电网考试-稳态

电力系统稳态分析知识点梳理（工大JH整理）

电力系统稳态分析

第一章 电力系统的基本概念

基本概念

组成

各元件的作用

接线图

额定电压和频率

用电设备额定电压和频率下技术性能和经济效益最高

电压等级

变压器原副边额定电压

不同电压等级的适用范围

1000、750、500、330、220KV：大电力系统主干线

110KV：小电力系统主干线、大电力系统二次网络

35KV：大城市或大工业企业内部配电网络；农村电力网络

10KV：配电网络

3、6KV：工企业内部使用

运行基本要求

运行特点

电能不能大量储存，同时性

暂态过程短暂

断电危害国民经济

基本要求

安全、可靠、经济、环保

负荷分类及对供电可靠性的要求

一级负荷（不允许停）

最高，人身事故，生活混乱

二级负荷（尽量不停）

减产，生活受影响

三级负荷（可停）

小城镇、车间

电能质量的技术指标

频率偏移

+-（0.2~0.5）Hz，大系统+-0.2，小系统+-0.5

电压偏移

35KV及以上额定电压的+-5%；10KV及以下+-7%；220V+7%~-10%

电压波形

6-10KV畸变率不超过4%；0.38KV不超过5%

运行经济性指标

能源消耗量 （比耗量）

厂用电率

网损率

接线方式和中性点运行方式

接线方式

无备用接线

用户只能从一个方向获得电能的电力网接线方式

单回路放射式

单回路干线式

单回路链式

有备用接线

用户可以从两个或两个以上方向获得电能的电力网接线方式

双回路放射式

双回路干线式

双回路链式

环式

两端供电式

各种电力网接线方式的特点

无备用（三级负荷）

优：简单经济、设备少、运行方便

缺：供电不可靠

有备用（一二级负荷）

优：供电可靠

缺：继电保护复杂、设备投资大

电力系统中性点

指？

中性点运行方式

大接地电流方式

单相接地故障时，流过接地点的电流大

中性点全接地：330KV以上

中性点有效接地：110~220KV

中性点经小电阻接地

小接地电流方式

单相接地故障时，流过接地点的电流小

中性点不接地：10KV

中性点经消弧线圈接地：35~60KV

通常过补偿

中性点经高电阻接地

第二章 电力系统各元件特性和数学模型

1. 发电机的特性和数学模型

1. 复功率表达式

2. 发电机电压平衡方程和功角特性

3. 同步发电机的运行限制

3.1. 定转子绕组电流不超额定

3.2. 输出功率不超原动机

3.3. 最小功率限制

3.4. 端电压不超允许范围

4. 发电机数学模型和约束条件

2. 变压器的特性和数学模型

1. 双绕组

1.1. T形和割形等值电路

1.2. 参数计算

1.2.1. 短路试验

1.2.1.1. XT

1.2.1.2. RT（注意单位）

1.2.2. 空载试验

1.2.2.1. GT

1.2.2.2. BT

2. 三绕组

2.1. 等值电路

2.2. R123计算

2.2.1. 两两短路损耗Pk

2.2.1.1. 100/100/100

2.2.1.2. 100/100/50，3的P乘4

2.2.1.3. 100/50/100，2的P乘4

2.2.2. 最大短路损耗

2.2.2.1. 两个最大绕组和，记得除2000

2.2.2.2. RT(50)=RT(100)*2

2.3. X123计算

2.3.1. 新国标Uk%已归算到大容量

2.3.2. 旧国标未归算，Uk%乘2

3. 自耦变压器

3. 电力线路的特性和数学模型

1. 线路类型和结构

1. 架空线

1.1. 导线、避雷线、杆塔、绝缘子、金具

2. 电缆

2.1. 导线、绝缘层、保护层

2. 绝缘子类型及应用

1. 针式

1.1. 35KV以下线路

2. 悬式

2.1. 35KV及以上线路

3. 瓷横担

3.1. 220KV及以下线路

3. 架空线换位（超过100km）

1. 滚式换位

2. 换位杆塔换位

4. 单回架空线的参数计算

1. 电阻（热效应）

1.1. 材料、截面积

2. 电抗（磁场效应）

2.1. Dm/r

2.2. 0.4Ω/km

3. 电纳（电场效应）

3.1. Dm/r的倒数

4. 电导（电晕损耗）

4.1. 电晕临界电压rlgDm/r

5. 分裂导线

1. 等值增大导线计算半径，减小线路电抗

2. 提高电晕临界电压

3. 电抗：Dm/req

4. 电纳：Dm/req倒数

5. 电晕临界电压rlgDm/req

6. 输电线路等值电路

1. 短线路及其等值电路

1.1. 长度100km以下的架空线和电压等级不超过10KV的电缆线路

1.2. 不考虑导纳支路

2. 中等长度线路及其等值电路

2.1. 长度100~300km的架空线和长度不超过100km的电缆线路

2.2. 可忽略分布参数的影响，用集中参数电路表示，π型和T型，减少节点多采用π型

3. 长线路及其等值电路

3.1. 长度超过300km架空线和长度超过100km电缆线路

3.2. π型和T型

7. 波阻抗和自然功率

1. 波阻抗：无损耗，r=0，g=0的超高压线路，特性阻抗z为纯电阻

2. 自然功率：当负荷阻抗为波阻抗时，该负荷所消耗的功率为自然功率

3. 线路始末段电压

3.1. 输送功率等于自然功率，始末端电压相等

3.2. 大于自然功率，末端低于始端

3.3. 小于自然功率，末端高于始端

