平衡。
有功功率平衡的分析通常需要考虑系 统的有功损耗、有功电源的出力和负 荷的特性等因素。
有功功率不平衡会导致系统频率波动， 影响电力系统的稳定运行。因此，需 要合理配置有功电源和调节装置，以 维持系统的有功平衡。

电力系统分析完整PPT课件

电力系统分析完整PPT课件

330、500、750:超高压
>750:特高压
➢ 提高输电电压的利弊：减小载流截面和线路
电抗，利于提高线路功率极限和稳定性，增
加绝缘成本
2020/8/1
南京理工大学
19
1.2我国的电力系统（3）
电力系统的电压与输电容量和输电距离
线路电压(kv) 输送容量(MV) 输送距离(km)
6
0.1~0.2
4~15
2020/8/1
南京理工大学
17
1.2我国的电力系统（1）
• 4个发展阶段
195x：城市电网 196x：省网 1970~1990：区域电网 1990~：区域电网互联
• 电力系统的规模
2004 400GW
2010 535GW
2020 790GW
2020/8/1
南京理工大学
18
1.2我国的电力系统（2）
2020/8/1
南京理工大学
6
教学进度
• 总学时数：56~64
➢ 课堂教学：48~52 ➢ 实践环节：8~12
• 学时分配
➢ 电力系统的基本概念：2~3 ➢ 电网等值：8~10 ➢ 电力系统潮流计算：10~12 ➢ 电力系统运行方式的调整和控制：10 ➢ 电力系统故障分析：10~12 ➢ 电力系统稳定性分析：8~10
• 电磁感应定律 法拉第，1831
• 世界上第一个完整的电力系统 1882，法国
• 三相变压器和三相异步电动机 1891
• 直流电力系统和交流电力系统 爱迪生和西屋
2020/8/1
南京理工大学
13
1.1.2电力系统的组成
• 电力系统 发电厂、输电和配电网络、用户
• 电网、电力系统和动力系统 • 一次设备和二次设备

