电力系统稳态分析PPT教学课件

电力系统稳态分析
第三章 简单电力网络的计算和分析
电力系统潮流分布的概念
1、潮流分布
正常运行情况下，电力系统的电压和功率分布称为电力系统的潮流分 布。
2、潮流计算
正常运行情况下，电力系统电压和功率分布的计算称为潮流计算。
3、潮流计算的目的
为选择电气设备、导线截面和结线方式，为短路、稳定、经济运行计
算提供原始数据，为确定运行方式、安排检修计划提供依据，为继电
GT 2
jBT 2
1
G10
等值电路图
R12
jB10
jX 12
2
G20
R23
jX 23
3
G30
R34
jX 34
4
jB20
jB30
~ S 4 P4 jQ4
简化等值电路图
电力系统的等值电路由阻抗支路和对地导纳支路组成。
计算时，负荷一般以集中负荷表示，并且在计算中总是作为已知量。
Ⅲ G d
4、几个标志电压质量指标的计算
1) 电压降落 U U1 U2 相量差 2) 电压损耗
U U U 标量差 U U 100% 不超过10% 电压损耗百分比： U % U
1 2
1 2 N
3) 电压偏移
4) 电压调整
U U 100% 反映供电电压质量 电压偏移% U
已知首端电压和首端功率时：
S1 2 S12 P 2 Q12 P I R ( ) R 2 R 1 2 R U1 U1 U1
2
S1 2 S12 P 2 Q12 Q I X ( ) X 2 X 1 2 X U1 U1 U1
2
从功率损耗公式可看出：

3 6 10 13.8 15.75 18 20 35 (60) 110 (154) 220 330 500 注：括号内为将要淘汰的电压级
3.15 6.3 10.5 13.8 15.75 18 20 － － － － － － －
3 及 3.5 6 及 6.3 10 及 10.5 13.8 15.75 18 20 35 (60) 110 (154) 220 330 500
2、电力系统的接线方式
（1）接线方式分类
无备用接线方式—用户只能从一个方向获得电能的接线 方式，包括单回路放射式、单回路干线式、单回路链式接线；
无备用接线方式 （a）单回路放射式 （b）单回路干线式 （c） 单回路链式
（2）有备用接线方式
用户可以从两个或两个以上方向获得电能的接线方式。 包括双回路放射式、干线式、链式接线；环式接线和两端供 电方式。
三、联合电力系统
满足电力系统基本要求的措施很多，但根本的措施是
采用联合电力系统。
1、联合电力系统
将几个区域电力系统通过联络线路联系在一起所形成 的统一电力系统称为联合电力系统。 2、联合电力系统的优越性 电力系统为什么要互联并网运行呢？
（1）采用高效率大容量机组—减少备用容量。
（2）合理利用动力资源—水、火电互补。
1882年法国建立了世界上第一个电力系统，电压为直流 1500~2000V，输电距离57km，输电功率约1.5kW。 直流电的电压不能象交流电那样很方便的通过变压器升高或 降低，无法满足大容量远距离输电对高电压和用电对低电压的 要求。
（2）单相交流输电 1885年在制成单相变压器的基础上实现了交流输电，解 决了远距离大容量输电与低压用电之间的矛盾。 单相交流输电的主要缺陷是经济性差；单相用电设备的

2、电力网
电力网（电网）是由变压器和各种电压等级输电线路组成的， 用于电能输送和分配的网络。其中电压等级在220kV及以上的电 力网主要用于电能的远距离输送，称为输电网；110kV及以下的 电力网主要用于向用户配送电能，称为配电网。
3、动力系统
电力系统及其动力部分的总体称为动力系统。动力部分包 括火力发电厂的锅炉、汽轮发电机；水电厂的水库、水轮机 ；原子能电厂的反应堆、汽轮机等。
第一章 电力系统的基本概念
主要内容：
1.电力系统的概念和组成 2.电能变换和电源构成 3.电力系统的负荷 4.电力系统运行的特点及要求 5.电力系统的电压等级 6.电力系统的接线及中性点接地
第一节 电力系统概述
一、电力系统发展简史
1、电力系统的形成和发展
直流→单相交流→三相交流→交直流并存。 （1）最初的直流电力系统 1882年法国建立了世界上第一个电力系统，电压为直流 1500~2000V，输电距离57km，输电功率约1.5kW。 直流电的电压不能象交流电那样很方便的通过变压器升高或 降低，无法满足大容量远距离输电对高电压和用电对低电压的 要求。
（2）单相交流输电 1885年在制成单相变压器的基础上实现了交流输电，解 决了远距离大容量输电与低压用电之间的矛盾。 单相交流输电的主要缺陷是经济性差；单相用电设备的 瞬时功率是周期性变化的，所以无论是单相发电机和单相 电动机运行时振动都比较大。 （3）三相交流输电 1891年在制成三相变压器的基础上，德国建立第一个 三相交流输电系统。发电机功率230kVA电压95V、输电 线路电压25kV、输电距离178km、用电电压112V。
2、我国电力系统现状
（1）电网建设 目前我国已建成东北、华北、华中、华东、南方、西
南和西北七个区域电网。（如图所示）并在华中、南方、 西南、华东电网之间进行了联网。已初步建立了全国 统一电网。

有功负荷的变动幅度与变动周期的关系
负荷变 动幅度 大幅度 P 长周期 3 中幅度 P 中周期 2 小幅度 P1 短周期 负荷变 动周期
•一般情况下 一般情况下, 一般情况下,变动的幅度愈大, 变动的幅度愈大,变动的周期就愈长
5-1 电力系统中有功功率的平衡
频率调整的分类
•针对负荷的变化 针对负荷的变化, 针对负荷的变化 , 电力系统频率调 电力系统 频率调 整分为三种: 整分为三种: •一次调整 一次调整 •二次调整 二次调整 •三次调整 三次调整
5-1 电力系统中有功功率的平衡
编制有功日负荷曲线的传统方法
1
实时记录有功功率日负荷连续曲线( 实时记录有功功率日负荷连续曲线 ( 图中虚线), 图中虚线 ),然 ), 然 后将其加工为每小时阶跃变化的曲线( 后将其加工为每小时阶跃变化的曲线 ( 图中实线), 图中实线 ), 便于以小时为单位进行三次频率调整( 便于以小时为单位进行三次频率调整 ( 开机与网络 操作等) 操作等):两种曲线的最大、 两种曲线的最大、最小负荷及曲线下的面 积(电量) 电量)相等 收集用电大户申报的未来 若干天的预计负荷 参照长期积累的实测数据, 参照长期积累的实测数据 , 汇总、 汇总、调整用电量
负荷变 动幅度
P3 P2 P1 一次调整
三次调整
二次调整
负荷变 动周期
频率调整分级与负荷变动的关系
• 担任二次调整 担任二次调整任务的发电厂称为 二次调整任务的发电厂称为调频厂 任务的发电厂称为调频厂, 调频厂,其母线可作为潮流计 算的平衡节点 算的平衡节点 5-1 电力系统中有功功率的平衡
三次调整
5-1 电力系统中有功功率的平衡
有功功率负荷的变动规律
• 第三种( 第三种 ( P3):变动幅 度很大, 度很大 , 周期很长, 周期很长 , 基本可预计 基本 可预计( 可预计 (与季节 和气象 相关的生产 和生活负荷） 和生活负荷） • 总负荷 PΣ = P1 + P2 + P3