电力系统稳态问题-新.doc

电力系统稳态分析教学目的、要求本课程是“电力系统及其自动化”专业的主干专业课程，在教学计划中起着承上启下的作用。它的先修课程主要有“电路原理”、“电机学”、“电磁场”等。它和“发电厂电气部分”、“电力系统继电保护”、“电力系统自动装置”等专业课程有着密切关系。它是其它电力专业课程的基础。通过本课程的学习使学生获得电力系统分析的基本理论、基本知识和基本技能。掌握电力系统稳态运行的基本分析方法和计算方法。学生在学习本课程之后，应达到如下要求：1、 熟悉电力系统运行的特点和要求，熟悉同步电机、负荷及网络元件的特性。2、 掌握电力系统各元件参数、电压降落、功率损耗的计算方法。3、 掌握电力网络的数学模型及简单和复杂系统潮流的计算方法。4、 熟悉电力系统经济运行的原则及电压、频率调整的方法。第一章 电力系统基本概念（5学时）思考题：（1） 什么是电力系统？（2） 什么是电力网络？（3） 电能生产、输送、消费的特点是什么？（4） 对电力系统运行的基本要求是什么？（5） 根据可靠性要求负荷分为几级？具体的特点是什么？ （6） 电能质量有那些指标？（7） 什么是波形的畸变率？（8） 什么是煤耗率？（9） 什么是线损率或网损率？（10） 保证系统运行的经济性有那些措施？（11） 单一电力系统的互联有那些优点？（12） 有备用结线方式与无备用结线方式分别有那些？（13） 用电设备、线路、发电机和变压器的额定电压是如何定义的？（14） 什么是电力系统的中性点？（15） 电力系统中性点的运行方式有那些？分别有何特点及适用范围？第二章 电力系统各元件的特性和数学模型（9学时）思考题：（1） 根据复功率的定义，如何理解无功功率的正负与电压电流相量的相位关系？（2） 发电机组运行的约束条件及其受制因素是什么？（3） 如何理解双绕组（或者三绕组）变压器的短路参数（Pk、Uk）与空载参数（P0、I0）？（4） 双绕组变压器的阻抗导纳参数的物理意义是什么？与三绕组变压器有何不同？（5） 变压器的两侧（或三侧）有不同的额定电压，其阻抗导纳公式中的额定电压是那一侧的额定电压？选择不同的额定电压，其阻抗导纳参数的物理意义有何变化？（6） 变压器的额定电压与分接头电压有何关系？同一侧的分接头电压可能有多个，在阻抗导纳计算公式中若采用分接头电压代替额定电压，其阻抗导纳参数的物理意义又是什么？（7） 变压器等值电路的节点与其电气接线图中的相应结点是否相同（具有相同的电压）？若不相同，如何修改等值电路使其相同？（8） 普通三绕组变压器的结构与漏抗大小的关系是什么？（9） 等截面积的架空线单导线和分裂导线与电缆线路在电阻、电抗、对地电纳方面的差别是什么？（10） 三相架空线的导线半径和几何均矩的大小与导线电抗、电纳和电晕临界电压的关系是什么？（11） 电力导线的电抗、对地电导和对地电纳的大小取决于什么因素，分别与导线的哪些因素有关？（12） 什么是电晕现象？什么是波阻抗、自然功率、相位系数？（13） 超高压无损线路传输自然功率时，线路的电压幅值、相位与功率因数的特点是什么？（14） 超高压无损线路功率的大小与线路首末端电压的关系是什么？（15） 什么是电力系统的综合用电负荷、供电负荷与发电负荷？（16） 什么是负荷曲线与负荷特性？（17） 如何确定多电压级网络的等值电路？如何根据等值电路计算有名值或者标么值等值参数？如何进行多电压级电网的等值参数归算和等值电路的修改？（18） 掌握变压器的形等值电路的应用。第三章 简单电力网络的计算和分析（6学时）主要内容：3.1 电力线路和变压器运行状况的计算1）电力网络中的功率损耗与电压损耗计算及电能损耗的概念3.2 辐射形和环形网络中的潮流分布1）辐射形网络的潮流分布计算2）环形网络的潮流分布与功率调整思考题：（1） 基本概念：电压降落、电压损耗、电压偏移、电压调整、最大负荷利用小时数、年负荷率、最大负荷损耗时间、年负荷损耗率、线路输电效率。（2） 高压输电线路分别在空载、带纯感性负载和纯有功负载时，首末端电压的幅值与相位的关系是什么？（3） 什么是变压器的铜耗与铁耗？必须掌握的公式（1）对地导纳的功率损耗公式，串联阻抗的功率损耗与电压降落（横分量和纵分量）计算公式。第四章 复杂电力系统潮流的计算机算法（6学时）4.1.1节点电压方程4.1.3 节点导纳矩阵和节点阻抗矩阵4.2功率方程及其迭代解法4.2.1功率方程和变量、节点的分类4.3牛顿.拉夫逊潮流计算（极坐标形式）思考题：（1） 节点导纳矩阵元素的定义和物理意义及节点导纳矩阵的特点是什么？（2） 极坐标形式的潮流方程计算公式?（3） 功率方程中变量的分类是什么？（4） 节点的分类及其特点是什么？（5） 为什么要有平衡节点？（6） 牛顿拉夫逊法求解非线性方程的基本原理是什么？（7） 独立潮流方程组的构成、待求变量与节点类型的关系是什么？（8） 牛顿修正方程组及其特点？（9） 牛拉法潮流计算的步骤？第五章 电力系统的有功功率和频率调整（5学时）重点：发电机和负荷的频率特性，一次调频、二次调频与三次调频的概念与计算思考题：（1） 频率调整时负荷变动的类型及其特点是什么？（2） 频率调整的方法及其特点是什么？（3） 负荷变动与频率调整的关系是什么？（4） 什么是可供调度的系统电源容量、备用容量、热备用和冷备用、负荷备用（事故备用、检修备用、国民经济备用）？（5） 两类备用容量的关系？（6） 有功功率最优分配的主要内容？（7） 各类电厂的运行特点？（8） 各类电厂的投切费用特点？（9） 各类电厂的运行费用？水-原子能-火（10） 什么是水电厂与热电厂的强迫功率？（11） 发电机、负荷与系统的单位调节功率定义及物理意义？（12） 发电机、负荷与系统的单位调节功率的计算公式？（13） 一次调频的功率频率调整量计算方法？（14） 二次调频的功率频率调整量计算方法？（15） 一次或二次调频时互联系统联络线功率调整量的计算方法？（16） 调频厂应满足的要求？ 习题：5.4 5.7 5.6第六章 电力系统无功功率和电压调整（4学时）重点：电压调整的具体措施。思考题：（1） 无功和电压调节与有功和频率调整的区别？（2） 常用的无功电源有哪几类？各自有何主要特点（范围、控制方式、与电压的关系、单位投资、维护费用、反应速度）（3） 电压调整时负荷变动及其引起电压的偏移分类有几种？具体是什么？（4） 限制冲击性负荷引起的电压波动的主要措施及其作用原理是什么？（5） 电压调整针对的电压变动产生的原因是什么？（6） 什么是电压中枢点？（7） 中枢点电压的调整方式有那些？什么是逆调压、顺调压和常调压？（8） 电压调整的主要手段有那些？（发电机、变压器、无功补偿及其组合调压等）？（9） 变压器分接头调压或者电容器调压的计算方法？