电力系统稳态分析复习珩编第一章：电力系统的基本概念概念：1、电力系统就是由发电机、变压器、电力线路和负荷按一定方式组成的生产、传输、分配和消费电能的整体。

2、电力网由变压器和线路组成。

亦可说：由输电网和配电网组成3、电力系统运行的基本要求有：可靠持续地供电、优良的电能质量和运行的经济性、（环境保护）。

或称：可靠性、优质性和经济性环保性。

4、电能质量指标包含：电压（允许偏移±5%U N）、频率（允许偏移±0.2Hz）和波形（允许畸变率约为5%）。

5、电力系统中一级负荷、二级负荷和三级负荷是依据用户对供电可靠性要求来划分的。

6、系统运行经济性的两个考核指标是煤耗率和网损率。

7、电力网络的接线方式可以分成无备用接线和有备用接线。

8、电力系统无备用接线方式包括单回路放射式、干线式、链式。

9、有备用电源接线的五种接线方式为：1）两端供电；2）环形；3）双回路放射式；4）双回路干线式；5）双回路链式。

10、线路的额定电压表示的是线电压。

11、平均额定电压约为电网额定电压U N的1.05倍。

12、电力系统中性点的运行方式分为：（1）大电流接地方式：中性点直接接地，发生单相接地立即切除故障，单相接地时非故障相对地电压不变，一般用于110kV及以上电网。

（2）小接地电流方式：中性点不接地（及中性点经消弧线圈接地），单相接地时仍可运行2小时，非故障相对地电压值由相电压升至线电压，中性点对地电压由零升至相电压。

接地电流等于正常运行时一相对地电容电流的三倍。

当网络接地容性电流超过如下数值时，中性点应装设消弧线圈进行补偿。

3～6kV——30A；10kV——20A；35～60kV——10A补偿方式：过补偿13、我国电力系统的额定电压等级有：3、6、10、35、110、220、500（kV），目前电力系统的最高电压等级是：交流1000kV，直流±800kV习题：1、对于一级负荷比例较大的电力用户，应采用的电力系统接线方式为（ B ）。

A 单电源双回路放射式B 双电源供电方式C 单回路放射式接线D 单回路放射式或单电源双回路放射式2、简单的闭式网络可分为两端供电式网络和（ A ）A.环式两大类B.干线式两大类C.放射式两大类D.链式两大类3、标出下图中变压器T1~T4的额定变比和G的额定电压。

G答：G:10.5kV T1:10.5/242kV T2:220/121/38.5kV T3:35/6.6kV T4:10.5/3.15kV4、电力系统接线如下图所示，试求：（1）发电机及各变压器高低侧的额定电压；（2）设变压器T1工作于+2.5%抽头，T2工作于主抽头，T3工作于-5%抽头，求这些变压器的实际变比。

解：(1) UGN =10.5kV, T1:10.5/121 kV T2:110/38.5 kV T3:35 /11 kV(2) 123121(1 2.5%)111.8110.51102: 2.8638.535(15%)3: 3.0211T T k T k +====-==：k第二章 电力系统各元件的特性和数学模型概念： 1、复功率：2、负荷以超前的功率因数运行时吸收 容 性无功功率（发出感性无功）。

3、决定发电机组运行极限的因素：（1）定子绕组温升约束。

取决于发电机的视在功率。

（2）励磁绕组温升约束。

取决于发电机的空载电势。

（3）原动机功率约束。

即发电机的额定功率。

（4）其他约束。

当发电机以超前功率因数运行（进相运行）。

4、变压器损耗由 空载损耗 和 负载损耗 两部分构成。

5、扩径导线：人为扩大导线直径，但不增加载流部分截面积。

不同之处在于支撑层仅有6股，起支撑作用。

6、分裂导线：又称复导线，其将每相导线分成若干根，相互间保持一定的距离。

采用分裂导线可减小电晕损耗和线路电抗，但会增加线路电容。

7、三相架空输电线采用循环换位的目的是 减少三相参数不平衡 。

8、同一型号的架空三相输电线，相间距离增大，其线路对地电容将减小。

9、长线路的等值电路要用 分布参数表示。

10、标么值是指 有名值 和基准值的比值。

11、采用标么制计算时，只需要选择两个电气量的基准值，其它基准值可根据它们之间的关系导出，通常选择的基准值是功率和电压。

12、对多电压等级的电网进行计算时，要作电压等级的归算。

13、年最大负荷曲线亦称有功功率年负荷曲线，即表示一年每月最大有功功率负荷变化的曲线。

常用于制订发电设备的检修计划。

(cos +jsin )j S U I S P Qϕϕ*===+习题：1、当功率为jQ P S ~+=时（功率因数角为ϕ），取基准功率为S n ，则无功功率的标么值为 Q/S n 。

