第二章 电力系统的运行状态及

电网电力系统运行四种状态解析全套一、正常状态。

在正常运行状态下，电网中总有功和无功功率出力能与负荷总的有功和无功功率的需求达到平衡；电网的各母线电压和频率在正常运行的允许偏差范围内；各电源设备和输变电设备均在规定的限额内运行;电力系统有足够的旋转备用和紧急备用以及必要的调节手段，使电网能承受正常的干扰（如无故障断开一台发电机或一条线路），而不会使电网中各设备过载，或电压和频率偏差超出允许范围。

在正常运行状态下，系统不仅能以电压和频率合格的电能质量满足客户的用电需求，而且还有适当的安全储备，电网能承受正常扰动所不断造成的有害的后果（如设备过负荷等），对不大的负荷变化能通过调节手段，可从一个正常运行状态变化到另一个正常运行状态。

此时,电网调度中心的任务是使系统维持在正常运行状态。

针对电力系统中每时每刻变化的负荷，调节发电机的出力，使之与负荷的需求相适应，以保证电能的频率质量。

同时，还应在保证安全运行的条件下，实现电力系统的经济运行。

二、警戒状态。

电力系统受到灾难性扰动的机会不太多，大量的情况是在正常状态下由于一系列不大的扰动的积累，使电力系统的安全水平逐渐降低，以致进入警戒状态。

在警戒状态下，虽然电压、频率等都在容许范围内，但系统的安全储备已经减少，抗外界扰动的能力降低，个别元件或地区的运行参数已临近安全范围的边缘，扰动将使运行进入紧急状态。

此时当发生一些不可预测的扰动或负荷增长到一定程度，就可能使电压、频率的偏差超过容许范围，某些设备发生过负荷,使系统的安全运行受到威胁。

对处于警戒状态的电力系统，电网调度自动化系统要随时监测系统的运行情况，并通过静态安全分析、暂态安全分析等应用软件，对系统的安全水平作出评价。

当发现系统处于警戒状态时，应及时向调度人员作出报告，调度人员应及时采取预防性控制措施，如增加和调整发电机出力、调整负荷、改变运行方式等，使系统尽快恢复到正常安全状态。

三、紧急状态。

若系统处于警戒状态时，调度人员没有及时采取有效的预防性措施，或正常运行状态的电力系统一旦发生一个足严重的扰动（包括负荷的剧烈变动和各种严重故障），系统就会从警戒状态进入紧急状态。

