电力系统分析

陈丽丹

目录

  • 1 电力系统的基本概念
    • 1.1 电力系统的组成
    • 1.2 电力系统的额定电压和频率
    • 1.3 对电力系统运行的基本要求
    • 1.4 电力系统的接线方式
    • 1.5 本课程的主要内容
  • 2 电力网各元件的等值电路和参数计算
    • 2.1 架空输电线路的参数
      • 2.1.1 电力线路的结构
      • 2.1.2 架空输电线路的参数-阻抗
      • 2.1.3 架空输电线路的参数-导纳
      • 2.1.4 架空输电线路的参数-分裂导线
    • 2.2 架空输电线路的等值电路
    • 2.3 变压器的一相等值电路和参数
      • 2.3.1 变压器的结构及其短路和开路试验
      • 2.3.2 变压器的等值电路和参数计算
      • 2.3.3 三绕组变压器的参数计算
      • 2.3.4 变压器的π型等值电路
    • 2.4 标幺制
      • 2.4.1 标幺制的概念和基准值的选择
      • 2.4.2 不同基准下标幺值间的换算
      • 2.4.3 多级电压网络各元件参数标幺值的计算
  • 3 电力网络的数学模型-节点导纳矩阵
    • 3.1 节点方程及节点导纳矩阵元素的物理意义
    • 3.2 节点导纳矩阵的修改
    • 3.3 节点导纳矩阵的Matlab实现
    • 3.4 第三单元作业习题讲解
  • 4 电力系统的负荷
    • 4.1 负荷的组成及负荷曲线
    • 4.2 负荷特性与负荷模型
    • 4.3 火神山、雷神山供电系统及思考
    • 4.4 负荷分级及供电要求
  • 5 电力传输的基本概念
    • 5.1 网络元件的电压降落
    • 5.2 网络元件的功率损耗
  • 6 电力系统的潮流计算
    • 6.1 开式网络的电压和功率分布计算
      • 6.1.1 已知末端电压和负荷节点功率时的计算方法
      • 6.1.2 已知首端电压和负荷节点功率时的计算方法
      • 6.1.3 并联支路的处理
      • 6.1.4 两级电压的开式电力网计算
      • 6.1.5 复杂开式网络的潮流计算
    • 6.2 简单闭式网络的功率分布计算
    • 6.3 复杂电力系统潮流计算数学模型
    • 6.4 电力系统潮流计算内容复习
  • 7 电力系统的无功功率平衡和电压调整
    • 7.1 电力系统的无功功率平衡
    • 7.2 电压调整的基本概念
    • 7.3 电压调整的措施
    • 7.4 调压措施的应用
  • 8 电力系统的有功功率平衡和频率调整
    • 8.1 频率调整的必要性
    • 8.2 电力系统的频率特性
      • 8.2.1 系统负荷的有功功率-频率静态特性
      • 8.2.2 发电机组的有功功率-频率静态特性
      • 8.2.3 电力系统的有功功率-频率静态特性
    • 8.3 电力系统的频率调整
      • 8.3.1 一次调频
      • 8.3.2 二次调频
      • 8.3.3 互联系统的频率调整
      • 8.3.4 主调频厂的选择
      • 8.3.5 频率调整和电压调整的关系
    • 8.4 有功平衡和系统负荷在各类电厂间的合理分配
  • 9 电力系统的经济运行
    • 9.1 电力网中的能量损耗
    • 9.2 火电厂间有功功率负荷的经济分配
  • 10 期末复习课
    • 10.1 思考题
    • 10.2 计算题
  • 11 潮流计算Matlab/Python程序设计
    • 11.1 前推回代法计算过程介绍
    • 11.2 程序设计任务
    • 11.3 基于牛拉法的潮流计算程序设计
    • 11.4 基于PQ分解的潮流程序设计
    • 11.5 11.4课程上机报告
  • 12 实际电力系统视频集
    • 12.1 百年电力系列
    • 12.2 电力生产系列
    • 12.3 电力传输系列
    • 12.4 电力就业系列
负荷特性与负荷模型

任务

(1)了解电力负荷的基本特性(静态电压特性、静态功率特性);

基本特性

负荷是随机变化,每当用电设备启动或停止都会有对应的负荷发生变化,从某种程度上可以发现具有一定规律性。例如某些负荷随季节(夏、冬)、企业工作制(一班或倒班作业)的不同而出现一定程度的变化。其变化的规律性可用负荷曲线来描述:所谓负荷曲线就是指在某一段时间内用电设备有功、无功负荷随时间变化的图形,分别构成有功负荷曲线(P)和无功负荷曲线(Q)。常用的是有功负荷曲线。每类负荷曲线按时间坐标轴长短不同,可分为日负荷曲线、年负荷曲线等。见下图,按描述的负荷范围不同还可区分为用户(变电所)负荷曲线、地区负荷曲线和电力系统、发电厂负荷曲线等等。

意义

负荷曲线对变电所、发电厂和电力系统的运行有重要意义。它是变电所负荷控制,发电厂安排日发电计划,确定电力系统运行方式和主变压器、发电机组等设备检修计划以及制变电所、发电厂扩建新建规划的依据。各类电力用户的最大负荷和最小负荷出现的时刻是不尽相同的因此,反映在变电所或发电厂日负荷曲线上的最大负荷Pmax总是小于各用户最大负荷之和,而其最小负荷Pmin一般均大于各用户最小负荷之和。通过合理地、有计划地安排种类用户的用电时间,可减小最大负荷和最小负荷的差值,使负荷曲线图形较为平坦,从而有利于充分利用发电、供电设备(主变压器等)容量,提高系统运行的经济性。

电力负荷取用的功率一般随电力系统运行电压和频率的改变而变化。当频率f保持额定值不变时,以异步电动机为主的工业负荷取用的有功功率P和无功功率Q,随电压增大而分别呈非线性特性增加;而电压减小时P,Q分别按非线性特性递减。当负荷的端电压保持不变,而系统频率f在允许范围内变动时,工业负荷取用的有功功率P随频率f的改变按正比例线性变化;其无功功率Q则随频率f的改变按非线性特性呈反比例变化。上述特性称为负荷的静态特性。

相关慕课学习资源

1.学堂在线-三峡大学《电力系统分析》 ;

2.学银在线-华南理工大学电力学院-武志刚老师《电力系统分析》

3.中国大学MOOC-南京工程学院《电力系统分析》

4.爱课程iCourse-清华大学《电力系统分析》

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