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1、第1章电力系统基本概念Ch 1.1 电力系统概述电力系统、动力系统、电力网：概念在P1。电力系统运行的特点：P3共三个标题对电力系统运行的基本要求：P3-P4 1)2)3)共三个标题 电压、频率、波形是衡量电能质量的三个基本指标。Ch 1.2 电力系统的接线方式电力系统的接线图分为地理接线图和电气接线图。 电力网的接线按供电可靠性分为无备用接线和有备用接线两大类。 结合图 1.4、图 1.5记忆这两种接线方式各包含哪些类型。对于这两种 接线方式的(a)(b)(c )三种类型，任一负荷点只能从一个方向取得电能， 称为开式网络；图1.5的(d)(e)为闭式网络(概念在P6顶端)。电力 网按其职能分
2、为输电网络和配电网络。Ch 1.3 电力系统的额定电压电气设备的额定电压：定义在P6末段前两行熟练掌握表 1.1，记忆前两列、后两列，尤其是变压器一次绕组、 二次绕组额定电压(即主接头标准电压)的取法(结合第一章课件 P53 的表格记忆)。变压器某一侧绕组的“一般情况”是指其直接与 电网(或线路)相连。掌握第一章课件P56例题。Ch 1.4 电力系统中性点的接地方式电力系统中性点是指星形连接的变压器或发电机的公共点(P8第 一段，教材有误)。系统中发生一相接地时的特点比较(第一章课件 P68 或见第一章 习题答案)中性点经消弧线圈接地的三种补偿方式： P10 1)2)3) ，其中过补 偿广泛采
3、用。Ch 1.5 电力线路的结构电力线路按结构可分为架空线路和电缆线路两大类。 架空线路包括导线、避雷线、杆塔、绝缘子、金具等组成部分。了解这几个部分的大致作用。钢线可用作避雷线，35kV及以上电压等 级广泛使用钢芯铝绞线，其中铝线是主要载流部分。为了改善输电线 路参数和减少电晕损耗，常采用特殊结构的导线，如扩径导线、分裂 导线等。识别导线型号，在P13图1-10下方。为了减小三相线路参数不平衡，架空线路的三相导线应进行换位。本章课后习题：P17题1.4第2章电力系统计算基础Ch 2.1电力线路的参数及等值电路 四个参数反映的物理现象： 电阻反映线路通过电流时产生的有功功率损失效应（或热效应）
4、。 电抗反映导线通过交流电时产生的磁场效应。电导反映架空线路沿绝缘子的泄漏电流和电晕现象（咝咝声、臭 氧、蓝紫色晕光）。电纳反映电力线路在空气介质中的电场效应，在等值电路里用对 地电容来反映它。输电线路三相相间距离的几何平均数称为几何均距，记为 Deq， 结合 P19 图 2.1 掌握等边三角形排列和水平排列时的计算方法（分别 为 Deq二D 和 Deq = 1.26D ）。分裂导线的作用：减少导线表面附近的电场强度，防止电晕发生。线路开始出现电晕的电压称为临界电晕电压，记为Ucr，通常采用 分裂导线、扩径导线等手段使这个值大一些，从而减小电晕发生的几 率。Deq. req与单位长度电抗、电纳
5、及临界电晕电压Ucr之间的关系 （课件第二章P17）结合P22图2.4、2.5掌握电力线路n型等值电路和简化等值电路 的画法。注意：n型等值电路中的对地支路有时也用充电功率来表示 （详见第三章）。Ch 2.2变压器的参数及等值电路（重点掌握双绕组变压器）通过短路试验，可测得铭牌上的短路损耗pk、短路电压百分值 uk%，进而确定电阻RT和电抗XT;通过空载试验，可测得铭牌上的 空载损耗pO、空载电流百分值10%，进而确定电导GT和电纳BT。其 中电阻用来表征铜耗，电导用来表征铁耗。（注意：电阻、电抗、电 导、电纳被称为变压器的“参数”，铭牌参数上的那些数据叫做“特 性数据”。）电阻、电抗参数的计
