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1、第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念1 11 1 电力系统的组成电力系统的组成1 12 2 电力系统的额定电压与额定频率电力系统的额定电压与额定频率1 13 3 对电力系统运行的基本要求对电力系统运行的基本要求1 14 4电力系统的接线方式电力系统的接线方式1 15 5电力系统分析的主要内容电力系统分析的主要内容111电力系统的组成1 1 电能的优点电能的优点( (广泛使用的二次能源广泛使用的二次能源) ) （1 1）可以方便的转换成别种形式的能；）可以方便的转换成别种形式的能； （2 2）易于输送与分配；）易于输送与分配； （3 3）应用规模广，使用方便灵活，提高生产力。）应用
2、规模广，使用方便灵活，提高生产力。2 2 电力系统的组成电力系统的组成 （1 1）电力系统：由电能的生产、输送、分配与消费四）电力系统：由电能的生产、输送、分配与消费四个部分构成系统。包括：发电机、电力网和用电设备个部分构成系统。包括：发电机、电力网和用电设备组成。组成。 （2 2）电力网：电力系统中输送与分配电能的部分。）电力网：电力系统中输送与分配电能的部分。 （3 3）动力部分：火电厂的汽轮机、锅炉等；水电厂的）动力部分：火电厂的汽轮机、锅炉等；水电厂的水轮机、水库等属于与电能生产相关的动力部分。水轮机、水库等属于与电能生产相关的动力部分。 （4 4）动力系统：动力部分与电力系统组成的整
3、体。）动力系统：动力部分与电力系统组成的整体。211电力系统的组成 3 3 现代交直流联合系统现代交直流联合系统 (1)(1)交流系统（三相交流但是用单线图表示）交流系统（三相交流但是用单线图表示） (2(2) )直流系统直流系统( (在交流电力系统内或嵌入在两个交流系在交流电力系统内或嵌入在两个交流系统之间统之间) ) (a)(a)组成组成 (b)(b)优点：运行费用低；不需要串并联补偿装置；优点：运行费用低；不需要串并联补偿装置；不存在稳定性问题；直流联络线可限制互联系统的不存在稳定性问题；直流联络线可限制互联系统的短路容量。短路容量。 （c c）缺点：换流站造价高；换流装置在运行中需要缺
4、点：换流站造价高；换流装置在运行中需要消耗功率，并产生谐波；直流高压断路器制造困难。消耗功率，并产生谐波；直流高压断路器制造困难。4 4 电力系统互联的优越性电力系统互联的优越性（1 1）提高供电可靠性；（）提高供电可靠性；（2 2）减少系统备用容量的比）减少系统备用容量的比重；（重；（3 3）可以采用高效率大容量机组；（）可以采用高效率大容量机组；（4 4）减少）减少峰谷差；（峰谷差；（5 5）充分利用水力资源。）充分利用水力资源。123电力系统的组成（图11）4高压直流输电（图12）512电力系统的额定电压与额定频率w1 1额定电压和额定频率额定电压和额定频率：当设备在该电压和频率下：当设
5、备在该电压和频率下运行具有最好的技术性能和经济效果。运行具有最好的技术性能和经济效果。w2 2系统与用电设备的额定电压系统与用电设备的额定电压（表表1 11 1分析分析）w3 3电力网中的电压分布电力网中的电压分布。w网络额定电压网络额定电压：电力线路的额定电压与系统的额定：电力线路的额定电压与系统的额定电压相等。电压相等。w4 4额定电压的确定额定电压的确定w发电机额定电压发电机额定电压：比同级系统的额定电压高：比同级系统的额定电压高5%5%。w变压器额定电压：变压器额定电压：（1 1）一次绕组（）一次绕组（定义定义）：同系）：同系统的额定电压；若同发电机直接相联，则同发电机的统的额定电压；
6、若同发电机直接相联，则同发电机的额定电压。（额定电压。（2 2）二次绕组（）二次绕组（定义定义） ：若直接接系统，：若直接接系统，则应比系统额定电压高则应比系统额定电压高1010；若接用电设备，则高；若接用电设备，则高5 5。（。（3 3）分接头电压及实际变比分接头电压及实际变比（图（图1 13 3）。）。w额定频率额定频率：50Hz50Hz，工业用电的标准频率，工频。，工业用电的标准频率，工频。w1367表1189101 13 3 对电力系统运行的基本要求对电力系统运行的基本要求w1 1电力系统运行的特点电力系统运行的特点w(1)(1)电能不能大量存储；（电能不能大量存储；（2 2）暂态过程
