电力系统稳态分析1.ppt

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1、电力系统稳态分析第一章电力系统的基本概念§1电力系统的概述一电力系统的组成电力系统是由生产,输送,分配和消费电能的发电机,电力线路,变压器和电力用户组成的整体,是将一次能源转换成电能并输送和分配到用户的一个系统。还包括：继电保护系统，安全自动装置，调度自动化系统和电力通信等相应的辅助系统；以及通过电或机械的方式联入电力系统中装置。电力系统电力网络电力系统中输送,变换和分配电能的一部分。包含输电网络和配电网络。输电网络：一般是电力系统中最高电压等级的电网，是电力系统的主要网络；同时还有联络相邻电力系统和相邻枢纽变电所的作

2、用。配电网络：是将电能从枢纽变电所分配到配电变电所后，再向用户供电的电力网络。动力系统广义电力系统,是电力系统和动力部分的总和。动力部分包括热力发电厂的锅炉，汽轮机，热力网和用电设备；水力发电厂的水库，水轮机；核电厂的反应堆等。~T1T2GlM锅炉汽轮机发电机厂用电升压变压器降压变压器用户供热网络发电厂电力系统电力网动力系统电力系统的发展概况发展过程电力技术的发明，电力工业的发展至今已有100余年的历史。1831年法拉第发现了电磁感应定理，奠定了发电机的理论基础。1882年爱迪生建成了世界上第一座正规发电厂，有6台直流

3、发电机，共661.5KW,通过110V电缆供照明使用,送电距离为1.6Km。1886年美国的乔治.威斯汀豪斯建成了第一个单相交流输电系统。中1891年德国建成了第一条三相交流送电线路。发展趋势三相交流电显示了优越性，直流制很快被淘汰。向高电压，大机组，大电网的方向发展。重新采用了直流输电我国电力工业1882年上海建立第一个12KW发电厂。1949年全国发电的总装机容量为1850MW，年发电量为430GW.h,分别名列世界第25,21位。到2009年，全国发电装机容量超过9亿kW,名列世界第２位，仅次于美国。目前已建成1

4、000KV交流特高压输电线路和+-800KV直流特高压输电线路，汽轮发电机组的单机容量最高已达1000MW。全国已形成东北，华北，华东，华中，西北和南方联营联合电力系统，正在建设的三峡水电站可促进全国电力系统的形成。三联合电力系统联合电力系统随着电力工业的发展需要和科学技术的进步，世界各地都在致力于将跨省区甚至国界的几个电力系统联接起来联合运行，形成所谓“联合电力系统”。联结各个电力系统的输电线路成为“联络线”。联合电力系统的特点合理开发一次能源，实现水电，火电资源的优势互补。减少备用容量减少电力系统的总装机容量。便于

5、采用效率高的大容量发电机组。提高供电可靠性及电能质量。系统联系的增强也产生了新问题：系统的构成复杂，运行难度大；发生局部故障会波及相邻系统。为解决此问题，世界各国广泛采用超高压，远距离直流输电技术。电力系统运行的特点和要求电力系统运行的特点与国民经济,人民生活联系非常紧密。过渡过程非常短暂。电能不能储存,电能的生产,输送和分配和使用是同时进行的。对电力系统的要求保证供电的可靠性。保证良好的电能质量。保证系统运行的经济性。§2电力系统的负荷和负荷曲线一电力系统的负荷电力系统中所有用电设备消耗的功率总和称为电力系统的负荷。

6、包括：异步电动机，同步电动机，电热电炉，整流设备，照明设备等。其中最大量的是异步电动机。二负荷曲线电力系统中负荷随时间而不断变化，具有随机性，负荷随时间变化的曲线称为负荷曲线。负荷曲线按负荷的种类可分为有功功率负荷曲线和无功功率负荷曲线；按时间的长短可分为日负荷曲线，月负荷曲线和年负荷曲线；按计量地点可分为个别用户，电力线路，变电所，发电厂等局部系统曲线。（一）日负荷曲线日负荷曲线描述系统负荷一天24小时内所需功率的变化情况，是供调度部门制定各个发电厂发电负荷计划的依据。PQ（%）PMAXPMIN平均负荷t(h)048

7、12162024左图中为某系统日负荷曲线。图中实线位有功负荷曲线，虚线为无功负荷曲线1日负荷曲线PQ（%）PmaxPmin平均负荷t(h)04812162024高峰负荷：负荷曲线中最大负荷Pmax,称为日最大负荷。低谷负荷：负荷曲线中最小负荷Pmin,称为日最小负荷。基本负荷：最小负荷以下部分称为基本负荷（基荷）。谷峰差：高峰负荷与低谷负荷之差，反映了一天内负荷变化的极　　　　　　限，对系统运行有很大影响。峰荷：日平均负荷以上的部分。腰荷：最小负荷与平均负荷之间的部分。2日消耗电量利用日负荷曲线可估算用户消耗电量W,它

8、是日负荷曲线P下所包围的曲边梯形的面积。P的单位是KW，t的单位是h，所以电量W的单位是KW.h。即：PQ（%）PmaxPmin平均负荷t(h)04812162024二年最大负荷曲线年最大负荷曲线是表示一年内每月（或每日）最大有功功率负荷变化的曲线。可供调度，计划部门有计划地安排全年机组检修，扩建或新建发电厂。pt(月）02468