电力系统稳态分析
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2020/12/30
1－3电力系统运行应满足的基本要求
优质
指标
电压： ≥35kV ±5% ≤10kV ±7% 6 ~ 10kV ≤4% 380V ≤5%（无功功率）
频率： ±0.2（≥3000mw) ~ 0.5Hz(≤3000MW） （有功功率）
谐波：负荷
谐波
2020/12/30
1－3电力系统运行应满足的基本要求
2020/12/30
1－1 电力系统概述 二、近代电力系统
➢电压、输送距离、输送功率；电源的构 成； 负荷的构成； ➢高度自动化； ➢远距离大容量直流输电
2020/12/30
1－2 我国电力工业和电力系统简介
一、我国电力工业概况及今后发展电力 工业的方针 二、我国主要电力系统概述 三、我国电力工业的发展前景
最大负荷——指规定时间内，电力系统总有 功功率负荷的最大值，以千瓦（KW）、兆瓦 2020/12/30 （MW）、吉瓦（GW）为单位计。
1－1 电力系统概述 一、电力系统的组成 2、基本概念
额定频率——按国家标准规定，我国所有交 流电力系统的额定功率为50Hz。 最高电压等级——是指该系统中最高的电压 等级电力线路的额定电压。
2020/12/30
1－3电力系统运行应满足的基本要求
特点
电能不能大量储存 暂态过程非常短促 与国民经济及日常生活关系密切
要求
安全 优质 经济 环保
202wk.baidu.com/12/30
1－3电力系统运行应满足的基本要求
安全：保证可靠的供电 措施
➢电源与电网的建设（西电东送全国 联网） ➢ SCADA ➢ 设备检修（计划检修→状态检修） ➢ 人员素质
5%。
对称故障（三相短路）
不对称短路
正常稳态分析 （稳定性分析）
静态 暂态
• 重点：
前 • 三大计算 1、标幺值计算
言 2、稳态计算：潮流；调频、调压 3、暂态计算：故障；稳定性
2020/12/30
第一章 电力系统的基本概念
1－1 电力系统概述 1－2 我国电力工业和电力系统简介 1－3 对电力系统运行的基本要求 1－4 结线方式和电压等级 1－5 课程的主要内容
2020/12/30
1－1 电力系统概述 一、电力系统的组成
2、基本概念
总装机容量——指该系统中实际安装的发电 机组额定有功功率的总和，以千瓦（KW）、 兆瓦（MW）、吉瓦（GW）为单位计。
年发电量——指该系统中所有发电机组全年 实际发出电能的总和，以千瓦时（KWh）、 兆瓦时（MWh）、吉瓦时（GWh）为单位计。
电力系统稳态分析
2020/12/30
前
言电 力
系
主
统 分
要析
内
容
2020/12/30
电力系统 稳态分析 （一）
正常稳态分析
计算（U、I、 P、Q、f）
电力系统的基本概念 各元件的特性和模型 潮流计算
运行调整和优 化
调频 调压
经济运行
发电机的电磁暂态分析
电力系统 暂态分析 （二）
电磁暂态分析 （故障分析）
传输功率S、电压等级U、输
电距离l之间的关系
➢S＝Const， l ∝U2
➢l＝Const， S ∝U2
I U2
Z
S
2020/12/30
1－4 电力系统的结线方式和电压等级
1、电力系统的额定电压等级
2020/12/30
1－4 电力系统的结线方式和电压等级
二、电压等级及其适用范围 说明：
1. 用电设备的容许电压偏移一般为±5%； 2. 沿线路的电压降落一般为10%； 3. 在额定负荷下，变压器内部的电压降落约为
元/吨。
Sol： 年发电量：
600000kW×6000h＝36亿kW.h
需标煤：
36亿kW.h×320g/kW.h＝115.2万吨标煤
燃料费：
115.2万吨×300元/吨＝34560万元
1%节约：燃料：
1.152万吨标煤
燃料费：
➢厂用电率
345.6万元
➢ 网损
2020/12/30
1－3电力系统运行应满足的基本要求
有 备 用 结 线
2020/12/30
环行网络
双端供电
包括双回路放射式、干线式和链式网络 优点：供电可靠性和电压质量高 缺点：不经济 适用范围：电压等级较高或重要的负荷
1－4 电力系统的结线方式和电压等级
