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电力系统分析教学辅导

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复习思考题

第1章复习思考题

1.什么是电力系统?什么是电力网?它们都由哪些设备组成?

2.电力网的额定电压是怎样规定的?电力系统各类元件的额定电压与电力网的额定电压有什么关系?

3.升压变压器和降压变压器的分接头是怎样规定的?变压器的额定变比与实际变比有什么区别?

4.电能生产的主要特点是什么?对电力系统运行有哪些基本要求?

5.根据供电可靠性的要求,电力系统负荷可以分为哪几个等级?各级负荷有何特点?

6.电能质量的基本指标是什么?

7.电力网的接线方式中,有备用接线和无备用接线,各有什么特点?

8.什么是开式网络?什么是闭式网络?它们各有何特点?

9.你知道各种电压等级单回架空线路的输送功率和输送距离的适宜范围吗?

第2章复习思考题

1.什么是理想化同步电机?

2.同步电机定子绕组和转子绕组的自感系数和互感系数中哪些系数同转子的位置角有关?它们都有怎样的变化规律?

3.在同步发电机的稳态运行分析中是怎样处理电枢反应的?这样处理有什么好处?

个问题?

4.在同步电机基本方程中采用标么制时,定、转子有关变量的基准值是怎样选择的?

5.什么叫运算电抗?你能作出运算电抗的等值电路吗?

6.在实际应用同步电机基本方程时,常采用哪些简化假设?这些假设忽略了什么因素?给计算带来哪些方便?其适用范围怎?

第3章复习思考题

1.为什么在电力系统分析计算中常采用节点方程?节点分析法有什么优点?

2.怎样形成节点导纳矩阵?它的元素有什么物理意义?

3.节点导纳矩阵有哪些特点?

4.支路间存在互感时,怎样计算节点导纳矩阵的相关元素?

5.怎样用高斯消去法简化网络?

6.用高斯消去法求解网络方程与通过网络的星网变换消去节点存在什么关系?

7.形成节点阻抗矩阵的方法有哪些?

8.节点阻抗矩阵的元素有什么物理意义?

9.节点阻抗矩阵有哪些特点?为什么节点阻抗矩阵一般是满阵?

10.追加树支时怎样修改节点阻抗矩阵?追加连支时怎样修改节点阻抗矩阵?

11.怎样利用导纳型节点方程计算节点阻抗矩阵的一列元素?这个算法有什么物理意义?

12.为什么要对节点编号顺序进行优化?优化编号的原则是什么?

第4章复习思考题

1.发生短路的主要原因有哪些?三相系统中可能发生哪些类型的短路?短路有什么后

果?

2.短路计算的主要目的是什么?

3.什么叫短路的合闸角?它与自由电流有什么关系?

4.什么叫短路冲击电流?计算冲击电流的目的是什么?怎样计算冲击系数? 5.什么叫短路电流最大有效值?它是怎样计算的? ‘

6.什么叫短路功率(或短路容量)?它是怎样计算的?有什么用处?

7.同步电机突然短路时的电枢反应与稳态进行时的电枢反应有何不同?

8.同步电机突然短路的暂态过程与恒电势源电路突然短路的暂态过程有何不同? 9.什么叫磁链守恒原则? 第5章 复习思考题

1.什么是对称分量法?

2.什么是电力系统元件的序阻抗?

3.发生不对称短路时,发电机定、转子绕组会产生哪些谐波电流? 4.发电机的负序电抗是怎样确定的?它同短路的类型有什么关系?

5.发电机的零序电抗仅由定子绕组的漏磁通确定,它同定子绕组的正序漏电抗一样吗?为什么?

6.变压器的零序励磁电抗与变压器的铁芯结构有何关系?

7.变压器的零序等值电路及其与外电路的连接与变压器的接线方式有什么关系?

习题示例

例2-1 一条220kv 输电线,长180km,导线为LGJ-400(直径2.8cm ),水平排列,导线经整循换位,相间距离为7cm ,求该线路参数R ,X ,B ,并画出等值电路图。 解 线路的电阻

1131.5

0.08400

0.0818014.4r km S R rl ρ

Ω

=

=

≈==?=Ω

线路的电抗

11 1.267008820.1445lg

0.0157

882

0.1445lg 0.01570.421.4

0.4218075.6eq eq

D cm D x r km

X x l ==?==+=+=Ω==?=Ω

线路的电纳

66616617.587.58

1010 2.710882

lg lg 1.42.71018048610eq S

b km D r

B b l S

-----=

?=?=?==??=? 根据上面计算结果画出等值电路如图2-16所示。

例2-2 一条220kv 架空输电线路,导线水平排列,相间距离为7cm ,每相采用2?LGJQ-240 分裂导线,导线计算直径为21.88cm ,分裂间距400mm ,试求线路单位长度的电阻、电抗和电纳。 解 线路电阻

31.50.0662240

r km km S

ρ

Ω

Ω=

=

=? 分裂导线的自几何均距

62.757sb D mm === 线路的电抗

1.267000

0.1445lg 0.1445lg

0.3162.757

eq sb

D x km km D ?==Ω=Ω

每相的等值半径

66.151eq r mm ==

= 线路的电纳 6667.587.58

1010 3.567101.267000

lg lg

66.151eq eq

S S

b km km D r ---=

?=?=?? 例2-3一长度为600 km 的500kv 架空线路,使用4?LGJQ-400 四分裂导线,

611110.0187,0.275, 4.0510,0r km x km b S km g -=Ω=Ω=?=。试计算该线路的II 形

等值电路参数。

解 (1)精确计算。

6

(0.01870.275)0.2756(86.11)

4.051090

(83.1190)

0.633988.060.021460.6335

()0.5()0.01730.59220.592488.33

0.5924

l l

Z

z r jx j km km

y jb S km

l

j

sh l e e j

sh l

K

l

γγ

γ

γ

γ

γ

-

-

=+=+Ω=∠Ω

==?∠

==+

=∠=+

=-=+=∠

==

88.33

0.93450.27

0.633988.06

()0.5()0.80610.0127

2(1)0.3886176.32

1.035 1.07

()0.3755176.39

l l

Y

ch l e e j

ch l

K

lsh l

γγ

γ

γ

γγ

-

=∠

=-=+

-∠

===∠-

计算II形等效电路参数:

6

3

3

0.93450.270.275686.11600

154.5386038

2(2) 1.0350.07 4.051090300

1.2581089.93

1.25810

Z

Y

Z K zl

Y K jb l S

S

j S

-

-

-

'==∠?∠?Ω

=∠Ω

'==∠-??∠?

=?∠

≈?

(2)使用近似算法计算。

226

2

2

2

63

11

110.275 4.05600100.866

33

1

1()0.933

6

1

1 1.033

12

(9.72153.9)

2 4.0510300 1.03

3 1.25510

r

x

b

r x

k xbl

r

k b x l

x

k xbl

Z k rl jk l j

Y j S j S

-

--

=-=-????=

=--=

=+=

=+=+Ω

=???=?

与准确计算相比,电阻误差-0.4%,电抗误差-0.12%,电纳误差-0.24%,本例线路长度小于1000km ,用实用近似公式计算已能够满足精确要求。

如果直接取

1,

)(11.22165)

Z Y

K K

l j

==

=+Ω

11

Z=(r+jx

这时,电阻误差达15%,电抗误差7%,电纳误差-3.4%,误差已较大。

例2-4 330kv架空线路为:6

0.0579,0.316,0, 3.5510,

r km x km g b S km

-

=Ω=Ω==?

试分别计算长度为100,200,300,400和500km线路的II形等值电路参数的近似值、修正值和精确值。

解首先计算100km线路的参数。

(1)集中参数计算

6

4

()(0.05790.316)100 5.7931.6()(0 3.5510)100 3.5510Z r jx l j j Y g jb j S j S

--'=+=+?Ω=+Ω'=+=+??=?

(2) 近似分布参数计算

26222

626226211

110.316 3.55101000.9963

3311()61

1[0.316 3.55100.0579 3.5510/0.316]1000.9982

611

110.316 3.5510100 1.00091212

()(0.99630.05790.9r x b r x k xbl b

k xb r l x k xbl Z k r jk x l j ----=-=-????==--=-??-???==+=+????='=+=?+649820316)1005.768331.54291.0009 3.5510100 3.553310b j Y jk bl j S S

--??Ω=+Ω

'==???=?

(3)精确分布参数计算

141

4299.591427.2201300.8255 5.192(0.966310.6355)10(0.966310.6355)10100(0.966310.6355C Z j j km l j j γγ----===-=∠-Ω

===+?=+??=+ 2

)10-?

