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电力系统稳态分析知识点汇总电力系统稳态分析知识点汇总Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT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、电力系统基本参量总装机容量系统中实际安装的发电机组额定有功功率的总和，其单位用千瓦（KW）、兆瓦（MW）或吉瓦（GW）。

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，其单位用兆瓦时，吉瓦时或太瓦时。

最大负荷电力系统总有功夫和在一年内的最大值，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 额定频率按国家标准规定，我国所有交流电系统的额定功率为50HZ。

最高电压等级是指该系统中最高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。

适用范围：供电可靠性要求不高的场合。

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。

适用范围：电压等级较高或重要的负荷。

四、电压等级及适用范围（*）制定标准电压的依据：1、三相功率正比于线电压及线电流 S=3UI。

当输送功率一定时，输电电压越高，则输送电流越小，因而所用导线截面积越小。

三相短路 )3(f 对称短路 两相相短路 )2(f 单相接地短路 )1(f 不对称短路 两相接地短路 )1,1(f 短路故障也称为横向故障 1.产生短路故障的主要原因是：电力设备绝缘损坏 引起绝缘损坏的原因：• 1).各种形式的过电压（如雷击过电压或操作过电压）引起 的绝缘子、绝缘套管表面闪络； • 2).绝缘材料恶化等原因引起绝缘介质击穿；• 3).恶劣的自然条件及鸟兽跨接裸露导体造成短路； • 4).运行人员的误操作等。

3.故障分类：一相断线和两相断线 短路故障也称为横向故障 注：1.单相接地短路发生的几率达65%左右。

2.短路故障大多数发生在架空输电线路。

3.电力系统中在不同地点发生短路，称为多重短路。

4.标幺制的优点：（1）线电压和相电压的标幺值相等； （2）三相功率和单相功率的标幺值相等； （3）能在一定程度上简化计算工作；（4）计算结果清晰，易于比较电力系统各元件的特性和参数等。

5.暂态分量：（又称自由分量或非周期分量）是按指数规律不断衰减的电流，衰减的速度与时间常数成正比。

结论：① 三相短路电流的周期分量是一组对称正弦量，其幅值Im 由电源电压幅值及短路回路总阻抗决定，相位彼此互差 1200；② 各相短路电流的非周期分量具有不同的初始值，并按照指数规律衰减，衰减的时间常数为Ta ③ 非周期分量衰减趋于零，表明暂态过程结束，电路进入新的稳定状态。

6.最大的短路电流瞬时值称为短路冲击电流 7.短路冲击电流出现的条件a 、短路前电路为空载状态b 、短路回路的感抗X 远大于电阻R ，即c 、短路冲击电流，在短路发生后约半个周期， 即 0.01s (设频率为50Hz ）出现。

式中：① KM 称为冲击系数，即冲击电流值相对于故障后周期电流幅值的倍数。

②其值与时间常数Ta 有关，通常取为1.8~1.9。

8. 短路全电流有效值用来校验设备的热稳定。

9.短路功率主要用于校验开关的切断能力 10. 各绕组的磁链方程由此可见，绕组的自感系数以及绕组间的互感系数，大部分是随角度的变化而周期性变化，求解发电机的运行状态十分不便。

电力系统稳态分析复习重点电力网络：电力系统中，由变压器、电力线路等变换、输电、分配电能设备所组成的部分电力系统结线图：地理、电气接线图。

总装机机容量:指该系统中实际安装的发电机组额定有功功率的总和。

年发电量：系统中搜有发电机组全年实际发出电能的总和。

最大负荷：指规定时间电力系统总有功功率负荷的最大值。

额定功率：按国家标准规定，我国所有交流电力系统的额定频率均为50Hz。

最高电压等级：该系统中最高电压等级电力线路的电压。

地理接线图：主要显示该系统中发电厂，变电所的地理位置，电力线路，以及他们相互间的联接。

电气接线图：只要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电机、电器。

线路之间的电气接线。

电能生产、运输、消费的特点：1电能与国民经济各个部门之间的关系都很密切2电能不能大量储存3生产、输送、消费电能各环节所组成的统一整体不可分割4电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速。

5对电能质量的要求颇为严格对电力系统运行的基本要求：1保证可靠地持续供电（第一、二、三级负荷）2保证良好的电能质量（电压、频率、波形质量）3保证系统运行的经济性结线方式：无备用（包括单回路放射式、干线式和链式网络）和有备用（双回路放射式、干线式、链式以及环式和两端供电网络）为什么电力系统要规定标准电压等级：从技术和经济的角度考虑，对应一定的输送功率和输送距离有一最合理的线路电压。

