電力系統(tǒng)的基本概念ppt課件

1、1,第一章 電力系統(tǒng)的基本概念,1－1 電力系統(tǒng)的組成1－2 電力系統(tǒng)的額定電壓與額定頻率1－3 對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求1－4電力系統(tǒng)的接線方式1－5電力系統(tǒng)分析的主要內(nèi)容,2,1－1電力系統(tǒng)的組成,1 電能的優(yōu)點(diǎn)(廣泛使用的二次能源) （1）可以方便的轉(zhuǎn)換成別種形式的能； （2）易于輸送與分配； （3）應(yīng)用規(guī)模廣，使用方便靈活，提高生產(chǎn)力。2 電力系統(tǒng)的組成 （1）電力系統(tǒng)：由電能的生產(chǎn)、輸送、分配

2、與消費(fèi)四個(gè)部分構(gòu)成系統(tǒng)。包括：發(fā)電機(jī)、電力網(wǎng)和用電設(shè)備組成。 （2）電力網(wǎng)：電力系統(tǒng)中輸送與分配電能的部分。 （3）動(dòng)力部分：火電廠的汽輪機(jī)、鍋爐等；水電廠的水輪機(jī)、水庫(kù)等屬于與電能生產(chǎn)相關(guān)的動(dòng)力部分。 （4）動(dòng)力系統(tǒng)：動(dòng)力部分與電力系統(tǒng)組成的整體。,,3,1－1電力系統(tǒng)的組成,3 現(xiàn)代交直流聯(lián)合系統(tǒng) (1)交流系統(tǒng)（三相交流但是用單線圖表示） (2)直流系統(tǒng)(在交流電力系統(tǒng)內(nèi)或嵌入在兩個(gè)交流系統(tǒng)之間)

3、(a)組成 (b)優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)行費(fèi)用低；不需要串并聯(lián)補(bǔ)償裝置；不存在穩(wěn)定性問(wèn)題；直流聯(lián)絡(luò)線可限制互聯(lián)系統(tǒng)的短路容量。 （c）缺點(diǎn)：換流站造價(jià)高；換流裝置在運(yùn)行中需要消耗功率，并產(chǎn)生諧波；直流高壓斷路器制造困難。4 電力系統(tǒng)互聯(lián)的優(yōu)越性（1）提高供電可靠性；（2）減少系統(tǒng)備用容量的比重；（3）可以采用高效率大容量機(jī)組；（4）減少峰谷差；（5）充分利用水力資源。,1－2,4,電力系統(tǒng)的組成（圖1－1）,,,,,,,,,5,高壓直流

4、輸電（圖1－2）,,,6,1－2電力系統(tǒng)的額定電壓與額定頻率,1額定電壓和額定頻率：當(dāng)設(shè)備在該電壓和頻率下運(yùn)行具有最好的技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)效果。2系統(tǒng)與用電設(shè)備的額定電壓（表1－1分析）3電力網(wǎng)中的電壓分布。網(wǎng)絡(luò)額定電壓：電力線路的額定電壓與系統(tǒng)的額定電壓相等。4額定電壓的確定發(fā)電機(jī)額定電壓：比同級(jí)系統(tǒng)的額定電壓高5%。變壓器額定電壓：（1）一次繞組（定義）：同系統(tǒng)的額定電壓；若同發(fā)電機(jī)直接相聯(lián)，則同發(fā)電機(jī)的額定電壓。（2）二次

5、繞組（定義） ：若直接接系統(tǒng)，則應(yīng)比系統(tǒng)額定電壓高10％；若接用電設(shè)備，則高5％。（3）分接頭電壓及實(shí)際變比（圖1－3）。額定頻率：50Hz，工業(yè)用電的標(biāo)準(zhǔn)頻率，工頻。1－3,7,,,,8,表1－1,,,9,,,,10,,,,11,1－3 對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求,1電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)(1)電能不能大量存儲(chǔ)；（2）暫態(tài)過(guò)程非常短暫；（3）供電中斷會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果：經(jīng)濟(jì)與人身安全。2電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求(1)保證安全可靠供電；（

