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电气工程概论辅导资料十二
主题:第三章电力系统及其自动化技术(第2节)
学****时间:2017年12月18日--12月24日
内容:
我们在这周主要学****第三章电力系统及其自动化技术的第二节电力系统分析概论,学****电力系分析的概念、内容、工具、发展等。
第三章电力系统及其自动化技术
第二节电力系统分析概论
电力系统分析是运用数字仿真计算或模拟试验的方法,对电力系统的稳态方式和受到扰动后的暂态行为进行考察的分析研究。对规划、设计的电力系统,通过电力系统分析,可选择正确的系统参数,制定合理的电力系统方案;对运行中的电力系统,借助电力系统分析,可确定合理的运行方式,进行系统事故分析和预想,提出防止和处理事故的技术措施。

电力系统分析包括稳态分析、故障分析和暂态分析三方面内容。
(1)电力系统稳态分析
电力系统稳态分析主要研究电力系统稳态运行方式的性能,包括系统有功功率和无功功率的平衡,网络节点电压和支路功率的分布等,解决系统有功功率和频率调整,无功功率和电压控制问题。
潮流计算是进行电力系统稳态分析的主要方法。潮流计算的结果可以给出电力系统稳态运行方式下各节点电压相量和各支路功率分布。通过调整系统运行方式的给定条件,进行必要的潮流计算,可以研究并从中选择经济上合理、技术上可行、安全可靠的运行方式,及时发现电力网元件如变压器和线路过负载、母线电压越限等异常工况并做出适当处理。潮流计算还是考虑负载电流的短路电流计算和稳定计算的基础,为这些计算提供初始运行方式。
潮流计算是按给定的电力系统接线方式、参数和运行条件,确定电力系统各部分稳态运行状态参量的计算。通常给定的运行条件有系统中各电源和负载节点的功率、枢纽点电压、平衡节点的电压和相位角。待求的运行状态参量包括各节点的电压及其相位角以及流经各元件的功率、网络的功率损耗等。
潮流计算分为离线计算和在线计算两种方式。离线计算主要用于系统规划设计和运行中安排系统的运行方式,在线计算用于正在运行中的系统的经常监视及实时控制。
电力系统潮流优化是指满足各种安全性约束的条件下合理安排电力系统运行方式,使总的运行费用最少或其他的目标(如网损等)最优。典型的经济调度是以提高经济效益为主,而优化潮流则是一种可以综合安全性和经济性或某些目标的方法。在优化潮流数学模型中包括表示经济性或其他目标的目标函数,满足基本潮流要求的等式约束以及限制控制变量和状态变量的允许范围或时间要求的不等式约束。
(2)电力系统故障分析
电力系统故障分析主要研究电力系统中发生单一或多重故障(包括短路和非正常操作)时,故障电流、电压及其在电力网中的分布。
短路电流计算是故障分析的主要内容。短路是处在运行中的线路或电气设备相与相之间或相与地之间发生的直接或经过外部阻抗的非正常连通。短路故障发生时,短路回路中将流过比正常方式负载电流大得多的短路电流,可能对电力系统造成严重危害。
短路电流计算的目的,是通过计算短路电流大小,确定短路故障的严重程度,选择电气设备参数,整定继电保护,分析系统中正序、负序及零序电流的分布,从而确定其对电气设备和系统的影响等。
短路电流计算主要包括:工频周期分量短路电流计算;短路容量计算;短路电流的非周期分量计算;冲击电流与冲击系数计算等。
短路电流计算以对称分量法为基础,将三