第一篇：電力系統(tǒng)分析課程學(xué)習(xí)體會

電力系統(tǒng)分析體會

電力系統(tǒng)分析是電力系統(tǒng)專業(yè)最重要的專業(yè)課，如果沒有學(xué)過電力系統(tǒng)分析，可以說不能算是電力系統(tǒng)專業(yè)的學(xué)生。電力系統(tǒng)分析這門課，無論是在本科還是碩士階段，都是必修課。在本科階段，各高校常用的一般是3個版本教材： 1 陳珩、李光琦老師編寫的電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)分析 2 何仰贊老師編寫的電力系統(tǒng)分析上、下冊 3 韓禎祥老師編寫的電力系統(tǒng)分析 我本科時候用的是何仰贊老師的這個版本，由于何老師的這個版本沒有分暫穩(wěn)態(tài)，所以老師當(dāng)時是選擇性的上的。個人感覺何老師的書課后習(xí)題難度較大，例如上冊的習(xí)題5-

7、8-

5、8-12。特別是8-12，此題是一道復(fù)故障的計算題，個人建議大家如果真的打算做，最好選一個精神狀態(tài)比較好的時候，本題的計算量很大。潮流和穩(wěn)定計算都集中在下冊，因此，和上冊相比，下冊的習(xí)題難度更大。要想在本科電力系統(tǒng)分析的學(xué)習(xí)階段全部筆算一遍，幾乎是不可能的。難題包括：11-

3、12-

8、17-

7、18-

3、18-6等。個人建議大家可以選擇不做第10章和第19章（第1題如果愿意，可以做一下）的習(xí)題。目前課后習(xí)題的答案已出，論壇的電子圖書庫有電子版下載。書中留些零星的錯誤，但影響很小。不知道是否是因為這套教材的課后習(xí)題較難，清華電力系統(tǒng)專業(yè)考博，指定這套書為參考教材。這套教材的故障分析部分應(yīng)該是三套通用教材里最好的。但是，我覺得它的潮流計算部分，講的不好。尤其是NR法、PQ分解法部分，講的太少了。比前面的簡單潮流計算部分講的少多了。并且沒有講直流潮流法。課后習(xí)題的牛-拉法計算也較為簡單。個人認(rèn)

為這個部分不如韓禎祥老師編寫的好。大家在學(xué)習(xí)PQ分解法潮流計算的時候，應(yīng)該自覺把韓老師書上的那道IEEE-5節(jié)點的例題好好做做，韓老師是嚴(yán)格按照BX法處理節(jié)點導(dǎo)納矩陣的。在學(xué)習(xí)這套教材的穩(wěn)定計算時，有一點我想提醒大家，就是何老師的書在靜態(tài)穩(wěn)定性部分用的是4階模型。而李光琦老師的教材用的是3階模型。個人的建議是，大家在推導(dǎo)的時候，應(yīng)該把3階模型推導(dǎo)出來，不要只將計及阻尼作用的2階模型推導(dǎo)出來就覺得了事了。至于4階模型，我認(rèn)為只要能看懂就行，不必推導(dǎo)。當(dāng)然，如果同學(xué)們感覺自己學(xué)有余力，可以嘗試推導(dǎo)一下。在學(xué)習(xí)暫態(tài)穩(wěn)定性時，數(shù)值解法應(yīng)該主要學(xué)習(xí)一下改進(jìn)歐拉法，方便和研究生電力系統(tǒng)分析銜接。

我在學(xué)習(xí)這套教材時，最痛苦的地方是在第3章，同步電機(jī)的基本方程部分。何老師的書在前面的推導(dǎo)部分，d軸是超前q軸的（這和其他的電力系統(tǒng)分析教材都不一樣）。但是在本章最后一節(jié)的推導(dǎo)中，何老師又把q軸超前d軸了。因此，我當(dāng)時學(xué)的一頭霧水。當(dāng)時抱著得過且過的心態(tài)，沒有再去推導(dǎo)。但是由于這部分的基礎(chǔ)沒打好，導(dǎo)致在學(xué)習(xí)穩(wěn)定性計算時，上課都聽不懂了，汗....大家一定要接受我的教訓(xùn)，把前面的基礎(chǔ)打牢。個人認(rèn)為park變換這章大家最好用其他的教材看，不要用何老師的這套書。由于本人本科階段沒有用其他兩個版本的書，所以不便說自己的看法，希望采用這兩套教材的同學(xué)說說自己的體會。

第二篇：電力系統(tǒng)分析課程總結(jié)

電力系統(tǒng)分析課程總結(jié)

本課程是“電氣工程及其自動化”專業(yè)電力方向的一門學(xué)科基礎(chǔ)必修課。通過對本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生較全面了解電力系統(tǒng)的基本原理和分析方法，為今后從事電力工程設(shè)計、運(yùn)行和維護(hù)打下良好的基礎(chǔ)。課程教學(xué)基本要求是掌握電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析；電力系統(tǒng)故障分析；發(fā)電廠及變電所一、二次系統(tǒng)；電力系統(tǒng)無功功率和電壓調(diào)整分析；電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調(diào)整；電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性；電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定；電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定；接地和接零概念等電力系統(tǒng)基本理論和知識。掌握以下基本技能輸電線路和變壓器參數(shù)計算；電壓和功率分布計算；短路電流計算；常見電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置整定和計算；電氣設(shè)備和導(dǎo)線選擇。應(yīng)具有的基本能力具有參加電力工程設(shè)計、運(yùn)行、維護(hù)工作所必需的理論知識和技能，為進(jìn)一步更深入學(xué)習(xí)和實踐打下基礎(chǔ)。

“《電力系統(tǒng)分析》重點課程”課題于2005年申請并獲得批準(zhǔn)后，課題組成員經(jīng)常組織教學(xué)研究的討論和經(jīng)驗交流，如：集體備課，相互觀摩、聽課，在教學(xué)實踐中結(jié)合我校特點和實驗室條件編寫了習(xí)題集和實驗指導(dǎo)書，并發(fā)表了多篇教學(xué)改革的論文。經(jīng)過多方面的努力，在教務(wù)處等許多部門的幫助下，圓滿地完成課題所提出的優(yōu)秀課程中期任務(wù)。

經(jīng)過對電氣工程及其自動化專業(yè)01級、02級、03級及專升本ZB03級、ZB05級等多屆學(xué)生的教學(xué)實踐，課題研究取得了令人滿意的成果。

電力系統(tǒng)分析課程是高等學(xué)校電氣類專業(yè)的一門重要技術(shù)基礎(chǔ)課，它涉及的基礎(chǔ)理論和知識面較廣，在同類課程中占有十分重要的地位，該專業(yè)是我校新設(shè)置專業(yè)，目前《電力系統(tǒng)分析》課程已經(jīng)達(dá)到合格課程標(biāo)準(zhǔn)。電力系統(tǒng)分析課程主要介紹了電力系統(tǒng)的基本計算和穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)分析方法，主要內(nèi)容有 電力系統(tǒng)潮流計算、電壓調(diào)整、頻率調(diào)整、短路電流計算、暫態(tài)穩(wěn)定、靜態(tài)穩(wěn)定和提高穩(wěn)定的措施、電力系統(tǒng)的一次系統(tǒng)、二次系統(tǒng)、一次設(shè)備的選擇。《電力系統(tǒng)分析》是電氣工程及其自動化專業(yè)的主干課程，是電氣工程及其自動化專業(yè)碩士研究生入學(xué)必考的專業(yè)課，也是學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課《高電壓技術(shù)》、《發(fā)電廠電氣部分》、《繼電保護(hù)》的重要理論基礎(chǔ)，同現(xiàn)代電力電子技術(shù)、現(xiàn)代控制理論等領(lǐng)域密切相關(guān)，因此本課程的內(nèi)容也隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展而不斷更新和發(fā)展。因此，本課程的建設(shè)具有非常重要的意義。《電力系統(tǒng)分析》課程組共有教師有5人，人員構(gòu)成為：查叢梅副教授、李燕斌講師、徐其迎講師、裴素萍助教，是一支結(jié)構(gòu)合理的教學(xué)梯隊，其中有的教師具有10年以上講授《電力系統(tǒng)分析》課程的經(jīng)歷?！峨娏ο到y(tǒng)分析》課程組統(tǒng)一安排課程的教學(xué)、科研以及相關(guān)的學(xué)生實驗、答疑、批改作業(yè)等任務(wù)。青年教師均通過崗前培訓(xùn)并有專人指導(dǎo)，傳、幫、帶效果顯著。課程組的教師們治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，教學(xué)效果良好，普遍受到學(xué)生們的好評。學(xué)生評教均為85分以上。師資隊伍中具有碩士學(xué)位教師三人，有一人為在讀博士研究生，還有一人正在攻讀碩士研究生。

《電力系統(tǒng)分析》課程的中文教材采用楊淑英主編，中國電力出版社出版的《電力系統(tǒng)概論》，這本教材是普通高等教育“十五”規(guī)劃教材。課程教學(xué)中推薦教學(xué)參考書為《電力系統(tǒng)工程基礎(chǔ)》，熊信銀主編，華中科技大學(xué)出版社；電力系統(tǒng)分析》（上冊），諸駿偉主編，水利電力出版社；《電力系統(tǒng)分析》（下冊），夏道止主編，水利電力出版社；《電力系統(tǒng)分析》，孟祥萍、高燕，高等教育出版社。

本課程有自編配套的習(xí)題集、實驗指導(dǎo)書和選用的參考教材等教學(xué)輔助材料。并在教學(xué)實踐中編寫了完整的教學(xué)課件，可供網(wǎng)上學(xué)習(xí)和課外輔導(dǎo)使用。

《電力系統(tǒng)分析》課程理論性強(qiáng),不易理解，加強(qiáng)本課程的實驗環(huán)節(jié)有助于加深對理論知識的理解，通過對本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生了解并掌握電力系統(tǒng)組成、分析、計算、及選擇設(shè)備等方面的知識，培養(yǎng)學(xué)生分析問題與解決問題的能力。通過實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生了解并掌握電力系統(tǒng)分析基本實驗的原理和方法，初步掌握對電力系統(tǒng)分析進(jìn)行一般操作的動手能力和對實驗數(shù)據(jù)的分析能力，既能幫助學(xué)生增強(qiáng)感性認(rèn)識，加深理解，強(qiáng)化系統(tǒng)概念，又能培養(yǎng)學(xué)生自己動手操作，獨立思考的習(xí)慣，使之進(jìn)一步提高分析問題與解決問題的能力。我們結(jié)合長沙同慶電氣信息有限公司的TQDB—Ⅲ多功能微機(jī)保護(hù)與變電站綜合自動化實驗培訓(xùn)系統(tǒng)和華中科技大學(xué)電力自動技術(shù)研究所的WDT—Ⅱ電力系統(tǒng)綜合自動化實驗臺整理編寫了電力系統(tǒng)綜合實驗指導(dǎo)書，作為實驗參考。實驗室基本滿足教學(xué)大綱和實驗大綱要求的實驗教學(xué)條件，實驗開出率達(dá)到100%。

