华电电力系统分析大纲
电力系统分析复习大纲
《电力系统分析》期末复习大纲课程考核说明1．考核方式2. 闭卷考试。
3．试题类型及结构考试题型：一、填空题（30分）；二、判断题（10分）；三、选择题（10分）；四、简答题（20分）；五、作图题（9分）；六、计算题（21分）。
3．考试时请带计算器以及三角板，铅笔等必备工具。
第一章电力系统的基本概念1．动力系统、电力系统、电力网的概念；对电力系统运行的基本要求；电能质量的指标。
2．电力系统中性点概念；电力系统中性点接地方式的种类和优缺点；及其各自适用范围。
3．电力系统负荷、负荷类型、负荷曲线的概念；4．掌握电力系统额定电压的确定方法和具体数值；掌握电力系统平均额定电压的概念和具体数值；掌握变压器实际变比、额定变比、平均额定电压比的概念。
5.架空电力线路电阻、电抗、电导、电纳分别用来反映什么？6.短短线路和中等长度电力线路的等值电路。
7．掌握双绕组、三绕组变压器的参数计算、计算这些参数所依据的变压器名牌参数的意义和变压器等值电路；掌握负荷用功率和阻抗表示方法。
8．掌握标么值的概念、电气量的基准值选取法和标么值计算；不同基准值间标幺值的换算。
第二章简单电力系统的分析和计算1.电力系统的潮流值得是什么？2.掌握电力线路及变压器的串联支路和并联支路的功率损耗。
3.电压降落、电压损耗、电压偏移分别指什么？4．简单闭式网主要有几种类型？简述期潮流计算的主要步骤。
5．什么叫功率分点？如何分类？6.初步功率分布，自然功率分布，经济功率分布的含义分别是什么？7．电力系统中如何实现潮流控制？第四章电力系统有功功率平衡及频率调整1．电力系统负荷变动有哪三种形式？其对应的调频措施分别为什么？2．KLD、KG、KS、δ的含义？KG和δ两者的关系如何？3.什么叫无差调节？如何实现？4.掌握一次、二次调频及互联电力系统的计算。
第五章电力系统无功功率平衡及电压调整1．电力系统的无功功率电源和无功功率负荷分别有哪些？2．电力系统中枢点的调压方式，各自电压的变动范围是什么？3．电力系统无功功率平衡的目的是什么？4．具体的调压措施有哪些？各自的优缺点和使用范围是什么？5. 掌握利用变压器调压时分接头选择计算；6. 掌握并联电容器做无功补偿及调压时并联电容补偿容量计算的计算步骤。
华北电力大学-华电电力系统分析基础_复习提纲
压要求保持为10.5kV。试配合降压变压器T-2的分接头选
择，确定受端应装设的如下无功补偿设备: (1)静电电容
器；(2)同步调相机。
1 T-1 G
6-2(a)
T-2
2 Smax=(20+j15)MV.A
Smin=(10+j7.5)MV.A
V1=118kV
-jQc
(26 j130) V2 k :1
利用的条件来近似计算系统的电抗。
13/17
7.1 简单。
14/17
第8章 重点
(1) 对称分量法； (2) 电力系统各元件的序参数和等值电路； (3) 正序、负序和零序等值网络的形成； (4) 简单不对称短路的计算； (5) 复合序网及正序等效定则。
15/17
8.1 如图8-1(a)所示输电系统，在f点发生接地短路，试绘出各序
电力系统分析基础
Power System Analysis Basis （复习提纲）
华北电力大学电气学院
1/17
第1章 重点
(1) 电力网、电力系统和动力系统的概念； (2) 电力系统互联并网运行的必要性； (3) 电力系统运行的特点； (4) 对电力系统运行的基本要求； (5) 我国电力系统的常见电压等级； (6) 电力设备的额定电压； (7) 不同中性点运行方式的特点； (8) 我国电力工业的现状。
华北电力大学任建文电力系统分析基础
分裂导线——每相分成若干根，相互之间保持一 定距离400-500mm,防电晕，减小了电抗，电容增大
第二节 电力线路的结构
二.杆塔 结构
作用分
木塔——已不用 钢筋混凝土塔—单杆、型杆 铁塔—用于跨越，超高压输电、耐张、转角、
换位。独根钢管—城市供电
直线杆塔—线路走向直线处，只承受导线自重 耐张杆塔—承受对导线的拉紧力 转向杆塔—用于线路转弯处 换位杆塔—减少三相参数的不平衡 终端杆塔—只承受一侧的耐张力，导线首末端 跨越杆塔—跨越宽度大时，塔高：100—200米
第二节 电力线路的结构
结构
多股线绞合—J 扩径导线—K
排列：1、6、12、18 普通型：LGJ 铝/钢 比5.6—6.0 加强型：LGJJ 铝/钢 比4.3—4.4 轻 型：LGJQ 铝/钢 比8.0—8.1 LGJ-400/50—数字表示截面积