继电保护定值管理规定第一章总则第一条继电保护定值管理规定是为了规范继电保护定值的编制、管理和变更工作，保证电力系统的安全稳定运行。

第二条继电保护定值管理规定适用于发电厂、变电站和配电站的继电保护定值管理工作。

第三条继电保护定值管理工作应当遵循以下原则：（一）科学、准确、可靠。

定值应当根据电力系统的运行特点和设备技术参数，科学合理、准确可靠。

（二）规范、标准。

定值应当符合国家相关继电保护技术标准和规范要求。

（三）动态、适应。

定值应当与电力系统的运行状态和设备状态相适应，随时进行动态调整。

（四）协同、配合。

继电保护定值管理应当与电力系统的运行管理和设备运维相协同配合。

第二章继电保护定值编制第四条继电保护定值的编制应当按照规定的程序进行。

第五条继电保护定值的编制应当有明确的责任部门和责任人。

第六条继电保护定值的编制应当充分考虑电力系统的运行特点、设备技术参数和事故情况。

第七条继电保护定值的编制过程中，应当精确计算和测量各种参数，确保定值的准确性。

第八条继电保护定值的编制应当包括定值计算和校验两个方面。

1. 定值计算（一）定值计算应当完整、全面。

需要计算的定值应全部列出，不存在遗漏情况。

（二）定值计算应当根据所采用的继电保护技术标准和规范进行。

2. 定值校验（一）定值校验应当由专业人员进行。

（二）定值校验应当采取多种手段和方法，确保定值的准确性。

第九条继电保护定值的编制应当有技术文件和记录，方便管理和查阅。

第三章继电保护定值管理第十条继电保护定值管理工作应当建立完善的管理体系。

第十一条继电保护定值管理工作应当有专人负责，明确责任和权限。

第十二条继电保护定值管理应当有定期的检查和评估，发现问题及时予以整改。

第十三条继电保护定值管理应当有规范的操作程序和工作指南。

第十四条继电保护定值管理应当有相应的管理软件和工具，提高管理效率。

第四章继电保护定值变更第十五条继电保护定值的变更应当经过专业技术评估和审批。

第十六条继电保护定值的变更应当有明确的变更流程和程序。

第一章习题、思考题1．电能的生产有哪些主要特点？对电力系统运行的总体要求要求是什么？特点：电力系统结构复杂而庞大，电能不能储存，暂态过程非常迅速，对国民经济各部门都特别重要。

P1 总体要求：保证供电可靠性，保证电能质量，保证运行的经济性（安全、优质、经济、环保）P22．电力系统有哪些运行状态？它们的主要特征是什么？运行状态：正常、警戒、紧急、崩溃、恢复，P21主要特征：P223．电力系统自动化包括哪些主要内容？按电力系统的运行管理区，可将电力系统自动化分为电力系统调度自动化、发电车自动化、变电站自动化、配网自动化。

从电力系统自动控制的角度，可分为电力系统频率和有功功率自动控制、电力系统电压和无功功率自动控制、电力系统安全自动控制，电力系统中的断路器自动控制等。

P6第二章习题、思考题1．电力系统调度自动化是如何实现的？采集电力系统信息并将其传送到调度所，对远动装置传来的信息进行实时处理，做出调度决策，将调度决策送到电力系统去执行，人机联系。

P24~P272．电网调度自动化系统的基本构成包括哪些主要的子系统？试给出其示意图。

子系统：电力系统监视控制，电力系统频率和有功功率自动控制，电力系统电压和无功功率控制，电力系统安全控制。

P27~P313．电网调度自动化系统主要有哪些信息传输通道（信道）？信道包括调制器、通信线路和解调器。

P38~P42信道种类：远动与载波电话复用电力载波通道，无线信道，光纤通信，架空明线或电缆传输远动信息。

4．电力系统常采用什么调度方式？分层调度有何主要优点？我国电网调度目前分为哪些层次？常采用分层调度控制，其优点为：便于协调调度控制，提高系统可靠性，改善系统响应。

P55我国电网调度的层次：国家调度中心、大区电网调度中心、省调度中心、地区调度所、县级调度所。

第三章习题、思考题1．频率偏离额定值对用户有何影响？频率变化会引起异步电动机转速变化，这会使得电动机所驱动的加工工业产品的机械的转速发生变化，使某些产品出现次品或废品；频率波动会影响某些测量和控制用的电子设备的准确性和性能，频率过低时有些设备甚至无法工作；频率降低会使电动机的转速和输出功率降低，导致其所带动机械的转速和出力降低，影响电力用户设备的正常运行。

电力系统暂态分析第一章1、电力系统运行状态的分类答：电力系统的运行状态分为稳态运行和暂态过程两种，其中暂态过程又分为波过程、电磁暂态过程和机电暂态过程。

波过程主要研究与大气过电压和操作过电压有关的电压波和电流波的传递过程；电磁过渡过程主要研究与各种短路故障和断线故障有关的电压、电流的变化，有时也涉及功率的变化；机电暂态过程主要研究电力系统受到干扰时，发电机转速、功角、功率的变化。

2、电力系统的干扰指什么？答：电力系统的干扰指任何可以引起系统参数变化的事件。

例如短路故障、电力元件的投入和退出等。

3、为什么说电力系统的稳定运行状态是一种相对稳定的运行状态？答：由于实际电力系统的参数时时刻刻都在变化，所以电力系统总是处在暂态过程之中，如果其运行参量变化持续在某一平均值附近做微小的变化，我们就认为其运行参量是常数（平均值），系统处于稳定工作状态。

由此可见系统的稳定运行状态实际是一种相对稳定的工作状态。

4、为简化计算在电力系统电磁暂态过程分析和机电暂态过程分析中都采用了那些基本假设？答：电磁暂态分析过程中假设系统频率不变，即认为系统机电暂态过程还没有开始；机电暂态过程中假设发电机内部的机电暂态过程已经结束。