考核方式一直是教育模式和教學(xué)方法的指揮棒，有什么樣的考核方式必然會有什么樣的教學(xué)方法，而長期以來一直憑借期末考試一張卷的模式作為評價學(xué)生學(xué)習(xí)情況是導(dǎo)致應(yīng)試教育的根源，在面向素質(zhì)教育、培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才的今天，必須從應(yīng)試教育的模式中解脫出來，強(qiáng)調(diào)和加強(qiáng)學(xué)生的綜合能力的培養(yǎng)。在考核方式上我們進(jìn)行了必要的改革，將考試成績分為平時成績、考試成績。平時成績占20%，主要包括學(xué)習(xí)態(tài)度、課堂參與情況、出勤情況、學(xué)習(xí)主動性、完成作業(yè)、課程實驗及運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識解決問題的能力等?？荚嚦煽冋?0%，采用自編試題庫A、B卷同時統(tǒng)一命題，不僅A、B卷的試題不出現(xiàn)重復(fù)，而且3年內(nèi)，試題不重復(fù)率達(dá)到70%。在命題中，分為基本要求部分和提高部分，前者占三分之二，主要考核學(xué)生掌握基本知識的情況；后者占三分之一，重在考核學(xué)生的綜合分析能力。在考試后，采用流水評卷的方式，按照評分標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格閱卷，真實客觀地打分。在試卷評閱后，科學(xué)地對考卷情況進(jìn)行分析研究，分析學(xué)生對課程內(nèi)容的理解和掌握程度，為調(diào)整下一學(xué)的課堂教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度提供必要的參考信息。通過05-06-2學(xué)期教學(xué)實踐，學(xué)生考試成績分布基本合理，最高分人數(shù)最低分人數(shù)都很少，大部分學(xué)生成績都集中在七、八十分，60-69分人數(shù)稍顯多，試卷中失分較多的題目有第六大題、計算題的第一小題和第三小題，第一小題為基本概念題，但書上沒有類似的題目，有一定綜合性，本題為7分，平均失分為3—4分，反映出學(xué)生綜合應(yīng)用知識的能力還有些欠缺。第三小題為綜合性題目，基本涵蓋了教材第三章的內(nèi)容，計算量較大，相當(dāng)多的同學(xué)能夠列出計算公式，但基本計算能力差，不能得出正確的計算結(jié)果，反映了學(xué)生的基本計算能力和知識應(yīng)用能力不夠扎實。

《電力系統(tǒng)分析》課程有齊全的教學(xué)文件和教學(xué)檔案，并且一直是嚴(yán)格執(zhí)行教學(xué)大綱和教學(xué)計劃。

目前，學(xué)生獲取知識的能力較過去相比有明顯的提高，特別是在實踐能力、人際交往溝通能力和對社會的適應(yīng)能力提高等諸方面較為顯著。尚顯不足的是，自學(xué)能力不強(qiáng)，應(yīng)用知識的能力相對較弱，因此，如何提高課堂教學(xué)和實驗教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)知識的興趣和熱情，提高學(xué)生用所學(xué)過的知識去分析問題、解決問題的能力，要求我們要去大膽實踐和逐步完善。

課堂教學(xué)是理論教學(xué)的主體，直接關(guān)系到教學(xué)質(zhì)量的高低。以基本概念、基本方法為主線，由淺入深地引出要點；因材施教，根據(jù)不同層次的學(xué)生適當(dāng)調(diào)整講課內(nèi)容和深度；將電力系統(tǒng)的最新研究成果和動態(tài)介紹給學(xué)生等等，都是我們在課堂教學(xué)中一貫努力做到的。為提高教學(xué)效果和水平，我們在課程內(nèi)容設(shè)計上做了大量工作。課程建設(shè)小組成員對各章的基本內(nèi)容都進(jìn)行了深入剖析，找出其關(guān)鍵內(nèi)容、重點和難點。課后要求學(xué)生閱讀參考書和做一些概念性強(qiáng)的習(xí)題，這樣可以使學(xué)生鞏固對課堂上所學(xué)知識的理解和掌握，同時對學(xué)生也有一定的約束力和督促作用。而教師則可通過課堂練習(xí)和課后作業(yè)的信息反饋，了解學(xué)生對已學(xué)內(nèi)容的理解和掌握情況，并依此及時糾正學(xué)生在對基本概念和方法理解上的偏差、調(diào)整課堂教學(xué)的進(jìn)度。另外，我們加強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)課堂建設(shè)，充分利用校園網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)多媒體課件進(jìn)行網(wǎng)上輔助教學(xué)。

課程組經(jīng)常開展教研活動。近年來，開展的教研活動所涉及的內(nèi)容有：《電力系統(tǒng)分析》課程教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容與方法的改革、教材建設(shè)、實驗室建設(shè)、多媒體教學(xué)研究與建設(shè)等，并在2005年9月從事電力系統(tǒng)分析課程教學(xué)的教師參加了“全國電力工程及其自動化教育教學(xué)研討年會”，收獲非常大，使我們更加明確了努力的方向。由于改進(jìn)了教學(xué)方法，優(yōu)化了知識結(jié)構(gòu)，對學(xué)生嚴(yán)格要求，使學(xué)生增長了知識，開闊了眼界，培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用基本理論分析和解決實際問題的能力，因此在歷屆、各層次的教學(xué)過程中均受到學(xué)生的好評，取得了良好的教學(xué)效果。歷屆考研的學(xué)生在這門課程上都取得了很好的成績。

通過對《電力系統(tǒng)分析》的課程建設(shè)和教學(xué)改革實踐，取得了一定的成果，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1、我們有非常明確的教學(xué)思路，既從課程的體系出發(fā),以系統(tǒng)結(jié)構(gòu)→系統(tǒng)分析→綜合設(shè)計作為課程主線,突出電力系統(tǒng)分析與設(shè)計的共性規(guī)律和基本方法，在課程教學(xué)和畢業(yè)設(shè)計中強(qiáng)調(diào)工程背景,注重理論聯(lián)系實際，突出能力的培養(yǎng)。

2、《電力系統(tǒng)分析》課程是學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課的重要理論基礎(chǔ)，在整個電氣工程及其自動化專業(yè)課程體系中有承上啟下的作用，通過學(xué)生對后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)，例如《高電壓技術(shù)》、《發(fā)電廠電氣部分》、《繼電保護(hù)》等課程都反映出學(xué)生對電力系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)知識掌握的比較好。

3、我們正在開發(fā)《電力系統(tǒng)分析》網(wǎng)絡(luò)課堂，在網(wǎng)絡(luò)中，學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò)的交互性、檢索性等特點來選擇自己需要的內(nèi)容進(jìn)行獨立學(xué)習(xí)。基于此，我們已經(jīng)將教學(xué)大綱、教案、習(xí)題等教學(xué)內(nèi)容制成網(wǎng)絡(luò)版，從而建立一套自主的，有選擇的學(xué)習(xí)機(jī)制，讓學(xué)生在課余時間，在網(wǎng)上進(jìn)行學(xué)習(xí)，激發(fā)其學(xué)習(xí)的主動性，創(chuàng)造性。

4、我們編寫了習(xí)題集，習(xí)題與考核是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、檢查教學(xué)效果、保證教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，也是體現(xiàn)課程要求規(guī)范的重要標(biāo)志。我們編寫的習(xí)題注重基本概念，強(qiáng)調(diào)基本訓(xùn)練，貼近應(yīng)用實際，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

5、在教學(xué)過程和畢業(yè)設(shè)計中，我們注重新型計算機(jī)軟件（如：MATLAB）在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，了解和掌握電力系統(tǒng)新技術(shù)和新方向的發(fā)展。學(xué)生創(chuàng)新意識和應(yīng)用能力得到加強(qiáng)，有些學(xué)生在畢業(yè)找工作期間備受用人單位的青睞,他們在新的崗位上,能夠很快適應(yīng)工作, 表現(xiàn)出良好的科研能力。

6、電氣工程及其自動化專業(yè)考取研究生人數(shù)逐年增加，歷屆考研的學(xué)生在這門課程上都取得了很好的成績。

7、在教學(xué)實踐中，積極總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗和教學(xué)方法，發(fā)表了多篇教學(xué)改革論文。

第三篇：《電力系統(tǒng)分析》課程簡介

《電力系統(tǒng)分析》課程簡介

課程編號：04194066

課程名稱：電力系統(tǒng)分析/Power System Analysis

學(xué)分: 3

學(xué)時： 48（實驗:6 上機(jī):0）

開課單位：電氣信息學(xué)院電氣工程系

課程負(fù)責(zé)人：雷賽衡

先修課程：電路理論、電磁場、電機(jī)學(xué)、電氣工程基礎(chǔ)

考核方式：閉卷考試

主要教材：《電力系統(tǒng)分析》何仰贊，華中科技大學(xué)出版社，2003

參考書目：《電力系統(tǒng)分析》韓禎祥，浙江大學(xué)出版社，2003。

《電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析》陳珩，水利電力出版社，1985。

《電力系統(tǒng)暫態(tài)分析》李光琦，水利電力出版社，1985。

《電力系統(tǒng)分析》夏道止，中國電力出版社，2004。

課程簡介： 《電力系統(tǒng)分析》課程是電氣工程及其自動化學(xué)科的專業(yè)必修課，同時也是電力相關(guān)專業(yè)的主要課程。課程主要介紹了電力系統(tǒng)的構(gòu)成和基本原理、電力系統(tǒng)中各元件參數(shù)的計算方法、電網(wǎng)的潮流計算方法、短路計算方法、系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)和頻率調(diào)節(jié)方法以及系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性分析等內(nèi)容，本課程具有很強(qiáng)的基礎(chǔ)理論，又具有較強(qiáng)的工程實踐性，理論與實踐結(jié)合密切。該課程對培養(yǎng)學(xué)生綜合分析能力、了解掌握電力專業(yè)的學(xué)科前沿的動態(tài)以及對電力相關(guān)專業(yè)課程的進(jìn)一步學(xué)習(xí)起著非常重要的作用。

起草人：雷賽衡審核人： 汪小平日期：2011.3.3

第四篇：電力系統(tǒng)分析課程總結(jié)

電力系統(tǒng)分析課程總結(jié)報告

學(xué)院（部）： 電氣學(xué)院 專業(yè)班級：

電氣工程

學(xué)生姓名：

**

指導(dǎo)教師：

****

2014年 6 月 28 日

電力系統(tǒng)分析課程總結(jié)

目錄

1電力系統(tǒng)概述和基本概念..................................................1

1.1電力系統(tǒng)概述......................................................1 1.2電力系統(tǒng)中性點的接地方式..........................................3 2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路..............................................3

2.1電力線路參數(shù)和等值電路............................................4 2.2變壓器、電抗器的參數(shù)和等值電路....................................4 2.3發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及等值電路......................................5 2.4電力網(wǎng)絡(luò)的等值電路................................................5 3簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計算............................................6

3.1電力線路和變壓器的功率損耗和電壓降落..............................6 3.2開式網(wǎng)絡(luò)的潮流計算................................................7 3.3環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布................................................7 4電力系統(tǒng)潮流的計算機(jī)算法................................................7

4.1電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型................................................8 4.2等值變壓器模型及其應(yīng)用............................................8 4.3節(jié)點導(dǎo)納矩陣的形成和修改..........................................8 4.4功率方程和變量及節(jié)點分類..........................................9 4.5高斯-塞德爾法潮流計算.............................................9 4.6牛頓-拉夫遜法潮流計算.............................................9 4.7P-Q分解法潮流計算.................................................9 5電力系統(tǒng)有功功率的平衡和頻率調(diào)整.......................................10

