电力系统分析总复习经典

电 力 系 统 分 析总 复 习 第 一 章 电 力 系 统 的 基 本 概 念1 . 电 力 系 统 ： 生 产 、 输 送 、 分 配 和 消 费 电 能的 各 种 电 气 设 备 连 接 在 一 起 而 组 成 的 整 体 。2 . 电 力 系 统 构 成 ： 发 电 厂 、 电 网 、 用 户3 . 电 力 网 ： 输 送 、 分 配 电 能 。 包 括 升 、 降 压变 压 器 和 各 种 电 压 等 级 的 输 电 线 路 。4 . 额 定 频 率 fN 5 0 Hz5 . 电 压 等 级 ： 3 ， 6 ， 1 0 ， 3 5 ， 1 1 0 ， 2 2 0 ，3 3 0 ， 5 0 0 ， 7 5 0 ， 1 0 0 0 KV 第 一 章 电 力 系 统 的 基 本 概 念6 . 发 电 机 额 定 电 压 ： 1 .0 5 UN7 . 变 压 器 额 定 电 压 ： 一 次 绕 组 UN或 1 .0 5 UN二 次 绕 组 1 .1 UN或 1 .0 5 UN8 . 装 机 容 量 ： 发 电 机 的 额 定 输 出 有 功 功 率9 . 负 荷 ： 负 载 消 耗 的 有 功 功 率1 0 .发 电 量 ： 实 际 发 出 电 能 的 总 和1 1 .区 域 电 网 ： 供 电 电 压 在 2 2 0 kV及 以 上 的 电 网1 2 .地 方 电 网 ： 供 电 电 压 小 于 等 于 1 1 0 kV的 电 网 第 一 章 电 力 系 统 的 基 本 概 念1 3 .我 国 电 力 系 统 的 格 局 ： 电 网 运 营 按 区 域 分为 国 家 电 网 和 南 方 电 网 两 个 公 司 ， 格 局 是西 电 东 送 、 南 北 互 供 、 全 国 联 网1 4 .我 国 电 力 系 统 的 特 点 ： 装 机 容 量 大 ， 覆 盖区 域 广 ， 分 级 管 理 ， 东 西 强 联 网 ， 南 北 弱联 网1 5 .我 国 电 力 系 统 的 发 展 趋 势 ： 特 高 压 输 电 和直 流 输 电 并 举 ， 并 向 全 国 强 联 网 发 展 第 一 章 电 力 系 统 的 基 本 概 念1 6 .电 力 系 统 的 特 点 与 国 民 经 济 关 系 密 切 电 能 不 能 大 量 储 藏 暂 态 过 程 迅 速 负 载 对 电 能 质 量 要 求 严 格1 7 .电 力 系 统 运 行 要 求 保 证 系 统 运 行 的 安 全 可 靠 性 （ 三 级 负 荷 ） 保 证 良 好 的 供 电 质 量 保 证 系 统 运 行 的 经 济 性 第 二 章 系 统 元 件 的 等 值 电 路 和 参 数 计 算1 . 输 电 线 路 架 空 线 路 电 缆2 . 输 电 线 的 集 中 参 数 等 值 电 路Z=R+jX 1 1 1 2 2 2Y B j C R对 应 其 有 功 功 率 损 耗 ， X对 应 通 电 导 线 的磁 场 效 应 ， C对 应 输 电 线 对 地 的 电 场 效 应 。由 于 输 电 线 在 设 计 时 避 免 了 电 晕 现 象 的 发 生 ，其 对 地 电 导 G0 。 sr 0 0R r l 0X x l 0B b l 第 二 章 系 统 元 件 的 等 值 电 路 和 参 数 计算3 . 架 空 输 电 线 采 用 分 裂 导 线 的 作 用 ： 减 小 电抗 、 减 小 电 导 （ 电 晕 放 电 ）4 . 