3-1 电力系统的稳态模型(2015-10)

稳态模型评价法稳态模型评价法是一种常用的评价方法，用于评估系统的稳定性和性能。

它基于稳态模型，通过分析系统的输入和输出，来确定系统的性能指标。

本文将介绍稳态模型评价法的原理、应用及其优缺点。

一、稳态模型评价法的原理稳态模型评价法基于系统的稳态模型，通过分析系统的输入和输出关系，来评估系统的性能。

在稳态模型中，系统的输入和输出可以表示为数学函数。

这些函数描述了系统的输入和输出之间的关系，可以用来预测系统的性能指标。

稳态模型评价法的原理可以用以下步骤来描述：1. 收集系统的输入和输出数据；2. 建立系统的稳态模型，将输入和输出之间的关系表示为数学函数；3. 根据稳态模型，计算系统的性能指标；4. 根据性能指标，评估系统的稳定性和性能。

二、稳态模型评价法的应用稳态模型评价法在各个领域都有广泛的应用。

以下是一些常见的应用场景：1. 电力系统评估：稳态模型评价法可以用于评估电力系统的稳定性和可靠性。

通过分析电力系统的输入（如负荷）和输出（如电压）之间的关系，可以评估系统的稳定性并进行优化。

2. 通信网络评估：稳态模型评价法可以用于评估通信网络的性能。

通过分析网络的输入（如流量）和输出（如时延）之间的关系，可以评估网络的吞吐量、时延等性能指标。

3. 交通系统评估：稳态模型评价法可以用于评估交通系统的拥堵情况和效率。

通过分析交通系统的输入（如车流量）和输出（如车速）之间的关系，可以评估系统的拥堵程度并进行优化。

4. 生产系统评估：稳态模型评价法可以用于评估生产系统的效率和稳定性。

通过分析生产系统的输入（如原材料）和输出（如产品数量）之间的关系，可以评估系统的生产能力和效率。

三、稳态模型评价法的优缺点稳态模型评价法有以下优点：1. 简单易用：稳态模型评价法基于数学模型，可以通过简单的计算来评估系统的性能指标。

2. 高效快速：稳态模型评价法可以通过分析系统的输入和输出关系，快速计算系统的性能指标。

3. 可靠准确：稳态模型评价法基于系统的稳态模型，可以较准确地预测系统的性能。

电⼒系统稳态分析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。

第六章电力系统暂态稳定分析6.1概述在正常的稳态运行情况下，电力系统中各发电机组输出的电磁转矩和原动机输入的机械转矩平衡，因此所有发电机转子速度保持恒定。

但是电力系统经常遭受到一些大干扰的冲击，例如发生各种短路故障，大容量发电机、大的负荷、重要输电设备的投入或切除等等。

在遭受大的干扰后，系统中除了经历电磁暂态过程以外，也将经历机电暂态过程。

事实上，由于系统的结构或参数发生了较大的变化，使得系统的潮流及各发电机的输出功率也随之发生变化，从而破坏了原动机和发电机之间的功率平衡，在发电机转轴上产生不平衡转矩，导致转子加速或减速。

一般情况下，干扰后各发电机组的功率不平衡状况并不相同，加之各发电机转子的转动惯量也有所不同、使得各机组转速变化的情况各不相同。

这样，发电机转子之间将产生相对运动，使得转子之间的相对角度发生变化，而转子之间相对角度的变化又反过来影响各发电机的输出功率，从而使各个发电机的功率、转速和转子之间的相对角度继续发生变化。

与此同时，由于发电机端电压和定子电流的变化，将引起励磁调节系统的调节过程；由于机组转速的变化，将引起调速系统的调节过程；由于电力网络中母线电压的变化，将引起负荷功率的变化；网络潮流的变化也将引起一些其他控制装置(如SVC、TCSC、直流系统中的换流器)的调节过程，等等。

所有这些变化都将直接或间接地影响发电机转抽上的功率平衡状况。

以上各种变化过程相互影响，形成了一个以各发电机转子机械运动和电磁功率变化为主体的机电暂态过程。

电力系统遭受大干扰后所发生的机电暂态过程可能有两种不同的结局。

—种是各发电机转子之间的相对角度随时间的变化呈摇摆(或振荡)状态，且振荡幅值逐渐衰减，各发电机之间的相对运动将逐渐消失，从而系统过渡到一个新的稳态运行情况，各发电机仍然保持同步运行。