6、2）保證電能質(zhì)量；（3）經(jīng)濟(jì)性；（4）保護(hù)生態(tài)與環(huán)境。3負(fù)荷分級(jí)（1）一級(jí)負(fù)荷：人身傷亡；重大經(jīng)濟(jì)損失；重大政 治影響。要求有獨(dú)立的雙電源供電。 （2）二級(jí)負(fù)荷：較大積極損失；較大政治影響。盡量由雙電源供電。 （3）三級(jí)負(fù)荷：不屬于一二級(jí)負(fù)荷。,12,1-4電力系統(tǒng)的接線方式,1 電力系統(tǒng)的接線 (1)發(fā)電廠的電氣主接線 (2)變電所的電氣主接線 (3)電力網(wǎng)的接線2 電力網(wǎng)的接線方式 (1

7、)無(wú)備用網(wǎng)絡(luò)（圖1－4）:每個(gè)負(fù)荷只能靠一條線路取得電能,包括:放射式,干線式,樹狀網(wǎng)絡(luò)。特點(diǎn)是：供電可靠性低，但經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單。也可稱為開式網(wǎng)絡(luò)。,13,,,,14,,,,15,1-4電力系統(tǒng)的接線方式,（2）有備用網(wǎng)絡(luò)（圖1-5）：每個(gè)負(fù)荷不止一個(gè)方向供電，如：環(huán)網(wǎng)、雙端供電網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。特點(diǎn)是供電可靠性高，但網(wǎng)絡(luò)成本高，并且運(yùn)行復(fù)雜。也稱為閉式網(wǎng)絡(luò)。,16,,,,17,,,,18,1-4電力系統(tǒng)的接線方式,3 輸電網(wǎng)將發(fā)電廠發(fā)出的

8、電能可靠而經(jīng)濟(jì)的輸送到負(fù)荷集中地區(qū)(負(fù)荷中心)。輸電干線多采用雙回路或多回路，負(fù)荷中心的發(fā)電廠和樞紐變電所間采用環(huán)形網(wǎng)絡(luò)相互聯(lián)系。輸電網(wǎng)絡(luò)的電壓等級(jí)要與系統(tǒng)的規(guī)模（容量和供電范圍）相適應(yīng)。,19,1-4電力系統(tǒng)的接線方式,4 配電網(wǎng)：分配電能0.4～35kV，城市中有110kV和220kV電壓等級(jí)。配電網(wǎng)的接線方式取決于負(fù)荷的性質(zhì)接線方式的選擇必須滿足用戶對(duì)供電可靠性和電壓質(zhì)量的要求，運(yùn)行靈活方便，好的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等。5 電力系

9、統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng) 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng) 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)6 電力線路的結(jié)構(gòu) 架空線：導(dǎo)線、避雷線、桿塔、絕緣子與金具。 電纜：導(dǎo)線、絕緣層與保護(hù)層。,20,,,21,1-5電力系統(tǒng)分析課程的主要內(nèi)容,電力系統(tǒng)分析的主要內(nèi)容：系統(tǒng)地講述電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)分析計(jì)算的基本原理和方法。電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)由一些運(yùn)行變量（運(yùn)行參數(shù)，如功率、頻率、電壓、電流、磁鏈、電動(dòng)勢(shì)、發(fā)電機(jī)間的相對(duì)