5.1電力系統(tǒng)中有功功率的平衡.........................................10 5.2電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整...............................................11 6電力系統(tǒng)的無功功率平衡和電壓調(diào)整.......................................11

6.1電力系統(tǒng)中無功功率的平衡.........................................12 6.2電力系統(tǒng)的電壓管理...............................................12 6.3電力系統(tǒng)的幾種調(diào)壓方式...........................................13 6.4電力線路導(dǎo)線截面的選擇...........................................13 7電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路.......................................14

I

電力系統(tǒng)分析課程總結(jié)

7.1對稱分量法.......................................................14 7.2同步發(fā)電機(jī)的負(fù)序電抗和零序電抗...................................14 7.3異步電動機(jī)的參數(shù)和等值電路.......................................15 7.4變壓器的零序參數(shù)和等值電路.......................................15 7.5電力系統(tǒng)的序網(wǎng)絡(luò).................................................15 8電力系統(tǒng)故障的分析與實用計算...........................................15

8.1由無限大容量電源供電的三相短路的分析與計算.......................16 8.2電力系統(tǒng)三相短路的實用計算.......................................16 8.3電力系統(tǒng)不對稱短路的分析與計算...................................16 8.4電力系統(tǒng)非全相運(yùn)行的分析.........................................17 9機(jī)組的機(jī)電特性.........................................................17

9.1電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的基本概念.....................................17 9.2同步發(fā)電機(jī)組的運(yùn)動方程式.........................................17 9.3發(fā)電機(jī)的功-角特性方程式..........................................18 9.4異步電動機(jī)的機(jī)電特性.............................................18 9.5自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)對功-角特性的影響................................18 10電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性..................................................19

10.1電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的基本概念....................................19 10.2小擾動法的基本原理和分析在電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性中的應(yīng)用............19 10.3電力系統(tǒng)電壓、頻率及負(fù)荷的穩(wěn)定性................................20 10.4調(diào)節(jié)勵磁對電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的影響..............................20 10.5保證和提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的措施..............................20 11電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性..................................................21

11.1電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性概述..........................................21 11.2簡單電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的定性分析................................22 11.3簡單電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的定量分析................................22 11.4發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動方程的數(shù)值解法....................................22 11.5提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性額措施....................................23 致謝.....................................................................23

II

電力系統(tǒng)分析課程總結(jié)

1電力系統(tǒng)概述和基本概念

通過本章的學(xué)習(xí)，對電力系統(tǒng)的各種概念和各種接線方式有了一定的了解，本章主要學(xué)習(xí)了：

電力系統(tǒng)是由實現(xiàn)電能生產(chǎn)、輸送、分配和消費的各種設(shè)備組成的統(tǒng)一整體。電能生產(chǎn)過程的最主要特點是，電能的生產(chǎn)、輸送和消費在同一時刻實現(xiàn)。對電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求是，安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地向用戶供電。電能生產(chǎn)還必須符合環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。

電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備的額定電壓和額定頻率必須同電力系統(tǒng)的額定電壓和額定頻率相適應(yīng)。要了解電源設(shè)備和用電設(shè)備的額定電壓同電力網(wǎng)的額定電壓等級的關(guān)系。各種不同電壓等級的電力線路都有其合理的供電容量和供電范圍。

電力網(wǎng)的接線方式反映了電源和電源之間，電源盒負(fù)荷之間的聯(lián)接關(guān)系。不同功能的電力網(wǎng)對其接線方式有不同的要求。

發(fā)電廠把別種形式的能量轉(zhuǎn)換成電能，電能經(jīng)過變壓器和不同電壓等級的輸電線路輸送并被分配給用戶，再通過各種電氣設(shè)備轉(zhuǎn)換成適合用戶需要的別種能量。這些生產(chǎn)、輸送、分配和消費電能的各種電氣設(shè)備連接在一起而組成的整體稱為電力系統(tǒng)。火電廠的汽輪機(jī)、鍋爐、供熱管道和熱用戶，水電廠的水輪機(jī)和水庫等則屬于與電能生產(chǎn)相關(guān)的動力部分。電力系統(tǒng)中輸送和分配電能的部分稱為電力網(wǎng)，它包括升降壓變壓器和各種電壓等級的輸電線路。

在交流電力系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)、變壓器、輸配電設(shè)備都是三相的，這些設(shè)備之間的連接狀況，可以用電力系統(tǒng)接線圖來表示。為簡單起見，電力系統(tǒng)接線圖一般畫成單線的。

主要知識點如下總結(jié)所示。1.1電力系統(tǒng)概述

一、電力系統(tǒng)概述

1、電力系統(tǒng)的基本概念

（1）電力系統(tǒng)：是指由生產(chǎn)、輸送、分配電能的設(shè)備，使用電能的設(shè)備以及測量、繼電保護(hù)、控制裝置乃至能量管理系統(tǒng)所組成的統(tǒng)一整體。

（2）動力系統(tǒng)：在電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)上又加上動力設(shè)備，統(tǒng)稱為動力系統(tǒng)。（3）電力網(wǎng)絡(luò)：電力系統(tǒng)中，各種電壓等級的輸配電力線路及升降壓變壓器所成為的部分稱為電力網(wǎng)絡(luò)。

2、電力系統(tǒng)的發(fā)展概況

（1）1882年，英國建成第一座發(fā)電廠，原始線路輸送的是低壓直流電。（2）同年，法國人德普列茨提高了直流輸電電壓，被認(rèn)為是世界上第一個電力系

電力系統(tǒng)分析課程總結(jié)

統(tǒng)。

（3）1891年，第一條三相交流輸電線路在德國運(yùn)行，三相交流輸電使輸送功率、輸電電壓、輸電距離日益增大。

（4）目前，大電力系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)，甚至出現(xiàn)全國性和國際性電力系統(tǒng)。（5）我國已建成華東、東北、華中、華北、西北、華南六個跨省電力系統(tǒng)，獨立的省屬電力系統(tǒng)還有山東、福建、海南、四川和臺灣系統(tǒng)。

3、電力接線圖

（1）地理接線圖：按比例顯示電力系統(tǒng)中各發(fā)電廠和變電所相對地理位置，它反映電力線路的路徑和相互間的聯(lián)接，但不能完全顯示各電力元件間的連接情況。

（2）電氣接線圖：顯示系統(tǒng)中各電力元件之間的電氣聯(lián)系，但不能反映發(fā)電廠和變電所的相對地理位置。

二、對電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求

根據(jù)電能生產(chǎn)、輸送、消費的特殊性，對電力系統(tǒng)運(yùn)行有如下三點要求。

1、保證可靠地持續(xù)供電

根據(jù)用戶對用電可靠性的要求，將負(fù)荷分為三個等級：

第一級負(fù)荷 第二級負(fù)荷 第三級負(fù)荷

電力系統(tǒng)供電的可靠性，就是要保證一級負(fù)荷在任何情況下都不停電，二級負(fù)荷盡量不停電，三級負(fù)荷可以停電。

2、保證良好的電能質(zhì)量

良好的電能質(zhì)量有三個指標(biāo)：電壓質(zhì)量、頻率質(zhì)量和波形質(zhì)量。（1）電壓偏移：一般不超過用電設(shè)備額定電壓的±5%。（2）頻率偏移：一般不超過±0.2~ 0.5Hz。

（3）波形畸變率：指各次諧波有效值平方和的方根與基波有效值的百分比。

3、提高系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性

電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)一般是指火電廠的煤耗以及電廠的廠用電率和電力網(wǎng)的網(wǎng)損率等。

電力系統(tǒng)分析課程總結(jié)

1.2電力系統(tǒng)中性點的接地方式

1、大接地電流方式的電力系統(tǒng)

優(yōu)點：快速切除故障，安全性好；經(jīng)濟(jì)性好

缺點：供電可靠性差

2、小接地電流方式的電力系統(tǒng)

優(yōu)點：供電可靠性高；安全性好

缺點：經(jīng)濟(jì)性差；易出現(xiàn)諧振電壓 ??①中性點有效接地方式 ???大電流接地方式??②中性點全接地方式 ??（需要斷路器遮斷單 ???

相接地故障電流的）? ③中性點經(jīng)低電抗、中低電阻接地方式 中性點接地方式????①中性點不接地方式 ???小電流接地方式??（單相接地電弧能夠??②中性點經(jīng)消弧線圈接地方式 ???瞬間熄滅的）

2電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路

本章主要講述了電力系統(tǒng)元件參數(shù)和等值電路，三相交流電力系統(tǒng)常用星形等值電路來模擬，對稱運(yùn)行時，可用一相等值電路進(jìn)行分析計算。本章講的是一相等值電路的參數(shù)。

架空線路的一相等值參數(shù)的計算公式是在三相對稱運(yùn)行狀態(tài)下導(dǎo)出的。在一相等值電感中考慮了相間互感的影響。架空線路的換位可使各相的等值參數(shù)接近相等。

采用分裂導(dǎo)線相當(dāng)于擴(kuò)大了導(dǎo)線的等效半徑，因而能減小電感，增大電容。雙繞組變壓器等值電路中的電阻、電抗、電導(dǎo)和電納，可根據(jù)變壓器銘牌中給出的短路損耗、短路電壓、空載損耗和空載電流這四個數(shù)據(jù)分別算出。對于三繞組變壓器，電力系統(tǒng)分析課程總結(jié)

要了解三個繞組的容量比，對于繞組容量不等的變壓器，如果給出的短路損耗和短路電壓尚未折算為變壓器額定容量下的值，先要進(jìn)行折算，并將折算值分配給各個繞組，然后再按有關(guān)公式計算各繞組的電阻和電抗。

電力系統(tǒng)中習(xí)慣采用標(biāo)幺制，一個物理量的標(biāo)幺值是指該物理量的實際值與所選基準(zhǔn)值的比值。采用標(biāo)幺制，首先必須選擇基準(zhǔn)值?；鶞?zhǔn)值的選擇，原則上不應(yīng)有什么限制。實際上基準(zhǔn)值的選擇總是希望有利于簡化計算和對計算結(jié)果的分析評價。

在多級電壓的電力網(wǎng)中，基準(zhǔn)功率是全網(wǎng)統(tǒng)一的，基準(zhǔn)電壓則按不同電壓等級分別選定，一般選為各級的平均額定電壓。2.1電力線路參數(shù)和等值電路

一、電力線路結(jié)構(gòu)簡述

1、架空線路

（1）導(dǎo)線

（2）避雷線

（3）桿塔

（4）絕緣子

（5）金具

2、電纜線路

二、電力線路的參數(shù)

三、電力線路的等值電路

由于正常運(yùn)行的電力系統(tǒng)三相是對稱的，三相參數(shù)完全相同，三相電壓、電流的有效值相同，所以可用單相等值電路代表三相。因此，對電力線路只作單相等值電路即可。嚴(yán)格地說，電力線路的參數(shù)是均勻分布的，但對于中等長度以下的電力線路可按集中參數(shù)來考慮。這樣，使其等值電路可大為簡化，但對于長線路則要考慮分布參數(shù)的特性。2.2變壓器、電抗器的參數(shù)和等值電路