二、电压等级及其适用范围
1、电力系统的额定电压等级
电压等级的选择
U1
S = √3U2I
I ∝（U1－U2）/Z
➢负荷（一级 二级 三级）
一级负荷：对这一级负荷中断供电，将造成人 身事故，经济严重损失，人民生活发生混乱。 二级负荷：对这一级负荷中断供电，将造成大 量减产，人民生活受影响。
三级负荷：所有不属于一、二级的负荷。
2020/12/30
1－3电力系统运行应满足的基本要求
经济
➢煤耗率（水耗率）
EX:一台600MW火电机组，年利用小时6000h，煤耗率320g/kW.h，煤价：300
环保
➢火电厂装机＞70％ ➢ 煤炭燃烧造成的污染 ➢ 限制污染物的排放量
2020/12/30
1－4 电力系统的结线方式和电压等级
一、结线方式
无 备 用 结 线
2020/12/30
放射式
干线式
树状
包括单回路放射式、干线式和链式网络 优点：简单、经济、运行方便 缺点：供电可靠性差 适用范围：二级负荷
1－4 电力系统的结线方式和电压等级
电网
2020/12/30
电力系统
1－1 电力系统概述
一、电力系统的组成 1、来源
➢ 火电：锅炉－汽轮机－发电机 ➢ 水电：水库－水轮机－发电机 ➢ 核电：核反应堆－汽轮机－发电机 ➢ 其它：如风能、地热能、太阳能、潮汐等
2020/12/30
1－1 电力系统概述
一、电力系统的组成
2、基本概念
电力系统——是由发电厂、变电所、输电线、 配电系统及负荷组成的。是现代社会中最重要、 最庞杂的工程系统之一。 电力网络——是由变压器、电力线路等变换、 输送、分配电能设备所组成的部分。 动力系统——在电力系统的基础上，把发电厂 的动力部分（例如火力发电厂的锅炉、汽轮机和 水力发电厂的水库、水轮机以及核动力发电厂的 反应堆等）包含在内的系统。
2020/12/30
第一章 电力系统的基本概念 重点及难点：
重点： 1、电力系统的基本概念 2、电力系统的基本要求 3、电能质量 4、结线方式 5、电压等级
难点： 1、电能质量 2、电压等级
2020/12/30
1－1 电力系统概述
一、电力系统的组成
～
发电 ＋ 输电 ＋
工业 农业 商业 生活
配电 ＋ 用电
1－3电力系统运行应满足的基本要求
优质
指标
电压： ≥35kV ±5% ≤10kV ±7% 6 ~ 10kV ≤4% 380V ≤5%（无功功率）
频率： ±0.2（≥3000mw) ~ 0.5Hz(≤3000MW） （有功功率）
谐波：负荷
谐波
2020/12/30
1－3电力系统运行应满足的基本要求
2020/12/30
1－1 电力系统概述 二、近代电力系统
➢电压、输送距离、输送功率；电源的构 成； 负荷的构成； ➢高度自动化； ➢远距离大容量直流输电
2020/12/30
1－2 我国电力工业和电力系统简介
一、我国电力工业概况及今后发展电力 工业的方针 二、我国主要电力系统概述 三、我国电力工业的发展前景
最大负荷——指规定时间内，电力系统总有 功功率负荷的最大值，以千瓦（KW）、兆瓦 2020/12/30 （MW）、吉瓦（GW）为单位计。
1－1 电力系统概述 一、电力系统的组成 2、基本概念
额定频率——按国家标准规定，我国所有交 流电力系统的额定功率为50Hz。 最高电压等级——是指该系统中最高的电压 等级电力线路的额定电压。
2020/12/30
1－3电力系统运行应满足的基本要求
特点
电能不能大量储存 暂态过程非常短促 与国民经济及日常生活关系密切
要求
安全 优质 经济 环保
202wk.baidu.com/12/30
1－3电力系统运行应满足的基本要求
安全：保证可靠的供电 措施
➢电源与电网的建设（西电东送全国 联网） ➢ SCADA ➢ 设备检修（计划检修→状态检修） ➢ 人员素质
5%。
对称故障（三相短路）
不对称短路
正常稳态分析 （稳定性分析）
静态 暂态
• 重点：
前 • 三大计算 1、标幺值计算
言 2、稳态计算：潮流；调频、调压 3、暂态计算：故障；稳定性
2020/12/30
第一章 电力系统的基本概念
1－1 电力系统概述 1－2 我国电力工业和电力系统简介 1－3 对电力系统运行的基本要求 1－4 结线方式和电压等级 1－5 课程的主要内容
