内容简介/电力系统稳态分析
电力系统稳态分析本书为普通高等教育“十一五”规划教材。全书分三部分，分别讨论电力系统的基本概念、电力系统各元件的特性和数学模型(第一、二章)，电力系统的潮流计算和控制(第三、四章)，以及电力系统的运行调解和优化(第五、六章)。在取材方面，除力求讲清基本概念、基本理论之外，也注意介绍国内外先进科学技术和本学科发展方向，除尽量保证学科的系统性、完整性之外，也适当述及我国电力系统的现状和有关技术政策；除主要阐明运用电子计算机计算分析电力系统的原理外，也仍保留少量手算方法，并以较多例题比较它们的异同。 本书可作为高等学校电气工程及其自动化专业教材，也可作为从事电力工程的技术人员的参考用书。
作者简介/电力系统稳态分析
陈珩，东南大学任教。著有《同步电机运行基本理论与计算机算法》等。
目录/电力系统稳态分析
前言第一版前言第二版前言第一章 电力系统的基本概念第一节 电力系统概述第二节 电力系统运行应满足的基本要求第三节 电力系统的结线方式和电压等级第四节科和课程小结第二章 电力系统各元件的特性和数学模型第一节 发电机组的运行特性和数学模型第二节　变压器的参数和数学模型第三节 电力线路的参数和数学模型第四节　负荷的运行特性和数学模型第五节 电力网络的数学模型小结第三章　简单电力网络的计算和分析第一节 电力线路和变压器运行状况的计算和分析第二节　辐射形和中的潮流分布第三节　配电网潮流计算的特点第四节 电力网络潮流的调整控制小结第四章 复杂电力系统潮流的计算机算法第一节　电力网络方程第二节　功率方程及其迭代解法第三节　牛顿一拉夫逊法潮流计算第四节 P-Q分解法潮流计算第五节　潮流计算中稀疏技术的运用第六节 电力系统状态估计与最优潮流简介小结第五章 电力系统的有功功率和频率调整第一节 电力系统中有功功率的平衡第二节 电力系统中有功功率的最优分配第三节 电力系统的频率调整小结第六章 电力系统的无功功率和电压调整第一节 电力系统中无功功率的平衡第二节 电力系统中无功功率的最优分布第三节 电力系统的电压调整——电压管理和借发电机、变压器调压第四节 电力系统的电压调整——借补偿设备调压和组合调压小结参考文献……
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电力系统稳态分析|电力系统暂态日期：　　阅读：次
电力系统稳态分析作为一个结构复杂而庞大的系统，电力系统的稳定性对于保障国民经济的安全运营意义重大。 & &一、电力系统稳态分析的重要意义 & &电力系统稳态分析电力建设是经济社会发展的关键环节，也是国民经济增长的基础。近些年，随着大规模联合电力系统的出现，系统的结构和运行方式越来越复杂，特别是在很多远距离大功率输电线路和系统中间，增加了发生系统性事故和导致大面积停电的概率，给人们的生产生活都带来了较大的不便和损失。 & &因此，电力系统稳态分析在现代化电力系统中，保证电力系统稳定性成为电力系统正常运行的首要问题。 & &二、电力系统稳态分析的基本概念 & &电力系统的稳定性，就是当系统在某一正常运行状态下受到干扰后，能否经过一定的时间恢复到原来的状态或进入下一个状态。通常，根据动态过程的特征和参与动作的原件以及控制系统，将稳定性的研究划分为静态稳定，暂态稳定和动态稳定。在本文中，我们只讨论静态稳定和暂态稳定。 & &1、静态稳定 & &静态稳定，即电力系统受到小干扰后，不发生非周期性失步，自动恢复到其实运行状态的能力。进行静态分析，就是要应用相应的判据，确定电力系统的稳定性和输电线的输电线的输送功率极限，检验在给定方式下的稳定储备。 & &一般情况下，电力系统稳态分析对于大电源送出线、跨大区或省网间联络线、网络中薄弱断面等，需要进行静态分析。而在进行静态分析时，经常用到的一个概念是功角稳定。在电力系统中，功角特性和功角曲线，是描述发电机有功功率和功角之间关系的方程和曲线。 & &功角是发电机电压与系统电势的相角差，其特性是，当有功输出恒定时，功角大小保持不变。功角稳定，即指系统受到扰动后，功角能恢复到原值，或稳定到一个新的值。而当功角变化时，电流和电压都会发生相应的变化；当功角持续变化时，将导致电流，节点电压，输出功率的持续变化。 & &功角变化，电力系统稳态分析则意味着失步。失步分为周期性失步和非周期性失步。当发生周期性失步的时候，功角会在某点附近震荡，直到稳定于某个值；而发生非周期性失步时，功角会不断增大，同时引起系统电压电流大幅度震荡。 & &2、暂态稳定 & &暂态稳定，是指电力系统在某个运行情况下突然受到大的扰动后，能否经过暂态过程达到新的稳态运行状态或者恢复到原来的状态。要进行暂态稳定分析的目的，是要在规定运行方式和故障形态下，对系统稳定想进行校验，并对继电保护和自动装置以及各种措施提出相应的要求。 & &电力系统稳态分析，如何判断一个系统是否暂态稳定？暂态稳定的判据是，电网遭受每一次大扰动后，引起电力系统各机组之间功角相对增加，在经过第一个和第二个正当周期不是不，做同步的衰减振荡，系统中输电电压逐渐恢复。其影响因素主要有二，第一，扰动的性质 & &②扰动发生的地点；第二，扰动前系统的运行情况。 & &电力系统稳态分析提高电力系统稳定性的措施 & 1、提高静态稳定性的措施 & &由静态稳定性的性质说明，发电机可能输送的功率极限越高则静态稳定性越高，以单机对无限大系统的情形来看，减少发电机与系统之间的 联系电抗就可以增加发电机的功率极限，从物理意义上讲，就是加强发电机与无限大系统的电气联系即所谓的缩短“电器距离”。 & &①采用自动调节励磁装置（缩短发电机与系统间的电器距离）； & &②减少远见的电抗（采用分裂导线、提高线路额定电压等级、采用串联电容补偿等）； & &③改善系统的结构和采用中间补偿设备。 & & 2、.提高暂态稳定的措施 & &提高静态稳定的措施对于提高暂态稳定也是有效的。但是，提高暂态稳定的措施，一般首先要考虑的是减少扰动后功率差额的临时措施，因为在大扰动后发电机机械功率和电磁功率的差额是导致暂态稳定破坏的主要原因。 & &①快速切出故障和自动重合闸（减少故障期间发电机转子动能的增加量，从而减少故障切除瞬间发电机转自角度和角速度的变化量）； & &②发电机强行励磁（提高发电机的电磁功率，达到提高系统暂态稳定的目的）； & &③电气制动（增大电磁功率）； & &④快速汽门控制（调节原动机的机械功率，减小发电机组的不平衡功率）； & &⑤切机、切负荷； & &⑥系统解列。 & &3、提高电力系统的稳定性 & &电力系统稳态分析在真正的生产中，不仅要考虑到静态和暂态稳定性的提高措施，最为根本的，是要提高电力系统整体的稳定性。在电力系统中，并非所有故障发生时，每次都要将所有的应对措施全部采用，而是分层次相继采用的，因此我们需了解电力系统的 &”三道防线”。 & &“第一道防线”：继电保护快速切除故障； & &“第二道防线”发电机控制以及切机，切负荷； & &“第三道防线”系统解列； & &只有当前面一道“防线”不能阻止失稳时，才会启动并进入下一道“防线”。 & &电力系统稳态分析结语 & &力系统中各同步电机间保持同步是电力系统正常运行的必要条件。如果不能保持各发电机之间的同步，或者暂时失去同步后不能恢复同步运行，这就使得电力系统失去稳定。电力系统稳定的破坏往往会导致系统的解列和崩溃，造成大面积的停电。所以，保证电力系统稳定是电力系统安全运行的必要条件。中南汽车教育网()中南汽车教育网——国家汽车职业资格考培中心400 热线： & 咨询QQ:----邮箱：客服电话：3 &教务电话：4 & & 课程咨询：1 &联系地址：长沙市星沙区中南汽车世界筑梦园2栋1209 （中南二手车市场旁）
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电力系统的基本概念 1．思考题、习题 1-1．电力网、电力系统和动力系统的定义是什么？ 答：由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的网络称为电力网。 把生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起组成的整体称为电力系统 。 发电厂的动力部分和电力系统合在一起称为动力系统。 1-2．对电力系统运行的基本要求是什么？ 答：（1）保证可靠地的持续供电（2）保证良好的电能质量（3）保证系统运行的经济性。（4）环保性。 1-3．何为电力系统的中性点？其运行方式如何？它们有什么特点？我国电力系统中性点运行情况如何？ 答：星型连接的变压器或发电机的中性点就是电力系统的中性点。中性点的运行方式有直接接地和不接地以及中性点经消弧线圈接地。 直接接地供电可靠性低。系统中一相接地，接地相电流很大，必须迅速切除接地相甚至三相。不接地供电可靠性高，对绝缘水平的要求也高。系统中一相接地时，接地相电流不大，但非接地相对地电压升高为线电压。 我国110kV及以上的系统中性点直接接地，60kV及以下系统中性点不接地。 1-4．中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时，各相对地电压有什么变化？单相接地电流的性质如何？怎样计算？ 中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时，接地相电压为0，非接地相电压升高为原来的3倍，即升高为线电压。单项接地电流为容性。