计算双曲线函数,利用公式

()cos sin sin ()2cos sh x jy shx y jchx y

x jy sx j y

th chx y

+=+++=

+ 将l γ之值代入,

22222222222(0.96631010.633510)

(0.966310)cos(10.633510)(0.966310)sin(10.633510)

(/2)(0.4831510503177510)

((0.966310)sin(10.633510)

(0.966310)cos(10.6sh l sh j sh jch th l th j sh j ch γγ-----------=?+?=??+??=?+??+?=

?+22

33510)(0.4845 5.3226)10j --?=+?

II 形电路的精确参数为

224()(0.960910.6160)105.768431.54292(/2)2(0.4845 5.3226)10299.591427.2201(0.0006 3.5533)10C C Z Z sh l j J th l J Y Z j j S

γγ---'==?+?Ω=+Ω

?+?'==

-=+?

例2-5有一台SFL120000/110型向10kv 网络供电的降压变压器,铭牌给出的试验数据为

00135,%10.5%,22,0.8S S P KW V P kw I ?==?==。试计算到高压测的变压器参数。

解 由型号知,20N S MVA =,高压侧额定电压110N V KV =。各参数如下

222222

6

022

6

022

12135110 4.08100020

%10.511063.5310010020

22 1.821010001000110

%0.82013.210100*********

1011

S N T N S N T N T N N T N N T N P V R S V V X S P G S S V I S B S S V V k V =

--??===Ω?=?=Ω=Ω

??=

==??=?=?=?=

==

3.1 电网结构如图3—11所示,其额定电压为10KV 。已知各节点的负荷功率及参数: MVA

j S )2.03.0(2+=,

MVA

j S )3.05.0(3+=,

MVA j S )15.02.0(4+=

Ω+=)4.22.1(12j Z ,Ω+=)0.20.1(23j Z ,Ω+=)0.35.1(24j Z

试求电压和功率分布。

解:(1)先假设各节点电压均为额定电压,求线路始端功率。

0068.00034.0)21(103.05.0)(2

2223232232323j j jX R V Q P S N +=++=++=?0019.00009.0)35.1(10

15.02.0)(2

2

224242242424j j jX R V Q P S N +=++=++=

?

则: 3068.05034.023323j S S S +=?+= 1519.02009.024424j S S S +=?+=

6587.00043.122423'

12

j S S S S +=++= 又

0346

.00173.0)4.22.1(106587.00043.1)(2

2

212122'

12'1212j j jX R V Q P S N +=++=++=?

故: 6933.00216.112'

1212j S S S +=?+=

(2) 再用已知的线路始端电压kV V 5.101=及上述求得的线路始端功率1

2

S ,求出线路各点电压。

kV

V X Q R P V 2752.05

.104.26933.02.10216.1)(11212121212=?+?=+=? kV V V V 2248.101212=?-≈

kV

V V V kV V X Q R P V 1508.100740.0)

(24242

2424242424=?-≈?=+=?

kV

V V V kV V X Q R P V 1156.101092.0)

(23232

2323232323=?-≈?=+=?

(3)根据上述求得的线路各点电压,重新计算各线路的功率损耗和线路始端功率。

0066.00033.0)21(12.103.05.02

2

223j j S +=++=? 0018.00009.0)35.1(15

.1015.02.02

2

224j j S +=++=? 故 3066.05033.023323j S S S +=?+= 1518.02009.024424j S S S +=?+=

则 6584.00042.122423'

12

j S S S S +=++= 又

0331.00166.0)4.22.1(22

.106584.00042.12

2

212j j S +=++=? 从而可得线路始端功率 6915.00208.112j S +=

这个结果与第(1)步所得计算结果之差小于0.3%,所以第(2)和第(3)的结果可作为最终计算结果;若相差较大,则应返回第(2)步重新计算,直道相差较小为止。

3.2 如图所示简单系统,额定电压为110KV 双回输电线路,

长度为80km ,采用LGJ-150导线,其单位长度的参数为:r=0.21Ω/km ,x=0.416Ω/km,b=2.74km S /106-?。变电所中装有两台三相110/11kV 的变压器,每台的容量为15MVA,其参数为:

5.3%,5.10%,128P 5.40s 0===?=?o s I V kW kW P ,。母线A

的实际运行电压为117kV ,负荷功率:

MVA j S MVA j S LDc LDb 1520,1230+=+=。当变压器取主轴

时,求母线c 的电压。

解 (1)计算参数并作出等值电路。 输电线路的等值电阻、电抗和电纳分别为 Ω=Ω??=

4.821.0802

1

L R Ω=Ω??=6.16416.0802

1

L X

S S B c 461038.41074.2802--?=???=

由于线路电压未知,可用线路额定电压计算线路产生的充电功率,并将其等分为两部分,便得

var

65.2var 1101038.42

121242

M M V B Q N c B -=???-=-=?-将B Q ?分别接于节点 A 和b

,作为节点负荷的一部分。

两台变压器并联运行时,它们的等值电阻、电抗及励磁功率分别为

Ω=Ω???=?=4.3151000110128211000212

2

22N N s T S V P R Ω=Ω???==4.4215

1001105.1021100%212

2

2N N s T S V V R MVA

j MVA j Q j P o o 05.108.0)100

155.30405.0(2+=?+?=?+?

变压器的励磁功率也作为接于节点b 的负荷,于是节点b 的负荷

MVA

j MVA j j j Q j P Q j S S B LDb b 4.1008.3065.205.108.01230)

(00+=-+++=?+?+?+=节

点c 的功率即是负荷功率 MVA j S c 1520+= 这样就得到图所示的等值电路

(2)计算母线A 输出的功率。

先按电力网络的额定电压计算电力网络中的功率损耗。变压器绕组中的功率损耗为

()MVA

j MVA j jX R V S S T T N c T 19.218.0)4.424.3(110152022

22

+=++=+???

? ??=? 由图可知 MVA

j MVA j j Q j P S S T T c c 19.1718.2019.218.01520'+=+++=?+?+=

MVA

j MVA j j S S S b c c 59.2726.504.1008.3019.1718.20'''+=+++=+=

线路中的功率损耗为

()MVA j MVA j jX R V S S L L N L 51.428.2)6.164.8(110

59.2726.502

222

''

1+=++=+???? ??=?

于是可得

MVA

j MVA j j S S S L 1.3254.5251.428.259.2726.50''1'1+=+++=?+=

由母线A 输出的功率为

MVA

j MVA j j Q j S S B A 45.2954.5265.21.3254.52'1+=-+=?+=

(3)计算各节点电压。

线路中电压降落的纵分量和横分量分别为

kV

kV V X Q R P V A L L L 3.8117

6.161.324.824.52'1'1=?+?=+=?

kV kV V R Q X P V A L L L 2.5117

4

.81.326.1624.52'1'1=?-?=-=δ

b 点电压为

()()()

kV

kV V V V

V L L A

b 8.1082.53.811722

2

2

=+-=

+?-=

δ

变压器中电压降落的纵,横分量分别为

kV kV V X Q R P V b T c T c T 3.78

.1084

.4219.174.318.20''=?+?=+=?

kV kV V R Q X P V b T C T c T 3.78

.1084.319.174.4218.20'

'=?-?=-=δ

归算到高压侧的c 点电压

()()()

kV

kV V V V

V T T b

c 7.1013.73.78.10822

2

2

'=+-=

+?-=

δ

变电所低压母线c 的实际电压

kV kV V V c c 17.10110

11

7.10111011'

=?=?=

如果在上述计算中都不计电压降落的横分量,所得结果为 kV V b 7.108=, kV V c 4.101'=, kV V c 14.10= 与计及电压降落横分量的计算结果相比,误差很小。

3.3 某一额定电压为10kV 的两端供电网,如图所示。线路1L 、2L 和3L 导线型号均为LJ-185,线路长度分别为10km ,

4km 和3km ,线路4L 为2km 长的LJ-70导线;各负荷点负荷如图所示。试求kV V

A ?∠=05.10 、kV V

B ?∠=04.10 时的初始功率分布,且找到电压最低点。(线路参数LJ-185:z=0.17+j0.38Ω/km ;LJ-70:z=0.45+j0.4Ω/km ) 解 线路等值阻抗

Ω+=+?=8.37.1)38.017.0(101j j Z L Ω+=+?=52.168.0)38.017.0(42j j Z L Ω+=+?=14.151.0)38.017.0(33j j Z L Ω+=+?=8.09.0)4.045.0(24j j Z L 求C 点和D 点的运算负荷,为 kVA j j S CE

925.004.1)8.09.0(1016.03.02

2

2+=++=?

kVA j j j j S C

925.176004.2901925.004.116030016002600+=+++++=

kVA j j j S D 1200220010001600200600+=+++=

循环功率

()

