电力系统分析第二章ltj

电力系统分析第二章-新

•★ 一般情况下，功率分点总是该网络的最低电压点； •★ 当有功分点和无功分点不一致时，常常在无功分点解开网络。
•2.3 电力网络的潮流分布计算
• 3）网络的分解和潮流计算• ：设节点3为无功功率分点，则
•设全网都为额定电压UN，从无功分点3开始，以
为
•推算始端，分别向1和1′方向推算：一去过程计算功率分布；
•阻抗Z12中功率损耗 •节点1的电压 •导纳支路Y10功率损耗：
•结果：电源处母线电压为 •输入功率为
•2.3 电力网络的潮流分布计算
•3、已知不同节点的电压和功率时，循环往返推算潮流分布：
•1）若已知
，记为
•，假设节点4电压为；
•2）根据
，按照将电压和功率由已知节点向未知节点
• 逐段交替递推的方法，可得
•2.3 电力网络的潮流分布计算
•
•第二步：用回路电流法求解等值简单环网
•循环功率SC
同理
•与回路电压为0 的环网相比,不同在于循环功率SC •的出现。
•2.3 电力网络的潮流分布计算
•3、闭式网络的分解及潮流分布计算（以简单单一环网为例）： • 1）基本思路
• a. 求得网络功率分布后，确定其功率分点以及流向功率分点的
•
的比值，常以百分数表示：
• 线损率或网损率：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
•
线路上损耗的电能与线路始端输入的电能的比值。
•二、变压器中电能损耗：
• 包括电阻中的铜耗和电导中铁耗两部分。
•2.3 电力网络的潮流分布计算
•一、简单开式网络潮流分布计算:
•1、基本步骤： •① 由已知电气接线 • 图作出等值电路； •② 简化等值电路； •③ 用逐段推算法从 • 一端向另一端逐 • 个元件地确定电 • 压和功率传输。

第2章电力系统稳态运行分析与计算新

重点2学时
电力系统有功功率与频率的调整（不讲）
§2-1 概述
• 电力系统的基本任务是安全、可靠、经济地为用户提供充足的电能。 • 电力系统的运行状态： • 正常稳定运行方式 • 不正常故障运行方式：短路、断路
本章的重点是单端高压电力网的数学模型，并进行稳定运行方式的计算
电力工程基础
2015.2
根据已知的条件不同，分成两类
电力工程基础
2015.2
1．给定同一节点的功率和电压的潮流计算（如：已知S2、U2求S1、U1）

线路末端导纳支路上的功率：
S y 2 j
取末端电压为电压参考量，流出线路末端阻抗支路的功率：这时首端电压为
S 2 S y 2 S2 B 2 S2 j U 2 P2 jQ2 2
因
R《 X
结论：U1、U2一定时，P2大小由之间的功角决定;从电压向量超前的端点流向电压向量滞后的端点,而与大小无关。
电力工程基础 2015.2
传输的无功功率与电压差的关系：
U1 cos U 2 IX sin U 2 U1 cos U 2 IU 2 sin X Q2 U 2 U1 cos U 2 U 2 U1 U 2 X X
§2-2 三相输电线路
• 电力系统主要部件是输电线路和变压器，要建立电力系统的数学模型，则首先要建立输电线路和变压器的数学模型。即要建立输电线路和变压器的等值电路。 • 输电线路的参数较复杂：输电线路有哪些参数呢？
电力工程基础
2015.2
电阻：
电抗：线路周围存在磁场电纳：线路之间存在分布电容(符号是B,单位是西门子(S))
2015.2

