三峡大学电力系统分析

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第一章同步电机数学模型

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动态电力系统的理论与分析
1.1.2 电压方程
以电机绕组结构及电磁量正方向定义为基础，导出a相、 b相、c相坐标下同步电机有名值方程。方程中各变量及参数的单位均采用法定计量单位。定子各相绕组电压方程为：转子各绕组电压方程为：
ua p a raia ub p b ra ib u c p c ra ic
θa=90º 和θa=270º 时，Laa为最小值。
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动态电力系统的理论与分析
Laa以180º 为周期，随d轴与a轴夹角θa的变化而呈正弦变化，且为恒正值。假定定子绕组自感中的恒定部分为LS(LS>0)，脉动部分幅值为Lt(如下图) 。
Laa
-
180º
Lab
- 210º
-120º
30º 0º
60º
150º
θ
图1-3 定子绕组互感Lab：
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Lt
Ms
动态电力系统的理论与分析
同理有：
,
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动态电力系统的理论与分析
1.1.3.3 转子绕组自感（Lff,LDD,LQQ）
其中 p d dt 为对时间的导数算子； ra为定子各相绕组的电阻。
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u f p f r f i f u D p D rD iD 0 u Q p Q rQ iQ 0
rf 、 rD 、 rQ为f、D、Q绕
组的电阻。
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三峡大学课表

计算机基础(重漏班) 1-16周张上 H042 ( 重考 )
计算机基础(重漏班) 1-16周张上 H042 ( 重考 )
计算机基础(重漏班) J-3515 1-16周张上 H042 ( 重考 )
计算机基础(重漏班) J-3515 1-16周张上 H042 ( 重考 )
计算机语言C(重漏1班) J-3407 1-4周张莉莉 H040 ( 重考 ) 计算机语言C(重漏1班) J-3407 1-4周张莉莉 H040 ( 重考 ) 高等数学Ⅰ(一)(重漏班) G-3305 1-17周王京新 F011 ( 重考 ) 高等数学Ⅰ(一)(重漏班) G-3305 1-17周王京新 F011 ( 重考 ) 高等数学Ⅰ(一)(重漏班) G-3305 1-17周王京新 F011 ( 重考 ) 高等数学Ⅰ(一)(重漏班) G-3305 1-17周王京新 F011 ( 重考 ) 电机学(专升本班班) J-3305 1-15周程江洲 C221 ( 重考 )
电机学(专升本班班) J-3320 1-15周程江洲 C221 ( 重考 )
计算机语言C(重漏1班) J-3407 5-17周张莉莉 H040 ( 重考 ) 计算机语言C(重漏1班) J-3407 5-17周张莉莉 H040 ( 重考 ) 计算机语言C(重漏1班) 5-17周张莉莉 H040 ( 重考 )
计算机语言C(重漏1班) 5-17周张莉莉 H040 ( 重考 )
发电厂电气主系统课程设计(3班) 20-20周陈铁 C215。

三峡大学电气培养计划

电气信息类一、学科门类：工学专业名称、专业代码：电气项目及其自动化 080601自动化080602电子信息项目080603通信项目080604授予学位：工学学士标准学制：4年在校修业年限：3—8年二、培养目标1、电气项目及其自动化专业本专业培养适应21世纪社会主义现代化建设需要，德、智、体、美全面发展，知识、能力、素质协调进步，能够从事与电气项目有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、实验分析、研制开发、经济管理、电子与计算机技术应用等领域工作的“高素质、强能力、应用型”高级项目技术人才。

2、自动化专业本专业培养适应21世纪社会主义现代化建设需要，德、智、体、美全面发展，知识、能力、素质协调进步，具备电工技术、电子技术、控制理论、自动检测与仪表、信息处理、系统项目、计算机技术与应用和网络技术等较宽广领域的项目技术基础和一定的专业知识，能在运动控制、工业过程控制、电力电子技术、检测与自动化仪表、电子与计算机技术、信息处理、管理与决策等领域从事系统分析、系统设计、系统运行、科技开发及研究等方面工作的高级项目技术人才。

3、电子信息项目专业本专业培养适应21世纪社会主义现代化建设需要，德、智、体、美全面发展，知识、能力、素质协调进步，掌握电子技术和信息处理系统的基本理论和基础知识、获得电子项目师基本训练的项目技术人才。

本专业的毕业生具有能从事各类电子设备和信息系统的研究、设计、制造、应用和管理的基本能力，并具有初步的项目规划和系统研究开发能力。

4、通信项目专业本专业培养适应21世纪社会主义现代化建设需要，德、智、体、美全面发展，知识、能力、素质协调进步，掌握通信技术、通信系统和通信网等方面的基本理论和基础知识，获得本领域基本训练的项目技术人才。