()()()kVA j kVA j j Z V V V S N B A

c

12958038.017.043.33938.017.017104.105.10+=+=-??-=-=

*

** ()kVA j j j S j j S c AC 85.106578.216212958085.93678.1582312007925.176032200704.2901171

+=+++=+?+?+?+?=

()kVA j j j S j j S c

BD 07.189526.293812958007.202426.351814120010925.17601422001004.290117

1

+=--+=-?+?+?+?=

kVA j j j S S BD AC 92.296004.510107.189526.293885.106578.2162+=+++=+ kVA j j j S S D C 92.296004.510112002200925.176004.2901+=+++=+ kVA j j j S S S D BD CD 07.69526.7381200220007.189526.2938+=--+=-=

C 点为功率分点,可推算出E 点为电压最低点。进一步可求得E 点电压 kVA j MVA j S AC

8.22078.98)8.37.1(1007.116.22

2

2+=++=?

kVA j j j S AC 65.128656.22618.22078.9885.106578.2162'

+=+++=

kV

V AC

8328.05

.108

.329.17.126.2=?+?=

?

kV V V V AC A C 6672.98328.05.10=-=?-=

kV

V CE 041.06672

.98

.0161.09.0301.0=?+?=

?

kV V V V CE C E 6262.9041.06672.9=-=?-=

[例4-1]某电力系统中,与频率无关的负荷占30%,与频率一次方成正比的负荷占40%,与频率二次方成正比的负荷占10%,与频率三次方成正比的负荷占20%。求系统频率由50Hz 降到45Hz 时,相应负荷功率的变化百分值及其负荷的频率调节效应系数。 解 (1) 频率降为48Hz 时,4850

f 0.96*=

=系统的负荷为

23D 01232

3

P a a f a f a f 0.30.40.96+ 0.10.960.20.960.953

****=+++=+??+?=

负荷变化为

D P 10.9530.047*?=-=

其百分值为

D P % 4.7%?=

负荷的调节效应系数

D D P 0.047

K 1.175f 10.96

***?=

==?- (2) 频率降为48Hz 时,4550

f 0.9*=

=,系统的负荷为

23D P 0.30.40.9+0.10.90.20.90.887*=+??+?=

相应地

D P 10.8870.113*?=-=

D P %11.3%?=

D D P 0.113

K 1.13f 10.9

***?=

==?- [例4-2]某电力系统中,一半机组的容量已经完全利用;占总容量1/4的火电厂尚有10%备用容量,其单位调节功率为16.6;占总容量1/4的火电厂尚有20%备用容量,其单位调节功率为25;系统有功负荷的频率调节效应系数D K 1.5*=。试求:(1) 系统的单位调节功率(2)负荷功率增加5%时的稳态频率f 。(3)如频率容许降低0.2Hz ,系统能够承担的负荷增量。 解 (1)计算系统的单位调节功率

令系统中发电机的总额定容量等于1,利用公式(4-25)可算出全部发电机组的等值单位调节功率

G K 0.500.2516.6+0.252510.4*=?+??=

系统负荷功率

()()D P 0.50.251-0.1+0.251-0.20.925=+??=

系统备用系数

r k 1/0.9251.081==

于是

r G D K k K K 1.08110.4+1.5=12.742***=+=?

(2) 系统负荷增加5%时的频率偏移为

30.05

12.742f 3.92410P K -***

??=-

=-=-? 一次调整后的稳态频率为

f=50-0.00392450Hz=49.804Hz ?

(3)频率降低0.2Hz ,即f 0.004*?=-,系统能够承担的负荷增量

()2

12.7420.004 5.09710P K f -***

?=-?=-?-=?或 5.097%P ?= [例4-3]同上例,但火电厂容量已全部利用,水电厂的备用容量已由20%降至10%。 解 (1)计算系统的单位调节功率。

G K 0.500.250+0.2525 6.25*=?+??= ()

r 1

k =1.0260.50.250.251-0.1=

++?

(2) 系统负荷增加5%后

20.05

7.912f 0.63210-*?=-=-?

f=50-0.0063250=49.68Hz ?

(3)频率允许降低0.2Hz ,系统能够承担的负荷增量为

()2

7.9120.004 3.16510P K f -***?=-?=-?-=?或

3.165%P ?= [例4-4]某发电厂装有三台发电机,参数见表4-1。若该电厂总负荷为500MW ,负荷频率调节响应系数D K 45/MW Hz =。

(1)若负荷波动-10%,求频率变化增量和各发电机输出功率。

(2) 若负荷波动+10%,求频率变化增量和各发电机输出功率(发电机不能过载)。 表4-1

解 本题采用有名值进行计算。

(1) 若负荷波动-10%,则三组发电机均要参与调节。

()455550150/300/S D G K K K MW Hz MW Hz =+=+++=

D

S P K f

?=-

? 0.15001

3006

D S P f Hz Hz K ???=-

== 可得,频率波动0.33%,f =50.167Hz 。

发电机出力的变化,对1号发电机有

111

559.26

G G P K f MW MW ?=-?=-?=-

()11009.290.8G P MW MW =-=

对2号发电机有

221

508.36

G G P K f MW MW ?=-?=-?=-

()21008.391.7G P MW MW =-=

对3号发电机有

331

150256

G G P K f MW MW ?=-?=-?=-

()330025275G P MW MW =-=

(1) 若负荷波动+10%,由于3号发电机已经满载,因此,只有1、2号发电机参与调节。

12150/S L G G K K K K MW Hz =++=

由D

S P K f

?=-? 得

501

1503

D S P f Hz Hz K ??=-

==- 可得,频率波动-0.67%,f =(50-0.33) Hz =49.6750.167Hz 。

发电机出力的变化,对1号发电机有

111

5518.333

G G P K f MW MW ?=-?=?=

()110018.33118.33G P MW MW =+=

对2号发电机有

221

5016.673

G G P K f MW MW ?=-?=?=

()210016.67116.67G P MW MW =+=

对3号发电机有

30G P ?=

3300G P MW =

[例4-5]将例4-4中3号机组得额定容量改为500MW ,其余条件不变。3号机组设定为调频机组;负荷波动+10%,3号机组调频器动作。(1)3号机组出力增加25MW ; (1)3号机组出力增加50MW ,试求对应得频率变化增量和各发电机输出功率。 解 系统单位调节功率与例4-4相同

()455550150/300/S D G K K K M

W H z M W H z

=+=+++= (1)3号机组出力增加25MW 。

由(4-31)可得频率变化增量

050251

30012

D G P P f Hz Hz K ?-?-?=-

=-=-

发电机出力的变化,对1号发电机有

111

55 4.58312

G G P K f MW MW ?=-?=?

= ()1100 4.583104.583G P MW MW =+=

对2号发电机有

221

50 4.16712

G G P K f MW MW ?=-?=?

= ()2100 4.167104.167G P MW MW =+=

对3号发电机有

()330037.5337.5G P MW MW

=+=

321

2515037.512

G G G P P K f MW MW ?=?-?=+?

=

(21)3号机组出力增加50MW 。

由(4-31)可得频率变化增量

05050

0300

D G P P f K ?-?-?=-

=-=

发电机出力的变化,对1号发电机有

110G G P K f ?=-?= 1100G P MW =

对2号发电机有

220G G P K f ?=-?=

2100G P MW =

对3号发电机有

3250050G G G P P K f MW MW ?=?-?=+=

()330050350G P MW MW =+=

[例4-6]两系统由联络线联结为互联系统。正常运行时,联络线上没有交换功率流通。两系

统的容量分别为1500MW 和1000MW ,各自的单位调节功率(分别以两系统容量为基准的标么值)示于图4-13。设A 系统负荷增加100MW ,试计算下列情况的频率变化增量和联络线上流过的交换功率。

(1)A ,B 两系统机组都参加一次调频。 (2) A ,B 两系统机组都不参加一次调频。 (3) B 系统机组不参加一次调频。 (4) A 系统机组不参加一次调频。

解 将以标么值表示的单位调节功率折算为有名值

/251500/50750//201000/50400/

/ 1.51500/5045// 1.31000/5026/G A G A G A N N

G B G B G B N N

D A D A G A N N D B D B G B N N

K K P f M W H z K K P f M W H z K K P f M W H z K K P f M W H z ****==?===?===?===?=

(1) 两系统机组都参加一次调频

0,100GA GB DB DA P P P P MW ?=?=?=?=;