6、算公式：（ 2.12）、 （2.13） ，对地支路无 功损耗的计算公式：（2.16）特别要注意量纲！结合 P24 掌握变压器等值电路的三种画法。注意：和电力线路类 似，型等值电路的励磁支路有时也用功率来表示。掌握P25例2.3，注意把P26图2.8电导前的j去掉（自己画出归 算到低压侧的等值电路图）。三绕组变压器三个绕组的排列方式（从 外到内）：升压结构：高、低、中，降压结构：高、中、低（ P28 图 2.10，用“排除法”记忆）。Ch 2.3 标幺制标幺值的数学表达式（P30图2.26 ）电压、电流、阻抗、导纳、功率基准值之间的关系： P31（2.27） （2.28），最重要的是（2.28）
7、第二式，其余式子也很重要。Ch 2.4 电力系统的等值电路 有名制等值电路的建立（精确归算）：为简单起见，首先画出全 网的等值电路，其次计算各元件的有名值参数，最后将这些参数归算 到基本级下。（各物理量归算公式见P34公式（2.35 ）左边一组）特别注意：归算时用到变比k的概念（P33公式（2.33 ）,注 意变压器高压侧额定电压应取实际分接头电压。（结合P33图2.12认 真体会）认真体会课件第二章P76、P80例题（P80例题数据取自教材P35 例2.5，不要去看书上的解法）标幺制等值电路的建立（近似归算）：关键在于课件第二章P73“公式汇总”、平均额定电压的取法（P34表2.1）掌握课件
8、第二章P86例题（不要去看书上的解法）本章课后习题：P37 2.5、2.7、2.8、2.9。第3章简单电力系统的潮流分析Ch 3.1 概述潮流计算的目的：P38共4点。复功率的表达式（P38）:若电流超前于电压，则Q取负，有时也写成P-jQ （此时Q取正） 的形式。Ch 3.2 电力网的功率损耗 电力线路和变压器的损耗都包含两部分，一部分是串联阻抗上的 功率损耗，一部分是并联导纳（对地支路）上的功率损耗。3.2.1电力线路功率损耗的计算结合 P39 图 3.2 的等值电路理解（思考：如果已知始端功率和始 端电压，如何求末端功率和末端电压？反过来，如果已知末端功率和 末端电压，如何求始端功率和始
9、端电压？计算电压降落的纵分量和横 分量，要用到图中哪个功率？）。掌握（3.1）（3.2）（3.3 ）式，（3.3）式的适用场合见P40第一 段话的说明。特别注意：线路对地支路上损耗的是容性无功，实际上是向系统 注入感性无功。结合KCL掌握电力线路中功率分布的计算P403.2.2变压器功率损耗的计算掌握（ 3.4 ） （ 3.5 ）式。 （ 3.6 ）式不要求记忆，但一定要弄清楚 其中各参数的含义，注意量纲！结合KCL掌握变压器中的功率计算P40Ch 3.3电力网中的电压计算主要针对电力线路和变压器串联支路上的电压降落计算。电力网 任意两点电压的相量差称为电压降落。结合图 3.4（a）掌握（3.
10、9）、（ 3.10 ）的第一式、（3.12 ）、 （ 3.13 ） 。如果要计算始末两端电压的角度差，还要用到（ 3.10）第 二式、（3.14）。注意：3.2 节和 3.3 节各公式中，功率都是三相功率，电压都是线 电压。电力网任意两点电压的代数差称为电压损耗，近似计算中它等于 电压降落的纵分量。电力网中任意点的实际电压同该处网络额定电压的数值差称为电 压偏移。名词解释：电压降落、电压损耗、电压偏移的概念，掌握其计算方法（3.15 ） （ 3.17b ）。注意电压损耗不要用表示。Ch 3.4 开式网络的潮流分析 第一类潮流（特别重要）：已知同一端的电压和功率结合课件第三章P3034掌握例3.