变 压 器 的 等 值 电 路 和 参 数RT+jXTG T -jBT RT jXT： 一 、 二 次 绕 组 漏 抗GT jBT： 励 磁 回 路 第 二 章 系 统 元 件 的 等 值 电 路 和 参 数 计算 Ps 短 路 损 耗 （ KW）Vs 短 路 电 压 百 分 数 P0 空 载 损 耗 （ KW）I 0 空 载 电 流 百 分 数 2 32 2 3302 30 2 1 0% 1 01 0 0 1 0% 1 01 0 0S NT NS NT NT N NT NP VR SV VX SPG sVI SB sV 注 意 ：1) VN kV；2) SN MVA；3) 折 算 到 哪 一 侧 参 数 ， 用 相 应 的 额 定 电 压 VN。 第 二 章 系 统 元 件 的 等 值 电 路 和 参 数 计算5 . 标 幺 制 基 准 值实 际 有 名 值标 幺 值 一 般 选 定 SB（ 100MVA） 和 VB=1.05VNBBBBBBBB SVIVZVSI 23,3 第 三 章 输 电 线 路 运 行 特 性 及 简 单 电 力系 统 潮 流 估 算1 . 电 力 系 统 的 潮 流 ： 指 系 统 中 所 有 运 行 参 数的 总 体 ， 包 括 各 个 母 线 电 压 的 大 小 和 相 位 、各 个 发 电 机 和 负 荷 的 功 率 及 电 流 ， 以 及 各个 变 压 器 和 线 路 等 元 件 所 通 过 的 功 率 、 电流 和 其 中 的 损 耗 。2 . 电 压 降 落 2 1 2 2 2dU U U U j U 2 22 2P R Q XU U 2 22 2P X Q RU U 1 1 2 1 1dU U U U j U 1 11 2PR Q XU U 1 11 2PX Q RU U 第 三 章 输 电 线 路 运 行 特 性 及 简 单 电 力系 统 潮 流 估 算3 . 电 压 损 耗4 . 电 压 偏 移 始 端 电 压 偏 移 ： 末 端 电 压 偏 移 ：5 . 功 率 分 布 和 功 率 损 耗 已 知 线 路 末 端 功 率 和 电 压 已 知 线 路 始 端 功 率 和 电 压 变 压 器 的 功 率 分 布1 2 100% 100%N NU U UU U 1 100%N NU UU 2 100%NNU UU 第 三 章 输 电 线 路 运 行 特 性 及 简 单 电 力系 统 潮 流 估 算6 . 输 电 线 路 空 载 运 行 特 性 空 载 时 轻 载 时 也 有7 . 传 输 功 率 极 限 最 大 传 输 功 率 为1 2U U 1 2U U 1 2 sinU UP X 1 2max U UP X 第 三 章 输 电 线 路 运 行 特 性 及 简 单 电 力系 统 潮 流 估 算8 . 线 路 功 率 与 电 压 之 间 的 关 系 电 压 损 耗 主 要 和 Q有 关 电 压 相 位 差 （ 电 压 偏 转 ） 主 要 和 P有 关 无 功 功 率 从 电 压 高 端 流 向 低 端 ， 且 大 小 和 电压 差 值 成 正 比 有 功 功 率 从 电 压 相 位 超 前 端 流 向 相 位 滞 后 端 ，且 大 小 和 相 位 差 有 关 2 22 2P R Q XU U 2 22 2P X Q RU U 1 2 22 ( )U U UQ X 第 三 章 输 电 线 路 运 行 特 性 及 简 单 电 力系 统 潮 流 估 算9 . 