一、雙繞組變壓器的參數(shù)和等值電路

1、阻抗

（1）電阻。變壓器的短路損耗Pk可近似地等于額定電流通過變壓器時，高低壓繞組總電阻中的三相有功功率損耗Pr，即Pk=Pr。而三相電阻中的有功功率損耗為

所以

Pr2?3IN2RT?3(SN)R3UNT?SRUN2N2TRT?PUSr2N2N?PUSk2N2N4

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（2）電抗。在電力系統(tǒng)計算中，對于大容量的變壓器其電抗數(shù)值近似等于其阻抗的模的數(shù)值，它的電阻可以忽略不計。于是變壓器短路電壓的百分?jǐn)?shù)為

所以二、三繞組變壓器的參數(shù)和等值電路

由書中介紹的方法求得電阻、電抗、導(dǎo)納，可得三繞組變壓器的等值電路。

三、自耦變壓器的參數(shù)和等值電路

自耦變壓器和普通變壓器的端點條件相同，二者的短路試驗、參數(shù)的求法和等值電路的確定也完全相同。

2.3發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的參數(shù)及等值電路

此節(jié)講了兩部分內(nèi)容，一是發(fā)電機(jī)的電抗和電動勢，講解了發(fā)電機(jī)電抗和電動勢的求法，并可得出發(fā)電機(jī)的等值電路；第二部分講了負(fù)荷的功率、阻抗和導(dǎo)納，詳細(xì)講述了負(fù)荷的功率、阻抗和導(dǎo)納的求法。2.4電力網(wǎng)絡(luò)的等值電路

為了調(diào)壓的需要，雙繞組變壓器的高壓繞組和三繞組變壓器的高、中壓繞組，除主分接頭外，還有若干分接頭可供使用。例如，對于無載調(diào)壓變壓器容量一般為6300kVA以下者，有三個分接頭，分別對應(yīng)電壓為1.05UN、UN、0.95UN，調(diào)壓范圍為±5%UN； 容量為8000kVA以上的變壓器有五個分接頭，分別從1.05UN、1.025UN、UN、0.975UN、0.95UN處引出，調(diào)壓范圍為±2×2.5%UN。而變壓器低壓繞組沒有分接頭。

變壓器的額定變比就是主分接頭電壓與低壓繞組額定電壓之比。變壓器實際變比是運(yùn)行中變壓器的高、中壓繞組實際使用的分接頭電壓與低壓繞組的額定電壓之比。在電力系統(tǒng)計算中，有時采用平均額定電壓之比，此時變壓器各繞組的額定電壓被看作是其所連電力線路的平均額定電壓。因此變壓器的變比將為變壓器兩側(cè)電力線路平均額定電壓之比。

此節(jié)講了三部分主要內(nèi)容，一是以有名制表示的等值網(wǎng)絡(luò)，主要采用有單位的阻抗、導(dǎo)納、電壓、電流、功率等進(jìn)行運(yùn)算；二是以標(biāo)幺制表示的等值網(wǎng)絡(luò)，主要采用沒有單位的阻抗、導(dǎo)納、電壓、電流、功率等進(jìn)行運(yùn)算；三是等值網(wǎng)絡(luò)的使用和簡化。Uk(%)?3INUZT?100?3INNUXNTXT(%)UNUk(%)UN?Uk?(?)100SN1003IN電力系統(tǒng)分析課程總結(jié)

3簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計算

潮流計算是電力系統(tǒng)分析中一種罪基本的計算，它的任務(wù)是對給定的運(yùn)行條件確定系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，如各母線上的電壓、網(wǎng)絡(luò)中的功率分布及功率損耗等。

開式網(wǎng)絡(luò)一般是指由一個電源點通過樹狀（輻射狀）網(wǎng)絡(luò)向若干個負(fù)荷節(jié)點供電的網(wǎng)絡(luò)。潮流計算的已知條件通常是電源點的電壓和負(fù)荷點的功率，待求的是電源點以外的各節(jié)點電壓和網(wǎng)絡(luò)中的功率分布。可以采用逐步逼近的方法，將每一輪的計算分兩個步驟進(jìn)行，第一步，從負(fù)荷點開始，逆著功率傳送的方向，計算各支路的功率損耗和功率分布；第二步，從電源點開始，順著功率傳送的方向，計算各支路的電壓降落。支路計算順序的確定和兩個步驟的迭代計算都可以很方便的用計算機(jī)來完成。

不計網(wǎng)絡(luò)損耗時，兩端供電網(wǎng)絡(luò)中每個電源點送出的功率都由兩部分組成，第一部分是負(fù)荷功率，可按照類似于力學(xué)中的力矩平衡公式算出；第二部分是由兩端電壓不等而產(chǎn)生的循環(huán)功率。利用節(jié)點功率平衡條件找出功率分點后，就可在該點將原網(wǎng)絡(luò)拆開，形成兩個開式網(wǎng)絡(luò)。

實際電力系統(tǒng)的潮流計算主要采用牛頓-拉夫遜法。按電壓的不同表示方法，牛頓-拉夫遜法潮流計算分為直角坐標(biāo)形式和極坐標(biāo)形式兩種。牛頓-拉夫遜法有很好的收斂性，但要求有合適的初值。

P-Q分解法是極坐標(biāo)形式的牛頓-拉夫遜法潮流計算的一種簡化算法。3.1電力線路和變壓器的功率損耗和電壓降落

本節(jié)主要講了四部分主要內(nèi)容。

一是電力線路的功率損耗和電壓降落，詳細(xì)介紹了各個損耗和電壓降落的計算方法。對于電力線路的功率損耗和電壓降落的計算，可用標(biāo)么制，也可以用有名制。用有名制計算時，每相阻抗、導(dǎo)納的單位分別為Ω、S；功率和電壓的單位為MVA、MW、Mvar和kV,功率角為（o）。而以標(biāo)么制計算時，δ為rad，所以用rad表示的功率角已是標(biāo)么值。

二是變壓器的功率損耗和電壓降落，變壓器的功率損耗和電壓降落的計算與電力線路的不同之處在于：

①變壓器以?形等值電路表示，電力線路以?形等值電路表示； ②變壓器的導(dǎo)納支路為電感性，電力線路的導(dǎo)納支路為電容性；

③近似計算中，取U1?U2?UN，可將變壓器的導(dǎo)納用不變的負(fù)荷代替，即

?SyT??PyT?j?Q~yT?PU1000U0212N?I0%SNU1100UN22?P01000?jI0%100SN6

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三是電力網(wǎng)絡(luò)的電能損耗，四是運(yùn)算負(fù)荷和運(yùn)算功率。3.2開式網(wǎng)絡(luò)的潮流計算

一、簡單開式網(wǎng)絡(luò)的潮流計算，其計算的步驟和內(nèi)容如下：

1、計算網(wǎng)絡(luò)的元件參數(shù)

2、潮流計算。

二、變電所較多的開式網(wǎng)絡(luò)的潮流分布

當(dāng)已知末端電壓時，可以用已知末端電壓及末端功率的方法逐段推算至始端，從而算出各支中功率及各點電壓。

當(dāng)已知始端電壓時，就相當(dāng)于已知始端電壓和末端負(fù)荷的情況：

開始由末端向始端推算時，設(shè)全網(wǎng)電壓都為網(wǎng)絡(luò)的額定電壓，僅計算各元件中的功率損耗而不用計算電壓，從而求出全網(wǎng)的功率分布；

然后由始端電壓及計算所得的始端功率向末端逐段推算出電壓降落，從而求出各點電壓。此時不必重新計算功率損耗與功率分布。3.3環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布

本節(jié)主要講解了環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布、兩端供電網(wǎng)絡(luò)的潮流分布、環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流計算、網(wǎng)絡(luò)變換法、環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的經(jīng)濟(jì)功率分布。

為了降低網(wǎng)絡(luò)的功率損耗，可采用的調(diào)整控制潮流的手段主要有三種：（1）串聯(lián)電阻。其作用是以其容抗抵償線路的感抗。將其串聯(lián)在環(huán)式網(wǎng)絡(luò)中阻抗相對過大的線段上，可起轉(zhuǎn)移其他重載線段上流通功率的作用。

（2）串聯(lián)電抗。其作用與串聯(lián)電容相反，主要是限流。將其串聯(lián)在重載線段上可避免該線段過載。但由于其對電壓質(zhì)量和系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性有不良影響，這一手段未曾推廣。

（3）附加串聯(lián)加壓器。其作用在于不但可以調(diào)電壓大小，還可調(diào)電壓的相位角，使環(huán)網(wǎng)產(chǎn)生一環(huán)流功率，可使強(qiáng)制循環(huán)功率與自然分布功率的疊加達(dá)到理想值。

4電力系統(tǒng)潮流的計算機(jī)算法

第三章討論簡單電力網(wǎng)絡(luò)的潮流分布計算，理解了與之相關(guān)的各種物理現(xiàn)象。對于復(fù)雜電力網(wǎng)絡(luò)的潮流計算，一般必須借助電子計算機(jī)進(jìn)行。運(yùn)用電子計算機(jī)，一般要完成以下步驟：

1、建立電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型

2、確定解算方法

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3、制定計算流程和編制計算程序

本章將著重討論前兩項，主要闡述在電力系統(tǒng)潮流的實際計算中常用的、基本的方法。

實際電力系統(tǒng)的潮流計算主要采用牛頓-拉夫遜法。按電壓的不同表示方法，牛頓-拉夫遜法潮流計算分為直角坐標(biāo)形式和極坐標(biāo)形式兩種。牛頓-拉夫遜法有很好的收斂性，但要求有合適的初值。

P-Q分解法是極坐標(biāo)形式的牛頓-拉夫遜法潮流計算的一種簡化算法。4.1電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型

電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型指的是將網(wǎng)絡(luò)有關(guān)參數(shù)及其相互關(guān)系歸納起來，組成可以反映網(wǎng)絡(luò)性能的數(shù)學(xué)方程式組。也就是對電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、變量和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)之間相互關(guān)系的一種數(shù)學(xué)描述。有：

1、節(jié)點電壓方程

2、回路電流方程

3、割集電壓方程等

節(jié)點電壓方程又分為以節(jié)點導(dǎo)納矩陣表示的節(jié)點電壓方程和以節(jié)點阻抗矩陣表示的節(jié)點電壓方程。

4.2等值變壓器模型及其應(yīng)用

一、變壓器為非標(biāo)準(zhǔn)變比時的修正

無論采用有名制或標(biāo)么制，凡涉及多電壓級網(wǎng)絡(luò)的計算，在精確計算時都必須將網(wǎng)絡(luò)中所有參數(shù)和變量按市價變比歸算到同一電壓等級。實際上，在電力系統(tǒng)計算中總是有些變壓器的實際變比不等于變壓器兩側(cè)所選電壓基準(zhǔn)值之比，也就是不等于標(biāo)準(zhǔn)變比，而且變壓器的變比在運(yùn)行中是可以改變的。這將使每改變一次變比都要從新計算元件參數(shù)，很不方便。下面將介紹另一種可等值地體現(xiàn)變壓器電壓變換功能的模型。