11、1,表3.1和3.2只须掌握有名 值的计算方法（左列）。特别注意：如果题目没明确告诉不计及电压 降落横分量，那么就要计及。（本例题如果计及横分量，该如何求 解？）掌握课件（补充例题等值电路、潮流计算）中的补充例题2 运算功率的概念：将接在同一节点的所有电源功率和所有负荷功 率按复数求和。第二类潮流：已知不同端的电压和功率前推回代法 掌握课件（补充例题等值电路、潮流计算）中的补充例题3 Ch 3.5 闭式网络的潮流分析 分两端供电网络和环形网络两种情况讨论，掌握初步功率分布的 求法（一般考所有线路型号相同的“超级均一网”）。两端供电网络：用“力矩法”求与电源电压无关的供载功率，若 两端电源有电压
12、差，则还有循环功率。两部分功率叠加，求出从两端 电源流出的总功率后，再利用 KCL 求出其余支路功率，并找出功率分 点。/o掌握课件（补充例题等值电路、潮流计算）中的补充例题4 环形网络：若功率自某节点从两个方向流出，则该点为电源点， 从该点处将网络拆开，成为一个两端供电网络（第一次拆网过程）。之后再用“力矩法”求供载功率（没有循环功率）。之后再利用 KCL 求出其余支路功率，并找出功率分点。掌握P52例3.2的第小问（BC段线路功率的实际流向为C到 B，教材有误）本章课后习题：P54 3.4、3.8。第4章电力系统潮流的计算机计算Ch 4.2 潮流计算的数学模型节点导纳矩阵主对角线上的元素Y
13、ii称为节点i的自导纳，非对角 元素 Yij 称为节点 i 与节点 j 间的互导纳。节点导纳矩阵是对称矩阵， 同时也是稀疏矩阵。结合课后习题4.8掌握节点导纳矩阵的形成和修改（当网络结构发生某种变化后，节点导纳矩阵哪些元素需要修改？由 多少改为多少？）。根据给定量的不同，将节点分为三类（P63）:PQ节点：已知有功功率P和无功功率Q；PV节点：已知有功功率P和电压幅值U ；平衡节点：已知电压幅值U和电压相角5O其中PQ节点大量存在，PV节点数量较少，可有可无，平衡节点 至少要有一个。本章课后习题：P64 4.8第5章电力系统潮流的计算机计算Ch 5.2 电力系统的负荷在电力系统规划设计和运行分
14、析中，一般将负荷分为系统综合最 大用电负荷、系统供电负荷和系统发电负荷（结合 P6768 文字大致 掌握其概念）系统有功日负荷曲线：结合 P68 图 5.1，掌握峰谷差、日平均负 荷、日负荷率、日最小负荷率的概念和计算方法。其中，日负荷率和 日最小负荷率的值越大，说明负荷曲线越平坦，发电机的利用率越高。系统有功年负荷曲线：分为年最大负荷曲线和年持续负荷曲线 （阶梯状）掌握根据年持续负荷曲线计算全年消耗的电能W，以及年最大负 荷利用小时Tmax。如果已知Pmax和Tmax，根据P70式(5.9 )计 算全年消耗的电能W (单位：kWh)。Tmax的值越大，负荷曲线越平坦。Ch 5.3 电力系统中
15、有功功率的平衡三种负荷变化的特点，及引起的频率偏移的调整方法(P70): 第一种：变化幅度较小，变化周期较短，由发电机组的调速器自 动调整，称为频率的一次调整；第二种：变化幅度较大，变化周期较长，由调频厂的调频器来调 整，称为频率的二次调整；第三种：变化缓慢，基本可以预计，按照 最优化原则在各发电厂之间进行分配，称为三次调频(详见第 7 章)可供系统调度的电源容量是指可投入发电设备的可发功率之和 (P71)。电源容量大于发电负荷的部分称为系统的备用容量，按作用分为 负荷备用、事故备用、检修备用、国民经济备用(大致了解每种备用 的作用)。这些备用按存在形式又分为热备用和冷备用两种类型。Ch 5.4 电力系统的频率特性 掌握负荷、发电机单位调节功率(特别是有名值)的计算方法， 涉及(5.11)(5.12)(5.13)(5.14)(5.17)一共五个公式。在 已经求得发电机单位调节功率kG和系统频率变化量Af的情况下，用 式(5.13)计算发电机组出力的变化量。注意：频率变化量Af二频率的末值-初值，如果负荷增加导致系统 频率下降，则Af0,不要认为Af总是正数。Ch 5.5 电力系统的频率调整 关键在于重要公式(5.19)和(5.21)的应用。 注意：当负荷增加时，满载的机组不参与一次调频。当负荷减少 时，空载的机组不参与一次