2、简单电力系统如图所示，试作出该系统以标么值表示的等值电路（不计电阻、导纳），取S B =100MVA,U B =Uav 。

各设备的参数如下：111202323:30,10.5,0.27:31.5,10.5/121,%10.5:100,0.4/:15,110/6.6,%10.5:6, 1.5,%8G G dT k T T k R XR XR R G S MVA U kV X T S MVA k kV U l l l km x kmT T S S MVA k kV U X U kV I kA X ''========Ω=======及、解：222222112222223210.51000.270.93010.5%10.51211000.36910010031.51151115:(0.4100)0.15122100%10.511010010010GN B G d G B k N B T N B L L B k N B T N B U S X X S U U U S T X S U X L X Z U U S T T X S U ****''=⨯⨯=⨯⨯=⨯⨯=⨯⨯==⨯⨯==⨯⨯÷=⨯⨯=⨯⨯=发电机：变压器：线路变压器、：220.6404015115%0.4655100R B R BU S X U *=⨯⨯===电抗器：等值电路为：3、根据凸极式发电机的向量图（图2-3或图2-7a ），求证图2-7（b ）中.211()N qdmO U x x '=-解：由图2-3可知，图2-7（b ）中，OB=Ix d (U N /x d )’ , OD=Ix q (U N /x d ) ,而ΔmOB 与ΔO’OD相似，故有 mO/OO’=x d/x q, 所以，mO= OO’﹡(x d/x q)mO’=mO- OO’= OO’﹡(x d/x q-1)而OO’=U2N /x d ,代入上式，得 mO’=U2N(1/x q-1/ x d) 证毕第三章简单电力网络的计算和分析概念：1、线路功率分布的计算：（1）阻抗支路的功率损耗（2）导纳支路的功率损耗2、有功功率流过电抗时，会产生无功损耗；无功功率通过线路电阻时会产生有功功率损耗。

3、;PR QX PX QRU UU Uδ+-∆==4、线路的电压降落是指线路始末两端电压的向量差；线路的电压损耗是指线路始末两端电压的数量差。

5、线路空载的情况下线路末端的电压会高于始端的电压。

因为线路与之间存在对地电容，线路越长，电容越大，对线路补充大量无功。

当线路空载时，线路末端电纳中的容性功率，功率值为212BU,与之对应的电流为12BU。

该电流在线路流动时产生的电压降落2BUU X∆=-⨯,此时末端电压高222222112221(j)(j)zP Q P QS R X R XU U++∆=+=+2221j j222B BS GU U U∆=-≈-于始端电压。

6、有功功率损耗最小时的功率分布按线段的 电阻 分布。

7、有功功率损耗最小时的功率分布按线段的 阻抗 分布。

8、在两端供电网的最初功率分布中，由两个供电点的电压差引起的功率称为 循环功率 。

9、环网潮流的自然分布是按线路的阻抗分布。

习题：1、已知一双绕组变压器的容量为31500kVA,额定电压为121/10.5kV,P k =20kW,U k%=10.5,P 0=10kW,I 0%=0.5。

若变压器二次侧的功率为5+j10MVA,试求其一次侧的输入功率。

解：变压器归算到高压侧22222270225022201210.2951000100031.5%10.512148.810010031.510 6.831010001000121%0.531.5 1.07610100100121k N T N k N T NT N N T N P U R S U U X S P G S U I S B S U --⎧⨯⨯===Ω⎪⨯⨯⎪⎪⨯⨯===Ω⎪⨯⨯⎪⎨⎪===⨯⎪⨯⨯⎪⨯⨯⎪===⨯⎪⨯⨯⎩由题目可知，该变压器为升压变压器，其等值电路如下：0002222322%0.531.50.010.010.1575()100100510()(0.29548.8) 3.048100.5041()110TN T LD LD ZTT T N I S S P j j j MVA P Q S R jX j j MVA U -⨯⨯∆=∆+=+=+++∆=+=+=⨯+一次侧输入功率为：30(510)(3.048100.5041)(0.010.1575)5.01310.6616()T LD ZT T S S S S j j j j MVA -=+∆+∆=++⨯+++=+2、计算闭式网络的初步功率时（ A ）A.不必考虑电压降落和功率损耗B.必须考虑电压降落C.必须考虑功率损耗D.视情况而定3、为什么电力系统选择高压输电？答：由222()()P QS R jXU+∆=⨯+可知，若输送的功率相同，采用高压输电可降低网损，提高运行的经济性；另外，由()/U PR QX U∆=+可知，输送的功率相等时，采用高电压输电可以减少电压损耗，改善电压质量。