电力系统分析--第二章电力系统各元件的等值电路和参数计算

41
电力系统分析
[例2-6]三相三绕组降压变压器的型号为SFPSL120000/220，额定容量为120MVA/120MVA/60MVA，额定电压为：220kV/121kV/11kV,求变压器归算到 220kV侧的参数,并作出等值电路。
PK (1 2 ) 601kW, PK (13) 182 .5kW , PK ( 23) 132 .5kW,U K (1 2 ) % 14 .85 U K (13) % 28 .25, U K ( 23) % 7.96, P0 135 k W, I 0 % 0.663
18
电力系统分析
2）具有分裂导线的输电线路的等值电感和电抗
19
电力系统分析
0 Deq La ln 2 Dsb
Deq x 2f N L 0.1445 lg Dsb km
Dsb为分裂导线的自几何均距，随分裂根数不同而变化。
2分裂导线： Dsb Ds d
3分裂导线： Dsb Ds d
11
电力系统分析
棒式绝缘子
12
电力系统分析
2.2.2电缆线路导体绝缘层保护层
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电力系统分析
架空输电线路参数有四个(图2-11）（1）电阻r0：反映线路通过电流时产生的有功功率损耗效应。（2）电感L0：反映载流导体的磁场效应。
图2-11
单位长线路的一相等值电路
14
电力系统分析
2. 电抗
根据变压器排列不同，对所提供的短路电压做些处理： 1 U k 1 % (U k (1 2 ) % U k (13) % U k ( 2 3) %) 2 1 U k 2 % (U k (1 2 ) % U k ( 23) % U k (13) %) 2 1 U k 3 % (U k (13) % U k ( 2 3) % U k (1 2 ) %) 2 然后按双绕组变压器相似的公式计算各绕组电阻 2 2 2 U k1 %U N U k 2 %U N U k 3 %U N X T1 , XT 2 , XT3 100 S N 100 S N 100 S N 一般来说，所提供的短路电压百分比都是经过归算的

《电力系统暂态分析》第二章提纲

第二章同步发电机突然三相短路分析为什么要讨论该问题？同步发电机是电力系统的电源，电力系统发生短路时的暂态过程主要由同步发电机的暂态过程决定。

同步发电机突然三相短路与无限大功率电源三相短路有不同的地方，其根本差别在于同步发电机的内部存在磁场耦合，发电机内部有暂态过程，不能保持端电压和频率不变。

但暂态过程时间短，而发电机转子惯量较大，可以认为在这么短的时间内发电机转速来不及变化，即频率不变。

第一节同步发电机基本方程一、理想电机本章以理想凸极同步发电机为研究对象。

理想电机是指符合下述“四性”假设条件的电机：（1）对称性。

定子三相绕组完全对称，在空间上互差120°电角度，转子在结构上对本身的直轴和交轴对称。

（2）正弦性。

定子电流在空气隙中产生正弦分布的磁势，转子绕组和定子绕组的互感磁通也在空气隙中按正弦规律分布。

（3）光滑性。

定子和转子的槽和通风沟不影响定子和转子的电感，即认为电机定子及转子具有光滑的表面。

（4）不饱和性。

电机铁芯部分的导磁系数为常数，即忽略磁路饱和的影响，在分析中可以应用叠加原理。

二、物理结构定子：a、b、c三相绕组。

转子：励磁绕组（ff）、直轴阻尼绕组（DD）、交轴阻尼绕组（QQ）。

三、正方向的规定图2-1 同步发电机各绕组轴线正方向示意图QQLDDL ffL Qr r r =Q u图2-2 同步发电机各回路电路磁链：绕组轴线正方向作为磁链正方向(+→+ψ轴线)。

电流：定子绕组正向电流产生的磁链与相应绕组轴向相反（即去磁作用，ψ-→+i ）；转子绕组正向电流产生的磁链与相应绕组轴向相同（即助磁作用，ψ+→+i ）。

电压：定子绕组向负荷侧看，电压降正方向与电流正方向一致（i u +→+）；励磁绕组向绕组侧看，电压降正方向与电流正方向一致（i u +→+）；阻尼绕组为短接绕组，电压为零。

四、电压方程和磁链方程1．电压方程(根据电磁感应定律和基尔霍夫电压定律) a a a p ψri u +-= b b b p ψri u +-= c c c p ψri u +-= f f f f p ψi r u ++= D D p ψri ++=0 Q Q p ψri ++=0 式中：dtdp =——微分算子。

电力系统分析第二章(1)

