电力系统稳态分析_CH_1新.ppt

1,电力系统分析基础,栗然,2,教材和参考书,教材电力系统稳态分析（第三版）陈珩编电力系统暂态分析（第三版）李光琦编中国电力出版社参考书1、何仰赞等.电力系统分析（上、下）,华中科技大学出版社2、夏道止.电力系统分析,中国电力出版社,3,第一章电力系统的基本概念,电力系统的概述电力系统运行的基本要求电力系统接线方式和电压等级课程介绍,4,第一节电力系统概述,5,一电力系统形成及其发展,1831年法拉第电磁感应定律，为发电机的发明创造了前提条件。出现了原始的交流发电机、交流电动机、直流电动机。输电电压400V。输送距离近，输电功率小。1882年爱迪生小型电力系统有6台直流发电机，59个用户，电压等级。1884年，出现变压器1889年波特兰1897年犹他州交流最高电压等级，出现在前苏联和巴西，直流最高等级为，电网规模不断扩大，如美加同一电网。,6,电力系统组成,7,二近代电力系统,大功率、远距离（最高电压1000kV，距离超过1000kM,功率超过5000MW）多种类型电源火电，水电，核电，太阳能，风能，潮汐能，地热能，垃圾发电（图片）高度自动化测量，保护，控制装置，能量管理系统,8,9,,,10,11,12,13,14,三．基本参量,电力系统是由发电厂、输电线、配电系统及负荷组成的。是现代社会中最重要、最庞杂的工程系统之一。电力网络是由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的部分。总装机容量指该系统中实际安装的发电机组额定有功功率的总和，以千瓦（KW）、兆瓦（MW）、吉瓦（GW）为单位计。,15,,年发电量指该系统中所有发电机组全年实际发出电能的总和，以千瓦时（KWh）、兆瓦时（MWh）、吉瓦时（GWh）为单位计。最大负荷指规定时间内，电力系统总有功功率负荷的最大值，以千瓦（KW）、兆瓦（MW）、吉瓦（GW）为单位计。,16,,额定频率按国家标准规定，我国所有交流电力系统的额定功率为50Hz。最高电压等级是指该系统中最高的电压等级电力线路的额定电压。地理接线图－地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置，电力线路的路径，以及它们相互间的连接。电气接线图－电气接线图主要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路之间的电气接线。,17,第二节电力系统运行的基本要求,18,一.电力系统的运行特点,与各行业和人民生活密切相关电能不能大量贮存生产，输送，消费电能的各个环节不可分割电力系统的工况改变非常迅速对电能质量的要求严格,19,1.保证可靠持续供电。按对供电可靠性的要求将负荷分为三级,一级负荷对这一级负荷中断供电，将造成人身事故，经济严重损失，人民生活发生混乱。二级负荷对这一级负荷中断供电，将造成大量减产，人民生活受影响。三级负荷所有不属于一、二级的负荷。,二.对电力系统运行的基本要求,20,2.保证良好的电能质量。,如上所述，电能质量包括电压质量、频率质量和波形质量三个方面。例如给定的允许电压偏移为额定值的，给定的允许频率偏移为等。,,,,21,3.保证系统运行的经济性。为保证系统运行的经济性，应展开系统经济运行工作，使个发电厂所承担的负荷能合理分配。例如，使水电厂能充分利用水能，避免弃水；使火力发电厂中经济性能好的多发电，并避免频繁开停机；使功率在系统中合理分布以降低电能在变输送、分配中的损耗，等等。4.环保要求,22,三.单一系统的联合联网,提高供电可靠性，减少备用容量。合理调配用电，减少发电设备总容量。合理利用各种类型电厂，提高运行经济性。可采用大容量、高效率的机组。缺点故障影响范围广,23,第三节电力系统的结线方式和电压等级,24,一、电力系统的接线形式,包括单回路放射式、干线式和链式网络优点简单、经济、运行方便无备用结线缺点供电可靠性差适用范围二级负荷包括双回路放射式、干线式和链式网络优点供电可靠性和电压质量高有备用结线缺点不经济适用范围电压等级较高或重要的负荷,,,,25,,,,无备用结线,26,有备用结线,,,,,,27,二．电压等级及适用范围,,28,说明用电设备的容许电压偏移一般为5；沿线路的电压降落一般为10；在额定负荷下，变压器内部的电压降落约为5。,29,电力网络中电压分布采取的措施取用电设备的额定电压为线路额定电压，使所有设备能在接近它们的额定电压下运行；取线路始端电压为额定电压的105；取发电机的额定电压为线路额定电压的105；变压器分升压变和降压变考虑一次侧接电源，取一次侧额定电压等于用电设备额定电压；二次侧接负荷，取二次侧额定电压等于线路额定电压。,30,升压变压器（例如35/121，10.5/242）一次侧（低压侧）接电源，相当于用电设备，一次侧额定电压等于用电设备的额定电压；直接和发电机相联的变压器一次侧额定电压等于发电机的额定电压；二次侧（高压侧）接线路始端，向负荷供电，相当于发电机，应比线路的额定电压高5，加上变压器内耗5，所以二次侧额定电压等于用电设备的额定电压110。,31,降压变压器（110/38.5，220/38.5）一次侧（高压侧）接线路末端，相当于用电设备，一次侧额定电压等于用电设备的额定电压；二次侧（低压侧）向负荷供电，相当于发电机，应比线路的额定电压高5，加上变压器内耗5，所以二次侧额定电压等于用电设备的额定电压110。,32,不同电压等级的适用范围,根据SUI，输送一定功率时，电压高，电流小，材料投资少，绝缘投资大；电压低，电流大，绝缘投资少，材料投资大。所以，输送一定的功率有一个合适的电压。低压网1KV以下；中压网1KV～10KV；高压网35KV～330KV；超高压网500kV以上,33,三．电力系统中性点的运行方式-1,电力系统的中性点一般指星形连接的变压器或发电机的中性点。这些中性点的运行方式是很复杂的问题，它关系到绝缘水平、通信干扰、接地保护方式、电压等级、系统接线等很多方面。,34,三．电力系统中性点的运行方式-2,特点供电可靠性低，比较经济；直接接地故障时如发生接地故障，则构成短路回路，接地相电流很大；适用范围110KV以上系统。特点供电可靠性高，绝缘费用高；故障时如发生接地故障，不必切不接地除接地相，但非接地相对地电压为相电压适用范围60KV以下系统,,,,35,三．电力系统中性点的运行方式-3,1.中性点经消弧线圈接地（电抗线圈）中性点不接地方式2.中性点经非线性电阻接地过补偿（总电流为感性）欠补偿（总电流为容性）,,