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1、第01章-电力系统的基本概念,中美1949-2011年发电装机容量发展对比,中美1949-2011年发电装机容量发展对比,我国电力系统的发展规划：2020年：1315 亿 kW 2030年：1720 亿 kW 2050年：2426 亿 kW,1995年 电力部电力科学院2020年全国电力发展规划研究报告 2010年：低方案 5.65 亿 kW，高方案 6.18 亿 kW 2020年：低方案 8.66 亿 kW，高方案 10.54 亿 kW,电力系统的基本概念电力系统的组成电力系统的额定电压和额定频率对电力系统运行的要求电力系统的接线方式电力系统分析课程的主要内容,第一章：电力系统的基本概念,输
2、电,配电,用电,发电,电力系统的基本概念系统组成,电力系统的基本概念系统组成,电力系统的基本概念系统组成（单线图）,输电网络及设备,发电厂及设备,用电设备,配电网络及设备,电力网,电力系统,电力系统的基本概念直流输电,交流系统,换流站,直流输电线路,换流站,交流系统,电力系统的基本概念电力网额定电压等级,单回架空输电线路输电能力1000 kV 2800 MVA 600km750 kV 20002500 MVA 500km500 kV 10001500 MVA 150850km 330 kV 200800 MVA 200600km220 kV 100500 MVA 100300km,110 kV
3、 1050 MVA 50150km35 kV 210 MVA 2050 km10 kV 0.22 MVA 620 km6 kV 0.11.2 MVA 415 km20 kV 近年开始采用,问题：为什么采用不同电压等级？,电力系统的基本概念额定电压,单位：kV,目前国内交流电压最高等级：1000kV 直流电压最高等级：800kV,电力系统的基本概念设备额定电压,输电线路1000 kV750 kV500 kV330 kV220 kV,发电机20 kV18 kV15.75kV13.8 kV10.5 kV6.3 kV3.15 kV,用电设备:380/220V3kV,6kV,10kV,配电线路110 k
4、V35 kV10 kV6 kV20 kV,一次绕组：10.5kV二次绕组:121kV22.5%,一次绕组：35kV22.5%二次绕组：6.6kV,一次绕组:10kV22.5%二次绕组：400V,电力系统的基本概念变压器抽头额定电压,中高压侧设置分抽头，可通过变比调节进行系统运行电压调整；变压器实际变比：分抽头额定线电压/低压侧额定线电压,我国的额定频率：50Hz,电力系统的基本概念额定频率,工业用电的标准频率，简称为工频,电力系统的基本概念对电力系统运行的要求,安全：保证安全可靠供电优质：合乎要求的电能质量经济：良好的经济性环保：尽可能减小对环境的有害影响,电能不能大量存储，发输配用实时平衡暂
5、态过程短暂快速供电突然中断后果严重,系统频率：500.20.5Hz用户供电电压允许偏差35kV及以上：5%10kV及以下：7%供电电压波形畸变率610kV:4%；0.38kV:5%,电力系统的基本概念电力系统的接线方式,发电厂主接线,无备用：开式网络,变电所主接线,有备用：环形网络,电力系统分析课程的主要内容,系统地讲述电力系统运行状态分析计算的原理和方法,发电机变量功 率：PG+jQG电 压：VGG电 流：IG磁 链：电动势：功 角：,电力网变量：Iij支路功率：Pij+jQij节点电压：Vii,Pij+jQij,Vii,PLD+jQLD,负荷变量：PLD+jQLD VLDLD；ILD,短路
6、计算潮流计算稳定计算,运行变量系统参数额定参数,电力系统分析（I）短路计算,基于电路分析方法（CH6，CH8）系统各元件采用等值电路表示；运行变量：电流阻抗计算元件各序电抗的物理意义及计算方法标幺参数的归算系统输入阻抗、转移阻抗、计算电抗节点导纳矩阵或节点阻抗矩阵计算（CH4）,发电机：基本方程式突然短路的物理过程等值电路及参数CH3，CH5,输电线路及变压器等值电路及参数CH2，CH7,负荷等值电路及参数CH6、CH7,电力系统分析（II）潮流计算,电力网各元件等值电路和Y阵发电机和负荷节点注入功率潮流方程：节点注入功率与节点电压之间的数学关系潮流方程求解非线性代数方程Newton法等关注运
7、行变量功率和电压电压无功优化、经济运行、稳定计算等的基础,发电机：节点注入功率：PG+jQG电 压：VGG,Pij+jQij,Vii,PLD+jQLD,负荷：节点注入功率：PLD+jQLD电压：VLDLD,电力网变量：支路功率：Pij+jQij节点电压：Vii,电力系统分析（II）稳定计算,电力网各元件等值电路和Y阵发电机：转子运动方程和Park方程负荷：电动机方程式和ZIP暂态稳定：非线性微分数值计算，分段计算法、改进欧拉法等静态稳定：小扰动线性化方程特征值分析运行变量：发电机功角,Pij+jQij,Vii,PLD+jQLD,电力网变量：Y阵支路功率：Pij+jQij节点电压：Vii,发电机
8、：功 率：PG+jQG电 压：VGG电 流：IG磁 链：电动势：功 角：,负荷：转差：s功率：PLD+jQLD电压：VLDLD,电力系统分析 内容,1）电力系统的基本概念2）电力网各元件的等值电路和参数计算3）同步发电机的基本方程4）电力网络的数学模型5）电力系统三相短路的暂态过程6）电力系统三相短路电流的实用计算7）电力系统各元件的序阻抗和等值电路8）电力系统不对称故障的分析和计算,9）负荷10）电力传输的基本概念11）潮流计算12）无功功率平衡和电压调整13）有功功率平衡和频率调整14）电力系统经济运行15）电力系统稳定性的基本概念16）电力系统电磁功率特性17）电力系统暂态稳定性18）电
9、力系统静态稳定性19）提高电力系统稳定性的措施,电力系统分析（I）,电力系统分析（II）,1 陈珩.电力系统稳态分析.北京：水利电力出版社，19952 李光琦.电力系统暂态分析.北京：水利电力出版社，19953 韩祯祥.电力系统分析.杭州：浙江大学出版社，2005 4 J.Duncan Glover,Mulukutla.S.Sarma.Power System Analysis and Design.北京：机械工业出版社（影印版），20045 Arthur R.Burgen,Vijay Vittal.Power System Analysis.北京：机械工业出版社（影印版），2005,国内外同类参考教材,习题,Huazhong University of Science and Technology,Ex 1-2，1-3,Huazhong University of Science and Technology,To Be Continued,此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢,