二、等值變壓器模型

三、等值變壓器模型的應(yīng)用 4.3節(jié)點導(dǎo)納矩陣的形成和修改

一、節(jié)點導(dǎo)納矩陣的形成

節(jié)點導(dǎo)納矩陣的計算歸納總結(jié)如下：

1、節(jié)點導(dǎo)納矩陣的階數(shù)等于電力網(wǎng)絡(luò)中除參考點（一般為大地）以外的節(jié)點數(shù)。

2、節(jié)點導(dǎo)納矩陣是稀疏矩陣，其各行非對角非零元素的個數(shù)等于對應(yīng)節(jié)點所連的不接地支路數(shù)。

3、節(jié)點導(dǎo)納矩陣的對角元素，即各節(jié)點的自導(dǎo)納等于相應(yīng)節(jié)點所連支路的導(dǎo)納之

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和，即

分。

6、對網(wǎng)絡(luò)中的變壓器，采用計及非標(biāo)準(zhǔn)變比時以導(dǎo)納表示的等值電路，并將之接入網(wǎng)絡(luò)中。然后按此等值電路用前述方法很方便地形成節(jié)點導(dǎo)納矩陣。在實際程序中，往往直接計算變壓器支路對節(jié)點導(dǎo)納矩陣的影響。

二、第二部分介紹節(jié)點導(dǎo)納矩陣的修改。4.4功率方程和變量及節(jié)點分類

該節(jié)主要介紹了功率方程、變量的分類和節(jié)點的分類。實際計算時，對非線性節(jié)點方程要用迭代法解算。本節(jié)將以最簡單的網(wǎng)絡(luò)列出系統(tǒng)的功率方程，進(jìn)而對電力系統(tǒng)的變量和節(jié)點進(jìn)行分類，為電力系統(tǒng)潮流的計算機(jī)算法打下基礎(chǔ)。4.5高斯-塞德爾法潮流計算

對具有數(shù)百個節(jié)點的大電力系統(tǒng)，求解潮流的方程通常是非線性代數(shù)方程。利用電子計算機(jī)計算潮流已出現(xiàn)了很多解算方法，多是以迭代計算為基礎(chǔ)，本節(jié)介紹高斯-塞德爾迭代法。

本節(jié)主要講解了高斯-塞德爾迭代法迭代格式、對網(wǎng)絡(luò)中PV節(jié)點的考慮、功率及功率損耗的計算。

4.6牛頓-拉夫遜法潮流計算

牛頓-拉夫遜法是目前廣泛應(yīng)用的解非線性方程式組的迭代方法，也是目前廣泛采用的電力系統(tǒng)潮流的計算機(jī)算法，其收斂性好，但該法對初始值要求比較嚴(yán)格。4.7P-Q分解法潮流計算

P-Q分解法是從簡化以極坐標(biāo)表示的牛頓-拉夫遜法潮流修正方程基礎(chǔ)上派生出來的，是考慮到電力系統(tǒng)本身特點的。

Yii??yiij?i4、節(jié)點導(dǎo)納矩陣的非對角元素 等于節(jié)點 和 間支路導(dǎo)納的負(fù)值，即

Yij?Yji??yij??1zij5、節(jié)點導(dǎo)納矩陣是對稱方陣，因此一般只需要求取這個矩陣的上三角或下三角部

電力系統(tǒng)分析課程總結(jié)

5電力系統(tǒng)有功功率的平衡和頻率調(diào)整

頻率是衡量電能質(zhì)量的重要指標(biāo)。實現(xiàn)電力系統(tǒng)在額定頻率下的有功功率平衡，并留有必要的備用容量，是保證頻率質(zhì)量的基本前提。要了解有功功率平衡的基本內(nèi)容及各種備用容量的作用。

負(fù)荷變化將引起頻率偏移，系統(tǒng)中凡裝有調(diào)速器，又尚有可調(diào)容量的發(fā)電機(jī)組都自動參與頻率調(diào)整，這就是頻率的一次調(diào)整，只能做到有差調(diào)節(jié)。頻率的二次調(diào)整由主調(diào)頻廠承擔(dān)，調(diào)頻機(jī)組通過調(diào)頻器移動機(jī)組的功率頻率靜特性，改變機(jī)組的有功輸出以承擔(dān)系統(tǒng)的負(fù)荷變化，可以做到無差調(diào)節(jié)。主調(diào)頻廠應(yīng)有足夠的調(diào)整容量，具有能適應(yīng)負(fù)荷變化的調(diào)整速度，調(diào)整功率時還應(yīng)符合安全與經(jīng)濟(jì)原則。

利用負(fù)荷和機(jī)組的功率頻率靜特性可以分析頻率的調(diào)整過程和調(diào)整結(jié)果。全系統(tǒng)的頻率是統(tǒng)一的，調(diào)頻問題涉及整個系統(tǒng)，當(dāng)線路有功功率不超出容許范圍時，有功電源的分布不會妨礙頻率的調(diào)整。而無功功率平衡和調(diào)壓問題則宜于接地區(qū)解決。

在進(jìn)行各類電廠的負(fù)荷分配時，應(yīng)根據(jù)各類電廠的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特點，力求做到合理利用國家動力能源，盡量降低發(fā)電能耗和發(fā)電成本。5.1電力系統(tǒng)中有功功率的平衡

一、頻率變化對用戶和發(fā)電廠及系統(tǒng)本身的影響

系統(tǒng)頻率的變化將引起工業(yè)用戶的電動機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，這將影響產(chǎn)品的質(zhì)量。當(dāng)頻率降低，使電動機(jī)有功功率降低，將影響所有的轉(zhuǎn)動機(jī)械的出力。頻率的不穩(wěn)定，將會影響電子設(shè)備的準(zhǔn)確性。

系統(tǒng)頻率的變化，對發(fā)電機(jī)及電力系統(tǒng)本身也十分有害。發(fā)電廠的廠用機(jī)械多使用異步電動機(jī)帶動，系統(tǒng)頻率降低使電動機(jī)出力降低，若頻率降低過多，將使電動機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，會引起嚴(yán)重后果。

二、電力系統(tǒng)中有功功率的平衡和備用容量

1、頻率的一次調(diào)整（或稱為一次調(diào)頻）指由發(fā)電機(jī)組的調(diào)速器進(jìn)行的，是對一次負(fù)荷變動引起的頻率偏移作調(diào)整。

2、頻率的二次調(diào)整（或稱為二次調(diào)頻）指由發(fā)電機(jī)組的調(diào)頻器進(jìn)行的，是對二次負(fù)荷變動引起的頻率偏移作調(diào)整。

3、頻率的三次調(diào)整（或稱為三次調(diào)頻）是對三次負(fù)荷變動引起的頻率偏移作調(diào)整。將在有功功率平衡的基礎(chǔ)上，按照最優(yōu)化的原則在各發(fā)電廠之間進(jìn)行分配。

三、各類發(fā)電廠的特點及合理組合

四、有功功率負(fù)荷的最優(yōu)分配

電力系統(tǒng)分析課程總結(jié)

5.2電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整

一、電力系統(tǒng)負(fù)荷的有功功率——頻率靜態(tài)特性

當(dāng)頻率變化時，電力系統(tǒng)中的有功功率負(fù)荷也將發(fā)生變化。當(dāng)電力系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時，系統(tǒng)中有功負(fù)荷隨頻率的變化特性稱為負(fù)荷的有功功率-頻率靜態(tài)特性。

二、頻率的一次調(diào)整

由于負(fù)荷突增，發(fā)電機(jī)組功率不能及時變動而使機(jī)組減速，系統(tǒng)頻率下降，同時，發(fā)電機(jī)組功率由于調(diào)速器的一次調(diào)整作用而增大，負(fù)荷功率因其本身的調(diào)節(jié)效應(yīng)而減少，經(jīng)過一個衰減的振蕩過程，達(dá)到新的平衡。

三、頻率的二次調(diào)整

當(dāng)負(fù)荷變動幅度較大（0.5%~1.5%），周期較長（幾分鐘），僅靠一次調(diào)頻作用不能使頻率的變化保持在允許范圍內(nèi)，這時需要籍調(diào)速系統(tǒng)中的調(diào)頻器動作，以使發(fā)電機(jī)組的功頻特性平行移動，從而改變發(fā)電機(jī)的有功功率以保持系統(tǒng)頻率不變或在允許范圍內(nèi)。

四、調(diào)頻廠的選擇 調(diào)頻廠須滿足的條件：

1、調(diào)整的容量應(yīng)足夠大；

2、調(diào)整的速度應(yīng)足夠快；

3、調(diào)整范圍內(nèi)的經(jīng)濟(jì)性能應(yīng)該好；

4、注意系統(tǒng)內(nèi)及互聯(lián)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)問題。通過分析各種電廠的特點，調(diào)頻廠的選擇原則為：

1、系統(tǒng)中有水電廠時，選擇水電廠做調(diào)頻廠；

2、當(dāng)水電廠不能做調(diào)頻廠時，選擇中溫中壓火電廠做調(diào)頻廠。

6電力系統(tǒng)的無功功率平衡和電壓調(diào)整

電力系統(tǒng)的運(yùn)行電壓水平同無功功率平衡密切相關(guān)。為了確保系統(tǒng)的運(yùn)行電壓具有正常水平，系統(tǒng)擁有的無功功率電源必須滿足正常電壓水平下的無功需求，并留有必要的備用容量?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)在不同的運(yùn)行方式下可能分別出現(xiàn)無功不足和無功過剩的情況，都應(yīng)有相應(yīng)的解決措施。

從改善電壓質(zhì)量和減少網(wǎng)損考慮，必須盡量做到無功功率的就地平衡，盡量減少無功功率的長距離的和跨電壓級的傳送，這是實現(xiàn)有效的電壓調(diào)整的基本條件。

要掌握各種調(diào)壓手段的基本原理，具體的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能，適用條件，以及與別種措

電力系統(tǒng)分析課程總結(jié)

施的配合應(yīng)用等問題。

電壓質(zhì)量問題可以分地區(qū)解決。將中樞點電壓控制在合理的范圍內(nèi)，在輔以各種分散安排的調(diào)壓措施，就可以將各用戶處的電壓保持在容許的偏移范圍內(nèi)。

現(xiàn)代電力系統(tǒng)中的電壓和無功功率控制應(yīng)以實現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行為目標(biāo)。本章主要是從保證電壓質(zhì)量方面討論了無功功率平衡和電壓調(diào)整的問題。

必須指出，隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大，系統(tǒng)運(yùn)行條件日趨復(fù)雜。對電力系統(tǒng)的無功平衡和電壓質(zhì)量問題也要有新的認(rèn)識。

在電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)工況下，不僅要做好供求關(guān)系緊張條件下的無功功率平衡，也要妥善解決無功功率供過于求時的平衡問題。隨著超高壓輸電線路的發(fā)展和城市電網(wǎng)中電纜線路的增多，無功功率過剩的問題將會日顯突出。

在電力系統(tǒng)的暫態(tài)過程中，充分利用無功動態(tài)補(bǔ)償提供電壓支持，是改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的重要手段。對新型無功補(bǔ)償裝置的合理控制還能阻尼系統(tǒng)的功率振蕩。

在改善電壓質(zhì)量方面，無功補(bǔ)償不能只限于減小系統(tǒng)的電壓偏移，還能更全面的提高電壓質(zhì)量。

6.1電力系統(tǒng)中無功功率的平衡

一、無功功率負(fù)荷和無功功率損耗

1、無功功率負(fù)荷

無功功率負(fù)荷是以滯后功率因數(shù)運(yùn)行的用電設(shè)備（主要是異步電動機(jī)）所吸收的無功功率。一般綜合負(fù)荷的功率因數(shù)為0.6-0.9。

2、電力系統(tǒng)的無功損耗

二、無功功率電源

電力系統(tǒng)的無功功率電源包括同步發(fā)電機(jī)、同期調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電容器和靜止補(bǔ)償器等。