扩大直径，不增加截面积LGJK300相当于LGJQ-400 和普通钢芯相区别，支撑层6股
电力工程系
Department of Electrical Engineering
电力系统分析基础 Power System Analysis Basis
（二）
任建文
North China Electric Power University
第二章 电力网参数及等值电路
本章主要内容：
1. 输电方式——交流、直流、特·高压、灵活交流
FACTS装置：指FACTS家族中具体的成员，指用于提 供一个或多个控制交流输电系统参数的电力电子系 统或其他静止设备
提高交流输电传输功率的方法（FACTS）静止同步补偿器
Static Synchronous Compensator
系统
华北电力大学电力工程系各学科课程教学大纲(定稿)学习资料
华北电力大学电力工程系各学科教学大纲(定稿)目录《GIS装置及其绝缘技术》课程教学大纲 (1)《变电站综合自动化》课程教学大纲 (3)《超高压电网继电保护专题》课程教学大纲 (5)《城市供电》课程教学大纲 (7)《大型电机故障诊断》课程教学大纲 (9)《大型发电机与变压器运行》课程教学大纲 (10)《单片机原理及应用》课程教学大纲 (12)《电磁测量》课程教学大纲 (14)《电磁场数值计算》课程教学大纲 (16)《电磁场与电磁波》课程教学大纲 (18)《电磁兼容技术》课程教学大纲 (20)《电动力学》课程教学大纲 (22)《电工技术基础》课程教学大纲 (25)《电工学B》课程教学大纲 (27)《电机控制技术》课程教学大纲 (30)《电机学1》课程教学大纲 (31)《电机学2》课程教学大纲 (34)《电机状态监测》课程教学大纲 (36)《电力电子技术》课程教学大纲 (38)《电力电子技术应用》课程教学大纲 (41)《电力电子学基础》课程教学大纲 (43)《电力负荷预测》课程教学大纲 (45)《电力工程A》课程教学大纲 (47)《电力工程B》课程教学大纲 (49)《电力生产过程与动力设备》课程教学大纲 (51)《电力生产技术概论》课程教学大纲 (54)《电力市场运营理论与技术》课程教学大纲 (56)《电力系统调度运行与控制》课程教学大纲 (58)《电力系统分析基础》课程教学大纲 (60)《电力系统故障分析》课程教学大纲 (62)《电力系统规划与可靠性》课程教学大纲 (64)《电力系统过电压》课程教学大纲 (68)《电力系统继电保护原理》课程教学大纲 (71)《电力系统可靠性》课程教学大纲 (74)《电力系统数字仿真》课程教学大纲 (76)《电力系统稳定》课程教学大纲 (80)《电力系统谐波与无功补偿》课程教学大纲 (82)《电力系统远程监控技术》课程教学大纲 (84)《电力系统远程监控原理》课程教学大纲 (86)《电力系统暂态分析》课程教学大纲 (88)《电力系统主设备保护》课程教学大纲 (90)《电力系统自动化》课程教学大纲 (92)《电路计算机辅助分析》课程教学大纲 (94)《电路理论A（1）》课程教学大纲 (96)《电路理论A（2）》课程教学大纲 (99)《电路理论（B）》课程教学大纲 (101)《电路理论B(1)》课程教学大纲 (104)《电路理论B(2)》课程教学大纲 (106)《电路实验》课程教学大纲 (108)《电路实验(1)》课程教学大纲 (111)《电路实验（2）》课程教学大纲 (113)《电能计量》课程教学大纲 (115)《电能质量概论》课程教学大纲 (117)《电气工程概论》课程教学大纲 (119)《电气控制技术》课程教学大纲 (120)《电气设备在线监测和故障诊断》课程教学大纲 (122)《电气与电子系统设计》课程教学大纲 (124)《发电厂电气部分》课程教学大纲 (126)《高电压技术》课程教学大纲 (130)《高电压技术在非电力系统中的应用》课程教学大纲 (132)《高电压绝缘》课程教学大纲 (134)《高电压试验技术》课程教学大纲 (136)《高压电气设备状态维修》课程教学大纲 (138)《高压电器》课程教学大纲 (140)《工程电磁场》课程教学大纲 (143)《供电系统电能质量》课程教学大纲 (145)《光纤技术及应用》课程教学大纲 (147)《交流电机调速》课程教学大纲 (149)《可编序程控制器应用》课程教学大纲 (151)《控制电机》课程教学大纲 (153)《配电自动化》课程教学大纲 (155)《人工智能及其在电力系统中的应用》课程教学大纲 (157)《输电线路设计基础》课程教学大纲 (161)《数值计算方法》课程教学大纲 (163)《数字信号处理(电)》课程教学大纲 (165)《微机保护原理》课程教学大纲 (167)《微机检测技术》课程教学大纲 (169)《微机原理与接口技术A》课程教学大纲 (171)《现代用电技术》课程教学大纲 (174)《新能源发电技术》课程教学大纲 (177)《信号分析与处理》课程教学大纲 (179)《信号与系统》课程教学大纲 (182)《虚拟仪器技术》课程教学大纲 (185)《用电管理与监察》课程教学大纲 (187)《用电营销与管理》课程教学大纲 (189)《直流输电与FACTS技术》课程教学大纲 (191)《中压电网运行分析与接地保护》课程教学大纲 (194)《专业英语阅读(电气)》课程教学大纲 (196)《自动控制理论B》课程教学大纲 (198)《GIS装置及其绝缘技术》课程教学大纲课程编号：00200010课程名称：GIS装置及其绝缘技术英文名称：GIS Equipment and Insulation Technology总学时：24 总学分 1.5适用学生：电气工程及其自动化专业先修课程：《高电压技术》一、课程性质、目的和任务本课程是电气工程及其自动化专业的专业选修课。
华北电力大学RJW电力系统分析基础第 章
W
1
W W W
Z 2
100
Z
3、变压器中功率损耗的计算
P 2 Q2 R PTR S22 R 2
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
U
-jBT
1
RT GT
jXT
P jQ
2
2
QTX PTG QTB
U U P Q X S X U U G U B U
3)
4)
5)
作业：电网如图所示，线路额定电压110KV，首端电压为118KV，求运行 中各点电压及各断线路中功率损耗
R1=6.8Ω X1=16.36Ω R2=6.3Ω X2=12.48Ω B3=0.8210-4S
S S S S 计算电压时不考虑 S 线路中的损耗 S S S S Si S 各段中损耗 R j X UN Q X P R 各段电压降落纵分量 U III U Pi Ri Qi Xi iI Uda UI UII UIII 电压损耗 UN
aI QB U ˆ ac
B j Q U S S S 注入a点的功率： 2 * a S I Ⅰ段线路中电压降落： U RI j XI UI j UI Ua
I 2 a La BI La a
2 2 2 a a I I I 2 I a
d III d III d d III III III d d III III
*
III
C点电压：
U U U
C d
III
2 U III UC Ud UIII 2 U d
其余以此类推
华电栗然.《电力系统分析基础》第2章
RT (100%)
P U2
k max
N
2000S2N
RT (50%) 2 RT (100%)
2、由短路电压百分比求XT（制造商已归算，直接用）
U U U U 1 k1(%) 2
k(12) (%) k(13) (%) (%) k(23)
XT1
Uk
1(%
)U2 N
100SN
S2 N
()
注意单位：UN（V）、SN（VA）、Pk（W）
如 UN（KV）、SN（MVA）、Pk（KW）时
RT
Pk
U2 N
1000S2N
()
§2.2 变压器的数学模型
短路电压百分比
uk %
3 IN ZT 100% UN
ZT
uk%UN 100 3 IN
uk%
U2 N
100SN
§2.2 变压器的数学模型
1、由短路损耗求RT
1) 对于第Ⅰ类（100/100/100）
P I R I R P P 3 3 k(12)
2 N T1
2 N T2
k1
k2
P I R I R P P 3 3 k(13)
2 N T1
2 N T3
k1
k (13)
P P P P 1
2 k3
k (13)
k (23)
k (12)
RT1
Pk
1
U2 N
1000S2N
RT2
Pk
2
U2 N
1000S2N
RT3
华电电力系统分析基础-第1章
稳
态
分 电力系统有功功率—频率、无功功率
析
—电压的控制与调整
课程介绍
电 力 系
波过程—操作或雷击时的过电压（过程最短）
高电压技术
电磁暂态过程—与短路及励磁有关(过程较短)
统
涉及电压、电流
短路计算
暂
对称分量法及序网概念
态
不对称故障的分析与计算
分 机电暂态过程—与动力系统有关(过程较长)
析