795/,426/A GA DA B GB DB K K K MW Hz K K K MW Hz =+==+=; 100,0A DA GA B DB GB P P P MW P P P ?=?-?=?=?-?=

考博必看--电力系统分析上册(诸骏伟)-课程总结

第一章能量管理系统 1.EMS的含义和作用 1).EMS 是以计算机为基础的现代电力系统的综合自动化系统,是预测、计划、控制和 培训的工具。 2).EMS 主要针对发电和输电系统,用于大区级电网和省级电网的调度中心。 3).EMS 涉及计算机硬软件的各个方面。它最终是通过EMS 应用软件来实现对电力系统 的监视、控制和管理。 2.EMS的主要内容 数据收集级(SCADA) ,能量管理级(GMS&OPS) 包括实时发电控制,系统负荷预测,发 电计划(火电调度计划),机组经济组合,水电计划(水火电协调计划),交换功率计划,燃料调度计划,机组检修计划. 网络分析级(NAS)包括实时网络状态分析,网络 结线分析,母线负荷预测,潮流,网络等值,网络状态监视,预想故障分析,安全约束调度,无功优化,最优潮流,短路电流计算,电压稳定分析,暂态分析.培训模拟级。 3.现有EMS存在的问题 1).EMS已得到了广泛的应用,但目前只停留在分布式独立计算分析阶段,多数高级应用 软件都需要人工调用,然后由调度员进行综合决策。2).在电网事故状态下,没有良好的事故分析、定位和恢复手段.3)电力改革使得情况更加复杂。 4.EMS的发展趋势 针对现有的EMS存在的问题,需加入决策系统,增强、扩充了网络分析功能,未来向着调度机器人的方向发展。 第二章电力系统潮流计算 1.潮流计算的定义 2.各种潮流计算的模型和算法的特点、适用范围以及相互之间的区别和联系。

(一) 高斯——塞德尔迭代法 该算法具有存储量小,程序设计简单的优点。 但收敛速度慢,阶梯式逼近时台阶的高度越来越小,以至于迭代次数过多。 算法特点: 1)在系统病态的情况下(重负荷节点负电抗支路较长辐射型线路长短线路接在同一节点上,且长短线路的比值很大),收敛困难。计算速度缓慢每次迭代速度很快,但由于结构松散耦合,节点间相互影响太小,造成迭代次数增加,收敛缓慢。 2)程序编制简便灵活 (二)、牛顿——拉夫逊迭代法(N_L)算法特点 1)平方收敛,开始时收敛比较慢,在几次迭代后,收敛得非常快,其迭代次数和系统的规模关系不大,如果程序设计良好,每次迭代的计算量仅与节点数成正比。 2)对初值很敏感,有时需要其他算法为其提供初值。 3)对函数的平滑性敏感,所处理的函数越接近线性,收敛性越好,为改善功率方程的非线性,实用中可以通过限制修正量的幅度来达到目的。但幅度不能太小。 4)对以节点导纳矩阵为基础的G_S法呈病态的系统,N_L法一般都能可靠收敛。牛顿迭代法有明显的几何解释:收敛速度:平方收敛收敛性:局部收敛 (三)、PQ分解法潮流 N_L法的J阵在每次迭代的过程中都要发生变化,需要重新形成和求解,这占据了N_L法的大部分计算时间,这也是N_L法速度不能提高的原因。 可能性:N_L法可以简化成为定雅可比矩阵法,如果固定的迭代矩阵构造得当,定雅可比矩阵法可以收敛,但只有线性收敛速度。 算法特点 1)用两个阶数几乎减半的方程组代替原方程组,显著减少了内存量和计算量 2)迭代矩阵为常数阵,只需形成求解一次,大大缩短每次迭代所需时间 3)迭代矩阵对称,可上(下)三角存储,减少内存量和计算量 4)基于以上原因,该算法内存需要量为N_L法的60%,每次迭代所需时间为N_L 法的1/5。5)线性收敛,收敛次数多于N_L法,但总的计算速度任能大幅度提高。 6)对R/X过大的病态条件以及线路特别重载的情况下,可能不收敛,一般适用于110kv及以上的电网。 7)由于算法的精确程度取决于 ,P-Q分解法的近似处理只影响计算过程,并不影响结果的精度。 3.影响潮流收敛性的因素以及如何改善潮流计算的收敛性。 (如果计算潮流不收敛,应该采用何种方法改进) 云杰的答案:主要是看潮流方程组本身是否有解,当方程组有解或者无实数解,或者方程组

(蔡中杰)电力系统分析课程设计

广东工业大学华立学院 课程设计(论文) 课程名称电力系统分析 题目名称电力系统短路计算 学生学部(系)机械电气学部电气工程系专业班级09电气工程及其自动化(5)班 学号 12030905002 学生姓名蔡中杰 指导教师罗洪霞 2012年 6 月 18 日

广东工业大学华立学院 课程设计(论文)任务书 一、课程设计(论文)的内容 1、掌握比较复杂的电网进行电力系统三相短路起始次暂态电流的计算,短路后指定时刻短 路电流周期分量的计算。 2、给短路点处赋予平均额定电压及基准容量,求解等值网络数值并根据电力系统网络画出 等值网络。 3、不对称短路时短路点故障相电流和非故障相电压的计算。 4、对称和不对称短路后任意支路故障电流和节点电压的计算。 5、书写课程设计说明书(电子版),并打印纸质版上交。 二、课程设计(论文)的要求与数据 二、课程设计(论文)应完成的工作 1、按照规范的格式,独立完成课程设计说明书的撰写; 2、完成电力系统三相短路电流、对称短路电流、不对称短路电流的计算三相短路起始次暂 态电流的计算,短路后指定时刻短路电流周期分量的计算。 3、完成计算的手算过程 4、运用计算机的计法。

四、课程设计(论文)进程安排 五、应收集的资料及主要参考文献 [1] 科技创新报导[J].武昌:华中科技大学出版社,2010年第9期 [2] 何仰赞.电力系统分析题解[M].武汉:华中科技大学出版社2008.7 [3] 蒋春敏.电力系统结构与分析计算[M].北京:中国水利水电出版社,2011.2 [4] 戈东方.电力工程电气设计手册[M].北京:中国电力出版社,1998.12 [5] 李梅兰、卢文鹏. 电力系统分析 [M] 北京:中国电力出版社,2010.12. 发出任务书日期: 2012 年 6 月 1 日指导教师签名: 计划完成日期: 2012 年 6 月 20 日教学单位责任人签章:

电路分析实验报告

电压源与电流源的等效变换 一、实验目的 1、加深理解电压源、电流源的概念。 2、掌握电源外特性的测试方法。 二、原理及说明 1、电压源是有源元件,可分为理想电压源与实际电压源。理想电压源在一定的电流 范围内,具有很小的电阻,它的输出电压不因负载而改变。而实际电压源的端电压随着电流变化而变化,即它具有一定的内阻值。理想电压源与实际电压源以及它们的伏安特性如图4-1所示(参阅实验一内容)。 2、电流源也分为理想电流源和实际电流源。 理想电流源的电流是恒定的,不因外电路不同而改变。实际电流源的电流与所联接的电路有关。当其端电压增高时,通过外电路的电流要降低,端压越低通过外电路的电 并联来表示。图4-2为两种电流越大。实际电流源可以用一个理想电流源和一个内阻R S 流源的伏安特性。

3、电源的等效变换 一个实际电源,尤其外部特性来讲,可以看成为一个电压源,也可看成为一个电流源。两者是等效的,其中I S=U S/R S或 U S=I S R S 图4-3为等效变换电路,由式中可以看出它可以很方便地把一个参数为U s 和R s 的 电压源变换为一个参数为I s 和R S 的等效电流源。同时可知理想电压源与理想电流源两者 之间不存在等效变换的条件。 三、仪器设备 电工实验装置: DG011、 DG053 、 DY04 、 DYO31 四、实验内容 1、理想电流源的伏安特性 1)按图4-4(a)接线,毫安表接线使用电流插孔,R L 使用1KΩ电位器。 2)调节恒流源输出,使I S 为10mA。, 3)按表4-1调整R L 值,观察并记录电流表、电压表读数变化。将测试结果填入表4-1中。 2、实际电流源的伏安特性 按照图4-4(b)接线,按表4-1调整R L 值,将测试的结果填入表4-1中。

