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
电力系统分析课程总结
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
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7.1对称分量法 ....................................................... 14 7.2同步发电机的负序电抗和零序电抗 ................................... 14 7.3异步电动机的参数和等值电路 ....................................... 15 7.4变压器的零序参数和等值电路 ....................................... 15 7.5电力系统的序网络 ................................................. 15 8电力系统故障的分析与实用计算 ........................................... 15
8.1由无限大容量电源供电的三相短路的分析与计算 ....................... 16 8.2电力系统三相短路的实用计算 ....................................... 16 8.3电力系统不对称短路的分析与计算 ................................... 16 8.4电力系统非全相运行的分析 ......................................... 17 9机组的机电特性 ......................................................... 17
9.1电力系统运行稳定性的基本概念 ..................................... 17 9.2同步发电机组的运动方程式 ......................................... 17 9.3发电机的功-角特性方程式 .......................................... 18 9.4异步电动机的机电特性 ............................................. 18 9.5自动调节励磁系统对功-角特性的影响 ................................ 18 10电力系统的静态稳定性 .................................................. 19
10.1电力系统静态稳定性的基本概念 .................................... 19 10.2小扰动法的基本原理和分析在电力系统静态稳定性中的应用 ............ 19 10.3电力系统电压、频率及负荷的稳定性 ................................ 20 10.4调节励磁对电力系统静态稳定性的影响 .............................. 20 10.5保证和提高电力系统静态稳定性的措施 .............................. 20 11电力系统的暂态稳定性 .................................................. 21
11.1电力系统暂态稳定性概述 .......................................... 21 11.2简单电力系统暂态稳定性的定性分析 ................................ 22 11.3简单电力系统暂态稳定性的定量分析 ................................ 22 11.4发电机转子运动方程的数值解法 .................................... 22 11.5提高电力系统暂态稳定性额措施 .................................... 23 致谢 ..................................................................... 23
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1电力系统概述和基本概念
通过本章的学习，对电力系统的各种概念和各种接线方式有了一定的了解，本章主要学习了：
电力系统是由实现电能生产、输送、分配和消费的各种设备组成的统一整体。电能生产过程的最主要特点是，电能的生产、输送和消费在同一时刻实现。对电力系统运行的基本要求是，安全、优质、经济地向用户供电。电能生产还必须符合环境保护标准。
电力系统中各种电气设备的额定电压和额定频率必须同电力系统的额定电压和额定频率相适应。要了解电源设备和用电设备的额定电压同电力网的额定电压等级的关系。各种不同电压等级的电力线路都有其合理的供电容量和供电范围。
电力网的接线方式反映了电源和电源之间，电源盒负荷之间的联接关系。不同功能的电力网对其接线方式有不同的要求。
发电厂把别种形式的能量转换成电能，电能经过变压器和不同电压等级的输电线路输送并被分配给用户，再通过各种电气设备转换成适合用户需要的别种能量。这些生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体称为电力系统。火电厂的汽轮机、锅炉、供热管道和热用户，水电厂的水轮机和水库等则属于与电能生产相关的动力部分。电力系统中输送和分配电能的部分称为电力网，它包括升降压变压器和各种电压等级的输电线路。
在交流电力系统中，发电机、变压器、输配电设备都是三相的，这些设备之间的连接状况，可以用电力系统接线图来表示。为简单起见，电力系统接线图一般画成单线的。
主要知识点如下总结所示。 1.1电力系统概述 一、电力系统概述
1、电力系统的基本概念
（1）电力系统：是指由生产、输送、分配电能的设备，使用电能的设备以及测量、继电保护、控制装置乃至能量管理系统所组成的统一整体。
（2）动力系统：在电力系统的基础上又加上动力设备，统称为动力系统。 （3）电力网络：电力系统中，各种电压等级的输配电力线路及升降压变压器所成为的部分称为电力网络。
2、电力系统的发展概况
（1）1882年，英国建成第一座发电厂，原始线路输送的是低压直流电。 （2）同年，法国人德普列茨提高了直流输电电压，被认为是世界上第一个电力系
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（3）1891年，第一条三相交流输电线路在德国运行，三相交流输电使输送功率、输电电压、输电距离日益增大。
（4）目前，大电力系统不断涌现，甚至出现全国性和国际性电力系统。 （5）我国已建成华东、东北、华中、华北、西北、华南六个跨省电力系统，独立的省属电力系统还有山东、福建、海南、四川和台湾系统。
3、电力接线图
（1）地理接线图：按比例显示电力系统中各发电厂和变电所相对地理位置，它反映电力线路的路径和相互间的联接，但不能完全显示各电力元件间的连接情况。
（2）电气接线图：显示系统中各电力元件之间的电气联系，但不能反映发电厂和变电所的相对地理位置。 二、对电力系统运行的基本要求
根据电能生产、输送、消费的特殊性，对电力系统运行有如下三点要求。 1、保证可靠地持续供电
根据用户对用电可靠性的要求，将负荷分为三个等级：
第一级负荷 第二级负荷 第三级负荷
电力系统供电的可靠性，就是要保证一级负荷在任何情况下都不停电，二级负荷尽量不停电，三级负荷可以停电。
2、保证良好的电能质量
良好的电能质量有三个指标：电压质量、频率质量和波形质量。 （1）电压偏移：一般不超过用电设备额定电压的±5%。 （2）频率偏移：一般不超过±0.2~ 0.5Hz。
（3）波形畸变率：指各次谐波有效值平方和的方根与基波有效值的百分比。 3、提高系统运行的经济性
电力系统的经济指标一般是指火电厂的煤耗以及电厂的厂用电率和电力网的网损率等。
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