辐 射 形 网 络 潮 流 估 算不 含 环 形 电 路 、 只 有 一 个 电 源 1 、 等 值 电 路 及 元 件 下 标 的 规 定 2 、 功 率 分 步 近 似 计 算计 算 接 地 导 纳 中 的 功 率 和 不 接 地 阻 抗 之 路 中 的 功率 损 耗 （ 用 各 母 线 的 额 定 电 压 和 0 相 位 ） 3 、 从 已 知 电 压 的 母 线 开 始 按 2 的 结 果 求 各 母 线 电 压 第 三 章 输 电 线 路 运 行 特 性 及 简 单 电 力系 统 潮 流 估 算1 0 .环 形 网 络 的 潮 流 估 算 方 法 1 、 计 算 环 形 网 络 中 各 母 线 的 运 算 负 荷 （ 包 括所 连 线 路 接 地 导 纳 中 的 功 率 及 下 属 辐 射 形 网 络的 总 负 荷 及 损 耗 ） 。 2 、 计 算 环 形 网 络 中 的 近 似 功 率 分 布 ， 并 求 出功 率 分 点 。 3 、 在 无 功 功 率 分 点 处 将 负 荷 按 近 似 功 率 分 布结 果 分 成 两 部 分 ， 并 将 环 形 网 络 分 成 两 个 辐 射形 网 络 ， 然 后 分 别 采 用 辐 射 形 网 络 的 潮 流 估 算方 法 计 算 记 及 阻 抗 中 损 耗 时 的 功 率 分 布 ， 再 计算 电 压 分 布 。 第 五 章 电 力 系 统 正 常 运 行 方 式 的调 整 和 控 制1 . 稳 态 时 ， 系 统 各 点 频 率 相 等2 . 电 力 系 统 的 供 电 负 荷 ： 电 力 系 统 的 综 合 用电 负 荷 加 上 电 力 网 的 功 率 损 耗3 . 电 力 系 统 的 发 电 负 荷 ： 电 力 系 统 的 供 电 负荷 再 加 上 发 电 厂 厂 用 电 消 耗 的 功 率4 . 日 负 荷 曲 线 ： 描 述 一 天 2 4 小 时 负 荷 的 变 化 作 用 ： 安 排 日 发 电 计 划 、 确 定 运 行 方 式 第 五 章 电 力 系 统 正 常 运 行 方 式 的调 整 和 控 制5 . 年 最 大 负 荷 曲 线 ： 描 述 一 年 内 每 个 月 最 大有 功 功 率 负 荷 变 化 作 用 ： 安 排 发 电 设 备 的 检 修 计 划6 . 年 持 续 负 荷 曲 线 ： 按 一 年 中 系 统 负 荷 的 数值 大 小 及 其 持 续 小 时 数 顺 序 排 列 而 绘 制 成 作 用 ： 安 排 发 电 计 划 、 可 靠 性 估 算 第 五 章 电 力 系 统 正 常 运 行 方 式 的调 整 和 控 制7 . 负 荷 特 性 ： 负 荷 的 功 率 随 电 压 或 频 率 的 变化 而 变 化 的 关 系8 . 负 荷 频 率 特 性9 . 负 荷 电 压 特 性1 0 .电 力 系 统 正 常 运 行 时 的 频 率 要 求 ： 4 9 .8 5 0 .2 Hz1 1 .保 持 频 率 稳 定 的 前 提 ： 有 功 功 率 平 衡 第 五 章 电 力 系 统 正 常 运 行 方 式 的调 整 和 控 制12.发 电 机 组 的 功 率 频 率 静 态 特 性 O PGPG 2PG 1ff1f2 1 2 第 五 章 电 力 系 统 正 常 运 行 方 式 的调 整 和 控 制13.电 力 系 统 的 频 率 特 性 O PPL3PL1ff1f2 a b cPL2L1 L2G1 G2 频 率 和 有 功 功 率 平 衡 之 间 的关 系 ：发 电 机 的 有 功 功 率 输 出 随 频率 的 下 降 而 增 加 ， 而 负 载 消耗 的 有 功 功 率 随 频 率 的 下 降而 减 小 。 