本专业的毕业生具备能在通信领域中从事研究、设计、制造、应用通信技术与设备、或管理的基本能力，并具有初步的项目规划和系统研究开发的能力。

三、培养要求与特色1、电气项目及其自动化专业<1）培养要求、特色本专业学生主要学习电工技术、电子技术、信息控制、计算机技术、电气项目及自动化技术等方面较宽广的项目技术基础和一定的专业知识，使学生受到电工电子、信息控制及计算机技术方面的基本训练，以及电气项目及自动化领域的专业训练，具有解决电气项目技术与控制技术问题的基本能力。

电力系统分析知识点

电力系统：1. 电力系统中，发电厂在任何时刻发出的功率必须等于该时刻用电设备所需的功率、输送和分配环节中的功率损失之和。

2. 额定频率为50Hz ，正常运行允许的偏移为Hz 5.0~2.0±±。

供电频率的允许偏差规定，电网装机容量在3000MW 及以下为正负0.5Hz ，以上的为正负0.2Hz ，在电力系统非正常状态下，供电频率允许偏差可以超过Hz 0.1±。

用户供电电压允许偏移对于35kV 及以上电压等级为额定的%5±，对于10kV 及以下电压计为%7±，低压照明负荷：+5%~-10%，农村电网：%10~%5.7-+。

为保证电压质量，对电压正弦波形畸变率也有限制，波形畸变率是各次谐波有效值平方和的方根值对基波有效值的百分比，对于kV 10~6供电电压不超过4%，0.38kV 不超过5%。

线路平均额定电压一般高出线路额定电压的5%。

3. 中性点不接地系统，在发生单相接地故障时，单相接地的电容电流为正常运行时每相电容电流的三倍。

4. 一般是220kV 为2分裂，500kV 为4分裂，西北电网750kV 为6分裂，1000kV 为8分裂。

5. 电晕临界电压cr V 与两个因素有关，一个是相间距离，一个是导线半径r ，由于增大相间距离会增大杆塔距离，从而大大增加线路的造价，所以临界电压可以认为与导线半径成正比，所以增大导线半径是防止和减小电晕算好的有效方法。

对220kV 以下线路通常按避免电晕损耗的条件选择导线半径；对220kV 以上的线路，则考虑采用分裂导线来增大每相的等值半径。

6. 短线路通常指长度100km 以下的架空线路，可以不考虑导纳支路的影响（两横）；中等长度线路通常指在100km~300km 之间的架空线路和长度不超过100km 的电缆线路，可以忽略分布参数的影响，用集中参数电路表示，用派型和T 型等值电路表示，为减小节点数多采用派型；长线路是指长度超过300km 的架空线路和长度超过100km 的电缆线路。

三峡大学电气工程

080802电力系统及其自动化01电力系统运行与控制02电力系统保护03水电站仿真与控制04新能源发电技术05输电线路理论研究06输电线路工程技术07电力市场与电力营销01汪芳宗、周云海、李咸善、刘会家、程永权02林湘宁、袁兆强、李文武、邹宇兵03李咸善、胡翔勇、吴成明、李文武04黄悦华、王归新、王凌云、冉华军05孟遂民、江全才、高虹亮、高广德06江全才、孟遂民、高广德、高虹亮07吉培荣、游文霞、吴成明、陈科基①101思想政治理论②201英语一③301数学一④831电路或833机械设计基础30复试笔试科目(任选一门)：①电力系统分析②机械基础同等学力加试科目：①电子技术基础②C语言程序设计※080803高电压与绝缘技术01高压电力设备试验与绝缘诊断技术02高压输电线路状态监测、状态评估与检修技术03电磁环境与电力系统电磁兼容01胡汉梅、王成江、张涛02王成江、高虹亮、李亚莎03李亚莎、刘会家、胡汉梅①101思想政治理论②201英语一③301数学一④831电路或833机械设计基础10复试笔试科目(任选一门)：①高电压技术②机械基础同等学力加试科目：①电子技术基础②C语言程序设计※080804电力电子与电力传动01电能变换与控制02电力电子在电力系统中的应用03电机与电气系统智能控制01高学军、姚明仁、樊晓虹02高学军、王归新、冉华军03王归新、陈堂贤、向小民04向小民、陈堂贤、王辉①101思想政治理论②201英语一③301数学一④831电路或833机械设计基础10复试笔试科目(任选一门)：①电力电子技术②机械基础同等学力加试科目：①电子技术基础②C语04电能质量检测与谐波治理。