2020/12/30
1－1 电力系统概述 一、电力系统的组成
2、基本概念
总装机容量——指该系统中实际安装的发电 机组额定有功功率的总和，以千瓦（KW）、 兆瓦（MW）、吉瓦（GW）为单位计。
年发电量——指该系统中所有发电机组全年 实际发出电能的总和，以千瓦时（KWh）、 兆瓦时（MWh）、吉瓦时（GWh）为单位计。
电力系统稳态分析
2020/12/30
前
言电 力
系
主
统 分
要析
内
容
2020/12/30
电力系统 稳态分析 （一）
正常稳态分析
计算（U、I、 P、Q、f）
电力系统的基本概念 各元件的特性和模型 潮流计算
运行调整和优 化
调频 调压
经济运行
发电机的电磁暂态分析
电力系统 暂态分析 （二）
电磁暂态分析 （故障分析）
传输功率S、电压等级U、输
电距离l之间的关系
➢S＝Const， l ∝U2
➢l＝Const， S ∝U2
I U2
Z
S
2020/12/30
1－4 电力系统的结线方式和电压等级
1、电力系统的额定电压等级
2020/12/30
1－4 电力系统的结线方式和电压等级
二、电压等级及其适用范围 说明：
1. 用电设备的容许电压偏移一般为±5%； 2. 沿线路的电压降落一般为10%； 3. 在额定负荷下，变压器内部的电压降落约为
元/吨。
Sol： 年发电量：
600000kW×6000h＝36亿kW.h
需标煤：
36亿kW.h×320g/kW.h＝115.2万吨标煤
燃料费：
115.2万吨×300元/吨＝34560万元
1%节约：燃料：
1.152万吨标煤
燃料费：
➢厂用电率
345.6万元
➢ 网损
2020/12/30
1－3电力系统运行应满足的基本要求
有 备 用 结 线
2020/12/30
环行网络
双端供电
包括双回路放射式、干线式和链式网络 优点：供电可靠性和电压质量高 缺点：不经济 适用范围：电压等级较高或重要的负荷
1－4 电力系统的结线方式和电压等级
二、电压等级及其适用范围
1、电力系统的额定电压等级
电压等级的选择
U1
S = √3U2I
I ∝（U1－U2）/Z
➢负荷（一级 二级 三级）
一级负荷：对这一级负荷中断供电，将造成人 身事故，经济严重损失，人民生活发生混乱。 二级负荷：对这一级负荷中断供电，将造成大 量减产，人民生活受影响。
三级负荷：所有不属于一、二级的负荷。
2020/12/30
1－3电力系统运行应满足的基本要求
经济
➢煤耗率（水耗率）
EX:一台600MW火电机组，年利用小时6000h，煤耗率320g/kW.h，煤价：300
环保
➢火电厂装机＞70％ ➢ 煤炭燃烧造成的污染 ➢ 限制污染物的排放量
2020/12/30
1－4 电力系统的结线方式和电压等级
一、结线方式
无 备 用 结 线
2020/12/30
放射式
干线式
树状
包括单回路放射式、干线式和链式网络 优点：简单、经济、运行方便 缺点：供电可靠性差 适用范围：二级负荷
1－4 电力系统的结线方式和电压等级
电网
2020/12/30
电力系统
1－1 电力系统概述
一、电力系统的组成 1、来源
➢ 火电：锅炉－汽轮机－发电机 ➢ 水电：水库－水轮机－发电机 ➢ 核电：核反应堆－汽轮机－发电机 ➢ 其它：如风能、地热能、太阳能、潮汐等
2020/12/30
1－1 电力系统概述
一、电力系统的组成
2、基本概念
电力系统——是由发电厂、变电所、输电线、 配电系统及负荷组成的。是现代社会中最重要、 最庞杂的工程系统之一。 电力网络——是由变压器、电力线路等变换、 输送、分配电能设备所组成的部分。 动力系统——在电力系统的基础上，把发电厂 的动力部分（例如火力发电厂的锅炉、汽轮机和 水力发电厂的水库、水轮机以及核动力发电厂的 反应堆等）包含在内的系统。
2020/12/30
第一章 电力系统的基本概念 重点及难点：
重点： 1、电力系统的基本概念 2、电力系统的基本要求 3、电能质量 4、结线方式 5、电压等级
难点： 1、电能质量 2、电压等级
2020/12/30
1－1 电力系统概述
一、电力系统的组成
～
发电 ＋ 输电 ＋
工业 农业 商业 生活
配电 ＋ 用电