7、非常短暂；）暂态过程非常短暂；（3 3）供电中断会产生严重后果：经济与人身安全。）供电中断会产生严重后果：经济与人身安全。w2 2电力系统运行的基本要求电力系统运行的基本要求w(1)(1)保证安全可靠供电；（保证安全可靠供电；（2 2）保证电能质量；（）保证电能质量；（3 3）经济性；（经济性；（4 4）保护生态与环境。）保护生态与环境。w3 3负荷分级负荷分级w（1 1）一级负荷：人身伤亡；重大经济损失；重大政）一级负荷：人身伤亡；重大经济损失；重大政 治影响。要求有独立的双电源供电。治影响。要求有独立的双电源供电。 （2 2）二级负荷：较大积极损失；较大政治影响。二级负荷：较大积极损失；较
8、大政治影响。尽量由双电源供电。尽量由双电源供电。 （3 3）三级负荷：不属于一二级负荷。三级负荷：不属于一二级负荷。111-41-4电力系统的接线方式电力系统的接线方式1 1 电力系统的接线电力系统的接线 (1)(1)发电厂的电气主接线发电厂的电气主接线 (2)(2)变电所的电气主接线变电所的电气主接线 (3)(3)电力网的接线电力网的接线2 2 电力网的接线方式电力网的接线方式 (1)(1)无备用网络无备用网络（图（图1 14 4）: :每个负荷只能靠一条线每个负荷只能靠一条线路取得电能路取得电能, ,包括包括: :放射式放射式, ,干线式干线式, ,树状网络。特点树状网络。特点是：供电可靠
9、性低，但经济、简单。也可称为开式是：供电可靠性低，但经济、简单。也可称为开式网络。网络。1213141-41-4电力系统的接线方式电力系统的接线方式（2 2）有备用网络）有备用网络（图（图1-51-5）：每个负荷不：每个负荷不止一个方向供电，如：环网、双端供电止一个方向供电，如：环网、双端供电网络、网状网络。特点是供电可靠性高，网络、网状网络。特点是供电可靠性高，但网络成本高，并且运行复杂。也称为但网络成本高，并且运行复杂。也称为闭式网络。闭式网络。1516171-41-4电力系统的接线方式电力系统的接线方式3 输电网输电网将发电厂发出的电能可靠而经济的输送到负荷集中地区将发电厂发出的电能可靠
10、而经济的输送到负荷集中地区( (负荷中心负荷中心) )。输电干线多采用双回路或多回路，负荷中心的发电厂和输电干线多采用双回路或多回路，负荷中心的发电厂和枢纽变电所间采用环形网络相互联系。枢纽变电所间采用环形网络相互联系。输电网络的电压等级要与系统的规模（容量和供电范围）输电网络的电压等级要与系统的规模（容量和供电范围）相适应。相适应。额定电压输送容量输送距离额定电压输送容量输送距离361035600.11.00.11.20.22.02103.53013115620205030100110220330500750105010050020080010001500200025005015010030
11、0200600150850500以上181-41-4电力系统的接线方式电力系统的接线方式4 4 配电网：分配电能配电网：分配电能0.40.435kV35kV，城市中有，城市中有110kV110kV和和220kV220kV电压等级。电压等级。配电网的接线方式取决于负荷的性质配电网的接线方式取决于负荷的性质接线方式的选择必须满足用户对供电可靠性和电压质量接线方式的选择必须满足用户对供电可靠性和电压质量的要求，运行灵活方便，好的经济指标等。的要求，运行灵活方便，好的经济指标等。5 5 电力系统中性点接地方式电力系统中性点接地方式 中性点不接地系统中性点不接地系统 中性点经消弧线圈接地系统中性点经消弧
12、线圈接地系统 中性点直接接地系统中性点直接接地系统6 6 电力线路的结构电力线路的结构 架空线：导线、避雷线、杆塔、绝缘子与金具。架空线：导线、避雷线、杆塔、绝缘子与金具。 电缆：导线、绝缘层与保护层。电缆：导线、绝缘层与保护层。19201-51-5电力系统分析课程的主要内容电力系统分析课程的主要内容w电力系统分析的主要内容电力系统分析的主要内容：系统地讲述电力系统运行：系统地讲述电力系统运行状态分析计算的基本原理和方法。状态分析计算的基本原理和方法。w电力系统运行状态由一些运行变量（运行参数，如功电力系统运行状态由一些运行变量（运行参数，如功率、频率、电压、电流、磁链、电动势、发电机间的率、
13、频率、电压、电流、磁链、电动势、发电机间的相对位移角等）的变化规律来描述。相对位移角等）的变化规律来描述。w运行状态：稳态和暂态。运行状态：稳态和暂态。w稳态：在电力系统运行的某一时间内，运行参数只在稳态：在电力系统运行的某一时间内，运行参数只在某一恒定的平均值附近发生微小的变化。某一恒定的平均值附近发生微小的变化。w暂态：从一种运行状态到另一种状态的过渡过程。所暂态：从一种运行状态到另一种状态的过渡过程。所有运行参数都要发生变化，有些可能发生剧烈的变化。有运行参数都要发生变化，有些可能发生剧烈的变化。运行参数发生振荡的运行状态也是一种暂态。运行参数发生振荡的运行状态也是一种暂态。w分析方法：