基于交叉熵重要抽样和状态筛选的电力系统可靠性计算方法

54
供用电 2020.02
DISTRIBUTION & UTILIZATION
配电 1
于重要状态子空间或筛选状态子空间，则放弃分析，重新进行抽样，直至可靠性指标收敛。算例验证了所提方法的有效性。
入中间参数w，将式（4
实现方差减小的精髓在于合理地改变系统原有的概
配电
Power Distribution
基于交叉熵重要抽样和状态筛选的电力系统可靠性计算方法
王元恺（三峡大学科技学院机电学部，湖北宜昌 443000）
摘要：针对蒙特卡洛法模拟在计算电力系统可靠性时效率比较低的问题，提出一种基于交叉熵重要抽样和状态筛选的电力系统可靠性计算方法。首先，利用交叉熵重要抽样计算电力系统的修正概率分布及各元件的修正强迫停运率。其次，确定各元件的重要程度，根据重要元件确定对系统可靠性指标影响较大的部分系统状态，从而形成重要状态子空间。最后，对剩余的系统状态采用修正概率分布进行抽样，在抽样过程中对重要状态和已被抽样的系统状态进行筛选，避免已被分析过的系统状态被重复多次分析。该方法既利用交叉熵重要抽样提高了抽样效率，又避免了对同一状态的重复分析，在状态抽样和状态分析2个步骤上的计算效率均有提升，IEEE-RTS系统验证了所提方法的效率。关键词：蒙特卡洛；交叉熵重要抽样；状态筛选；可靠性计算；可靠性指标中图分类号：TM71 文献标志码：A DOI：10.19421/ki.1006-6357.2020.02.009
0 引言
可靠性指标作为现代电力系统的一个重要指标，在电力系统的规划、运维、检修及调度各方面都具有重要的意义［1］。电力系统可靠性分析方法主要分为解析法和蒙特卡洛法两类［2］。解析法的主要优点是物理概念清晰，计算精度高；但其计算量随系统规模的增大呈几何级数急剧增大，只适合于小规模系统的可靠性分析。蒙特卡洛法的优点是抽样次数与系统的规模无关，比较适用于实际大系统的可靠性分析；其不足之处在于计算时间受计算精度影响，为了获得精度较高的可靠性指标，抽样次数往往很大，因此计算时间也较长［2-3］。

PSASP在电力系统分析实验教学中的应用

ｐｒｍｅｔｅｃｉｇｅｉｎａｈｎ．ＢｓｄＯｌｔｅｉｔｄｃｉｎｏＳＰ，ｈｓｐｐｒｍａｎｙｄｓｕｓｓｔｅｅｐｒｎａｅｃｉｇｕｅｏＳＰｉｏｅｔａｅｉｈｎｒｕｔｆＡＳｔｉａｅｉｌｉｃｓｅｈｘｅｍｅｔｌａｈｎｓｆＰＡＳｎｐｗｒｏｏＰｉｔ
ｐｏｅｔｅｔｃｉｕｉ，ｏｅｙｔｎｙｉＳｆａａｋｇＰＡＰｓｎｏｕｅｔＰｗｒｙｔｎｙｉＣｒｃｌｍｅ— ｒａｈｎｑａｔＰｗｒｓｍＡａｓｏｗｒＰｃａｅ（ＳＳ）ｉｉｔｃｄｉｏｏｅｓｍＡａｓｕｒｕｕｘｖｈｅｇｌｙＳｅｌｓｔｅｒｄｎＳｅｌｓｉ
院开发的一套功能强大的电力系统分析程序，具有电力系统分析是电气工程及其自动化专业的一门运行稳定、运算结果准确、使用方便、界面友好等。是国内进行电力系统计算和仿真经的常重要专业基础课，也是我校的校级精品课程及在建省优点Ｊ级精品课程。从教学角度讲：课程内容很多，而教学用软件，具有以下特点。（）功能强大。ＰＡＰ可进行电力系统的各１ＳＳ学时只有８，增加了教学难度；课程的内容广、０个概念深，计算繁琐且抽象化，学生也感到难度较种计算，包含了电力系统潮流、短路电流计算、暂大；课程理论性与实践性都很强，但因条件的限态稳定等计算模块，涉及了稳态、暂态、线性、非制，没有开设针对该课程的实验。为了提高电力系线性、优化等各种分析手段。Ｊ