10、位移角等）的變化規(guī)律來(lái)描述。運(yùn)行狀態(tài)：穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)。穩(wěn)態(tài)：在電力系統(tǒng)運(yùn)行的某一時(shí)間內(nèi)，運(yùn)行參數(shù)只在某一恒定的平均值附近發(fā)生微小的變化。暫態(tài)：從一種運(yùn)行狀態(tài)到另一種狀態(tài)的過(guò)渡過(guò)程。所有運(yùn)行參數(shù)都要發(fā)生變化，有些可能發(fā)生劇烈的變化。運(yùn)行參數(shù)發(fā)生振蕩的運(yùn)行狀態(tài)也是一種暫態(tài)。分析方法：（1）實(shí)際觀測(cè)和模擬實(shí)驗(yàn)（2）將待研究的系統(tǒng)狀態(tài)用數(shù)學(xué)方程式來(lái)描述，運(yùn)用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)方法和和計(jì)算工具進(jìn)行分析計(jì)算。,22,1-5電力系統(tǒng)分析課程的主要內(nèi)容,

11、上冊(cè)：主要將電路分析的方法應(yīng)用于電力系統(tǒng)的短路電流計(jì)算。內(nèi)容：電力系統(tǒng)的各元件的等值電路和等值參數(shù)；各元件各序電抗的物理意義及其計(jì)算方法；標(biāo)幺值的歸算；系統(tǒng)的輸入阻抗、計(jì)算阻抗的求取，節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的形成；各種不對(duì)稱故障的分析與計(jì)算,23,1-5電力系統(tǒng)分析課程的主要內(nèi)容,下冊(cè)：根據(jù)安全、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)供電的要求，分析系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)和干擾下的運(yùn)行性能，并研究對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整和改善的原理和方法，功率是分析計(jì)算的核心。內(nèi)容：正常穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的分析

12、計(jì)算，核心是潮流計(jì)算；電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，重點(diǎn)是發(fā)電機(jī)功率特性的分析計(jì)算。,24,1-5電力系統(tǒng)分析課程的主要內(nèi)容,穩(wěn)態(tài)分析：潮流計(jì)算、無(wú)功平衡與電壓調(diào)整、有功平衡與頻率調(diào)整、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。暫態(tài)分析：電磁暫態(tài)過(guò)程分析與機(jī)電暫態(tài)過(guò)程分析。前者主要是短路分析與計(jì)算；后者主要是電力系統(tǒng)穩(wěn)定性：靜態(tài)穩(wěn)定與暫態(tài)穩(wěn)定。,25,1-6 授課順序,按穩(wěn)態(tài)與暫態(tài)的順序組織教學(xué)1 電力系統(tǒng)的基本組成2電力網(wǎng)各元件的等值電路和參數(shù)計(jì)算4電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型

13、9電力系統(tǒng)的負(fù)荷1電力傳輸?shù)幕靖拍?1電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算12電力系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡和電壓調(diào)整13電力系統(tǒng)的有功功率平衡和頻率調(diào)整10電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行3同步發(fā)電機(jī)的基本方程（難點(diǎn)）,26,1-6 授課順序,5電力系統(tǒng)三相短路的暫態(tài)過(guò)程（難點(diǎn)）6電力系統(tǒng)三相短路電流的實(shí)用計(jì)算7電力系統(tǒng)各元件的序阻抗和等值電路8電力系統(tǒng)不對(duì)稱故障的分析和計(jì)算15電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的基本概念16電力系統(tǒng)的電磁功率特性17電力系統(tǒng)暫態(tài)

14、穩(wěn)定性18電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性19提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的措施,27,教材及參考文獻(xiàn),何仰贊，溫增銀.電力系統(tǒng)分析（第3版）.華中科技大學(xué)出版社劉天琪，邱曉燕.電力系統(tǒng)分析理論.科學(xué)出版社陳珩.電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析（第3版）.電力出版社李光琦.電力系統(tǒng)暫態(tài)分析（第3版）.電力出版社何仰贊，溫增銀.電力系統(tǒng)分析題解.華中科技大學(xué)出版社,28,成績(jī)：平時(shí)成績(jī)：考勤＋作業(yè)20％ 考試成績(jī)占80％考試內(nèi)容圍繞基本概念、基本原