14、（分析方法：（1）实际观测和模拟实验）实际观测和模拟实验（2）将待研究的系统状态用数学方程式来描述，运用）将待研究的系统状态用数学方程式来描述，运用适当的数学方法和和计算工具进行分析计算。适当的数学方法和和计算工具进行分析计算。211-51-5电力系统分析课程的主要内容电力系统分析课程的主要内容w上册：主要将电路分析的方法应用于电上册：主要将电路分析的方法应用于电力系统的短路电流计算。力系统的短路电流计算。w内容：电力系统的各元件的等值电路和内容：电力系统的各元件的等值电路和等值参数；各元件各序电抗的物理意义等值参数；各元件各序电抗的物理意义及其计算方法；标幺值的归算；系统的及其计算方法；标幺
15、值的归算；系统的输入阻抗、计算阻抗的求取，节点导纳输入阻抗、计算阻抗的求取，节点导纳矩阵的形成；各种不对称故障的分析与矩阵的形成；各种不对称故障的分析与计算计算221-51-5电力系统分析课程的主要内容电力系统分析课程的主要内容w下册：根据安全、优质和经济供电的要下册：根据安全、优质和经济供电的要求，分析系统在稳态和干扰下的运行性求，分析系统在稳态和干扰下的运行性能，并研究对其运行状态进行调整和改能，并研究对其运行状态进行调整和改善的原理和方法，善的原理和方法，功率功率是分析计算的核是分析计算的核心。心。w内容：正常稳态运行的分析计算，核心内容：正常稳态运行的分析计算，核心是潮流计算；电力系统
16、的稳定性，重点是潮流计算；电力系统的稳定性，重点是发电机功率特性的分析计算。是发电机功率特性的分析计算。231-51-5电力系统分析课程的主要内容电力系统分析课程的主要内容w稳态分析：潮流计算、无功平衡与电压稳态分析：潮流计算、无功平衡与电压调整、有功平衡与频率调整、经济运行。调整、有功平衡与频率调整、经济运行。w暂态分析：电磁暂态过程分析与机电暂暂态分析：电磁暂态过程分析与机电暂态过程分析。前者主要是短路分析与计态过程分析。前者主要是短路分析与计算；后者主要是电力系统稳定性：静态算；后者主要是电力系统稳定性：静态稳定与暂态稳定。稳定与暂态稳定。241-6 授课顺序授课顺序w按稳态与暂态的顺序
17、组织教学按稳态与暂态的顺序组织教学w1 电力系统的基本组成电力系统的基本组成w2电力网各元件的等值电路和参数计算电力网各元件的等值电路和参数计算w4电力网电力网络络的数学的数学模型模型w9电力系统的负荷电力系统的负荷w1电力传输的基本概念电力传输的基本概念w11电力系统的潮流计算电力系统的潮流计算w12电力系统的无功功率平衡和电压调整电力系统的无功功率平衡和电压调整w13电力系统的有功功率平衡和频率调整电力系统的有功功率平衡和频率调整w1010电力系统的经济运行电力系统的经济运行w3 3同步发电机的基本方程（难点）同步发电机的基本方程（难点）251-6 授课顺序授课顺序w5 5电力系统三相短路
18、的暂态过程（难点）电力系统三相短路的暂态过程（难点）w6 6电力系统三相短路电流的实用计算电力系统三相短路电流的实用计算w7 7电力系统各元件的序阻抗和等值电路电力系统各元件的序阻抗和等值电路w8 8电力系统不对称故障的分析和计算电力系统不对称故障的分析和计算w1515电力系统运行稳定性的基本概念电力系统运行稳定性的基本概念w1616电力系统的电磁功率特性电力系统的电磁功率特性w1717电力系统暂态稳定性电力系统暂态稳定性w1818电力系统静态稳定性电力系统静态稳定性w1919提高电力系统稳定性的措施提高电力系统稳定性的措施26教材及参考文献w何仰赞，温增银何仰赞，温增银. .电力系统分析（第
19、电力系统分析（第3 3版）版）. .华华中科技大学出版社中科技大学出版社w刘天琪，邱晓燕刘天琪，邱晓燕. .电力系统分析理论电力系统分析理论. .科学出科学出版社版社w陈珩陈珩. .电力系统稳态分析（第电力系统稳态分析（第3 3版）版）. .电力出版电力出版社社w李光琦李光琦. .电力系统暂态分析（第电力系统暂态分析（第3 3版）版）. .电力出电力出版社版社w何仰赞，温增银何仰赞，温增银. .电力系统分析题解电力系统分析题解. .华中科华中科技大学出版社技大学出版社27w成绩：平时成绩：成绩：平时成绩：考勤考勤作业作业2020 考试成绩占考试成绩占8080考试内容围绕基本概念、基本原理及其应考试内容围绕基本概念、基本原理及其应用用电话电话 1596198998215961989982邮箱邮箱 28