三、無功功率的平衡

電力系統(tǒng)無功功率平衡的基本要求：系統(tǒng)中的無功電源可以發(fā)出的無功功率應(yīng)該大于或至少等于負(fù)荷所需的無功功率和網(wǎng)絡(luò)中的無功損耗。6.2電力系統(tǒng)的電壓管理

一、中樞點電壓管理

電力系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)壓得目的，就是要采取各種措施，使用戶處的電壓偏移保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。但由于電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，負(fù)荷較多，如對每個用電設(shè)備電壓都進(jìn)行監(jiān)視和調(diào)整，不僅不經(jīng)濟(jì)而且無必要。因此，電力系統(tǒng)電壓的監(jiān)視和調(diào)整可通過監(jiān)視、調(diào)整電壓中樞點電壓來實現(xiàn)。

電壓中樞點是指某些可以反映系統(tǒng)電壓水平的主要發(fā)電廠或樞紐變電所母線。因為

電力系統(tǒng)分析課程總結(jié)

很多負(fù)荷都由這些中樞點供電，如能控制住住這些電的電壓偏移，也就控制住了系統(tǒng)中大部分負(fù)荷的電壓偏移。于是，電力系統(tǒng)電壓調(diào)整問題也就轉(zhuǎn)變?yōu)楸ＷC各中樞點的電壓偏移不超出給定范圍的問題。

二、電壓調(diào)整的基本原理

擁有較充足的無功功率電源是保證電纜系統(tǒng)有較好的運(yùn)行電壓水平的必要條件，但是要使所有用戶的電壓質(zhì)量都符合要求，還必須采用各種調(diào)壓手段。

電壓調(diào)整的措施：

1、調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵磁電流以改變發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓VG；

2、改變變壓器的變比k1、k2；

3、改變功率分布P+jQ（主要是Q），使電壓損耗△V變化；

4、改變網(wǎng)絡(luò)參數(shù)R+jX（主要是X），改變電壓損耗△V。6.3電力系統(tǒng)的幾種調(diào)壓方式

一、改變發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓調(diào)壓

這種調(diào)壓手段是一種不需要耗費投資，且是最直接的調(diào)壓方法，應(yīng)首先考慮采用。發(fā)電機(jī)的電壓調(diào)整是借助于調(diào)整發(fā)電機(jī)的勵磁電壓，以改變發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的勵磁電流，就可以改變發(fā)電機(jī)定子端電壓。

二、改變變壓器變比調(diào)壓

三、改變網(wǎng)絡(luò)中無功功率分布調(diào)壓

當(dāng)電力系統(tǒng)中無功電源不足時，就不能單靠改變變壓器變比調(diào)壓。而需要在適當(dāng)?shù)攸c對所缺無功進(jìn)行補(bǔ)償，這樣也就改變了電力網(wǎng)中無功功率的分布。6.4電力線路導(dǎo)線截面的選擇

電力線路導(dǎo)線的投資在電力線路總投資中所占的比重較大，在一般35~110Kv架空電力線路中，導(dǎo)線投資約占30%左右。正確地選擇電力線路的導(dǎo)線截面，對電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，提高電能的質(zhì)量至關(guān)重要。

一、按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面

二、按機(jī)械強(qiáng)度的要求選擇導(dǎo)線最小容許截面

二、按機(jī)械強(qiáng)度的要求選擇導(dǎo)線最小容許截面

三、按導(dǎo)線的長期發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面

四、按電暈臨界電壓選擇導(dǎo)線截面

五、按容許電壓損耗選擇導(dǎo)線截面

六、選擇導(dǎo)線截面基本方法的應(yīng)用：

工廠電力網(wǎng)——持續(xù)容許電流或經(jīng)濟(jì)電流密度

中、低壓配電力網(wǎng)——（長線路）容許電壓損耗（短線路）容許電流損耗

電力系統(tǒng)分析課程總結(jié)

農(nóng)村電力網(wǎng)——容許電壓損耗 區(qū)域電力網(wǎng)——經(jīng)濟(jì)電流密度

7電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路

對稱分量法是分析電力系統(tǒng)不對稱故障的有效方法。在三相參數(shù)對稱的線性電路中，各序?qū)ΨQ分量具有獨立性。

電力系統(tǒng)各元件零序和負(fù)序電抗的計算是本章的重點。某元件的各序電抗是否相同，關(guān)鍵在于，該元件通一不同序的電流時，所產(chǎn)生的磁通將遇到什么樣的磁阻，各相之間將產(chǎn)生怎樣的互感影響。各相磁路獨立的三相靜止元件的各序電抗相等，靜止元件的正序電抗和負(fù)序電抗相等。由于相間互感的助增作用，架空線路的零序電抗要大于正序電抗，架空地線的存在又使輸電線的零序電抗有所減小。

變壓器的各序漏抗相等，變壓器的零序勵磁電抗則同其貼心結(jié)構(gòu)有關(guān)。旋轉(zhuǎn)電機(jī)的各序電抗互不相等。

制訂序網(wǎng)時，某序網(wǎng)絡(luò)應(yīng)包含該序電流通過的所有元件，負(fù)序網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與正序網(wǎng)絡(luò)相同，但為無源網(wǎng)絡(luò)。

三相零序電流大小同相位，必須經(jīng)過大地形成通路，制訂序網(wǎng)絡(luò)時，應(yīng)從故障點開始，仔細(xì)查明序網(wǎng)絡(luò)電流的通路情況。變壓器的零序等值電路只能在YN側(cè)與系統(tǒng)的零序網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接，d側(cè)和Y側(cè)都同系統(tǒng)斷開，d側(cè)還須自行短接。在一相零序網(wǎng)絡(luò)中，中性點接地阻抗須以其三倍值表示。零序網(wǎng)絡(luò)也是無源網(wǎng)絡(luò)。7.1對稱分量法

對稱分量法：由一組不對稱三相系統(tǒng)的三個相量可以分解出三相對稱的正序、負(fù)序、零序；反之由三相對稱的正序、負(fù)序、零序也可以合成一組不對稱三相系統(tǒng)的相量。

7.2同步發(fā)電機(jī)的負(fù)序電抗和零序電抗

一、同步發(fā)電機(jī)的負(fù)序電抗

定義：發(fā)電機(jī)端點的負(fù)序電壓的同步頻率分量與流入定子繞組負(fù)序電流的同步頻率分量的比值。

二、同步發(fā)電機(jī)的零序電抗

定義：施加在發(fā)電機(jī)端的零序電壓的同步頻率分量與流入定子繞組的零序電流的同步頻率的分量的比值。由定子繞組的漏抗確定。

電力系統(tǒng)分析課程總結(jié)

7.3異步電動機(jī)的參數(shù)和等值電路

一、異步電動機(jī)的次暫態(tài)參數(shù)和等值電路

二、異步電動機(jī)的負(fù)序和零序參數(shù) 7.4變壓器的零序參數(shù)和等值電路

1、零序電壓施加在變壓器繞組的三角形側(cè)或不接地星形側(cè)時，無論另一側(cè)繞組的接線方式如何，變壓器中都沒有零序電流流通。這種情況下，變壓器的零序電抗X0= ∞。

2、零序電壓施加在繞組連接成接地星形一側(cè)時，大小相等，相位相同的零序電流將通過三繞組經(jīng)中性點流入大地，構(gòu)成回路。但在另一側(cè)，零序電流流通的情況則隨該側(cè)的接線方式而異。7.5電力系統(tǒng)的序網(wǎng)絡(luò)

1、利用對稱分量法分析電力系統(tǒng)的各種不對稱故障，首先應(yīng)該繪出與系統(tǒng)各序阻抗相對應(yīng)的序網(wǎng)絡(luò)，利用序網(wǎng)絡(luò)依次求得待求電量的各序分量之后，再進(jìn)行合成，求得最終結(jié)果。

2、在制定各序網(wǎng)絡(luò)時，一般從故障點做起，根據(jù)各序電流的流通路徑，確定各序網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，由各元件的序阻抗構(gòu)成一個完整的序網(wǎng)絡(luò)。

8電力系統(tǒng)故障的分析與實用計算

對于各種不對稱短路，都可以對短路點列寫各序網(wǎng)絡(luò)的電勢方程，根據(jù)不對稱短路的不同類型列寫邊界條件方程。聯(lián)立求解這些方程可以求得短路點電壓和電流的各序分量。

簡單不對稱故障的另一種有效解法是，根據(jù)故障邊界條件組成復(fù)合序網(wǎng)。在復(fù)合序網(wǎng)中短路點的許多變量被消去，只剩下正序電流一個待求量。

根據(jù)正序電流的表達(dá)式，可以歸納出正序等效定則，即不對稱短路時，短路點正序電流與在短路點每相加入附加電壓而發(fā)生三相短路時的電流相等。

為了計算網(wǎng)絡(luò)中不同節(jié)點的各相電壓和不同支路的各相電流，應(yīng)先確定電流和電壓的各序分量在網(wǎng)絡(luò)中的分布。在將各序量組合成各相量時，特別注意正序和負(fù)序?qū)ΨQ分量經(jīng)過Y，d接法的變壓器時要分別轉(zhuǎn)過不同的相位。

不對稱短路分析計算的原理和方法，同樣適用于不對稱斷線故障。必須注意，橫向故障和縱向故障的故障端口節(jié)點的組成是不同的。

為了統(tǒng)一各種不同類型故障數(shù)學(xué)模型的建立方法，引入了端口矩陣的概念。所謂端

電力系統(tǒng)分析課程總結(jié)

口，即是兩個節(jié)點構(gòu)成的節(jié)點對，兩個節(jié)點的注入電流總是大小相等，符號相反。節(jié)點阻抗矩陣是端口阻抗矩陣的特例。節(jié)點阻抗矩陣元素的物理概念可以延伸到端口阻抗矩陣。

在研究復(fù)雜不對稱故障時，為了處理好全系統(tǒng)對稱分量基準(zhǔn)相的統(tǒng)一性和各處故障特殊相的隨意性，需要在故障邊界條件方程中引入移相系數(shù)。對于發(fā)生在星形-三角形接法變壓器兩側(cè)的故障，為了考慮正序和負(fù)序分量經(jīng)過變壓器后會產(chǎn)生不同的相位移動，也需要在邊界條件中引入相應(yīng)的移相系數(shù)。

無論哪一類故障，本章都采用網(wǎng)絡(luò)對故障口的電勢方程和故障口邊界條件方程聯(lián)立求解的方法，求出故障口電流和電壓的各序分量之后，再進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)內(nèi)電流和電壓的分布計算。

本章和第六章一樣，也是應(yīng)用阻抗矩陣建立故障計算的數(shù)學(xué)模型。但是所有的方程式也只涉及與故障口節(jié)點號相關(guān)的節(jié)點阻抗矩陣元素。因此，在實際計算中只需要形成全系統(tǒng)的節(jié)點導(dǎo)納矩陣，根據(jù)計算要求算出與故障口節(jié)點號相關(guān)的某幾列節(jié)點阻抗矩陣元素即可，不必形成全系統(tǒng)的節(jié)點阻抗矩陣。8.1由無限大容量電源供電的三相短路的分析與計算