三峡大学级本科电气工程及其自动化(二本)培养方案复习课程

电气工程及其自动化专业人才培养方案（专业代码：080601）一、培养目标电气工程主要是研究电能的产生、传输、转换、控制、储存和利用的学科。

本专业属于电气类，培养具备电气工程领域相关的基础理论、专业技术和实践能力，能在电气工程领域的系统运行、技术开发等部门从事研发、规划、设计、运行、维护等工作的“高素质、强能力、应用型”工程科技人才。

二、培养要求与特色1、培养要求本专业学生主要学习电路、电磁场、电子技术、计算机技术、信号分析与处理、电机学和自动控制等方面的基础理论、电气工程领域的专业知识和专业技能。

本专业的特点是强电与弱电相结合、软件与硬件相结合、元件与系统相结合。

本专业学生接受电工、电子、信息、控制及计算机技术方面的基本训练，掌握解决电气工程领域中的规划、设计、系统分析与运行及控制问题的基本能力。

2、毕业生应具备以下几方面的知识、能力和素质：（1）掌握较扎实的数学和大学物理等自然科学基础知识，具有较好的人文社会科学和管理科学基础，具有外语运用能力；（2）系统地掌握电气工程学科的基本理论和基础知识，主要包括电工理论、电子技术、信息处理、控制理论、计算机软硬件基本原理与应用等；（3）掌握电气工程相关的系统分析方法、设计方法和实验技术；（4）获得较好的工程实践训练，具有较熟练的计算机应用能力；（5）具有本专业领域内1-2 个专业子方向的专业知识与技能，了解本专业学科前沿的发展动态；（6）具有较强的工作适应能力，具备一定的科学研究、科技开发和组织管理的实际工作能力。

三、主干学科电气工程、控制科学与工程四、核心课程电路原理、电子技术基础、工程电磁场、电机学、自动控制理论、电力电子技术、电力系统分析、电力系统继电保护、发电厂电气主系统、高电压技术、电力系统自动化。

五、学位课程毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论、高等数学、电路原理、电子技术基础、电机学、自动控制理论U、电力电子技术、电力系统分析、高电压技术、发电厂电气部分。