第一章：1、电力系统的故障类型答：电力系统的故障主要包括短路故障和断线故障。

短路故障（又称横向故障）指相与相或相与地之间的不正常连接，短路故障又分为三相短路、两相短路、单相接地短路和两相短路接地，各种短路又有金属性短路和经过渡阻抗短路两种形式。

三相短路又称为对称短路，其他三种短路称为不对称短路；在继电保护中又把三相短路、两相短路称为相间短路，单相接地短路和两相短路接地称为接地短路。

断线故障（又称纵向故障）指三相一相断开（一相断线）或两相断开（两相断线）的运行状态。

2、短路的危害答：短路的主要危害主要体现在以下方面：1）短路电流大幅度增大引起的导体发热和电动力增大的危害；2）短路时电压大幅度下降引起的危害；3）不对称短路时出现的负序电流对旋转电机的影响和零序电流对通讯的干扰。

1，电力系统运行状态由【运行参量】来表述；包括功率，电压，电流，频率，相间角位移2，电力系统运行状态：【稳态】【暂态】3，电力系统的暂态过程可以分为【波过程】【机电过程】【电磁过程】4，电力系统短路故障有【三相短路】【两相短路】【单相短路接地】【两相短路接地】，单相短路占绝大多数；【三相断路】三相回路是对称的，其余都不对称。

4.5在简单电力系统中，如某点的三序阻抗相等，发生不同类型短路故障时，按对发电机并列运行暂态稳定性影响从大到小排序：三相短路、两相短路接地、两相短路、单相接地短路5，减少短路电流对电力系统危害的措施为：用【电抗器】限制短路电流的数值，用【继电保护装置】限制短路电流存在的时间。

【重合闸】临时性会自然恢复的短路；6，短路故障又称【横向故障】，断线故障【纵向故障】7，各元件参数标幺值计算法：准确计算法电抗有名值不归算；近似计算法归算；8，无穷大电力系统是指电源的【幅值】【频率】在故障过程中能维持不变。

9，短路后全电流由周期分量和非周期分量组成，两部分中属于交流分量的是【周期】分量,属于直流分量的是【非周期】分量10，短路冲击电流ia在短路发生经过【半个周期】（f为50HZ时时间为0.01s）出现，主要用于【检验电气设备，载流导体的动稳定度】；短路电流有效值It检验开关断流能力。

11，电动机容量大于12MW，所以发电机短路电流冲击系数取1.8；电动机冲击系数取1.912，短路电流计算法有【准确计算法】【准确计算法】，准确计算法按变压器【实际变比】计算；准确计算法按变压器【额定电压的平均值之比】计算1. 何为派克变换，实质是什么？研究同步发电机基本方程式时，为什么要进行派克变换？答：派克变换是将空间静止不动定子A、B、C三相绕组用两个随转子同步旋转的绕组和一个零轴绕组来等效替换，两个随转子同步旋转的绕组一个位于转子d 轴方向，称为d轴等效绕组；一个位于q轴方向称为q轴等效绕组。

派克变换的目的是将原始磁链方程中的变系数变换为常系数，从而使发电机的原始电压方程由变系数微分方程变换为常系数微分方程，以便于分析计算。

电力系统运行状态分析及控制摘要：社会经济的快速发展和科学技术的不断进步，对电力系统的运行状态分析和控制已经引起了人们的高度关注，电力系统在现实生活中发挥着十分重要的作用。

基于此，本文重点介绍了电力系统运行状态和控制，以期为电力部门提供参考依据。

关键词：电力系统运行状态分析控制引言社会经济的发展和科技的进步在很大程度上推动了人们生活水平的提升，人们的日常生产生活与电力息息相关。

而电力系统在国家工业化发展进程中也占据了重要位置。

只有确保电力系统可以安全、稳定、可靠的运行，才能为工业生产和人们生活供应提供所需的电能。

近些年来，因电力系统运行造成的安全事故经常出现，严重威胁着人们生命财产安全和社会经济的发展。

所以，只有确保电力系统安全运行，不管是对电力系统本身还是人们的生产生活，都具有重要的现实意义。

1、电力系统运行的状态分析1.1电力系统运行的正常状态对于一个完整的电力系统来说，主要是由变压器、用电设备、输配电线路以及发电机五部分组成。

电力系统运行的主要特点是用电、配电、发电、输电同时进行。

因此，为了向用户提供质量合格的连续电能，通过电力系统发电机发出的与电力系统负荷消耗中无功功率和有功功率的时间始终是同步进行，同时还要确保线路上的功率潮流、发电机发出的有功和无功功率与系统之间的各级电压要在安全运行的范围内进行。