一、無限大容量電源

電源距短路點的電氣距離較遠(yuǎn)時，由短路而引起的電源送出功率的變化遠(yuǎn)小于電源的容量，則該電源為無限大容量電源。

二、無限大容量電源供電的三相短路暫態(tài)過程的分析

三、短路的沖擊電流、短路電流的最大有效值和短路功率

四、無限大容量電源供電的三相短路的電流周期分量有效值的計算 8.2電力系統(tǒng)三相短路的實用計算

電力系統(tǒng)三相短路的實用計算，主要是計算非無限大容量電源供電時，電力系統(tǒng)三相短路電流周期分量的有效值，該有效值是衰減的。本節(jié)主要學(xué)習(xí)了起始次暫態(tài)電流的計算、沖擊電流和短路電流最大有效值、電流分布系數(shù)和轉(zhuǎn)移阻抗、應(yīng)用曲線法求任意時刻短路電流周期分量的有效值、三相短路電流的計算機(jī)算法。8.3電力系統(tǒng)不對稱短路的分析與計算

電力系統(tǒng)中發(fā)生不對稱短路時，無論是單相接地短路、兩相短路還是兩相接地短路，只是在短路點出現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的不對稱，而其它部分三相仍舊是對稱的。

根據(jù)正序等效定則，不對稱短路時短路點的正序電流值等于在短路點每相接入附加阻抗 而發(fā)生三相短路時的短路電流值。因此，三相短路的運(yùn)算曲線可以用來確定不對稱短路過程中任意時刻的正序電流。其計算步驟如下：

電力系統(tǒng)分析課程總結(jié)

（1）元件參數(shù)計算及等值網(wǎng)絡(luò)。（2）化簡網(wǎng)絡(luò)求各序等值電抗。（3）計算電流分布系數(shù)。

（4）求出各電源的計算電抗和系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移電抗。（5）查運(yùn)算曲線計算短路電流。

（6）若要求提高計算準(zhǔn)確度，可進(jìn)行有關(guān)的修正計算。8.4電力系統(tǒng)非全相運(yùn)行的分析

電力系統(tǒng)非全相運(yùn)行包括單相斷線和兩相斷線，如下圖所示。非全相運(yùn)行時，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)只在斷口處出現(xiàn)了縱向三相不對稱，其他部分的結(jié)構(gòu)仍然是對稱的，故也稱為縱向不對稱故障。

9機(jī)組的機(jī)電特性

本章介紹了發(fā)電機(jī)的基本方程，為電力系統(tǒng)暫態(tài)過程研究準(zhǔn)備基礎(chǔ)知識。理想同步電機(jī)內(nèi)各繞組電磁量的關(guān)系可用一組微分方程和一組代數(shù)方程來描述。在a、b、c坐標(biāo)系的磁鏈方程中，有許多系數(shù)是轉(zhuǎn)子角的周期函數(shù)。

在研究電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題時，有時還要考慮到自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)和自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速系統(tǒng)的作用。電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題又可分為電源的穩(wěn)定性和負(fù)荷的穩(wěn)定性，前者是指同步發(fā)電機(jī)組的穩(wěn)定性，后者是指異步電動機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性。

要分析電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題，首先就要討論同步發(fā)電機(jī)組和異步發(fā)電機(jī)組的機(jī)電特性。即機(jī)組的轉(zhuǎn)子運(yùn)動方程式和同步發(fā)電機(jī)組的功-角特性方程式。其中同步發(fā)電機(jī)組是電力系統(tǒng)最主要的電源，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性起了主導(dǎo)的作用。因此對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的研究主要是研究同步發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性。9.1電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的基本概念 穩(wěn)定的基本概念：

電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性問題就是當(dāng)系統(tǒng)在某一正常運(yùn)行狀態(tài)下受到某種干擾后，能否經(jīng)過一定時間后回到原來的運(yùn)行狀態(tài)或者過渡到一個新的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的問題。如果能夠，則認(rèn)為系統(tǒng)在該運(yùn)行狀態(tài)下是穩(wěn)定的。反之，若系統(tǒng)不能回到原來的運(yùn)行狀態(tài)或者不能建立一個新的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，則說明系統(tǒng)的狀態(tài)變量沒有一個穩(wěn)定值，而是隨著時間不斷增大或震蕩，系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。9.2同步發(fā)電機(jī)組的運(yùn)動方程式

本節(jié)主要學(xué)習(xí)了同步發(fā)電機(jī)組的運(yùn)動方程式，其轉(zhuǎn)子的運(yùn)動方程式是電力系統(tǒng)穩(wěn)定

電力系統(tǒng)分析課程總結(jié)

性分析和計算中最基本的方程式。它可以描述電力系統(tǒng)受到擾動后發(fā)電機(jī)間或發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)間的相對運(yùn)動，它也是用來判斷電力系統(tǒng)受擾動后能否保持穩(wěn)定性的最直接根據(jù)。9.3發(fā)電機(jī)的功-角特性方程式

發(fā)電機(jī)的功-角特性：發(fā)電機(jī)輸出的電磁功率和功率角的關(guān)系。

一、隱極式發(fā)電機(jī)的功-角特性方程式

1、以空載電動勢和直軸同步電抗表示發(fā)電機(jī)

2、以交軸暫態(tài)電動勢和直軸暫態(tài)電抗表示發(fā)電機(jī)

二、凸極式發(fā)電機(jī)的功-角特性方程式

1、以空載電動勢和交直軸同步電抗表示發(fā)電機(jī)

2、以交軸暫態(tài)電動勢和直軸暫態(tài)電抗表示發(fā)電機(jī)

三、多機(jī)系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)的功-角特性方程式

將整個系統(tǒng)化簡為N網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)除了保留發(fā)電機(jī)節(jié)點以外，已消除了網(wǎng)絡(luò)中全部聯(lián)絡(luò)節(jié)點。

四、網(wǎng)絡(luò)接線及參數(shù)對有功功率功-角特性的影響

1、串聯(lián)電抗的影響：功率極限下降了

2、串聯(lián)電阻的影響：

3、并聯(lián)電阻的影響

4、并聯(lián)電抗的影響

五、關(guān)于同步發(fā)電機(jī)的等值電路

對于隱極式發(fā)電機(jī)，只有以空載電動勢和同步電抗或以直軸暫態(tài)電抗后的電動勢 和直軸暫態(tài)電抗表示發(fā)電機(jī)時，才能繪出其等值電路

對于凸極式發(fā)電機(jī)，只有以虛構(gòu)電動勢和交軸同步電抗以等值空載電動勢和等值同步電抗或以直軸暫態(tài)電抗后的電動勢和直軸暫態(tài)電抗表示發(fā)電機(jī)時，才能繪出其等值電路。

9.4異步電動機(jī)的機(jī)電特性

本節(jié)主要講了異步電動機(jī)組的運(yùn)動方程式和電磁轉(zhuǎn)矩。9.5自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)對功-角特性的影響

一、無自動調(diào)節(jié)勵磁電流時發(fā)電機(jī)端電壓的變化

當(dāng)不調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵磁電流而保持發(fā)電機(jī)的空載電動勢不變時，隨著發(fā)電機(jī)輸出有功功率的增加，功率角也要增大，因而發(fā)電機(jī)端電壓下降。

二、自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)對功-角特性的影響

由功-角特性方程式，可以看出，由于自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)的作用，使空載電動勢

電力系統(tǒng)分析課程總結(jié)

隨功率角的增大而增大，從而使與不再是正弦關(guān)系。為了定性分析自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)對功-角特性的影響，對于不同的電動勢值，作出了一組正弦功-角特性曲線族，它們的幅值與空載電動勢成正比。

10電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性

基于運(yùn)動穩(wěn)定性理論的小擾動法是分析運(yùn)動系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的嚴(yán)格方法。未受擾運(yùn)動是否具有穩(wěn)定性，必須通過受擾運(yùn)動的性質(zhì)才能判定；當(dāng)擾動很小時，非線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在一定條件下，可以用它的一次近似的線性小擾動方程來判定。由于一次近似方程是齊次方程，判定系統(tǒng)是否具有靜態(tài)穩(wěn)定性，只取決于方程的系數(shù)矩陣而不需要求解擾動方程，用于電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定計算時，可以不必再去注意具有隨機(jī)性質(zhì)的擾動形式和初值，這也是電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定與暫態(tài)穩(wěn)定性質(zhì)上的根本差異。以上是學(xué)習(xí)與運(yùn)用小擾動法分析計算電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定必須掌握的重要概念。

本章以簡單系統(tǒng)為例，針對簡單模型和較為精細(xì)模型進(jìn)行分析論述，其處理方法完全可用于實際電力系統(tǒng)。

功率極限是指發(fā)電機(jī)功率特性的最大值；穩(wěn)定極限是指保持靜態(tài)穩(wěn)定下發(fā)電機(jī)所能輸送的最大功率，不許嚴(yán)格區(qū)分這兩個重要的概念。還應(yīng)注意，復(fù)雜電力系統(tǒng)不能從理論上求出其功率極限和穩(wěn)定極限。然而，在許多場合下，仍然可以將實際電力系統(tǒng)近似地簡化成簡單系統(tǒng)，應(yīng)用功率極限的概念來定性的估計電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

具有等效負(fù)阻尼系數(shù)的電力系統(tǒng)是不能穩(wěn)定運(yùn)行的，其失去穩(wěn)定的形式是周期性的不斷增大振蕩幅度。

自動勵磁調(diào)節(jié)器可以提高功率極限和穩(wěn)定運(yùn)行范圍。由于調(diào)節(jié)器的某些環(huán)節(jié)會產(chǎn)生負(fù)阻尼作用，當(dāng)發(fā)電機(jī)輸送功率增大到一定程度，調(diào)節(jié)器的負(fù)阻尼完全抵消并超過系統(tǒng)固有的正阻尼，使系統(tǒng)等效阻尼為負(fù)值時，系統(tǒng)將自發(fā)振蕩而失去靜態(tài)穩(wěn)定，這使勵磁調(diào)節(jié)器提高穩(wěn)定性的效果受到限制。10.1電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的基本概念

電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性指的是正常運(yùn)行的電力系統(tǒng)承受微小的、瞬時出現(xiàn)但又立即消失的擾動后，恢復(fù)它原有運(yùn)行狀況的能力；或者，這種擾動雖不消失，但可用原有的運(yùn)行狀況近似地表示新運(yùn)行狀況的可能性。

10.2小擾動法的基本原理和分析在電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性中的應(yīng)用

一、小擾動法的基本原理

李雅普諾夫運(yùn)動穩(wěn)定性理論

電力系統(tǒng)分析課程總結(jié)

二、用小擾動法分析簡單電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性

三、小擾動法理論的實質(zhì)

小擾動法是根據(jù)受擾動運(yùn)動的線性化微分方程式組的特征方程式的根，來判斷未受擾動的運(yùn)動是否穩(wěn)定的方法。

如果特征方程式的根都位于復(fù)數(shù)平面上虛軸的左側(cè)，未受擾動的運(yùn)動是穩(wěn)定運(yùn)動；反之，只要有一個根位于虛軸的右側(cè)，未受擾動的運(yùn)動就是不穩(wěn)定運(yùn)動。10.3電力系統(tǒng)電壓、頻率及負(fù)荷的穩(wěn)定性

一、電力系統(tǒng)電壓的靜態(tài)穩(wěn)定性

二、電力系統(tǒng)頻率的靜態(tài)穩(wěn)定性

三、電力系統(tǒng)負(fù)荷的靜態(tài)穩(wěn)定性 10.4調(diào)節(jié)勵磁對電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的影響