电力系统分析课件

电力系统分析课件

x0
0.1445 lg
Deq r
0.0157r ( /
km)
❖ 第一项为外电抗，第二项为内电抗
2020/5/2
南京理工大学
36
单回线路的等值电路（4）
x0
0.1445 lg
Deq Ds
( /
km)
❖Ds为导线的自几何均距
非铁磁材料单股线Ds=0.779r
非铁磁材料多股线Ds=0.724~0.771r
2 安全性 保证系统本身设备的安全。 要求电源容量充足，电网结构合理
3 经济性 %%4 减小对环境的不利影响
2020/5/2
南京理工大学
20
1.1.4电力系统的基本参量、 接线图
• 衡量电力系统规模的基本参量
总装机容量——额定有功功率之和 年发电量 最大负荷 最高电压等级
• 接线图
地理接线图、电气接线图
量之和吗？ 8) 电力系统在不断变动中，它能保持稳定运行吗？
2020/5/2
南京理工大学
10
• 先修课程 ➢电路原理 ➢电磁场
➢电机学
课程内容
2020/5/2
南京理工大学
11
教学进度
• 总学时数：56~64
➢ 课堂教学：48-52 ➢ 实践环节：8-12
• 学时分配
➢ 电力系统的基本概念：2 ➢ 电网等值：8-10 ➢ 电力系统潮流计算：10 ➢ 电力系统运行方式的调整和控制：10 ➢ 电力系统故障分析：10 ➢ 电力系统稳定性分析：8-10
铜0.00382/℃
➢ 有效电阻
铝0.0036/℃
交流电阻，一般大于直流电阻。
原因：集肤效应和临近效应
➢ 电力网计算中常采用较大的电阻率。 原因：绞线长度比导线长度大2~3%， 实际截面小于额定截面，
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• 中性点接地方式（小接地方式和大接地方式）
➢ 不接地 供电可靠性高，绝缘成本高。 <35kv电网 ➢ 经消弧线圈接地 减小接地电流。采用过补偿方式 ➢ 直接接地 供电可靠性低，绝缘成本低。>110kv电网
2020/9/28
南京理工大学
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1.2我国的电力系统（1）
• 4个发展阶段
195x：城市电网 196x：省网 1970~1990：区域电网 1990~：区域电网互联
电力系统分析
电气工程系
课程简介
• 什么是电力系统？ • 电力系统工程学科包括哪些内容？ • 学习《电力系统分析》课程要能完成什
么工作？ 三大计算：潮流 短路 稳定
2020/9/28
南京理工大学
2
课程简介
• 课程内容 • 教学进度 • 考查方式 • 联系方法
2020/9/28
南京理工大学
3
课程内容
1 可靠性 可以满足用户的用电需求：不断电，频率、电压、波形 质量符合要求 负荷按供电可靠性要求分为三类
2 安全性 保证系统本身设备的安全。 要求电源容量充足，电网结构合理
3 经济性 %%4 减小对环境的不利影响
2020/9/28
南京理工大学
14
1.1.4电力系统的基本参量、 接线图
• 衡量电力系统规模的基本参量
• 学时分配
➢ 电力系统的基本概念：2~3 ➢ 电网等值：8~10 ➢ 电力系统潮流计算：10~12 ➢ 电力系统运行方式的调整和控制：10 ➢ 电力系统故障分析：10~12 ➢ 电力系统稳定性分析：8~10
2020/9/28
南京理工大学
6
考查方式
• 教学部分
➢ 作业：
10%
➢ 考勤：
10%
➢ 闭卷考试： 60%
• 电网、电力系统和动力系统 • 一次设备和二次设备
2020/9/28
南京理工大学
13
1.1.3 电力系统的特点和运行 的基本要求
• 电力系统的特点
1 电能与国民经济各部门、国防和日常生活之间的关系都很密切 2 对电能质量的要求比较严格 3 电能不能大量储存 4 电力系统中的暂态过程十分迅速
• 运行的基本要求
• 电力系统的规模
2004 400GW
2010 535GW
2020 790GW
2020/9/28
南京理工大学
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1.2我国的电力系统（2）
• 电压等级（KV）
➢ 发电机
3.15, 6.3, 10.5, 15.75, 23.0
➢ 用电设备
3,6,10,35,110,220,330,500,750(60,154已不再发展）
方式
2020/9/28
南京理工大学
11
1.1.1电力系统的形成和发展
• 电磁感应定律 法拉第，1831
• 世界上第一个完整的电力系统 1882，法国
• 三相变压器和三相异步电动机
1891
• 直流电力系统和交流电力系统 爱迪生和西屋
2020/9/28
南京理工大学
12
1.1.2电力系统的组成
• 电力系统 发电厂、输电和配电网络、用户
1.2我国的电力系统（3）
电力系统的电压与输电容量和输电距离
线路电压(kv) 输送容量(MV) 输送距离(km)
6
0.1~0.2
4~15
10
0.2~2.0
6~20
35
2~10
20~50
110
10~50
50~150
220
100~500
100~300
330
200~800
200~600
500
1000~1500
• 电力系统的基本概念 • 电网等值 • 电力系统潮流计算 • 电力系统运行方式的调整和控制 • 电力系统故障分析 • 电力系统稳定性分析
2020/9/28
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4
课程内容
• 先修课程 ➢电路原理 ➢电磁场 ➢电机学
2020/9/28
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5
教学进度
• 总学时数：56~64
➢ 课堂教学：48~52 ➢ 实践环节：8~12
2020/9/28
南京理工大学
9
第一章 电力系统的基本概念
• 1.1电力系统概述 • 1.2我国的电力系统 • 小结
2020/9/28
南京理工大学
10
1.1 电力系统概述
• 1.1.1电力系统的形成和发展 • 1.1.2电力系统的组成 • 1.1.3 电力系统的特点和运行的基本要求 • 1.1.4电力系统的基本参量和接线图 • 1.1.5电力系统的接线方式和中性点接地
总装机容量——额定有功功率之和 年发电量 最大负荷 最高电压等级
• 接线图
地理接线图、电气接线图
2020/9/28
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15
1.1.5电力系统的接线方式和 中性点接地方式
• 接线方式
➢ 无备用接线 特点：简单、经济、运行方便灵活。 供电可靠性差，电能质量差
➢ 有备用接线 特点：供电可靠，电能质量高 运行操作和继电保护复杂，经济性差
3 企业内部 6、10配电电压（6用于高压电机负荷）
110、220:高压。110：区域网，中小电力系统主干线
220：大电力系统主干线
330、500、750:超高压
>750:特高压
➢ 提高输电电压的利弊：减小载流截面和线路
电抗，利于提高线路功率极限和稳定性，增
加绝缘成本
2020/9/28
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18
➢ 输电线路的额定电压为线路的平均电压
[UN(1+5%)+UN(1-5%)]/2=UN
2020/9/28
南京理工大学
20
1.2我国的电力系统（5）
➢ 发电机的额定电压 UN(1+5%)
➢ 变压器的额定电压为变压器两侧的额定电压， 以变比表示为 k= U1N / U2N
❖ 一次侧 直接与发电机相连： U1N = UN(1+5%)<35kv 联络（相当于用9/28
南京理工大学
19
1.2我国的电力系统（4）
• 额定电压：发电机、变压器、用电设备等正 常运行时最经济的电压
• 在同一电压等级中，电力系统的各个环节 （发电机、变压器、电力线路、用电设备）
的额定电压各不相同。某一级的额定电压是 以用电设备为中心而定的。
➢ 用电设备的额定电压是其他元件的参考电压。 用电设备端压允许在额定电压UN的5%内波动
• 实践部分：20%
2020/9/28
南京理工大学
7
联系方法
• 授课教师：江宁强 • 办公室：基础实验楼338 • 电话：84315147 • Email:jiangningqiang@
2020/9/28
南京理工大学
8
目录
• 第一章电力系统的基本概念 • 第二章电网等值 • 第三章电力系统潮流计算 • 第四章电力系统运行方式的调整和控制 • 第五章电力系统故障分析 • 第六章电力系统稳定性分析