这时，我们就称电力系统是暂态稳定的。

另—种结局是在暂态过程中某些发电机转子之间始终存在着相对运动，使得转子间的相对角度随时间不断增大、最终导致这些发电机失去同步。

目录1. 第一章 (2)2. 第二章 (2)2.1 习题2.1 (2)2.2. 习题2.2 (4)2.3. 习题2.3 (5)2.4. 习题2.4 (6)2.5. 习题2.5 (7)第三章 (8)3.1. 习题3.1 (8)3.2. 习题3.2 (10)3.3. 习题3.3 (12)3.4. 习题3.4 (13)第四章 (14)4.1. 习题4.1 (14)4.2. 习题4.2 (15)4.3. 习题4.3 (16)4.4. 习题4.4 (16)第五章 (17)5.1. 习题5.1 (17)5.2. 习题5.2 (18)5.3. 习题5.3 (19)1. 第一章略2. 第二章2.1 习题2.1500千伏线路有以下三种方案。

三种方案，导线水平排列，相间距11米。

求每公里电阻、电抗、电纳和电晕临界电压。

序号 截面积（mm 2） 直径（mm ）分裂间距（mm ） 1 2*630/55 34.3 500 2 3*400/50 27.6 500 34*300/4023.9500(1)(2)(3) 解：1） 每公里电阻：线路为钢芯铝线，截面积630/55mm 2前者表示铝线部分额定截面积630 mm 2，后者表示钢线部分额定截面积55 mm 2，计算时不予考虑。

则：kmSr /0248.063022.31Ω=⨯==ρ；同理得：230.026,0.026r r =Ω=Ω2）、每公里电抗： 几何均距：3312231311000*11000*2200013859.13mm m D D D D ===12131(34.3/2)*50092.60mmn eq n r rd d d ===10.015713859.130.01570.06283ln0.06283ln 0.323/km 92.602m eq D x r n =+=+=Ω同理可得：22151.10mm 0.289/kmeq r x ==Ω，，33214.39mm 0.266/kmeq r x ==Ω，3）、每公里电纳：666117.4517.451010 3.4810S /km 13859.13ln ln 92.6meqb D r ---=⨯=⨯=⨯ ，同理：66233.8610S /km, 4.18610S /kmb b --=⨯=⨯4）、电晕临界电压：详细过程见《电力系统稳态分析》第三版，陈珩编。

银川能源学院课程设计课程名称：电力系统分析设计题目：电力系统各元件数学模型的建立学院：电力学院专业：电气工程及其自动化班级：1302班_______________________ 姓名：王俊霞学号：1310240050 成绩：指导教师：李莉、张彦迪日期：2015年12月7日——2015年12月18日摘要 (3)第1章.同步发电机数学模型及运行特性 (4)第1节同步发电机的基本概念 (4)第2节同步发电机稳态数学模型 (5)第3节同步发电机的运行范围 (11)第2章.电力线路的参数及数学模型 (14)第1节电力线路的基本结构 (14)第2节电力线路的参数 (15)第3节电力线路的数学模型 (22)第3章.电力变压器的参数与数学模型 (25)第1节理想变压器 (25)第2节实际双绕组变压器 (28)第4章电力系统负荷 (30)心得体会 (32)致谢 (33)参考文献 (34)课程设计的考核表 (35)建立了同步发电机系统的数学模型，提出了考虑多种因素影响的电机参数计算方法。

对具有P绕组的凸极同步发电机进行了实验和仿真研究，证明了数学模型的正确性；对具有P棒的隐极同步发电机系统进行了仿真研究，指出了这种系统运行性能的优越性.关键词：同步发电机数学模型运行特性等效电路功率方程Machine is established, a mathematical model of excitation synchronous generator system is put forward considering various factors influence the motor parameter calculation method. Salient pole synchronous machine with P windings, has carried on the experiment and simulation prove the validity of the mathematical model; For the non salient pole synchronous generator system with P bars has carried on the simulation research, points out the superiority of the system operation performance.Keywords: synchronous generator mathematical model running characteristic equivalent circuit power equation第1章.同步发电机数学模型及运行特性第1节同步发电机的基本概念同步电机是一种交流电机，主要用做发电机使用，也可以做电动机用，一般用于功率较大、转速不要求调节的生产机械，如大型水泵、空压机和矿井通风机等。

10千伏配电网合环操作引起的事故跳闸现象分析发布时间：2021-06-24T16:23:03.677Z 来源：《中国电业》2021年6期作者：章辰铭，杨佳鑫，辛迪[导读] 通过配电网合环操作进行不停电负荷转移，章辰铭，杨佳鑫，辛迪国网上海市电力公司市北供电公司，上海200072摘要：通过配电网合环操作进行不停电负荷转移，可以保证用户的不间断供电，提高供电可靠性。

因合环点两侧系统不对称，环路中会产生环流，当电网结构和电气参数不合理时，较大的环流会导致开关误跳闸，对用户的可靠连续供电造成威胁。

本文对一起由10千伏配电网合环操作引起的跳闸事故进行分析，建立了系统的简化合环数学模型，采用叠加定理和戴维南等效原理对环流的稳态分量和暂态分量以及合环潮流进行了理论计算，找到有效减小环流的方法。