計及自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)作用時電力系統(tǒng)的暫態(tài)過程是非常復(fù)雜的。為了理解調(diào)節(jié)勵磁對電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的影響，本節(jié)中僅介紹最簡單電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)的不連續(xù)調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)的作用，且發(fā)電機(jī)為隱極機(jī)。然后，對電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性作簡單綜述。本節(jié)主要有以下內(nèi)容：

一、不連續(xù)調(diào)節(jié)勵磁對靜態(tài)穩(wěn)定性的影響

二、對電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的簡單綜述 10.5保證和提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的措施

根本措施—縮短“電氣距離”，也就是減小各電氣元件的阻抗，主要是電抗。

一、采用自動調(diào)節(jié)勵磁裝置

如果按運(yùn)行狀態(tài)變量的導(dǎo)數(shù)調(diào)節(jié)，則可以維持發(fā)電機(jī)端電壓為常數(shù)。這相當(dāng)于發(fā)電機(jī)的電抗減小為零。

二、減小線路電抗

采用分裂導(dǎo)線，可以減小架空電力線路的電抗。

三、提高電力線路的額定電壓

在電力線路始末端電壓間相位角保持不變的前提下，沿電力線路傳輸?shù)挠泄β蕦⒔频嘏c電力線路額定電壓的平方成正比。換言之，提高電力線路的額定電壓相當(dāng)于減小電力線路的電抗。

四、采用串聯(lián)電容器補(bǔ)償

五、改善電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

電力系統(tǒng)分析課程總結(jié)

11電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性

本章從定性分析和定量計算兩個方面論述了電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的分析計算方法。功角隨時間變化的特性，是判斷電力系統(tǒng)能否保持暫態(tài)穩(wěn)定的重要依據(jù)，在定性分析中，應(yīng)掌握好以下幾點：

1、不平衡功率的符號決定了發(fā)電機(jī)加速度的符號，兩者的符號相同。

2、加速度的符號決定了相對速度的變化方向，但與當(dāng)時的相對速度的符號無關(guān)。加速度為正時，相對速度將增大，反之則減小。

3、相對速度的符號決定了功角的變化方向，但與當(dāng)時的加速度的符號無關(guān)。相對速度的符號為正時，功角將增大，反之則減小。

等面積定則是基于能量守恒原理導(dǎo)出的。發(fā)電機(jī)受大擾動后轉(zhuǎn)子將產(chǎn)生相對運(yùn)動，當(dāng)代表動能增量的加速面積與減速面積相等時，轉(zhuǎn)子的相對速度達(dá)到零值。應(yīng)用等面積定則，可以確定發(fā)電機(jī)受擾后轉(zhuǎn)子相對角的振蕩幅度，即確定最大和最小搖擺角，可以判定發(fā)電機(jī)能否保持暫態(tài)穩(wěn)定。

等面積定則雖然是從最簡單的電力系統(tǒng)引出的，但是其原理對復(fù)雜系統(tǒng)也是適用的。

本章介紹的暫態(tài)穩(wěn)定數(shù)值計算的兩種方法，都是把時間分成一個個小段，在一個步長內(nèi)對描述暫態(tài)穩(wěn)定過程的方程進(jìn)行近似的求解，以得到一些變量在一系列時間離散點上的數(shù)值。分段計算法是把發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的相對運(yùn)動在一個步長內(nèi)近似看成等加速運(yùn)動；改進(jìn)歐拉法則把轉(zhuǎn)子相對運(yùn)動在一個步長內(nèi)近似看成等速運(yùn)動。兩種算法具有同等級的精度。當(dāng)發(fā)電機(jī)采用簡化模型和負(fù)荷用恒定阻抗模型時，分段計算法的計算量要比歐拉法少得多。

本章還介紹了可用于電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定實際計算的發(fā)電機(jī)、勵磁系統(tǒng)、原動機(jī)及其調(diào)節(jié)系統(tǒng)、負(fù)荷及網(wǎng)絡(luò)等的數(shù)學(xué)模型。11.1電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性概述

電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定是指正常運(yùn)行的電力系統(tǒng)承受一定大小的、瞬時出現(xiàn)但又立即消失的擾動后，恢復(fù)到近似它原有運(yùn)行狀況的能力?；蛘哌@種擾動不消失，但系統(tǒng)可從原有的運(yùn)行狀況安全的過渡到新的運(yùn)行狀況的能力。

一、大擾動的原因

1、負(fù)荷的突然變化

2、切除或投入系統(tǒng)的主要元件

3、電力系統(tǒng)的短路故障，其對系統(tǒng)的擾動最為嚴(yán)重。

二、主要短路故障類型

電力系統(tǒng)分析課程總結(jié)

1、三相短路，最嚴(yán)重，最危險。發(fā)生次數(shù)6%-7%

2、兩相接地短路和兩相短路，危險程度僅次于三相短路，發(fā)生次數(shù)23%-24%。

3、單相短路，影響程度最小，發(fā)生次數(shù)一般可占70%左右。

三、暫態(tài)穩(wěn)定計算中的基本假設(shè)

四、有關(guān)計算的簡化規(guī)定

11.2簡單電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的定性分析

首先介紹了各種運(yùn)行情況下的功角特性，然后對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的定性分析。11.3簡單電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的定量分析

一、等面積原則

故障發(fā)生后，從始起角 到故障切除瞬間所對應(yīng)的角這段時間里，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子受到過剩轉(zhuǎn)矩的作用而加速?？梢宰C明：過剩轉(zhuǎn)矩對相對角位移所作的功等于轉(zhuǎn)子在相對運(yùn)動中動能的增加。

等面積定則：加速面積和減速面積相等

1、最大可能減速面積≥加速面積，穩(wěn)定。

2、最大可能減速面積＜加速面積，不穩(wěn)定。

3、加速面積=減速面積： 加速面積與減速面積的計算

1、初始狀態(tài)。

2、過程劃分及功率特性。

3、新平衡點及不穩(wěn)定平衡點

4、S加，S減。

5、判斷。

二、極限切除角

1、極限切除角時切除，利用最大可能的減速面積；

2、切除角大于極限切除角，系統(tǒng)失穩(wěn)；

3、切除角小于極限切除角，系統(tǒng)穩(wěn)定。

實際需要知道的是為保證系統(tǒng)穩(wěn)定必須在多少時間之內(nèi)切除故障線路，也就是要知道極限切除角對應(yīng)的極限切除時間。11.4發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動方程的數(shù)值解法

一、分段計算法

二、改進(jìn)歐拉法

電力系統(tǒng)分析課程總結(jié)

11.5提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性額措施

一、快速切除故障和自動重合閘

二、強(qiáng)行勵磁和快速關(guān)閉汽門

三、電氣制動和變壓器中性點經(jīng)小電阻接地

四、采用單元接線方式

五、連鎖切機(jī)和切除部分負(fù)荷

六、系統(tǒng)解列、異步運(yùn)行和再同步

致謝

感謝****老師，他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪；在這一學(xué)期的學(xué)習(xí)中，楊老師無論在知識學(xué)習(xí)中，還是在人生道路上都給與我們很大的指導(dǎo)，為我們的未來指明了方向。

第五篇：電力系統(tǒng)分析

1、我國采用的額定頻率為50Hz，正常運(yùn)電壓VG（2）適當(dāng)選擇變壓器的變比（3）的情況，它主要用來安排發(fā)電設(shè)備的檢修行時允許的偏移為±0.2~±0.5Hz；用戶供電電壓對于35KV及以上電壓級的允許偏移±5%，10KV及以下允許偏移±7%。

2、設(shè)某一網(wǎng)絡(luò)共有n個節(jié)點，PQ節(jié)點m個，平衡節(jié)點1個，在潮流計算中用直角坐標(biāo)牛頓-拉夫遜法時，其修正方程的雅可比矩陣的階數(shù)為2（n-1），用極坐標(biāo)牛頓-拉夫遜法時，其修正方程的雅可比矩陣的階數(shù)為n-1+m，變量中電壓的幅值數(shù)為m個。

3、電力系統(tǒng)發(fā)出的有功功率不足時偏低，系統(tǒng)無功功率不足時偏低。

4、靜態(tài)穩(wěn)定性的判據(jù)是△Pe/△δ＞0；暫態(tài)穩(wěn)定性是以電力系統(tǒng)受到擾動后功角隨時間變化的特性作為暫態(tài)穩(wěn)定的判據(jù)。

5、電力系統(tǒng)的備用容量有哪些？哪些屬于熱備用？

答：備用容量按其作用可分為負(fù)荷備用、事故備用、檢修備用和國民經(jīng)濟(jì)備用，按其存在形式可分為熱備用和冷備用。負(fù)荷備用屬于熱備用。

6、電力系統(tǒng)地調(diào)壓措施有哪些？答：（1）調(diào)節(jié)勵磁電流以改變發(fā)電機(jī)端

改變線路的參數(shù)（4）改變無功功率的分布

7、電力系統(tǒng)的二次調(diào)頻是指什么？如何才能做到頻率的無差調(diào)節(jié)？

答：變化負(fù)荷引起的頻率變動僅靠調(diào)速器的作用往往不能將頻率偏移限制在容許的范圍之內(nèi)，這時必須有調(diào)頻器參與頻率調(diào)整，這種調(diào)整通常稱為頻率的二次調(diào)整。由調(diào)速器自動調(diào)整負(fù)荷變化引起的頻率偏移，不能做到無差調(diào)節(jié)，必須進(jìn)行二次調(diào)整才能實現(xiàn)無差調(diào)節(jié)。

8、當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)有功功率和無功功率同時不足時，簡述調(diào)頻與調(diào)壓進(jìn)行的先后順序及其原因。

答：當(dāng)系統(tǒng)由于有功功率不足和無功功率不足因為頻率和電壓都偏低時，應(yīng)該首先解決有功功率平衡的問題，因為頻率的提高能減少無功功率的缺額，這對于調(diào)整電壓是有利的。如果首先去提高電壓，就會擴(kuò)大有功的缺額，導(dǎo)致頻率更加下降，因而無助于改善系統(tǒng)的運(yùn)行條件。

9、日負(fù)荷曲線對電力系統(tǒng)的運(yùn)行非常重要，它是安排日發(fā)電計劃和確定系統(tǒng)運(yùn)行方式的重要依據(jù)。年最大負(fù)荷曲線描述一年內(nèi)每月（每日）最大有功功率負(fù)荷變化

計劃，同時也為制訂發(fā)電機(jī)組或發(fā)電廠的擴(kuò)建或新建計劃提供依據(jù)。

10、降低網(wǎng)損的技術(shù)措施：（1）提高用戶的功率因數(shù)，減少線路輸送的無功功率（2）改善網(wǎng)絡(luò)中的功率分布（3）合理地確定電力網(wǎng)的運(yùn)行電壓水平（4）組織變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行（5）對原有電網(wǎng)進(jìn)行技術(shù)改造.11、對電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求是：（1）保證安全可靠的供電（2）要有合乎要求的電能質(zhì)量（3）要有良好的經(jīng)濟(jì)性（4）盡可能減小對生態(tài)環(huán)境的有害影響

12、在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路、兩相短路、兩相短路接地和單相接地短路。

13、計算到高壓側(cè)的變壓器參數(shù)：RT、XT、GT、BT、kT