但是，为保证制造电力设备的系列性，又不能任意确定线路电压，所以电力系统要规定标准电压等级。

中性点分类：直接接地和不接地两类。

一般采用中性点不接地方式以提高供电可靠性。

隶属于中性点不接地的还有中性点经消弧线圈接地，所谓消弧线圈。

电力线路按结构可分架空线路（由导线、避雷线、绝缘子和金具等构成）和电缆线（导线、绝缘子、包护层等构成）路两大类。

导线：1普通钢芯铝线LGJ。

2加强型钢芯铝线LGJQ。

3轻型钢芯路线LGJQ扩径导线：是人为地扩大导线直径，但又不最大载流部分截面积的导线分裂导线作用：减少电晕和线路点坑，但与此同时，线路电容也将增大。

三相短路 )3(f 对称短路两相相短路 )2(f 单相接地短路 )1(f 不对称短路 两相接地短路 )1,1(f 短路故障也称为横向故障 1.产生短路故障的主要原因是：电力设备绝缘损坏 引起绝缘损坏的原因：• 1).各种形式的过电压(如雷击过电压或操作过电压）引起 的绝缘子、绝缘套管表面闪络； • 2)。

绝缘材料恶化等原因引起绝缘介质击穿；• 3）.恶劣的自然条件及鸟兽跨接裸露导体造成短路; • 4）。

运行人员的误操作等。

3.故障分类：一相断线和两相断线 短路故障也称为横向故障 注:1.单相接地短路发生的几率达65％左右。

2.短路故障大多数发生在架空输电线路。

3。

电力系统中在不同地点发生短路，称为多重短路。

4。

标幺制的优点：(1)线电压和相电压的标幺值相等；(2）三相功率和单相功率的标幺值相等； (3）能在一定程度上简化计算工作；（4)计算结果清晰，易于比较电力系统各元件的特性和参数等.5.暂态分量:（又称自由分量或非周期分量)是按指数规律不断衰减的电流，衰减的速度与时间常数成正比。

结论：① 三相短路电流的周期分量是一组对称正弦量，其幅值Im 由电源电压幅值及短路回路总阻抗决定,相位彼此互差 1200；② 各相短路电流的非周期分量具有不同的初始值，并按照指数规律衰减，衰减的时间常数为Ta ③ 非周期分量衰减趋于零，表明暂态过程结束，电路进入新的稳定状态。

6。

最大的短路电流瞬时值称为短路冲击电流 7。

短路冲击电流出现的条件a 、短路前电路为空载状态b 、短路回路的感抗X 远大于电阻R ，即c 、短路冲击电流，在短路发生后约半个周期， 即 0.01s （设频率为50Hz ）出现.式中:① KM 称为冲击系数，即冲击电流值相对于故障后周期电流幅值的倍数。

②其值与时间常数Ta 有关，通常取为1.8~1。

9。

8。

短路全电流有效值用来校验设备的热稳定。

9。

短路功率主要用于校验开关的切断能力 10. 各绕组的磁链方程由此可见,绕组的自感系数以及绕组间的互感系数，大部分是随角度的变化而周期性变化，求解发电机的运行状态十分不便.11.派克变换就是将a 、b 、c 三相电流、电压及磁链经过某种变换（变换的方法不唯一)转换成另外三组量，即d 轴、q 轴、零轴分量,完成了从a 、b 、c 坐标系到d 、q 、o 坐标系的变换。

第一部分电力系统稳态分析第一章电力系统的基本概念一、基本要求掌握电力系统的组成和生产过程、电力系统运行的特点和基本要求；了解电力系统负荷的构成；掌握电力系统结线方式、电力系统的电压等级、电力系统中性点运行方式。

二、重点内容1、电力系统运行的特点电能具有易于转换、输送，便于实现自动化控制的优点；电能传输速度非常快；电能在电网中不能大量储存，只能转化成其它能量达到储存的目的（如蓄电池）。

2、电力系统运行的基本要求是：可靠、优质、经济。

3、电力系统结线方式电力系统结线方式分为无备用和有备用结线两类。

无备用结线包括单回路放射式、干线式和链式网络，有备用结线包括双回路放射式、干线式、链式以及环式和两端供电网络。

4、电力系统的电压等级国家标准规定的标准电压等级主要有：3kV 、6kV 、10kV 、35kV 、110kV 、220kV 、330kV 、500kV、750kV ……。

5、电力系统中性点运行方式中性点运行方式主要分为两类：中性点直接接地和不接地，其中中性点不接地还包含中性点经消弧线圈接地。

中性点直接接地系统称为大电流接地系统；中性点不接地系统称为小电流接地系统。

综合考虑系统供电的可靠性以及设备绝缘费用的因素，在我国110kV及以上电压等级的系统采用中性点直接接地，35kV及以下电压等级的系统采用中性点不接地或经消弧线圈接地（35kV及以下电压等级的系统当单相接地的容性电流较大时，中性点应装设消弧线圈）。