接地相的对地电容电流应为其它两非接地相电容电流之和，其幅值为3倍非接地相对地电容电流，也就等于正常运行时一相对地电容电流的3倍。（可画向量图来解释） 1-5．消弧线圈的工作原理是什么？补偿方式有哪些？电力系统一般采用哪种补偿方式？为什么？ 消弧线圈就是电抗线圈。中性点不接地系统中一相接地时，接地点的接地相电流属容性电流，通过装消弧线圈，接地点的接地相电流中增加了一个感性分量，它和容性电流分量相抵消，减小接地点的电流。使电弧易于熄灭，提高了供电可靠性。 补偿方式有欠补偿和过补偿，欠补偿就是感性电流小于容性电流的补偿方式，过补偿就是感性电流大于容性电流的补偿方式。电力系统一般采用过补偿方式。因为随着网络的延伸，电流也日益增大，以致完全有可能使接地点电弧不能自行熄灭并引起弧光接地过电压，所以一般采用过补偿。 1-6．目前我国电力系统的额定电压等级有哪些？额定电压等级选择确定原则有哪些？ 答：我国电力系统的额定电压等级有3kV、6kV、10kV、35kV、60kV、110kV、154kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV。
额定电压等级选择确定原则有：用电设备的额定电压=系统额定电压。发电机的额定电压比系统额定电压高5%。变压器一次绕组额定电压=系统额定电压，只有与发电机直接相连的变压器的一次绕组额定电压=发电机额定电压，变压器二次绕组额定电压比系统额定电压高10%。只有漏抗很小，二次测直接和用电设备相连的和电压特别高的变压器，其二次绕组额定电压比系统额定电压高5%。 1-7．电力系统的接线方式有哪些？各自的优、缺点有哪些？ 答：无备用接线包括单回路放射式、干线式、链式。无备用接线简单、经济、运行方便，但是供电可靠性差。 有备用接线包括双回路放射式、干线式、链式、环式和两端供电网络。放射式、干线式、链式供电可靠性和电压质量高，但是不经济。环式供电可靠性较高但是运行调度复杂，故障时电压质量差。两端供电网络供电可靠性较高但是要两个或两个以上独立电源。 1-8.标出下图所示电力系统各设备的额定电压。
G1：10.5kV；T1:一次侧10.5kV,二次侧：121kV；T2:一次侧110kV,二次侧：38.5kV
（b） G1：10.5kV；T1:一次侧10.5kV,二次侧121kV； G2：10.5kV；T2: 低压侧10.5kV,中压侧38.5kV，高压侧121kV
G10kVT1110kVT235kV10kVT36kVMT43kV
G：10.5kV；T1:一次侧10.5kV,二次侧121kV；T2: 低压侧11kV,中压侧38.5kV，高压侧110kV；
T3:一次侧35kV,二次侧6.3kV；T4:一次侧10kV,二次侧3.3kV；M：6kV； 第二章 电力系统各元件的特性和数学模型 1.思考题、习题 2-1.什么是发电机的功角特性？隐极式发电机和凸极式发电机的功角特性有何区别？ 2-2.什么是变压器的短路试验和空载试验？从这两个试验中可确定变压器的哪些参数？ 2-3．双绕组和三绕组变压器一般以什么样的等值电路表示？双绕组变压器的等值电路与电力线路的等值电路有何异同？ 2-4．三相三绕组降压变压器的型号为SFPSL-，额定容量为000/60000/kVA，额定电压为220/121/11kV，Pk(1-2)=601kW，Pk(1-3)=182.5kW，Pk(2-3)=132.5kW，Uk(1-2)(%)=14.85, Uk(1-3)(%)=28.25, Uk(2-3)(%)=7.96,P0=135kW，I0(%)=0.663，求该变压器的参数，并做出等值电路。 2-4．三相三绕组降压变压器的型号为SFPSL-，额定容量为000/60000/kVA，额定电压为220/121/11kV，Pk(1-2)=601kW，Pk(1-3)=182.5kW，Pk(2-3)=132.5kW，Uk(1-2)(%)=14.85, Uk(1-3)(%)=28.25, Uk(2-3)(%)=7.96,P0=135kW，I0(%)=0.663，求该变压器的参数，并做出等值电路。 GT?P.79*10S 00*220BT?I0%SN0.663*120?6??16.4*10S 20YT?GT?jBT?(2.79?j16.4)*10?6S
1PK1?[PK(1?2)?4PK(1?3)?4PK(2?3)]?400.5kW 211PK2?[PK(1?2)?4PK(2?3)?4PK(1?3)]?200.5kWPK3?[4PK(1?3)?4PK(2?3)?PK(1?2)]?329.5kW 22PK1U2N400.5*2202RT1???1.346? 0*N200.5*2202RT2???0.674? 00*120PK3U2N329.5*2202RT3???1.107? 00*120UK1%?UK2%?1(UK(1?2)%?UK(1?3)%?UK(2?3)%)?17.57 21(UK(1?2)%?UK(2?3)%?UK(1?3)%)??2.72 2