为了保证电力系统这种正常运行的状态，应具备两个基本要素：其一，应在相同频率下保持电力系统中的所有发电机可以同步运行；其二，对于电力系统中的所有电气设备可以满足各种工况下保持正常的状态。

电力系统在正常运行的过程中，可以有能力选择必要或紧急备用的措施进行调节，确保在正常干扰的状态下电力系统不会有任何意外情况出现，也不会使频率和电压偏差超过允许的范围或者电力系统中的相关设备出现过载等。

为了使电力系统可以由正常运行状态转变为正常连续运行状态，可以采取正确的措施调节电力系统的较小负荷变化。

实际上，电力系统在正常运行的情况下可以进行经济运行调度，这样最终的安全性能也会提升。

电力系统运行状态检测与分析随着社会经济的发展和人们对电力需求的不断增长，电力系统作为现代社会运行的重要基础设施，其安全可靠的运行变得越来越重要。

为了确保电力系统的正常运行，及时检测和分析电力系统的运行状态成为一项关键任务。

电力系统运行状态的检测是指通过对电力系统中各个设备、回路和操作参数的监测和记录，实时获取电力系统的运行信息，包括电压、电流、功率、频率等参数，以及各个节点的状态。

一旦电力系统发生异常或故障，可以及时发现并采取相应的措施进行修复，以防止系统更大范围的事故发生。

电力系统运行状态的分析是指根据检测到的系统运行数据，利用数据统计和分析方法，对电力系统的运行状况进行评估和分析。

通过对系统历史数据的分析，可以揭示系统存在的潜在问题，发现系统的薄弱环节，进而制定相应的调整策略，提高电力系统的安全性和可靠性。

在电力系统运行状态检测和分析中，首先需要建立一套完备的监测系统。

该系统可以由各种传感器、仪表和数据采集装置组成，能够对电力系统中的各个部分进行实时监测，并将数据传输至中央服务器或监控中心。

同时，该系统还应具备远程监控和集中控制的能力，以实现对电力系统运行状态的全面管理。

接下来，对于电力系统运行状态的检测和分析，需要利用大数据分析技术。

通过对大量的数据进行采集和处理，可以识别系统中的异常情况，并对其进行故障诊断和预测。

其中，机器学习和人工智能技术的应用，可以有效地提高系统异常检测的准确性和效率，为运维人员提供更可靠的决策依据。

此外，针对电力系统的运行状态检测和分析，还可以利用物联网技术进行实时监测和远程管理。

通过将各个设备和回路连接至互联网，可以实现对电力系统运行情况的实时远程监控，避免了人工巡检的繁琐和主观性带来的不确定性。

同时，还可以利用云计算平台进行数据存储和处理，使得电力系统运行状态的检测和分析更加高效和可靠。

最后，电力系统运行状态检测和分析的结果应该及时反馈给相关的运维人员和决策者。

1、电力系统各类元件的额定电压与电力网的额定电压有什么关系？＊发电机的额定电压与系统的额定电压为同一等级时,发电机的额定电压规定比系统的额定电压高5 ％＊电力线路和系统的额定电压相等，称为网络的额定电压*根据T的功率传输方向，规定T接受功率侧的绕组为一次绕组，输出功率侧的绕组为二次绕组。

一次绕组相当于受电设备时，变压器额定电压与系统的额定电压相等，但直接与发电机联接时，其额定电压则与发电机的额定电压相等。

二次绕组的作用相当于供电设备，考虑其内部电压损耗，额定电压规定比系统的额定电压高10% ，如果变压器的短路电压小于7％或直接（包括通过短距离线路）与用户联接时，则规定比系统的额定电压高5％。