最后，给出一些预防措施。

关键词：配电网；合环操作；环流；合环冲击电流；跳闸1. 引言我国10kV配电网通常采用“闭环设计、开环运行”的供电方式[1]。

该种方式下，配电网具有双向供电或多电源供电的能力，通过配置分段开关或联络开关，给出线用户提供更加多样化的供电通道[2-4]。

合环倒电操作成为配网调度和运维工作中不可或缺的关键环节之一[5, 6]。

在这种“先通后断”的合环操作过程中，因合环开关两侧母线或线路存在电压差和系统阻抗，环路中会产生合环电流，当电网结构和电气参数不合理时，较大的环流会引起线路过载、绝缘破坏等问题，甚至引起过电流保护动作，导致开关误跳闸，对用户的可靠连续供电造成威胁[7]。

针对上述存在问题，许多学者进行了大量的研究，多集中在以下几个方面：合环系统的数学模型和计算方法[8-12]、合环环流产生的原因分析[13]、合环点的选择[14]以及合环决策系统的开发与应用[15]等。

文献[11]在解决合环操作冲击电流越限的问题上，采用了一种基于戴维南等值的冲击电流计算方法。

文献[16]分析了合解环操作的理论依据、操作规程，并结合合解环操作中出现的具体案例指出了操作过程中容易出现的一些问题并提出了相应的解决方案。

电力系统分析仿真实验报告一、实验目的本实验的目的是通过电力系统分析仿真来研究电力系统的稳态和暂态运行特性，并通过实验结果分析电力系统中存在的问题和改进方案。

二、实验原理1.电力系统稳态分析电力系统稳态分析是指在电力系统稳定运行条件下，对电力系统进行负荷流量和节点电压的计算和分析。

稳态分析的目的是确定电力系统的潮流分布、负荷特性和节点电压，从而评估系统的稳定性和能量传输效率。

2.电力系统暂态分析电力系统暂态分析是指在电力系统出现故障或突发负荷变化时，对系统暂时的电压、电流和功率进行计算和分析。

暂态分析的目的是研究系统在故障或负荷突变时的动态响应和稳定性，以便采取相应措施保障系统的安全稳定运行。

三、实验过程1.电力系统稳态分析实验（1）建立电力系统模型：根据实际情况，建立包含发电机、变电站、输电线路和负荷的电力系统模型。

（2）潮流计算：通过潮流计算方法，对电力系统的负荷流量、节点电压和功率分布进行计算。

（3）结果分析：分析潮流计算结果，评估系统的稳定性和能量传输效率，检查是否存在过负荷或电压偏差等问题。

2.电力系统暂态分析实验（1）建立电力系统模型：在稳态模型的基础上，引入系统故障或负荷突变事件，如短路故障、突发负荷增加等。

（2）暂态计算：通过暂态计算方法，对系统的电压、电流和功率在故障或负荷突变时的动态变化进行计算。

（3）结果分析：分析暂态计算结果，评估系统在故障或负荷突变时的动态响应和稳定性，检查是否存在电压暂降或过载等问题。

四、实验结果与分析1.电力系统稳态分析结果分析：根据潮流计算结果，评估系统的稳定性和能量传输效率，检查系统是否存在过负荷或电压偏差等问题。

如果存在问题，可以通过调整发电机发电功率、变压器变比或线路容量来改善系统运行状况。

2.电力系统暂态分析结果分析：根据暂态计算结果，评估系统在故障或负荷突变时的动态响应和稳定性，检查是否存在电压暂降或过载等问题。

如果存在问题，可以通过引入自动重启装置、电力调度系统等措施来提高系统的恢复能力和稳定性。

电力系统仿真实验指导书杨静编南京工业大学电气工程与控制科学学院2015年5月目录实验一大电流接地系统短路故障仿真实验... 错误!未定义书签。

实验二简单电力系统暂态稳定性仿真 ... 错误!未定义书签。

实验三电力系统潮流计算仿真实验....... 错误!未定义书签。

参考资料.................................................. 错误!未定义书签。

实验一大电流接地系统短路故障仿真实验一、实验目的与要求通过实验教学加深学生的基本概念，掌握电力系统各类短路故障的特点，使学生通过系统进行物理模拟和数学模拟，对大电流接地系统进行输电线路短路故障仿真实验，以达到理论联系实际的效果，提高学生的感性认识及对电力系统仿真过程的分析能力。