电力系统分析课程教学大纲

电力系统分析课程教学大纲 (适用电气工程及其自动化专业电气工程方向) (共80 学时) 一、课程的性质、地位、任务和教学目标 (一)课程的性质和地位 本课程是电气工程及其自动化专业的专业核心基础课程之一,是一门理论性和实践性都很强的课程。本课程为高低压电气设备、电力系统继电保护、电力系统自动化以及其他相关专业选修课程奠定理论基础。 (二)课程的主要任务 通过本课程的学习,使学生对电力系统的组成、运行特点、分析方法有全面的了解;熟悉电力系统各元件的特点、数学模型和相互间的关系,理解并掌握电力系统稳态和暂态分析分析的物理概念、原理和方法;并在工程分析计算和解决实际问题的能力上得到训练和培养,为今后进一步的学习和在实践中的应用打下一定的基础。 (三)课程的教学目标 通过本课程的学习,掌握电力系统稳态、暂态分析的基本原理和方法,培养学生分析问题和解决问题的能力。在学习本门课程前,应掌握“电路”、“电机学”等课程中的相关理论。通过学习,使学生对电力系统的组成和运行有全面、深刻的了解。掌握电力系统稳态运行、电力系统电磁和机电暂态过程、电力系统控制的各种分析和计算方法。对应用计算机进行电力系统分析和计算有一定程度的了解并能简单应用。 二、课程教学环节组成 本课程的教学环节包括课堂讲授,师生讨论学生自学,习题讨论课,习题,答疑,

质疑和期末考试。 三、课程教学内容纲要 第一章电力系统基本概述和基本概念 【目的和要求】:了解电力系统及其发展情况;掌握电力系统中性点的接地方式;掌握电能生产的特点及对电力系统运行的基本要求、电力系统额定电压的概念、电力系统的负荷和负荷曲线。 【重点和难点】:电力系统的概念和电能生产的特点及对电力系统运行的基本要求;电力系统各元件的额定电压;电力系统中性点接地方式。 【教学内容】 第一节电力系统概述 第二节第二节电力系统的电压等级和负荷 第三节电力系统中性点的接地方式 第二章电力系统元件参数和等值电路 【目的和要求】:了解电力线路结构;掌握线路等值电路、变压器的等值电路、发电机及负荷的等值电路;掌握有名制和标幺制的计算。 【重点和难点】:以有名制和标幺制表示的等值网络 【教学内容】 第一节电力线路参数和等值电路 第二节变压器、电抗器的参数和等值电路 第三节发电机和负荷的参数及等值电路 第四节电力网络的等值电路 第三章简单电力网络潮流的分析与计算 【目的和要求】:掌握电力线路和变压器的功率损耗和电压降落;了解运算负荷和运算功率;掌握开式网络的电压和功率分布计算;了解环形网络的电压和功率分布计算。【重点和难点】:环形网络的电压和功率分布计算;运算负荷和运算功率。 【教学内容】 第一节电力线路和变压器的功率损耗和电压降落

课程设计(论文)-基于MATLAB的电力系统单相短路故障分析与仿真.doc

课程设计 ( 论文 )- 基于 MATLAB的电力系统单相短路故障分析与 仿真

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电力系统分析课程设计说明书题目:单相接地短路 专业:电气工程及其自动化 班级:电气 1307 姓名:陈欢

目录 课程设计(论文)任务书 ----------------------- (1)引言 ------------------------------------------------------------------- ( 3)第一章.电力系统短路故障分析------------------------------- ( 4)第二章.电力系统单相短路计算-------------------- ( 5)2.1 简单不对称故障的分析计算---------------------- ( 5) 2.1.1. 对称分量法 ------------------- (5) 2.2 单相接地短路------------------------------ ( 6) 2.2.1. 正序等效定则 ---------------------------- (6) 2.2.2. 复合序网 --------------------------------- (6) 2.2. 3. 单相接地短路分析 --------------------------- (7)第三章.电力系统单相短路时域分析 ---------------- ( 10)3.1 仿真模型的设计与实现------------------------ (10) 3.1.1. 实例分析 -------------------------------- (10) 3.1.2. 仿真参数 ----------------------------- -- -- -- (11)3.2 仿真结果分析------------------------------- (13) 结束语 ----------------------------------------- ( 18)参考文献 --------------------------------------- ( 18)

武汉大学电力系统分析实验报告

电气工程学院 《电力系统分析综合实验》2017年度PSASP实验报告 学号: 姓名: 班级:

实验目的: 通过电力系统分析的课程学习,我们都对简单电力系统的正常和故障运行状态有了大致的了解。但电力系统结构较为复杂,对电力系统极性分析计算量大,如果手工计算,将花费 大量的时间和精力,且容易发生错误。而通过使用电力系统分析程序PSASP,我们能对电 力系统潮流以及故障状态进行快速、准确的分析和计算。在实验过程中,我们能够加深对电力系统分析的了解,并学会了如何使用计算机软件等工具进行电力系统分析计算,这对我们以后的学习和工作都是有帮助的。 潮流计算部分: 本次实验潮流计算部分包括使用牛顿法对常规运行方式下的潮流进行计算,以及应用PQ分解法规划运行方式下的潮流计算。在规划潮流运行方式下,增加STNC-230母线负荷的有功至1.5.p.u,无功保持不变,计算潮流。潮流计算中,需要添加母线并输入所有母线 的数据,然后再添加发电机、负荷、交流线、变压器、支路,输入这些元件的数据。对运行方案和潮流计算作业进行定义,就可以定义的潮流计算作业进行潮流计算。 因为软件存在安装存在问题,无法使用图形支持模式,故只能使用文本支持模式,所以 无法使用PSASP绘制网络拓扑结构图,实验报告中的网络拓扑结构图均使用Visio绘制, 请见谅。 常规潮流计算: 下图是常规模式下的网络拓扑结构图,并在各节点标注电压大小以及相位。 下图为利用复数功率形式表示的各支路功率(参考方向选择数据表格中各支路的i侧母

线至j侧),因为无法使用图形支持模式,故只能通过文本支持环境计算出个交流线功率,下图为计算结果。

电路分析实验报告-第一次

电路分析实验报告

实验报告(二、三) 一、实验名称实验二KCL与KVL的验证 二、实验目的 1.熟悉Multisim软件的使用; 2.学习实验Multisim软件测量电路中电流电压; 3.验证基尔霍夫定理的正确性。 三、实验原理 KCL为任一时刻,流出某个节点的电流的代数和恒等于零,流入任一封闭面的电流代数和总等于零。且规定规定:流出节点的电流为正,流入节点的电流为负。 KVL为任一时刻,沿任意回路巡行,所有支路电压降之和为零。且各元件取号按照遇电压降取“+”,遇电压升取“-”的方式。沿顺时针方向绕行电压总和为0。电路中任意两点间的电压等于两点间任一条路径经过的各元件电压降的代数和。 四、实验内容 电路图截图:

1.验证KCL: 以节点2为研究节点,电流表1、3、5的运行结果截图如下: 由截图可知,流入节点2的电流为2.25A,流出节点2 的电流分别为750mA和1.5A。2.25=0.75+1.5。所以,可验证KCL成立。 2.验证KVL: 以左侧的回路为研究对象,运行结果的截图如下:

由截图可知,R3两端电压为22.5V,R1两端电压为7.5V,电压源电压为30V。22.5+7.5-30=0。所以,回路电压为0,所以,可验证KVL成立。 一、实验名称实验三回路法或网孔法求支路电流(电压) 二、实验目的 1.熟悉Multisim软件的使用; 2.学习实验Multisim软件测量电路中电流电压; 3.验证网孔分析法的正确性。 三、实验原理 为减少未知量(方程)的个数,可以假想每个回路中有一个回路电流。若回路电流已求得,则各支路电流可用回路电流线性组合表示。这样即可求得电路的解。回路电流法就是以回路电流为未知量列写电路方程分析电路的方法。网孔电流法就是对平面电路,若以网孔为独立回

电力系统及其自动化课程

浙江大学 学硕: (专业学位课↓) 现代控制理论 电网络理论 电力系统运行分析 泛函分析 (专业选修课↓) 电力系统规划 计算机继电保护 电力电子技术在电力系统中的应用电力系统过电压 直流输电 电力市场与电力经济 电力系统运行与控制 专硕: (专业学位课↓) 电气工程工业应用综述 电气工程实践 智能配电网技术 电力市场与电力经济 系统辨识 智能控制与智能系统 新能源发电与控制技术 电力系统运行分析 现代控制理论 (专业选修课↓) 直流输电 电力系统规划 电力系统运行与控制 最优化与最优控制 博士: (专业学位课↓) 电气工程学科最新发展综述 先进控制技术 电力系统运行分析 新能源发电与控制技术 智能配电网技术 (专业选修课↓) 新型电力电子器件前沿信号图像数字处理基础 近代电磁场与波 现代运动控制策略 非线性电力系统分析与控制

华中科技大学 硕士: (专业要求课程↓需选够学分) 现代控制理论 现代电工理论 电力系统分析 电网络理论 高等电力电自学 电力系统最优规划 电力自动化系统 电力系统微机应用与实践 电力系统过电压 现代控制理论专题 基于GPS的电力系统广域测量原理与技术 博士: (专业要求课程↓) 跨一级学科课程 博士生专题研讨