三、例题分析例1-1: 举例说明无备用结线和有备用结线的优缺点。

解: (1) 无备用结线：每一个负荷只能由一回线供电，因此供电可靠性差；其优点在于简单、经济、运行方便。

G图1-1 无备用结线图1.1中，发电机额定容量为30MVA，输出电压等级为10kV。

经过升压变压器T-1，将电压等级升高到110kV。

L-1为110kV电压等级的高压输电线路，长度为80km。

T-2是降压变压器，将电压等级由110kV降为6kV。

电力系统稳态分析复习思考题答案附后课件可编辑HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】设节点1电压为1U ，节点2的电压2U ，节电1电压超前节点2电压的相角为δ，Q P 、分别为从节点1向节点2传输的有功功率和无功功率。

由于高压电力网络中R X >>，NN U QX U QX PR U U U ≈+≈-=∆21，22111112221NN N N U PX U QR PX U U U U tg U U U tg U U U tg ≈-=≈≈∆-=∆+=---δδδδδ， 所以XU U U Q N )(21-=，X U P N 2δ=，当21U U >时，0>Q ；当21U U <时，0<Q 。

即无功功率总是从电压高的节点向电压低的节点传输。

当0>δ时，0>P ；当0<δ时，0<P ，即有功功率总是从电压相位超前的节点向电压相位滞后的节点传输。

8、求图示网络的有功分点、无功分点。

线路单位长度参数+Ω/km 。

解：将电网在电源点1拆开得到以下的两端电压相等的两端供电网。

由于各线路的单位长度的参数相等，所以该电网为均一网，根据均一网供载功率的计算公式得：)(6.0533.0)58()6.5533.8(~~~)(4.6467.9)161217()1217()710(17)58(~)(6.5533.8)161217(16)710()1612()58(~212231312MVA j j j S S S MVA j j j S MVA j j j S +=+-+=-=+=+++⨯++⨯+=+=++⨯+++⨯+= 电力网的初步功率分布如图，由图可知负荷点③既是有功功率分点，也是无功功率分点。

9、图示环网中变压器的变比均为实际变比，请指出是否存在循环功率如存在循环功率，请指出循环功率的方向若忽略电网各元件的电阻，请指出循环功率的性质。

国网考试复习笔记-稳态小伙伴们！今天咱来聊聊国网考试中稳态这部分的复习笔记哈。

一、稳态的基本概念。

咱得先搞清楚啥是稳态呀。

稳态呢，简单来说，就是系统在受到外界干扰后，经过一段时间，能自动恢复到原来的稳定状态。

就好比你家里的空调，不管外面天气多热或者多冷，你把温度设定好了，它就能一直保持在那个温度附近，这就是一种稳态啦。

在咱们国网考试里，这可是个重要的基础概念，得记牢咯。

二、电路稳态分析。

1. 直流稳态电路。

直流稳态电路就是电路中电流和电压都不随时间变化的情况。

这时候呢，电容就相当于开路，因为电容充满电后就不会再有电流通过啦；电感就相当于短路，因为在直流稳态下，电感对电流没有阻碍作用。

比如说一个简单的直流电路，里面有电阻、电容和电感，当达到稳态时，咱就可以根据电容开路、电感短路的特点来分析电路，计算电流和电压啥的，是不是还挺有意思的？2. 正弦稳态电路。

正弦稳态电路就稍微复杂一点啦。

电路中的电压和电流都是按照正弦规律变化的。

这时候咱得引入相量的概念，把正弦量用相量来表示，这样计算起来就方便多了。

比如说有个RLC串联的正弦稳态电路，咱可以通过计算电路的阻抗，然后根据欧姆定律的相量形式来求出电流相量，再进一步求出电压相量。

这里面涉及到一些复数的运算，刚开始可能会觉得有点头疼，但是多做几道题就熟练啦。

三、电力系统稳态分析。

1. 电力系统的潮流计算。

潮流计算可是电力系统稳态分析里的重头戏哦。

它就是要计算电力系统中各个节点的电压和功率分布情况。

常用的方法有节点电压法和回路电流法。

节点电压法就是以节点电压为未知量，根据节点的功率平衡方程来求解；回路电流法就是以回路电流为未知量，根据回路的电压平衡方程来求解。

这两种方法各有优缺点，具体用哪种得根据实际情况来定。

比如说一个大型的电力网络，节点比较多的时候，可能节点电压法就更合适一些。

2. 电力系统的频率和电压调整。

电力系统的频率和电压得保持在一个合适的范围内，不然会影响到电力设备的正常运行。