分接头的额定电压规定为：主抽头额定电压加上主抽头额定电压乘以分接头档位.例如对于＋5％抽头，升压变压器为242+0。

05*242=254。

1kV对于-5％抽头，升压变压器为242-0.05×242=229。

9kV，同样对于＋5％抽头，降压变压器则为220+0。

05＊220=231kV同样对于—5％抽头，降压变压器则为220-0.05＊220=209kV第二章1、试绘制电力网计算中，单位长度输电线路等值电路采用的等值电路.等值电路有哪些参数？各参数反映什么的物理现象？单位长度输电线路等值电路:如图所示其中参数电阻r0反映线路通过电流时产生有功功率损；电感L0反映载流导线产生磁场效应；电导g0反映线路绝缘介质中产生泄漏电流及导线附近空气游离而产生有功功率损失;C0反映带电导线周围电场效应。

2、何谓一相等值参数？电力系统的运行状态基本上是三相对称的(如正常运行状态).因此，只要研究一相电路情况就可以了。

电力系统的元件按三相连接，一般三相等值电路有星形和三角形两种。

为了便于应用一相等值电路进行分析计算，常把三角形电路化为星形电路.星形电路等值电路中的参数（计及了其余两相影响（如互感等））称作的一相等值参数.3、什么是导线的自几何均距？试写出圆柱形导线和的自几何均距分裂导线自几何均距计算公式。

第一章概论5%（4学时）1-1对电力系统运行的基本要求有哪些?1-2简述电力系统自动化的重要性?1-3电力系统自动化包含哪些内容?每一项的功能是什么?1-4用示意图的形式描述电力系统的运行状态及其相应的转换关系。

并叙述各个状态下系统相应的调度控制，电力系统调度自动化是如何实现的?1-5画出电力系统自动控制系统工作模式图，并叙述其控制原理？第二章电力系统频率及有功功率的控制40%(14学时) 2-1电力系统有功功率控制的必要性有哪些?2-2电力系统频率控制的必要性有哪些?2-3用原动机和发电机的电磁转矩特性说明发电机单机运行时调速系统的调节原理？2-4用原动机和发电机的电磁转矩特性说明发电机组并网运行时转速调节的基本原理？2-5机械液压调速器由哪几部分组成?叙述各部分的调节原理,A′B′,A″B″˛˛是由哪部分怎样调节的结果?B″AA″′2-6什么是调速系统的失灵区?写出数学表达式.2-7叙述模拟电气液压调速器中电液转换及机液随动系统的调节原理.2-8分别叙述模拟电气液压调速器在发电机组未并网和并网运行时的调节原理.2-9画出发电机和负荷的功率频率静态特性？并推导发电机和负荷的传递函数.2-10作图并说明电力系统等效发电机组的静态调节特性,写出数学表达式.2-11作图并说明电力系统负荷的静态频率调节特性,写出数学表达式.2-12作图并说明电力系统的频率控制的基本原理,并说明什么是频率的一次调整?2-13什么是频率的二次调整?哪点是一次调整?哪点是二次调整?写出数学表达式.2-14调速器失灵区对频率调整有影响吗?2-15联合电力系统频率和有功功率控制中传输线功率变化的传递函数为ΔP ti* (s)=ωe∑T ij*1/S[ΔF i*(S)-ΔF j*(S)] (j=1,2,…,n)试画出其传递函数框图.2-16有两区域电力系统组成的无二次调频的联合系统,求系统中有单位阶跃负荷波动∆P L1*,∆P L2*时,稳态频率差变化式和联络线上功率变化式？PL1 R1 KL1Pt PL2R2KL22-17两区域电力系统组成的无二次调频的联合电力系统如下图,写出稳态时两区域功率平衡方程关系式？(R1,R2为调差系数)PL1 R1 KL1Pt PL2R2KL22-18两区域电力系统组成的无二次调频的联合电力系统如下图,当∆P L1≠0,∆P L2≠0时,求稳态时频率差∆f=？(R1,R2为调差系数)PL1 R1 KL1Pt PL2R2KL22-19两区域电力系统组成的无二次调频的联合电力系统如下图,当∆PL1≠0,∆P L2≠0时,求稳态时传输功率变化量∆Pt=？(R1,R2为调差系数)PL1 R1 KL1Pt PL2R2KL22-20两区域电力系统组成的无二次调频的联合电力系统如下图,当∆P L1=0,∆P L2≠0时,求稳态时频率差∆f=？稳态时传输功率变化量∆Pt=？并说明怎样体现联合电力系统的优越性的?(R1,R2为调差系数)PL1 R1 KL1Pt PL2R2KL22-21两区域电力系统组成的有二次调频的联合电力系统,两区域的区域控制偏差为ACE1= ∆P t1*+B1∆f1*,ACE2=∆P t2*+B2∆f2*,写出相应的控制功率表达式,调节结束时式中各量等于多少?2-22电力系统自动调频方法中什么是主导发电机法?写出调节准则?2-23作图并说明电力系统自动调频方法中什么是积差调节法?写出调节准则?2-24电力系统调度自动化中,自动发电控制的基本目标是什么?哪些目标与频率的一次调整有关? 哪些目标与频率的二次调整有关?2-25电力系统频率的调整为何要分为一次调整和二次调整?它们有何本质上的区别?2-26电力系统经济调度的目的和内容是什么?2-27某一单区域电力系统,系统总额定容量为2000MW正常运行的负荷为1000MW,等效发电机的调差系数为4.8%,负荷调节效应系数为0.5,若负荷增为20MW,求(1)系统的稳态频率值?(2)新稳态下发电机增加的功率是多少? (3)新稳态下负荷调节效应引起的功率变化是多少?2-28某电力系统只有两台发电机组并联运行向负荷供电,其中,1号机的额定功率为200MW,空载频率51Hz, 满载频率49Hz, 2号机的额定功率为100MW,空载频率51.5Hz, 满载频率49Hz,设该系统不进行二次调频.(1)求两机组的调差系数? (2)当频率为f=f e=50Hz时,求此时总负荷为多少? (3)若总负荷在(2)的基础上又增加70MW,则系统频率和两机组的出力各是多少?2-29有三台发电机在公共母线上并列运行,1号机的额定功率为100MW,发电机的调差系数为5.1%。