华北电力大学 硕士: (学科基础课↓) 电网络分析理论 现代控制理论 电力系统规划与可靠性动态电力系统分析与控制电网调度自动化 电力市场理论与技术 电能质量分析与控制 柔性交流输电系统 高压直流输电技术 新能源发电与并网技术过电压分析与防护 (选修课↓) 分布式电源与微电网技术智能配电技术 电力系统风险评估 电力系统储能技术 继电保护专题 能源经济 (补修课↓不少于2门)电力系统分析基础 电力系统暂态分析 发电厂电气部分 电力系统继电保护原理博士: (专业核心课↓) 动态电力系统分析与方法现代控制理论

电力系统分析课程总结

电力系统分析课程总结报告 学院(部):电气学院 专业班级:电气工程 学生姓名: ** 指导教师: **** 2014年 6 月 28 日

目录 1电力系统概述和基本概念 (1) 1.1电力系统概述 (1) 1.2电力系统中性点的接地方式 (3) 2电力系统元件参数和等值电路 (3) 2.1电力线路参数和等值电路 (4) 2.2变压器、电抗器的参数和等值电路 (4) 2.3发电机和负荷的参数及等值电路 ......................................................5 2.4电力网络的等值电路 .....................................................................5 3简单电力网络潮流的分析与计算 .............................................................. 6 3.1电力线路和变压器的功率损耗和电压降落 .......................................... 6 3.2开式网络的潮流计算 .................................................................... 7 3.3环形网络的潮流分布 .................................................................... 7 4电力系统潮流的计算机算法 ................................................................... 7 4.1电力网络的数学模型 ..................................................................... 8 4.2等值变压器模型及其应用 .. (8) 4.3节点导纳矩阵的形成和修改 (8) 4.4功率方程和变量及节点分类 (9) 4.5高斯-塞德尔法潮流计算 (9) 4.6牛顿-拉夫逊法潮流计算 (9) 4.7P-Q 分解法潮流计算 (9) 5电力系统有功功率的平衡和频率调整 (10) 5.1电力系统中有功功率的平衡 (10) 5.2电力系统的频率调整 (11) 6电力系统的无功功率平衡和电压调整 (11) 6.1电力系统中无功功率的平衡 (12) 6.2电力系统的电压管理 (12) 6.3电力系统的几种调压方式 (13) 6.4电力线路导线截面的选择 (13) 7电力系统各元件的序参数和等值电路 (14) ???????????????????????????大电流接地方式中性点接地方式小电流接地方式(需要断路器遮断单 相接地故障电 流(单相接地电弧能够瞬间熄灭的)

电力系统分析课程设计

广东工业大学华立学院课程设计(论文) 课程名称电力系统分析 题目名称复杂网络N-R法潮流分析与计算设计学生学部(系)电气工程系 专业班级08电气2班 学号12030802020 学生姓名 指导教师罗洪霞

2011 年 6 月12 日 目录 一. 基础资料 (3) 1.1 系统图的确定 (3) 1.2 各节点的初值及阴抗参数 (4) 二. 基本公式和变量分类 (5) 三. 设计步骤 (7) 3.4基本步骤 (8) 3.4方案选择及说明 (8) 四. 程序设计 (9) 4.1 MATLAB编程说明及元件描述 (9) 4.2源程序 (10) 4.3结果显示 (11) 五. 实验结论 (12) 六.参考文献 (13)

复杂网络N-R 法潮流分析与计算设计 一. 基础资料 1. 系统图的确定 选择六节点、环网、两电源和多引出的电力系统,简化电力系统图如图(1)所示,等值阻抗图如图(2)所示。运用以直角坐标表示的牛顿—拉夫逊计算如图(1)系统中的潮流分布。计算精度要求各节点电压的误差与修正量不大于510ε-=。

2.各节点的初值及阻抗参数 该系统中,节点①为平衡节点,保持 11.050 U j =+为定值,节点⑥为PV节点,其他四个节点都是PQ节点。给定的注入电压标幺值、线路阻抗标幺值、输出功率标幺值分别为表a、表b、表c中的数据。 线路对地导纳标幺值一半 00.25 Y j =及线路阻抗标幺值、输出功率标幺值和变压器变比标幺值如图(2)所示的注释。 表a 各节点电压标幺值参数

二. 基本公式和变量分类 本例所需公式有以下几类: (1).节点电压U 和节点导纳矩阵Y 。 (2).变量分类。在潮流问题中,任何复杂的电力网和电力系统都可以归结为以下元件(参数)组成。 1).发电机(注入电流或功率)。 2).负载(负的注入电流或功率)。 3).输电线支路(电抗、电阻)。 4).变压器支路(电阻、电抗、变化)。 5).变压器对地支路(导纳和感纳,本例中忽略)。 6).母线上的对地支路(阻抗或导纳,本例中忽略)。 7).线路上的对地支路(一般为线路电容导纳)。 (3).功率方程。电力系统的潮流方程的一般形式为: 1 n i ij i i i i i j j S P jQ U I U Y U * * * ==+=?=?∑ 1 ()(123n i i i ij j j i P jQ I Y U i U * ** =+===∑、、、...、n) (1-1) 潮流方程具有的特点是:①他能表征电力系统稳态运行特性; ②其为一组非线性方程,只能用迭代方法求其数值解;③方程中的电压U 和导纳Y 即可表示为直角坐标,又可表示为极坐标。因而潮流方

电力系统分析实验报告

五邑大学 电力系统分析理论 实验报告 院系 专业 学号 学生姓名 指导教师

实验一仿真软件的初步认识 一、实验目的: 通过使用PowerWorld电力系统仿真软件,掌握电力系统的结构组成,了解电力系统的主要参数,并且学会了建立一个简单的电力系统模型。学会单线图的快捷菜单、文件菜单、编辑菜单、插入菜单、格式菜单、窗口菜单、仿真控制等菜单的使用。 二、实验内容: (一)熟悉PowerWorld电力系统仿真软件的基本操作 (二)用仿真器建立一个简单的电力系统模型: 1、画一条母线,一台发电机; 2、画一条带负荷的母线,添加负荷; 3、画一条输电线,放置断路器; 4、写上标题和母线、线路注释; 5、样程存盘; 6、对样程进行设定、求解; 7、加入一个新的地区。 三、电力系统模型: 按照实验指导书,利用PowerWorld软件进行建模,模型如下: 四、心得体会: 这一次试验是我第一次接触PWS这个软件,刚开始面对一个完全陌生的软件,我只能听着老师讲解,照着试验说明书,按试验要求,在完成试验的过程中一点一点地了解熟悉这个软件。在这个过程中也遇到了不少问题,比如输电线的画法、断路器的设置、仿真时出现错误的解决办法等等,在试验的最后,通过请教老师同学解决了这些问题,也对这个仿真软件有了一个初步的了解,为以后的学习打了基础。在以后的学习中,我要多点操作才能更好地熟悉这个软件。

实验二电力系统潮流分析入门 一、实验目的 通过对具体样程的分析和计算,掌握电力系统潮流计算的方法;在此基础上对系统的运行方式、运行状态、运行参数进行分析;对偶发性故障进行简单的分析和处理。 二、实验内容 本次实验主要在运行模式下,对样程进行合理的设置并进行电力系统潮流分析。 选择主菜单的Case Information Case Summary项,了解当前样程的概况。包括统计样程中全部的负荷、发电机、并联支路补偿以及损耗;松弛节点的总数。进入运行模式。从主菜单上选择Simulation Control,Start/Restart开始模拟运行。运行时会以动画方式显示潮流的大小和方向,要想对动画显示进行设定,先转换到编辑模式,在主菜单上选择Options,One-Line Display Options,然后在打开的对话框中选中Animated Flows Option选项卡,将Show Animated Flows复选框选中,这样运行时就会有动画显示。也可以在运行模式下,先暂停运行,然后右击要改变的模型的参数即可。 三、电力系统模型