第二章电力系统潮流的计算机分析方法
前言
潮流计算的内容: 根据给定的电网结构、发电计划及负荷分布情况，求出整个电网的运行状态。（运行状态：节点母线的电压、相角、线路输送的有功和无功功率等。）潮流计算的意义: （1）潮流计算，对于系统运行方式的分析，对电网规划阶段中设计方案的确定都是必不可少的。为判别这些运行方式及规划设计方案的合理性、安全性、可靠性及经济性提供了定量分析的依据。（2）潮流计算为其它计算的基础，例如短路电流计算、静态及暂态稳定计算。（3）潮流计算在实时安全监控中也有广泛的应用，根据实时数据库提供的信息，通过对预想事故进行分析，判断系统当前的运行状态的安全性，这些分析需要重复进行潮流计算。结论：潮流计算是系统分析与规划中应用最为广泛、最基本的一种电气计算。本章主要介绍电力系统潮流计算的数学模型，最常用的潮流计算方法如无特殊说明，所有变量皆为统一系统基准容量下的标幺值，并认为电力系统是三相对称的。
j∈i j∈i
对每个PQ节点
j∈i
∆Qi (e , f ) ≡ Qis − fi ∑ (Gij e j − Bij f j ) + ei ∑ (Gij f j + Bij e j ) = 0, (i = 1,L ,m)
j∈i
∆U i2 (e , f ) ≡ U i2 − ei2 − f i 2 = 0 , (i = 1, 2 ,L ,n − m − 1)
对每个PV节点
∆P (e , f ) = 0 ∆Q (e , f ) = 0 ∆U 2 (e , f ) = 0
方程方程个数和待求变量的个数皆为2(n-1)，称作电力网络直角坐标形式的潮流方程。极坐标形式和直角坐标形式的潮流方程：高维的非线性代数方程组，可以统一地表示成式(2-17)所示的非线性代数向量方程的形式： f ( x ) = 0

高等电力系统分析第二章

1. 什么是电力系统状态估计和可观察性。

电力系统状态估计：对给定的系统结构及量测配置，在量测量有误差的情况下，通过计算得到可靠地并且位数最少的状态变量值—---各母线上的电压相角与模值及各元件上的潮流.当收集到的量测量通过量测方程能够覆盖所有母线的电压幅值和相角时，则通过状态估计可以得到这些值，称该系统是可观测的，每一时刻的测量量维数至少应该与状态量的维数相等.2. 电力系统状态估计的作用。

提高数据精度,去除不良数据计算出难以测量的电气量，相当于补充了量测量。

状态估计为建立一个高质量的数据库提供数据信息,以便于进一步实现在线潮流、安全分析及经济调度等功能。

3. 运行状态估计必须具备什么基本条件？实现状态估计需要的条件：1.量测冗余度：量测冗余度是指量测量个数m 与待估计的状态量个数n 之间的比值m/n.系统冗余度越高，对状态估计采用一定的估计方法排除不良数据以及消除误差影响就越好。

冗余量测的存在是状态估计可以实现提高数据精度的基础。

2。

分析系统可观性：当收集到的量测量通过量测方程能够覆盖所有母线的电压幅值和相角时，则通过状态估计可以得到这些值，称该系统是可观测的。

4. 状态估计与常规潮流计算的区别和联系？潮流计算方程式的数目等于未知数的数目。

而状态估计的测量向量的维数一般大于未知状态向量的维数，即方程数的个数多于未知数的个数。

其中，测量向量可以是节点电压、节点注入功率、线路潮流等测量量的任意组合。

两者求解的数学方法也不同。

潮流计算一般用牛顿—拉夫逊法求解个非线性方程组。

而状态估计则是根据一定的估计准则，按估计理论的方法求解方程组状态估计中的“估计”不意味着不准确，相反,对于实际运行的系统来说，不能认为潮流计算是绝对准确的,而状态估计的值显然更准确。

