大工13秋《电力系统分析》辅导资料十七

大连理工大学网络教育学院

电力系统分析辅导资料十七

主 题： 电力系统分析（第一至五章） 学习时间： 2014年1月20日－1月26日

内 容：

这周我们将复习电力系统分析的第一至五章，下面我们开始一起学习吧。 第一章 电力系统概述和基本概念 1.电力系统的基本结构

2.电力系统的组成 3.电力系统的定义

4.电力网、动力网的概念

5.电力系统的基本参量——衡量规模和大小：总装机容量、年发电量、最大负荷、额定频率、最高电压等级

6.电气接线图、地理接线图、 7.电力系统运行特点 8.电力系统基本要求 9.电力系统的电压等级

（1）变压器和发电机的额定电压设置 （2）用电设备和线路电压要求

10.电力系统的负荷按范围、物理性能、供电可靠性分类 11.电力系统的中性点及其接地方式

第二章 电力系统元件参数和等值电路 1.电力系统的运行状态 （1）电力系统运行参量 （2）电力系统运行状态

2.电力系统分析的内容、目的、前提 3.电力线路结构简述 4.架空线路的参数

（1）单位长度架空线路参数：电阻、电抗、电导、电纳

(2）架空线路的换位：为减少三相参数不平衡，长线路应该进行换位。 （3）架空线路的等值电路 1）分布参数等值电路

2）集中参数等值电路（因分布式等值电路难于计算） a)短线路（l?100km，忽略电导、电纳）Z?(r1?jx1)l

b)中等长度线路（100km?l?300km）Z?(r1?jx1)l Y?jbl1

c）长线路（l?300km）Z?(krr1?jkxx1)l Y?jkbbl1

5.电缆线路的参数：等值电路形式与架空线路相同。

第1页 共6页

大连理工大学网络教育学院

6.双绕组变压器的等值电路（电机学）

7.等值电路的参数计算 （1）短路试验 （2）空载试验

8、变压器等值电路及参数计算

注意：变压器有两个额定电压，因此参数可归算为任意一侧。 9.发电机的参数及等值电路 10.负荷的参数及等值电路

（1）特征分析：在电力系统中，负荷通常用其从电网中取用的有功功率和无功功率来表示。

（2）负荷描述

注意：如负荷为感性，则QL?0；如负荷为容性，则QL?0。

11.有名制等值网络

12.标幺制等值网络、标幺值等值网络的优点

第三章 简单电力网络潮流的分析与计算 1.电力线路的功率损耗和电压降落 （1）电力线路的功率损耗

1）电力线路阻抗中的功率损耗 2）电力线路导纳支路中的功率损耗 3）电力线路中的功率损耗计算

（2）电力线路的电压降落（指阻抗支路） 1）若已知末端电压和功率 2）若已知首端电压和功率

（3）几个重要的概念——电压降落、电压损耗、电压偏移、电压调整、输电效率、线损率

2.变压器的功率损耗和电压降落 与电力线路计算相同点 与电力线路计算不同点

3.电力网的网损率或线损率概念——供电量W1、）电力网的损耗电量?WC、）电力网的损耗率W（%） 4.运算负荷和运算功率 （1）运算负荷 1）负荷功率的定义 2）等值负荷功率的定义

第2页 共6页

大连理工大学网络教育学院

3）运算负荷的定义 （2）运算功率 1）电源功率的定义 2）等值电源功率的定义 3）运算功率的定义

5.电力系统接线方式——开式网络（也称辐射网）、两端供电网络，各自优缺点

6.潮流分布的基本概念

（1）潮流分布 （2）潮流计算

（3）潮流计算的目的

7.简单开式网络潮流分布的计算

（1）已知末端功率和末端电压，求潮流分布 （2）已知首端功率和首端电压，求潮流分布

计算方法：利用计算电力线路和变压器功率损耗和电压降落的公式，由首端逐段向末端推算。与情况（1）步骤完全相同。

（3）已知末端功率和首端电压，求潮流分布

计算方法：Ⅰ假设末端电压为额定电压，则变为情况（1），依照（1）所示方法求首端注入功率。Ⅱ以计算所得首端功率和已知首端电压，求末端电压(与情况（2）相同)。Ⅲ比较计算所得首端电压和末端功率与给定值差异，所相差较大，则以计算所得末端电压和给定末端功率，重复步骤。反复迭代，直至收敛。

8.环形网络简化

9.环形网络的初步功率分布计算——无功功率 10.环形网络的电压分布近似计算

第四章 电力系统潮流的计算机算法 1.潮流的计算机算法基本思路步骤 2.电力网络方程类型

3.节点导纳矩阵所表示的电压方程——相量表示 （1）节点电压方程矩阵相量表示： （2）节点导纳矩阵中元素的分类 （3）节点导纳矩阵中元素的物理含义 （4）节点导纳矩阵的特点

4.节点阻抗矩阵所表示的节点电压方程 （1）节点电压方程的形成

（2）节点阻抗矩阵中元素的分类 （3）节点阻抗矩阵中元素的物理含义 5.多电压等级等值变压器模型 6.节点导纳矩阵的形成 7.节点导纳矩阵的修改

（1）从网络中引出一条支路，同时增加一个节点 （2）若在i,j节点间增加一条支路

（3）若在原有的i,j节点间切除一条支路

'（4）若在原有节点的导纳由yij变为yij

第3页 共6页

大连理工大学网络教育学院

（5）若在原有的i,j节点的变压器的变比由K变为K'