因 此 电 力 系 统 的 频率 必 然 对 应 着 某 一 个 平 衡 点 。若 有 功 消 耗 增 加 ， 则 发 电 机出 力 增 加 ， 频 率 下 降 ， 否 则频 率 上 升 。 第 五 章 电 力 系 统 正 常 运 行 方 式 的调 整 和 控 制1 4 .电 力 系 统 频 率 一 次 调 整 ： 因 为 负 荷 频 率 特性 和 发 电 机 频 率 特 性 的 特 点 自 动 完 成 的 调整 。1 5 .电 力 系 统 频 率 二 次 调 整 ： 改 变 发 电 机 调 速系 统 的 设 定 值 ， 使 系 统 频 率 恢 复 到 规 定 范围 内1 6 .电 力 系 统 频 率 三 次 调 整 ： 利 用 发 电 计 划 按最 优 化 准 则 分 配 有 规 律 变 动 的 负 荷 第 五 章 电 力 系 统 正 常 运 行 方 式 的调 整 和 控 制1 7 .日 负 荷 曲 线 上 可 以 把 负 荷 分 成 基 荷 和 峰 荷1 8 .调 度 部 门 把 发 电 厂 分 为 三 类 ： 带 基 荷 发 电厂 ， 调 峰 发 电 厂 ， 调 频 发 电 厂1 9 .发 电 厂 是 目 前 电 力 系 统 唯 一 的 有 功 功 率 电源2 0 .我 国 火 力 发 电 厂 占 总 容 量 一 半 以 上 第 五 章 电 力 系 统 正 常 运 行 方 式 的调 整 和 控 制2 1 .允 许 的 电 压 偏 移 ： 35kV及 以 上 ： 5% 10kV以 下 ： 7% 低 压 照 明 ： +7%， -10% 农 村 电 网 ： +7.5%， -10%（ +10%， -15%）2 2 .允 许 合 理 的 无 功 功 率 源 配 置 是 保 证 电 压 合理 的 关 键 第 五 章 电 力 系 统 正 常 运 行 方 式 的调 整 和 控 制2 3 .无 功 功 率 的 平 衡 的 原 则 ： 分 层 、 分 区 、 就 地平 衡2 4 .无 功 电 源 ： 发 电 机 、 同 步 调 相 机 、 静 电 电 容器 、 静 止 无 功 补 偿 器 、 静 止 无 功 发 生 器2 5 .无 功 功 率 和 电 压 的 关 系 无 功 功 率 对 电 压 有 决 定 性 的 影 响 无 功 功 率 是 引 起 电 压 损 耗 的 主 要 原 因 而 节 点 电 压 有 效 值 的 大 小 对 无 功 功 率 分 布 起 到 决定 性 的 作 用 。 实 现 无 功 功 率 在 额 定 电 压 下 的 平 衡 是 保 证 电 压 质量 的 基 本 条 件 第 五 章 电 力 系 统 正 常 运 行 方 式 的调 整 和 控 制2 6 .调 整 电 压 的 方 法 ： 电 力 系 统 调 压 方 式 主 要 是 选 取 中 枢 电 压 点 ， 然后 对 这 些 点 进 行 控 制 中 枢 点 调 压 模 式 有 逆 调 压 、 顺 调 压 、 恒 调 压 模式 。 具 体 的 调 压 措 施 有 发 电 机 调 压 、 改 变 变 压 器 变比 调 压 、 无 功 功 率 补 偿 调 压 、 线 路 串 联 电 容 补偿 调 压 。 第 五 章 电 力 系 统 正 常 运 行 方 式 的调 整 和 控 制27.当 n 个 火 电 厂 间 进 行 有 功 分 配 时 ， 只 有 当各 电 厂 的 耗 量 微 增 率 均 相 等 时 ， 负 荷 分 配则 为 最 经 济 分 配 等 微 增 率 准 则 第 六 章 同 步 电 机 的 数 学 模 型1 . 派 克 变 换2 . 