4、输电系统如题图2所示。

已知：每台变压器NS=100MVA，△P=450kW，△OQ=3500kvar，△sP=1000kW，sV=12.5%，工作在-5%的分接头；每回线路长250km，1r=0.08/kmΩ，1x=0.4/kmΩ，1b=2.8×610-/S km；负荷LDP=150MW，cosϕ=0.85。

线路首端电压AV=245kV，试分别计算：输电线路，变压器以及输电系统的电压降落和电压损耗；输电线路首端功率和输电效率；线路首端A，末端B以及变压器低压侧C的电压偏移。

图2 简单输电系统答：1）作出等值电路图，并计算相应的参数（归算到220kV侧）BA CZ L Z TS AΔS Y T等值电路A B'S B2jB-2jB-输电线路（双回）：S 107250108.2212215010250)4.008.0(21)(2146111--⨯=⨯⨯=⨯=Ω+=⨯+=+=l b B j j l jx r Z变压器（两台）：)(25.301002201005.1221100%21)(42.2100220100010002110002122122221Ω=⨯⨯==Ω=⨯⨯=∆=N N s T N N s T S U U X S U P R负荷：MV A 96.92))85.0(arccos(tg 150))s (arccos(co tg LD LD =⨯==ϕP QMV A j92.96150j LD LD LD +=+=Q P S2）假设U A = U B = U C = 220kV ，计算网络的功率分布MVA9.461j 56.1)j30.2542.2(22096.92150)j (222T T 2C 2LD 2LD T+=++=++=∆X R U Q P S ZMVA 7j 9.01000)3500j 450(21000)j (200T +=+=∆+∆=∆Q P S YMVA1.573j 31.6)j5010(22054.8546.152)j (222L L 2N 2B 2B L+=++=++=∆X R U Q P S Zvar M 88.3322010722422/-=⨯⨯-=-=∆-B B U B Q 输电系统首端的功率为：MVAj83.2377.158 1.573j 31.6j33.882j79.0j19.461.56j92.961502LT T 2/A +=++⨯-+++++=∆+∆+∆+∆++=Z B Y Z LD S Q S S S S 输电效率为：%48.94%10077.158150%10012=⨯=⨯P P 3）用求出的功率分布和已知的首端电压计算网络的电压分布MV A j117.1177.158j33.88j83.2377.1582/A A+=++=∆-='B Q S SkV39.21662.27)38.30245()()(kV62.272451011.1175077.158kV38.302455011.1171077.158222L 2L A B A L AL A L A L A L AL =+-=+∆-==⨯-⨯='-'==⨯+⨯='+'=∆U U U U U R Q X P U U X Q R P U δδ输电线路的电压降落为：kV 62.27j 38.30+=∆LU 输电线路的电压损耗为：%0.13%10022039.216245%100=⨯-=⨯-N B A U U U MVA 12.421j 56.151)9.461j 56.1(j92.96150T LD B+=+++=∆+='Z S S SkV 98.19993.19)41.1739.216()()(kV93.1939.21642.242.11225.3056.151kV41.1739.21625.3042.11242.256.151222T 2T B CB T BT B T B T B T BT =+-=+∆-='=⨯-⨯='-'==⨯+⨯='+'=∆U U U U U R Q X P U U X Q R P U δδkV 53.1011/22095.098.199C C =⨯='=k U U变压器的电压降落为：kV j19.9341.17+=∆TU 变压器的电压损耗为：%46.7%10022098.19939.216%100=⨯-=⨯'-N C B U U U 输电系统的电压降落为：kV 55.47j 79.47j19.9341.1762.27j 38.30+=+++=∆+∆=∆TL U U U 输电系统的电压损耗为：%46.20%10022098.199245%100=⨯-=⨯'-N C A U U UA 、B 、C 的电压偏移分别为：%3.5%100101053.10%100%64.1%10022022039.216%100%36.11%100220220245%100=⨯-=⨯--=⨯-=⨯-=⨯-=⨯-N N C N N B N N A U U U U U U U U U第四章复杂电力系统潮流的计算机算法概念：1、电力系统潮流是指在某一时间断面下，电力系统中节点电压和支路功率的稳态分布。