8.功率方程

（1）功率方程形成 （2）功率方程的特点 9.功率方程变量的类型 10.潮流计算时节点的分类 11.功率方程求解算法分类 （1）高斯-赛德尔迭代法 （2）牛顿-拉夫逊迭代法 （3）PQ分解法 （4）其他

12. 功率方程的牛顿-拉夫逊迭代法

（1）牛顿法基本原理（以二维方程为例） （2）牛顿法算法原理---一般化方程 （3）牛顿—拉夫逊法潮流计算算法原理

第五章 电力系统有功功率的平衡和频率调节 1.频率变化对用户和发电厂及系统本身的影响 2.有功平衡和频率变化的关系

3．电力系统中有功功率的平衡和备用容量 （1）有功功率负荷的变动及其调整 1）有功功率的变动 2）调整手段 3）负荷预测

4.有功功率负荷的平衡和备用容量

（1）系统备用容量根据使用目的一般分负荷备用、事故备用、检修备用和国民经济备用。

（2）根据机组运行状态的不同，又可分为热备用和冷备用。 （3）备用容量及各种备用容量之间的关系： 4.电力系统中有功功率最优分配的概念 5.各类发电厂的特点及合理组合 （1）各类发电厂的特点 （2）各类发电厂的合理组合 6.有功功率负荷的最优分配 （1）基本概念

一些重要概念：耗量微增率λ、比耗量μ、发电设备的效率η。耗量微增率λ和比耗量μ的比较

（2）目标函数和约束 (3)负荷分配问题的求解 7.频率调整的概念

（1）负荷的有功功率—频率静态特性 （2）发电机的有功功率—频率静态特性 （3）发电机的调差系数

第4页 共6页

大连理工大学网络教育学院

（4）发电机组具有功频静特性的原因 8.频率的一次调整 （1）原理（如下图） （2）新稳定点O'分析 9.频率的二次调整 （1）动作条件

（2）原理（如下图） （3）新运行点分析 10.互联系统的频率调节 （1）频率偏差

（2）联络线交换功率(流出为正，流入为负) 11.二次调频电厂的选择

本周要求掌握的内容如下：

本周复习了本课程的第一至五章，同学们还要掌握相关知识。

习题总结： (一)选择题 1、若变压器二次侧与线路相连，则其二次侧额定电压是电网电压等级的（ ）倍。

A．1.1 B．1.05 C．1.0 D．0.95 答案：A

2、一般当架空线路长度不超过100km，线路额定电压不超过60kV时，线路称为（ ）。

A．长电力线路 B．中等长度电力线路 C．短电力线路 D．以上说法都不正确 答案：C 3、给定时间内，电力系统中所有发电厂的总发电量与厂用电量之差称为（ ）。 A．总装机容量 B．供电量 C．年发电量 D．最大负荷 答案：B

4、电力系统潮流计算中广泛应用的数学模型是（ ）。 A．节点电压方程 B．回路电流方程 C．割集电压方程 D．以上说法都不正确 答案：A

5、下列手段可做到系统频率无差调节的是（ ）。 A．一次调频 B．二次调频 C．三次调频 D．励磁调节 答案：B

（二）判断题 1、电力网的接线方式通常按供电可靠性分为无备用和有备用两类。 （正确） （三）简答题

第5页 共6页

大连理工大学网络教育学院

1、简述电力系统的基本概念。

答：通常将生产、输送、分配电能的设备、使用电能的设备以及测量、继电保护、控制装置乃至能量管理系统所组成的统一整体称为电力系统。 2、简述电源功率和运算功率的概念。 答：电源功率是指发电机低压母线送至系统的功率。运算功率是指流入电力线路阻抗支路的功率。

3、简述节点导纳矩阵的特点。

答：①节点导纳矩阵是n?n维的方阵；②节点导纳矩阵是对称阵；③节点导纳矩阵是高度稀疏的矩阵。

4、简述如何选择电压中枢点。

答：通常选取区域性水、火电厂的高压母线、枢纽变电所二次母线、有大量地方负荷的发电厂母线、城市直降变电所二次母线为电压中枢点。 5、什么是负荷的有功功率—频率静态特性？ 答：当电力系统处于稳态运行时，系统中有功负荷随频率的变化特性称为负荷的有功功率-频率静态特性。 （四）论述题：

1、试论述电力系统有功功率负荷变化情况与电力系统频率的一、二、三次调整的关系。 答：电力系统有功功率负荷时刻都在作不规则变化。对系统实际负荷变化曲线的分析表明，系统负荷可以看作是由三种具有不同变化规律的变动负荷所组成：第一种是变化幅度很小，变化周期短，负荷变动有很大的偶然性，由发电机组调速器进行一次调节（一次调频）；第二种是变化幅度大，变化周期较长，由发电机组调频器进行二次调节（二次调频）；第三种是变化缓慢的持续变动负荷，基本上可以预计，对这类负荷，由调度部门根据负荷曲线进行最优分配，责成各发电厂按事先给定的负荷发电，即三次调频。

第6页 共6页

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/pxov.html