《电力系统分析》课程教学大纲

《电力系统分析》课程教学大纲(本科) 适用专业:电气工程及其自动化 一、本课程的性质和地位 本课程是“电气工程及其自动化”专业的限选专业基础课程。主要讲述电力系统的电磁暂态过程、故障分析和电力系统稳态运行有关的概念、分析及计算等。其先修课程主要为《电路》、《电机学》等。 二、本课程的基本要求 学生通过学习应达到以下要求: 1、熟悉电力系统的有关基本概念。 2、掌握同步发电机及电力系统三相短路的分析和计算。 3、掌握电力系统简单不对称故障的分析计算。 4、掌握电力系统的稳态运行的潮流计算及计算计算法。 5、掌握电力系统电压调整、频率调整的方法和计算。 6、了解电力系统静态、暂态稳定的基本概念及分析方法。 三、本课程的基本内容 1、同步发电机及电力系统三相短路的分析和计算: 电力系统基本概念;电力网元件的等值电路和参数计算;同步发电机的基本方程; 发电机稳态运行的方程、参数及等值电路。恒定电势源的三相短路的周期分量与非 周期分量、冲击电流、短路电流最大有效值及短路功率。 发电机的暂态参数;发电机的暂态电势及次暂态电势。自动励磁调节对短路电流的 影响。电力系统三相短路电流的实用计算。 2、电力系统简单不对称故障的分析计算: 对称分量法;发电机、电网各元件的负序及零序阻抗;综合负荷的序阻抗;电力系 统各序网络的建立。单相接地短路、两项短路和两项短路接地故障的计算;不对称 短路时的电流电压分布;断路故障的分析等。 3、电力系统的稳态运行的潮流计算及计算计算法: 开式网及简单闭式网的电压和功率分布计算;电力系统潮流的计算机算法(牛顿- 拉夫逊法及P-Q分解法)。 4、电力系统电压调整、频率调整的方法和计算: 无功功率平衡及电压调整的有关概念;电压调整的方法及有关计算;有功功率平衡 及频率调整的基本概念;频率一次调整、二次调整的有关计算。 5、电力系统的经济运行及电力系统的稳定性分析: 线损的计算及减少线损的方法;系统的静态、暂态稳定性的概念及有关分析方法。 6、高压交流输电、高压直流输电(简单介绍)。 四、学识分配的建议 总学时为64,具体分配参见下表:

电力系统分析-课程设计

河南城建学院 《电力系统分析》课程设计任务书 班级0912141-2 专业电气工程及其自动化 课程名称电力系统分析 指导教师朱更辉、何国锋、芦明 电气与信息工程学院 2015年12月

《电力系统分析》课程设计任务书 一、设计时间及地点 1、设计时间:2015年12月 2、设计地点:2号教学楼 二、设计目的和要求 1、设计目的 通过课程设计,使学生加强对电力体统分析课程的了解,学会查寻资料、方案比较,以及设计计算、分析等环节,进一步提高分析解决实际问题的能力。 2、设计要求 (1)培养学生认真执行国家法规、标准和规范及使用技术资料解决实际问题的能力; (2)培养学生理论联系实际,努力思考问题的能力; (3)进一步理解所学知识,使其巩固和深化,拓宽知识视野,提高学生的综合能力; (4)懂得电力系统分析设计的基本方法,为毕业设计和步入社会奠定良好的基础。 三、设计课题和内容 课题一:110KV 电网的潮流计算 (一)基础资料 导线型号:LGJ-95,km x /429.01Ω=,km S b /1065.261-?=; 线段AB 段为40km ,AC 段为30km ,BC 段为30km ; 若假定A 端电压U A =115kV ,变电所负荷S B =(20+j15)MVA ,S C =(10+j10)MVA 。 某110KV 电网 (二)设计任务 1、不计功率损耗,试求网络的功率分布,和节点电压; 2、若计及功率损耗,试求网络的功率分布,和节点电压,并将结果与1比较。 课题二:某电力系统的对称短路计算 (一)基础资料 如图所示的网络中,系统视为无限大功率电源,元件参数如图所示,忽略变压器励磁支路和线路导纳。

《电力系统分析》基础知识点总结复习课程

《电力系统分析》基础知识点总结

电力系统分析基础目录 稳态部分 一.电力系统的基本概念 填空题 简答题 二.电力系统各元件的特征和数学模型 填空题 简答题 三.简单电力网络的计算和分析 填空题 简答题 四.复杂电力系统潮流的计算机算法 简答题 五.电力系统的有功功率和频率调整 1.电力系统中有功功率的平衡 2.电力系统中有功功率的最优分配 3.电力系统的频率调整 六.电力系统的无功功率和频率调整 1.电力系统的无功功率平衡 2.电力系统无功功率的最优分布 3.电力系统的电压调整 暂态部分 一.短路的基本知识 1.什么叫短路 2.短路的类型 3.短路产生的原因 4.短路的危害 5.电力系统故障的分类 二.标幺制 1.数学表达式

2.基准值的选取 3.基准值改变时标幺值的换算 4.不同电压等级电网中各元件参数标幺值的计算三.无限大电源 1.特点 2.产生最大短路全电流的条件 3.短路冲击电流Im 4.短路电流有效值Ich 四.运算曲线法计算短路电流 1.基本原理 2.计算步骤 3.转移阻抗 4.计算电抗 五.对称分量法 1.正负零序分量 2.对称量和不对称量之间的线性变换关系 3. 电力系统主要元件的各序参数 六.不对称故障的分析计算 1.单相接地短路 2.两相短路 3.两相接地短路 4.正序增广网络 七.非故障处电流电压的计算 1.电压分布规律 2.对称分量经变压器后的相位变化

稳态部分 一 一、填空题 1、我国国家标准规定的额定电压有 3kV 、6kV、 10kV、 35kV 、110kV 、220kV 、330kV、 500kV 。 2、电能质量包含电压质量、频率质量、波形质量三方面。 3、无备用结线包括单回路放射式、干线式、链式网络。 4、有备用界结线包括双回路放射式、干线式、链式,环式、两端供电网络。 5、我国的六大电网:东北、华北、华中、华东、西南、西北。 6、电网中性点对地运行方式有:直接接地、不接地、经消弧线圈接地三种,其中直接接地为大接地电流系统。 7、我国110kV及以上的系统中性点直接接地,35kV及以下的系统中性点不接地。 二、简答题 1、电力网络是指在电力系统中由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的部分。 2、电力系统是指由发电机、各类变电所和输电线路以及电力用户组成的整体。 3、总装机容量是指电力系统中实际安装的发电机组额定有功功率的总和。 4、电能生产,输送,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,消费电能各个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 5、对电力系统运行的基本要求 (1)保证可靠的持续供电 (2)保证良好的电能质量 (3)保证系统运行的经济性 6、变压器额定电压的确定: 变压器的一次侧额定电压应等于用电设备额定电压(直接和发电机相连的变压器一次侧额定电压应等于发电机的额定电压),二次侧额定电压应较线路额定电压高10%。只有漏抗很小的、二次直接与用电设备相联的和电压特别高的变压器,其二次侧额定电压才可能较线路额定电压仅高5%。 7、所谓过补偿是指感性电流大于容性电流时的补偿方式,欠补偿正好相反,实践中,一般采用欠补偿。 二

电力系统稳态课程设计(1)

课程设计(论文) 题目名称潮流计算 课程名称电力系统稳态分析 学生姓名 学号10412010 系、专业电气工程系 指导教师 2013年1月3 日

邵阳学院课程设计(论文)任务书 年级专业 10电气工程及其自动化 学生姓名 学 号 10412010 题目名称 电力系统潮流计算 设计时间 2013.12.21- 2012.1.3 课程名称 潮流计算课程设计 课程编号 121202306 设计地点 综合仿真实验室 一、课程设计(论文)目的 1.掌握电力系统潮流计算的基本原理; 2.掌握并能熟练运用PSCAD 仿真软件; 3.采用PSCAD 软件,做出系统接线图的潮流计算仿真结果。 二、已知技术参数和条件 在图1所示的简单电力系统中,系统中节点1、2为PQ 节点,节点3为PV 节点,节点4为平衡节点,已给定3.04.01j s --=,2.03.02j s --=,4.03=P ,02.13=V ,05.14=V , 04=θ,网络各元件参数的标幺值如表2所示,给定电压的初始值如表2所示,收敛系数 00001.0=ε。试求: ~1 2 3 4 1 :k 4 4θ∠V 1 1jQ P +2 2jQ P +3 V 3P 图1 简单电力系统 三、任务和要求 1.按学校规定的格式编写设计论文。 2.论文主要内容有:①课题名称。②设计任务和要求。③PSCAD 的应用以及仿真结果。④收获体会、存在问题和进一步的改进意见等。 注:1.此表由指导教师填写,经系、教研室审批,指导教师、学生签字后生效; 2.此表1式3份,学生、指导教师、教研室各1份。