状态估计可认为是一种广义潮流，而常规潮流计算是一种狭义潮流，及状态估计中m=n 的特例。

5. 数学期望，测量误差，状态估计误差和残差的概念？数学期望：统计数据的平均值。

动态电力系统分析第二章小干扰稳定1

第二章电力系统小干扰稳定性分析目录第二章电力系统小干扰稳定性分析目录
一．概述二．小干扰分析法三．多机电力系统的静态稳定计算(一) 多机电力系统的静态稳定计算一四．多机电力系统的静态稳定计算(二) 多机电力系统的静态稳定计算二五．低频振荡模式及PSS参数设置低频振荡模式及参数设置
一．概述
一．概述
我国对于静态稳定性的研究侧重于电力系统稳定极限的研究。定极限的研究。2001年7月1日起正式执行年月日起正式执行的新的《电力系统安全稳定导则（的新的《电力系统安全稳定导则（Guide on security and stability for power system）》（DL755-2001）对电力系统））静态稳定性的定义为：静态稳定性的定义为：静态稳定）是指电力系统受到小干扰后，（静态稳定）是指电力系统受到小干扰后，不发生非周期性失步，发生非周期性失步，自动恢复到初始运行状态的能力。态的能力。
= f i ( X 0 ,U 0 ) +
.
∂f i ∂f ∂f ∂f ∆x1 + L + i ∆x n + i ∆u1 + LБайду номын сангаас+ i ∆u r ∂x1 ∂x n ∂u1 ∂u r
由于 x
.
i0
= f i ( X 0 , U 0 ) = 0 ，有：
∆ xi =
∂f i ∂f ∂f ∂f ∆x1 + L + i ∆x n + i ∆u1 + L + i ∆u r , i = 1,2,L n ∂x1 ∂x n ∂u1 ∂u r
Baoding
2008.5-7
动态电力系统分析与控制

电力系统稳态分析-第二章

上式中，A1和A2为积分常数，由边界条件确定；γ为线路
的传播常数；Zc为线路的波阻抗。 γ和Zc都是只与线路参数和
频率有关的物理量。
◆关于传播系数和波阻抗
传播系数： z1 y1 j
波阻抗： Z c
z1 Rc jX c Z c e j c y1
对于高压线路g1=0 ：
电力系统稳态分析
主讲周任军
电力系统稳态分析
第二章电力系统元件的数学模型
第一节输电线路的参数计算
主讲
周任军
一、系统等值模型的基本概念
1、电力系统分析和计算的一般过程
首先将待求物理系统进行分析简化，抽象出等效电路
(物理模型)；然后确定其数学模型，也就是说把待求物理问题变成数学问题；最后用各种数学方法进行求解，并对结果进行分析。

导体绝缘层保护层
三、架空输电线路的参数
1、参数类型
（1）电阻r0 ：反映线路通过电流时产生的有功功率损耗效应，实际上就是导体对电流的阻碍作用。（2）电感L0 ：反映载流导体的磁场效应，实际上就是电流磁场在导线中所产生的感应电动式对电流的阻碍作用。（3）电导g0 ：线路带电时绝缘介质中产生的泄漏电流及导体附近空气游离而产生有功功率损耗。（4）电容C0 ：带电导体周围的电场效应，实际上就是导线与大地和导线之间的电容。输电线路的以上四个参数沿线路均匀分布。
方程
ZY U 1 2 1 ZY I 1 Y ( 1) 4
U 2 ZY 1 I 2 2 Z
一、长线路的分布参数等值电路
1、分布参数等值电路
微元段等值电路
I1
I dI

电力系统分析(上)第二章电力网各元件的等值电路和参数计算

aIII
0 2
2l 2l 2l ia ln ib ln ic ln Ds D31 D23
a
1 aI aII aIII 3
Deq 3 D12 D23 D31
0 2
D ia ln 2l ib ln 2l ic ln 2l 0 ia ln eq Ds Ds Deq Deq 2
19
小结
r

S
( mm / km)
2
Vcr 49.3m1m2 r lg
Deq r
(kv)
x 0.1445 lg
Deq Dsb
( / k m)
7.58 b 2f N C 10 6 ( S / k m) Deq lg req
各种线路的电抗值和电纳值变化都不大
分裂导线可以增大等值半径，从而提高电晕临界电压，减小电晕损耗减小电抗增大电纳导线换位可以使不对称排列的
(2 33)
d I V d V g 0 jC0 dx
dI V g 0 j C 0 dx
2

(2 34 )
通解
d V g 0 jC0 r0 jL0 V 2 dx

(2 35)
V A1ex A2 e x
17
三相输电线路的等值电容大地影响导体周围的电场
大地对与地面平行的带电导体的影响可以用导体的镜
像代替三导线－大地系统可用一个六导线系统代替
导线经过循环换位
每相的等值电容：
C qa va 2 H H H ln ln 3 12 23 31 r H1 H 2 H 3 Deq 0.0241 106 Deq lg r