1UK1%U2N17.57*2202UK3%?(UK(1?3)%?UK(2?3)%?UK(1?2)%)?10.68XT1???70.86? 0XT2UK2%U2N?2.72*2202????10.97? 100SN100*120UK3%U2N10.68*2202XT3???43.08? 100SN100*1202-5.架空线路主要有哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 2-6.电力线路一般以什么样的等值电路来表示？ 2-7. 一条110kV、80km的单回输电线路，导线型号为LGJ―150，水平排列，导线计算外径为19mm,其线间距离为4m，求此输电线路在40℃时的参数，并画出等值电路。 r20??S?31.5?0.21?/kM,r40?r20[1??(t?20)]?0.21[1?0.)]?0.2251?/km 150Dm?34*4*4*2?5.04m?5040mm x1?0.1445lgDm7.58?0.4?/kM,
b1?*10?6?2.782*10?6S/km DrlgmrR?r40?l?0..008?，X?xl?l?0..752? B?b1?l?2.782?10?6?80?2.226?10?4S 该输电线路属于短线路，采用一字形等值电路。（电路图略）
2-8.有一回500kV架空线路，采用型号为LGJQ―4×400的分裂导线，长度为250km。每一导线的计算外径为27.2mm，分裂根数n＝４，分裂间距为400mm。三相导线水平排列，相邻导线间距离为11m，求该电力线路的参数，并作等值电路。 r1??S4?31.5?0.0197?/kM，Dm?311*11*22?13.86m?13860mm 4*400req?b1?D27.20.?400?2?187.3mm，x1?0.1445lgm??0.274?/km 2req47.58*10?6?4.055*10?6S/km
DlgmreqR?r1?l?0..925?，X?xl?l?0.274?250?68.5? B?b1?l?4.055?10?6?250?1.014?10?3S B/2?1.014?10?4/2?5.069?10?4S 该输电线路属于中长线路，采用∏形等值电路。（电路图略） 2-9.何为负荷的定义？何为综合用电负荷、供电负荷和发电负荷的定义和区别？
2-10.电力系统负荷曲线有哪些？它们有何用途？
2-11．双水内冷汽轮同步发电机的型号为TQFS-125-2，PN=125MW，cosφN=0.85，UN=13.8 kV，Xd =1.867，Xd′=0.257，Xd″=0.18。试计算该发电机的直轴同步电抗Xd，暂态电抗Xd′和次暂态电抗Xd″的有名值。 U2Ncos?N13.82?0.85xd?xd??ZN?1.867??1.867??2.418? PN125U2Ncos?N13.82?0.85xd'?xd?'?ZN?0.257??0.257??0.333? PN.85xd''?xd?''?ZN?0.18??0.233? 1252-12．如何把多电压级电力系统等值成用有名制表示的等值网络？ 2-13．标幺值及其特点是什么？在电力系统计算中，基准值如何选择？ 2-14.电力系统参数如图所示，取基准值SB=220MVA，UB线路=209kV，试求其标么值等值电路。 SG?10.5P240???300MVA
UB'(10?)209*242cos?0.89kV.0 7 UB'(220?kV )209Xd%U2NSB30*10.52220XG*??*?0.295 100SNUB2'(10)100*UK%U2N14*2422XT1???27.33? 100SN300*100XT1*?XT1SB27.33*220??0.138 22UB2091XlS48.3*220Xl?*0.42*230?48.3?
Xl*?2B??0.243 22UB209XT2UK%U2N14*2202XSB24.2*220??0.121 ???24.2?
XT2*?T222UB0*1002-15.电网如图所示，设备参数如下：
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电力系统分析 李建华 西安交通大学【全124讲】（1.65G）本教程是会员教程,如果你是会员，。如果不是会员。
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