本实验要求学生掌握Simulink中电力系统常用元件的模型及使用方法，并了解建模的基本过程，以及完成模型的仿真，结合短路相关的理论知识对仿真结果加以分析。

二、实验内容搭建如图1-1所示的系统模型并仿真，该系统有3个电源，4条输电线路，在Line1的末端设置各种类型的短路故障，观察示波器中的电压和电流波形，记录下故障电压电流的有效值。

图1-1 大电流接地系统短路故障的Simulink仿真模型三、实验仪器设备及耗材1.每组计算机1台、软件套。

四、实验原理1、SimuLink简要说明SimuLink是基于MATLAB的图形化仿真设计环境，它是MATLAB提供对系统进行建模、仿真和分析的一个软件包。

它使用图形化的系统模块对动态系统进行描述，并在此基础之上采用MATLAB引擎对动态系统在时域内进行求解。

进入SimuLink的2种方法：1)在MATLAB命令行中敲出SimuLink，回车，就打开了SimuLink。

2)点击工具栏中的按钮，看图：图1-2 进入Simulink2、SimPowerSystems说明SimuLink下的SimPowerSystems可以实现电路、电力系统、电机、电力电子电路的建模与仿真分析，它提供了典型的电气设备和元件，比如变压器、传输线、电机、电力电子器件等等。

第二章 电力系统稳态模型习题1 双回110kV 架空线路、水平排列，线路长100km 。

导线型号为LGJ-150，线间距离为4m 。

（1）计算每公里线路的阻抗及电纳； （2）画出线路全长的等值电路并标上参数；（3）线路对地所产生的容性无功功率是多少（按额定电压计算）？习题2 某架空输电线，额定电压是220kV ，长为180km ，导线为LGJ-400，水平排列，线间距离为7m ，导线完全换位。

求该线路的参数R 、X 及B ，并作出等值电路图。

若以100MV A 、 220kV 为基准，求R 、X 、B 的标么值。

习题3 某6kV 电缆输电线路，长4km ，每公里长电缆的电路参数为 2.1r =Ω，0.1x =Ω，616010b −−=×Ω，计算此线路的参数。

若电缆输送电流为80A ，（1）计算线路电容的充电功率（按额定电压计算）与输送容量之比； （2）计算电抗与电阻之比， （3）画出等值电路。

习题 4 某变压器额定容量为31.5MV A ，变比为110/38.5kV ，200kW S P Δ=，%10.5%S U =，86kW O P Δ=，% 2.7%O I =，试求变压器参数并画出等值电路。

若以100MV A 及变压器额定电压为基值，求各参数的标么值。

习题5 某三相三绕组自耦变压器，容量为80000kV A ，变比为220/121/11kV ，容量比为100/100/50，185kW S P Δ=， %10.5%H M S U −=，'%18%H L S U −=，'%11.5%M L S U −=，337.5kW O P Δ=，%5%O I =，681kW H M S P −Δ=，'432kW H L S P −Δ=，'504kW M L S P −Δ=，其中'H L S U −、'M L S U −、'H L S P −Δ、'M L S P −Δ为未经归算的值。

本科毕业设计( 2015 届 )题目：相位差测量电路的设计学院：机电工程学院专业：自动化学生姓名：学号：指导教师：职称（学位）：讲师合作导师：职称（学位）：完成时间：2015 年 5 月 28日成绩：黄山学院教务处制原创性声明兹呈交的设计作品，是本人在指导老师指导下独立完成的成果。

本人在设计中参考的其他个人或集体的成果，均在设计作品文字说明中以明确方式标明。

本人依法享有和承担由此设计作品而产生的权利和责任。

声明人（签名）：年月日目录摘要 (1)英文摘要 (2)1 绪论 (2)1.1 研究背景及意义 (3)1.2 发展现状和发展趋势 (3)1.2.1 国外发展状况 (3)1.2.2 国内发展状况 (4)1.2.3 发展趋势 (5)2 相位差测量的基本原理 (5)2.1 相位的基本概念 (5)2.2 相位差测量原理 (5)2.3 电路设计原理 (6)3 设计与分析 (6)3.1 移相电路 (6)3.1.1 方案分析 (6)3.1.2 移相电路设计 (8)3.2 检测电路 (8)3.2.1 方案分析 (8)3.2.2 检测电路设计 (11)3.2.3 LM339特性分析 (12)3.2.4 双稳态触发器 (13)3.3 计数显示电路 (14)3.3.1 方案分析 (14)3.3.2 计数显示电路设计 (14)3.3.3 数码管工作原理 (15)4 仿真与调试 (16)5 实验分析 (18)总结 (19)参考文献 (20)致谢.................................................................................................错误!未定义书签。

附录 (21)相位差测量电路设计机电工程学院自动化专业指导老师：（讲师）摘要: 随着计算机以及电子技术的发展，相位差测量技术作为常用的信号测量技术，得到了快速发展，已经成为现代科学研究不可或缺的一部分。