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试
学
大
峡
三
网选班级
序号
密
得分
三、三台发电机组共同承担负荷，它们的耗量特性分别为：
F1 4.0 0.30PG1 0.00070PG21
F2 3.5 0.32PG2 0.00040PG22
F3 3.5 0.30PG3 0.00045PG23
当系统负荷为 700MW 时，试求每台发电机组所承担的负荷。（10 分）
《电力系统分析》课程 A 卷第 1 页
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，通系电1，力过根保管据护线生高0不产中仅工资2艺料22高试2可中卷以资配解料置决试技吊卷术顶要是层求指配，机置对组不电在规气进范设行高备继中进电资行保料空护试载高卷与中问带资题负料2荷试2，下卷而高总且中体可资配保料置障试时2卷，32调需3各控要类试在管验最路；大习对限题设度到备内位进来。行确在调保管整机路使组敷其高设在中过正资程常料1工试中况卷，下安要与全加过，强度并看工且25作尽52下可22都能护可地1关以缩于正小管常故路工障高作高中；中资对资料于料试继试卷电卷连保破接护坏管进范口行围处整，理核或高对者中定对资值某料，些试审异卷核常弯与高扁校中度对资固图料定纸试盒，卷位编工置写况.复进保杂行护设自层备动防与处腐装理跨置，接高尤地中其线资要弯料避曲试免半卷错径调误标试高方中等案资，，料要编试求写5卷技、重保术电要护交气设装底设备置。备高4动管调、中作线试电资，敷高气料并设中课试3且技资件、卷拒术料中管试绝中试调路验动包卷试敷方作含技设案，线术技以来槽术及避、系免管统不架启必等动要多方高项案中方；资式对料，整试为套卷解启突决动然高过停中程机语中。文高因电中此气资，课料电件试力中卷高管电中壁气资薄设料、备试接进卷口行保不调护严试装等工置问作调题并试，且技合进术理行，利过要用关求管运电线行力敷高保设中护技资装术料置。试做线卷到缆技准敷术确设指灵原导活则。。：对对在于于分调差线试动盒过保处程护，中装当高置不中高同资中电料资压试料回卷试路技卷交术调叉问试时题技，，术应作是采为指用调发金试电属人机隔员一板，变进需压行要器隔在组开事在处前发理掌生；握内同图部一纸故线资障槽料时内、，设需强备要电制进回造行路厂外须家部同出电时具源切高高断中中习资资题料料电试试源卷卷，试切线验除缆报从敷告而设与采完相用毕关高，技中要术资进资料行料试检，卷查并主和且要检了保测解护处现装理场置。设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
4、试分析在下面高压输电线路中，有功功率以及无功功率的流向？
U1 1.0512
Z R jX
U 2 1.0215
5、试写出如图所示网络节点 1、2、3 的类型并写出其节点导纳矩阵？
得分
～
P1 1.7 U1 1.1249
1 Y1 4 j10
3 Y2 4 j5
2
P3 2 Q3 1
U2 10
分）
K*GA=25
K*LA=1.5
（1）A、B 两系统机组都参加一次调频；（2）A、B 两系统机组都参加一次调频，B 系统并有机组参加二次调频，增发 60MW。
Pab
100MW PG1 200MW
120MW PG2 250MW
150MW PG3 300MW
K*GB=20
K*LB=1.3
2、影响输电线路电抗和电纳大小的主要因素是什么？
3、针对电力系统负荷的三种变动，有功功率和频率调整也分为一、二、三次调整。
试将下列词组按其相关关系重新列表。
第一种负荷变动幅度小、第二种负荷变动变动幅度中等、第三种负荷变动幅度
大、周期长、周期中等、周期短、三次调频、二次调频、一次调频、调速器、调频
器
2、考试时间: 110 分钟
得分
t/h
t/h
t/h
四、两系统由联络线连接为一联合系统。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值的标么值）如下图。设 A 系统负
荷增加 100MW，试计算下列情况下的频率变化和联络线上流过的交换功率。（10
二、额定电压 110kv 的辐射形电网络各段阻抗及负荷如图所示。已知
电源 A 的电压为 121kv，求功率分布和各母线电压。（注：考虑功率
损耗，可以不计电压降落的横分量 δU）。（10 分）
A S A
20+j40Ω
S B
B
40+j30MV A
SB～ຫໍສະໝຸດ 20+j30Ω10+j8MVA
C
名
姓线
号学
封
卷
20 年季学期
《电力系统分析》课程考试试卷( 卷)
注意：1、本试卷共 3 页；
3、姓名、学号必须写在指定地方
名
题号一二三四五六七八九十总分
姓
线
得分
得分
压是多少？如果是降压变压器又是多少？号
学
卷
试
学
大
峡
三
网选班级
序号
封
密
一、简答题(每小题 4 分，共 20 分)
1、高压侧为 220kV 等级的升压变压器，其（1+2*2.5%）分接头电
《电力系统分析》课程 A 卷第 2 页
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，通系电1，力过根保管据护线生高0不产中仅工资2艺料22高试2可中卷以资配解料置决试技吊卷术顶要是层求指配，机置对组不电在规气进范设行高备继中进电资行保料空护试载高卷与中问带资题负料2荷试2，下卷而高总且中体可资配保料置障试时2卷，32调需3各控要类试在管验最路；大习对限题设度到备内位进来。行确在调保管整机路使组敷其高设在中过正资程常料1工试中况卷，下安要与全加过，强度并看工且25作尽52下可22都能护可地1关以缩于正小管常故路工障高作高中；中资对资料于料试继试卷电卷连保破接护坏管进范口行围处整，理核或高对者中定对资值某料，些试审异卷核常弯与高扁校中度对资固图料定纸试盒，卷位编工置写况.复进保杂行护设自层备动防与处腐装理跨置，接高尤地中其线资要弯料避曲试免半卷错径调误标试高方中等案资，，料要编试求写5卷技、重保术电要护交气设装底设备置。备高4动管调、中作线试电资，敷高气料并设中课试3且技资件、卷拒术料中管试绝中试调路验动包卷试敷方作含技设案，线术技以来槽术及避、系免管统不架启必等动要多方高项案中方；资式对料，整试为套卷解启突决动然高过停中程机语中。文高因电中此气资，课料电件试力中卷高管电中壁气资薄设料、备试接进卷口行保不调护严试装等工置问作调题并试，且技合进术理行，利过要用关求管运电线行力敷高保设中护技资装术料置。试做线卷到缆技准敷术确设指灵原导活则。。：对对在于于分调差线试动盒过保处程护，中装当高置不中高同资中电料资压试料回卷试路技卷交术调叉问试时题技，，术应作是采为指用调发金试电属人机隔员一板，变进需压行要器隔在组开事在处前发理掌生；握内同图部一纸故线资障槽料时内、，设需强备要电制进回造行路厂外须家部同出电时具源切高高断中中习资资题料料电试试源卷卷，试切线验除缆报从敷告而设与采完相用毕关高，技中要术资进资料行料试检，卷查并主和且要检了保测解护处现装理场置。设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。