反 派 克 变 换0 cos cos( 120 ) cos( 120 )2 sin sin( 120 ) sin( 120 )3 1 2 1 2 1 2d aq bci ii iii 1 0 0cos sin 1cos( 120 ) sin( 120 ) 1cos( 120 ) sin( 120 ) 1a d db q qci i ii i ii i i P 第 六 章 同 步 电 机 的 数 学 模 型3 . 派 克 变 换 的 作 用 ： 派 克 变 换 是 一 种 线 性 变换 ， 将 定 子 abc坐 标 变 换 到 与 转 子 同 步 旋 转的 dq0 坐 标4 . 派 克 变 换 的 意 义 ： 在 d、 q、 0 坐 标 系 中 ，磁 链 方 程 成 为 常 系 数 方 程 ， 从 而 使 得 同 步电 机 的 数 学 模 型 成 为 常 系 数 方 程 ， 或 者 说将 abc坐 标 下 “理 想 电 机 ”的 时 变 数 学 模 型 转化 为 非 时 变 数 学 模 型 。 是 电 机 模 型 取 得 的一 次 巨 大 的 突 破 第 六 章 同 步 电 机 的 数 学 模 型5 . 派 克 变 换 的 依 据 （ 等 效 原 理 ） ： 变 换 前 后电 流 产 生 的 磁 通 相 同6 . d轴 同 步 电 抗 Xd ： 当 f、 D绕 组 开 路 ， 定 子绕 组 中 只 流 过 单 位 d轴 分 量 电 流 时 ， d绕 组中 的 磁 链7 . d轴 暂 态 电 抗 Xd ： 当 D绕 组 开 路 而 f绕 组 磁链 保 持 为 0 ， 定 子 绕 组 中 只 流 过 单 位 d轴 分量 电 流 时 ， d绕 组 中 的 磁 链8 . d轴 次 暂 态 电 抗 X d” ： 当 f、 D绕 组 磁 链 都 保持 为 0 ， 定 子 绕 组 中 只 流 过 单 位 d轴 分 量 电流 时 ， d绕 组 中 的 磁 链 第 七 章 电 力 系 统 对 称 故 障 分 析1 . 短 路 的 类 型 （ 相 间 短 路 和 接 地 短 路 ） 三 相 短 路 危 害 最 大 两 相 短 路 接 地 两 相 短 路 单 相 短 路 发 生 概 率 最 大2 . 无 限 大 功 率 电 源 供 电 的 三 相 短 路 稳 态 分 量 电 流 （ 交 流 分 量 或 周 期 性 分 量 ） 对 称 自 由 分 量 电 流 （ 衰 减 直 流 分 量 或 非 周 期 分量 ） 不 可 能 相 等 )3(f )1,1(f )2(f )1(f 第 七 章 电 力 系 统 对 称 故 障 分 析3 . 冲 击 电 流 出 现 的 条 件 电 路 原 来 处 于 空 载 状 态 短 路 恰 好 发 生 在 短 路 周 期 电 流 取 幅 值 的 时 刻4 . 无 阻 尼 绕 组 同 步 电 机 突 然 三 相 短 路 定 子 绕 组 电 流 ： 稳 态 短 路 电 流 、 基 频 自 由 电 流 、 非 周 期 电 流 、倍 频 电 流 转 子 绕 组 电 流 ： 励 磁 电 流 、 自 由 电 流 、 基 频 电 流 。 因 果 关 系 ： 稳 态 短 路 电 流 由 励 磁 电 流 产 生 自 由 电 流 由 励 磁 绕 组 磁 链 不 能 突 变 产 生 基 频 自 由 电 流 由 自 由 电 流 产 生 非 周 期 电 流 由 定 子 绕 组 磁 链 不 能 突 变 产 生 基 频 电 流 由 非 周 期 电 流 产 生 倍 频 电 流 由 基 频 电 流 产 生