涉及功率、功角—导致系统振荡、稳定性破坏、异步运行
•2019年12月30日，我国首条1000kV（山西长治晋东南变 电站－南阳－湖北荆门变电站）投运，645km，实现华北和 华中电网互连。
•±800kV特高压直流输电线路（向家坝—上海）正在建设中。
§1.1 电力系统的基本概念
2、中国电力工业的现状 •年发电量：1980年以来，平均年增长率9％，现为世界第 二位。
电气接线图——主要显示系统中发电机、变压 器、母线、断路器、电力线路等主要电机、电 器、线路之间的电气接线。
§1.1 电力系统的基本概念
从调度、管理、控制的角度看
§1.1 电力系统的基本概念
二、电力工业的发展史
1、高压输电的出现与电压等级的提高 • 1831年，法拉第发现电磁感应定律，为发电机的发明打
Thermal Base
Hydro Power Base
Possible International connection
2000MW
1800MW
2500MW
9000MW
3000MW
3000MW
7200MW 10000MW
AC DC
Regional Grids Interconnection in 2019
华北电力大学电力系统分析1-07
（四）简化梯度最优潮流算法的分析
为此许多文献提出了改进算法，如在求无约束 极小点的搜索方向上，提出采用共轭梯度及拟 牛顿方向。 另外，该算法每次迭代用牛顿法计算潮流，耗 时很多，为此提出可用快速解耦法进行计算。
L(u, x) f (u, x) λT g(u, x)
（一）仅有等式约束条件时的算法
采用经典的函数求极值的方法，将L分别对变量 x, u及λ求导并令其等于零，即得到极值所满足 的必要条件为
L f g λ 0 x x x
T T
L f g λ 0 最优潮流的解必须同 u u u 时满足这三组方程。 L g(u, x )=0 联立求解这三个极值条件方程 λ 组，可以求得问题的最优解。
（一）仅有等式约束条件时的算法
(5) 将求得的x, u及λ代入式(1-195)，则有
L f g u u u
T
L 0 ，则说明这组解是待求的最优解，计算 u 结束。否则，转入下一步；
g x
T
f x
L f g λ 0 x x x T L f g λ 0 u u u L g(u, x )=0 λ
T
g λ x
T
f x
1
(1-197)
二、最优潮流计算的简化梯度算法
最优潮流计算的简化梯度算法在最优潮流领域 内具有重要的地位，是最优潮流问题被提出后 能够成功地求解较大规模的最优潮流问题并被 广泛采用的第一个算法，它直到现在，仍然还 被看成是一种成功的算法而加以引用。 最优潮流计算的简化梯度算法以极坐标形式的 牛顿潮流算法为基础。
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华北电力大学（保定）硕士研究生入学考试 《电力系统分析基础》考试大纲
1．电力系统的基本概念
电力系统的组成和生产过程，电力系统运行的特点和基本要求，电力系统结线方式和电 压等级。
2．电力系统各元件的特性和数学模型
发电机稳态运行时的相量图和功角特性，变压器的参数和数学模型，电力线路的参数和 数学模型，负荷的运行特性和数学模型，电力网络的数学模型。
3．简单电力网络稳态分析和计算
电力线路和变压器运行状况的计算和分析，辐射型和环形网中的潮流分布，电力网络的 简化方法及其应用。
4．电力系统潮流的计算机算法
节点导纳矩阵的形成方法及特点，功率方程和变量、节点的分类，牛顿-拉夫逊法潮流计 算的基本原理、数学模型和求解方法。
5．电力系统的有功功率和频率调整
电力系统中有功功率的平衡，电力系统中有功功率最优分配，电力系统的频率调整。
6．电力系统的无功功率及电压调整
电力系统中的无功功率平衡，电力系统中无功功率最优分布的概念与原理，电力系统的 电压调整。
7．电力系统短路的分析与计算
电力系统短路的种类和危害以及进行短路分析的目的和作用，电力系统三相短路电流的 计算方法，对称分量法，同步发电机的负序和零序电抗，变压器的零序电抗和等值电路，输 电线路的零序阻抗和等值电路，各种不对称短路时故障处的短路电流和电压，非故障处电流 和电压的计算。
主要参考书： 1．陈珩，电力系统稳态分析，中国电力出版社（第二版） 2．李光琦，电力系统暂态分析，中国电力出版社（第二版）
1
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