4. 负荷特性和数学模型

1. 电力系统负荷

1.1. 综合负荷：电力系统中用电设备所消耗的功率的总和

1.2. 供电负荷：系统中各发电厂供应的功率的总和，等于综合负荷和网络中损耗的功率之和

1.3. 发电负荷：系统中发电机所发功率的总和，等于电力系统的供电负荷和发电厂厂用电功率之和

2. 负荷运行特性

2.1. 负荷曲线：负荷随时间变化规律

2.1.1. 日有功功率负荷曲线

2.1.1.1. 制定发计划

2.1.2. 日无功功率负荷曲线

2.1.3. 系统年持续有功负荷曲线

2.1.4. 系统年最大负荷曲线-安排检修用

2.2. 负荷特性：负荷随电压或频率变化的规律

3. 数学模型

3.1. 简化综合负荷静态模型（恒功率模型）

4. 负荷特性分类

4.1. 电压频率特性

4.2. 静态动态特性

4.3. 有功无功功率特性

5. 电力网络的数学模型

1. 标幺制

2. 等值变压器模型

2.1. 不必归算

第三章 潮流计算

简单电力系统

潮流分布与辐射形网络的潮流计算

潮流分布？计算？目的？

电力系统等值电路

阻抗支路计算

导纳支路计算

辐射形网潮流计算

已知首求末

已知末求首

已知首电压末功率

输电线路计算

线路首末端电压大小关系

输电线路电压质量指标

输电线路经济指标

高压电网功率传输规律

环形网络的潮流分布计算

等值电路简化

负荷

负荷功率

等值负荷功率

运算负荷

电源

电源功率

等值电源功率

运算功率

环网的类型

两端供电

环式供电网

单一电压环网

多电压等级环网

环网潮流计算步骤

初步功率分布计算

两端供电网

单一电压环网的初步功率

多电压等级环网的初步功率

功率分点

环网解列原则

电力网络潮流的调整控制

电力网功率的自然分布与经济分布

阻抗分布

电阻分布

均一网都是按线路长度分布

潮流调整意义、手段

电力网络方程

节点电压方程-节点导纳矩阵方程

复杂电力系统

节点变量及其分类

节点功率方程

节点分类及特点

潮流计算方法

特点

第四章 电力系统有功和频率调整

频率波动的影响及要求

影响

用户

发电厂和系统

规定

频率波动的原因、调整的原理及分类

原因

负荷变动分类

第一：幅度小，偶然性

第二：幅度大，冲击性

第三：幅度大，周期长

原理

分类

一次调频：调速器（事后）

二次调频：调频器（事后）

三次调频：有功负荷最优分配（有功的优化调度）（事前）

系统负荷与电源容量

综合负荷

供电负荷

发电负荷

系统装机容量

系统电源容量

备用容量及分类

电源容量-发电负荷

分类

热

冷

有功的最优分配

内容

有功电源的最优组合

机组的最优组合顺序

机组的最优组合数量

机组的最优开停时间

有功负荷的最优分配

发电厂的合理组合顺序：水核煤

发电机组的耗量特性

耗量特性及曲线

比耗量：输入/输出

用途：确定发电机开停机顺序

耗量微增率：耗量特性曲线一点斜率

用途：确定运行机组增、减出力的顺序

目标函数和约束条件

能源消耗不受限制（火力）

能源消耗受限制（火+水）

有功负荷最优分配

能源消耗不受限制

等耗量微增率准则（js）

受限制

频率调整

what

how

综合有功负荷的静态频率特性

负荷的单位调节功率KL，无法调控

发电机有功功率静态频率特性

发电机的调差系数

发电机的单位调节功率KG>0,可整定，但不宜过大

调频器的作用—上下平移有功功率静态频率特性曲线

频率的一次调整

调整过程-有差

一次调整计算

频率的二次调整

调整过程-可无差

二次调整计算

互联系统频率的调整

联络线功率不超过其允许传输极限

调整计算

调频厂的基本要求及选择

第五章 电力系统的无功功率和电压调整

1. 电力系统的无功功率平衡

1. 电力系统电压和无功功率的关系

1. 决定性作用

2. 决定性影响

2. 无功电压调整基本原则

1. 分层分区调整、无功功率就地平衡

3. 电压调整与频率调整的区别

4. 无功负荷

5. 无功损耗

1. 变压器（js）

2. 电力线路

1. 输送功率与自然功率比较

6. 无功电源

1. 5个

2. 无功电源备用容量最大无功负荷的7-8%

2. 电力系统的电压调整

1. 负荷的自然功率因数

2. 电压波动的影响

2.1. 过低

2.2. 过高

2.3. 电压偏移表达式

3. 电压波动分类

4. 限制冲击性负荷引起电压波动的措施

5. 电压管理（调整）

6. 电压中枢点及其调压方式

6.1. 定义？

6.2. 选择

6.3. 调压方式

6.3.1. 逆调压（0-5%）要求最高

6.3.2. 顺调压（2.5%-7.5%）要求最低

6.3.3. 常调压（2-5%）

7. 电压调整原理与措施

7.1. 原理：电压降公式

7.2. 措施

7.2.1. 改变发电机电压调压（优先考虑）

7.2.2. 改变变压器变比（js）

7.2.2.1. 调分接头：有无载

7.2.2.2. 分接头选择

7.2.2.2.1. 降压变

7.2.2.2.2. 升压变

8. 借无功补偿设备调压

8.1. 串电容（减小电抗）

8.2. 并联无功补偿设备（改变线路传输的无功）

9. 几种调压措施的比较

10. 无功电源的最优分布

10.1. 目的

10.2. 原则

11. 无功负荷的最优补偿

11.1. 目的

11.2. 原则