电力系统是由发电厂、输电线路和变电站等组成的，它的运行状态通常包括正常运行、过载运行、短路运行和停机状态等。

这些状态之间存在着一定的转变关系，下面我将对电力系统的各种运行状态及其转变关系进行简要的介绍。

一、正常运行状态1. 正常运行状态是指电力系统在正常负荷条件下运行时的状态。

在这种状态下，发电厂、输电线路和变电站等设备都在正常工作范围内，并且系统中没有出现异常情况。

此时，电力系统可以正常供电，满足用户的用电需求。

2. 正常运行状态的特点是电压、频率和功率等参数都处于稳定状态，各设备运行平稳，系统可靠性高。

二、过载运行状态1. 过载运行状态是指电力系统在负荷超出额定容量时的状态。

这种情况通常发生在节假日、特殊气象条件等情况下，系统负荷突然增大，超出了设备的承载能力。

2. 过载运行状态下，系统中的设备工作在超负荷状态下，电压、频率等参数可能会出现波动，设备运行稳定性下降，存在着一定的安全隐患。

三、短路运行状态1. 短路运行状态是指电力系统在发生短路故障时的状态。

短路故障是指系统中的两个或多个导体之间发生短路，导致电流异常增大的现象。

2. 短路运行状态下，系统中的电流急剧增大，可能导致设备损坏，甚至引发火灾、爆炸等危险情况，需要及时采取措施进行处理。

四、停机状态1. 停机状态是指电力系统因计划性维护、故障修复等原因而停止运行的状态。

在停机状态下，系统中的设备停止工作，停止供电，需要等待维修或其他处理。

2. 停机状态通常不会持续很长时间，一般是为了维护设备、排除故障等目的而进行的临时性措施。

电力系统的运行状态之间存在着一定的转变关系。

正常运行状态可能向过载运行状态转变，当负荷突然增大时，系统可能从正常运行状态转变为过载运行状态。

同样，过载运行状态也可能向短路运行状态转变，当过载持续时间过长时，系统可能发生短路故障。

而短路运行状态则可能导致系统停机，需要进行故障排除和设备维修后，才能恢复正常运行状态。

电力系统的各种运行状态及其转变关系对于电力系统的安全稳定运行具有重要意义。