四、参考资料 何仰赞主编.电力系统分析. 高教出版社出版.第三版.2002年 刘明波主编.大电网最优潮流计算.科学出版社出版.第一版.2010年 陈珩主编.电力系统稳态分析.中国电力出版社.第三版.2007年 韩祯祥主编.电力系统分析.浙江大学出版社.第三版.2005年 五、进度安排 2012年12月21日:下达课程设计的计划书,任务书,设计题目及分组情况 2012年12月22日-28日:学生熟悉PSCAD软件和建模 2013年1月29日-30日:上机调试程序,建立系统接线图的仿真模型和得出仿真结果 2013年1月31日-2日:写出报告(A4打印稿)和PPT报告(用于答辩) 2013年1月6日:组织学生答辩 六、教研室审批意见 教研室主任(签字):年月日七|、主管教学主任意见 主管主任(签字):年月日八、备注 指导教师(签字):学生(签字):

电路分析基础学习总结

电路分析基础学习总结 通过电路基础的学习,我们的科学思维能力,分析 计算能力,实验研究能力和科学归纳能力有了很大的提高,为下学期我们学习电子技术打下了基础。 对于我们具体的学习内容,第一到第四章,主要讲 了电路分析的基本方法,以及电路等效原理等,而后面 的知识主要是建立在这四章的内容上的,可以说,学好 前面这四章的内容是我们学习电路基础的关键所在。在 这些基础的内容中又有很多是很容易被忽略的。对于第 五章的内容,老师让我们自主讲解的方式加深了我们的 印象,同时也让我们学会如何去预习,更好的把握重点,很符合自主学习的目的。至于第六章到第十章的内容则 完全是建立在前四章的内容上展开的,主要就是学会分 析电路图结构的方法,对于一二阶电路的响应问题,就 是能分析好换路前后未变量和改变量,以及达到稳态时 所求量的值。 对于老师上课方法的感想:首先感谢窦老师和杨老 师的辛苦讲课,窦老师声音洪亮,讲课思路清晰,让我 们非常受益,杨老师的外语水平让我们大开眼界,在中 文教学中,我们有过自主学习的机会,也让大家都自己 去讲台上讲课,加深了我们的印象,而且对于我们学习

能力有很大提高,再是老师讲课的思路,让我受益不凡,在这之中感受到学习电路的方法。在双语班的教学中, 虽然外语的课堂让我们感觉很有难度,有的时候甚至看 不懂ppt上的单词,临时上课的时候去查,但是老师上 课时经典的讲解确实很有趣味,不仅外语水平是一定的 锻炼,同时也是学习电路知识,感觉比起其他班的同学,估计这应该是一个特色点吧。 对于学习电路感想:学习电路,光上课听老师讲课 那是远远不够的,大学的学习都是自主学习,没有老师 的强迫,所以必须自己主动去学习,首先每次上完课后 的练习,我觉得很有必要,因为每次上完课时都感觉听 的很懂,看看书呢,也貌似都能理解,可是一到做题目 就愣住了,要么是公式没有记住,要么是知识点不知道 如何筛选,所以练习很重要,第二点,应该要反复回顾 已经学过的内容,只有反复记忆的东西才能更深入,不 然曾经学过的东西等到要用就全都忘记了,不懂得应该 多问老师,因为我们是小班,这方面,老师给了我们足 够的机会。 另外,我们电路分析基础的课程网站,里面的内容 已经比较详实,内容更新也比较快,经常展示一些新的 内容,拓宽了我们的视野。

电力系统分析(专升本)

河南工程学院 2017年秋电力系统期末考试试题 批次专业:2016年春季-电气工程及其自动化(专升本)课程:电力系统分析(专升本)总 时长:180分钟 1. (单选题)我国规定的标准额定电压等级有()(本题 2.0分) A、 110kV220kV525kV B、 121kV200kV300kV C、 110kV220kV330kV D、 110kV242kV330kV 学生答案:C 标准答案:C 解析: 得分:2 2. (单选题)线电压是相电压的()(本题2.0分)

A、 B、 C、 D、 学生答案:C 标准答案:C 解析: 得分:2 3. (单选题)同步电动机一般用于功率较大,转速不要求调节的生产机械,例如大型水泵,空压机和矿井通风机等。()(本题2.0分) A、正确 B、错误

学生答案:A 标准答案:A 解析: 得分:2 4. (单选题)同步电动机的特点之一是稳定运行时的转速n与定子电流的频率f1之间有严格不变的关系,即同步电动机的转速n与旋转磁场的转速n0相同。()(本题2.0分) A、正确 B、错误 学生答案:A 标准答案:A 解析: 得分:2 5. (单选题)电力线路分为架空线路和电缆线路。()(本题2.0分) A、正确 B、错误 学生答案:A

标准答案:A 解析: 得分:2 6. (单选题)电缆线路比架空线路建造费用低,施工期短,维护方便,因此架空线路应用更为广泛。()(本题2.0分) A、正确 B、错误 学生答案:B 标准答案:B 解析: 得分:2 7. (单选题)在电力系统计算中,导线材料的电阻率略小于这些材料的直流电阻率。()(本题2.0分) A、正确 B、错误 学生答案:B

电力系统分析川大课件小结与习题

电力网的电能损耗 1. 电力网的电能损耗和损耗率 在分析电力系统运行经济性时,常常要求计算一段时间内电力网的电能损耗。在规定时间段内对有功功率的积分便是电能损耗。如果功率为恒定值,则电能损耗就是功率乘以时间。通常以年(即365×24=8760小时)作为计算时间段,称为电力网年电能损耗。 例如8760小时分为n段,其中第i段时间为△ti(h),全网功率损耗为△Pi(MW),则全网年电能损耗为。 在同一时间内,电力网损耗电量占供电量的百分比,称为电力网的损耗率,简称网损率或线损率,即 电力网损耗率=(3-54) 其中,在给定的时间(日、月、季或年)内,系统中所有发电厂的总发电量与厂用电量之差称为供电量; 这里介绍一种常用的电能损耗简化计算方法,用于逐个计算线路或变压器的年电能损耗,即最大负荷损耗时间法。 如果线路中输送的功率一直保持为最大负荷功率Smax,在τ小时内的电能损耗恰好等于线路全年的实际电能损耗,则称为最大负荷损耗时间 保持为最大负荷功率Smax,在τ小时内的电能损耗恰好等于线路全年的实际电能损耗,则称为最大负荷损耗时间。 (3-63) 若认为电压接近于恒定,则 (3-64) 由此可见,最大负荷损耗时间τ与视在功率表示的负荷曲线有关。在一定功率因数下视在功率与有功功率成正比,而有功功率负荷曲线的形状在某种程度上可由最大负荷利用小时数反映。因此,τ与线路负荷的功率因数和Tmax有关。通过对一些典型负荷曲线的分析,得到τ与Tmax及cosρ的关系,如表3-1所示。 使用这一方法只需计算最大负荷时线路或变压器的功率损耗 ,再按负荷的Tmax和cosρ从表3-1查得τ,就可用下式计算线路的年电能损耗

电力系统分析课程设计论文

信息工程学院 课程设计报告书 题目: 不对称短路故障分析与计算 专业:电气工程及其自动化 班级: 0312408班 学号: 031240212 学生姓名:郭雨 指导教师:耿东山 2015年6月20日

目录 摘要 (3) 1设计背景 (5) 2原始资料分析 (6) 3拟分析方法 (9) 4设计步骤 (10) 4.1 程序流程图 (10) 4.2 程序清单 (10) 4.3 手算过程 (13) 5结果分析和总结 (18) 参考文献 (19)

摘要 首先简单介绍了基于在MALAB中行潮流计算的原理、意义,然后用具体的实例,简单介绍了如何利用MALAB去进行电力系统中的潮流计算。 电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种计算,它根据给定的运行条件及系统接线情况确定整个电力系统各部分的运行状态:各线的电压、各元件中流过的功率、系统的功率损耗等等。 牛顿-拉夫逊法在电力系统潮流计算的常用算法之一,它收敛性好,迭代次数少。本文介绍了电力系统潮流计算机辅助分析的基本知识及潮流计算牛顿-拉夫逊法,最后介绍了利用MTALAB程序运行的结果。 关键词:电力系统潮流计算,牛顿-拉夫逊法,MATLAB

The Abstract At first, this paper briefly introduces the theory and the meaning of the load flow calculation based on MATLAB, and then it briefly introduces how to apply MALAB to the load flow calculation of the electric system by concrete cases. A kind of calculation is the load flow of the electric system, which studies the stable operation-condition of the electric system. It confirms the operation-condition of the whole electric system, such as the voltage of every line, the rate of power crossing each component, the rate of power consumption of the system, according to the given operation-condition and the connected circumstances of the system. Newton-Raphson method is commonly used in the load flow calculation of the electric system for its good stypticity and little iteration. This paper introduces the basic knowledge about the assistant analysis of the load flow computer of electric system and the Newton-Raphson method. Finally, it introduces the results after making use of MALAB procedure. The key word:The load flow calculation of the electric system; Newton-Raphson method;MALAB

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