[工学]电力系统分析理论系统课件(PPT 35页).pptx

1、电力系统分析理论电力系统分析理论第4-6章作业讲义2011.10.10第1页，共35页。第四章第四章重点内容：1.频率的一次、二次调整2.负荷的频率调节效应、机组的单位调节功率、系统的单位调节功率3.互联系统的频率调整 4.电力系统有功功率的最优分配第2页，共35页。4-8 电力系统的频率调整电力系统的频率调整1*11100/50/0.0450GNGNPKMW HzMW Hzf（1）4 4台机组平均承担负荷。系统发电机总的单位调节功率为：台机组平均承担负荷。系统发电机总的单位调节功率为：14200/GGKKMW Hz600.272720020DGDPfHzHzKK （2）当三台机组满载，一台机

2、组带当三台机组满载，一台机组带20MW时有：时有：600.8575020DGDPfHzHzKK （3）因为负荷调节效应起了作用，负荷会随频率的下降而减少，即因为负荷调节效应起了作用，负荷会随频率的下降而减少，即实际负荷并没有增加到实际负荷并没有增加到60MW，从而使频率下降小些。，从而使频率下降小些。P118（4-15）P120（4-19）第3页，共35页。4-11 互联系统的频率调整互联系统的频率调整（1）A、B两系统都参加一、二次调频，两系统都参加一、二次调频，A、B两系统机组都增发两系统机组都增发50MW。50GAPMW50GBPMW100DAPMW50DBPMW(100 50)50AD

3、AGAPPPMWMW(5050)0BDBGBPPPMWMW 850/AGADAKKKMW Hz740/BGBDBKKKMW Hz500.0314850740ABABPPfHzHzKK 850 0740 5023.27850740ABBAABABKPKPPMWMWKK P129(4-35)第4页，共35页。（2）A、B两系统都参加一次调频，并两系统都参加一次调频，并A系统有机组参加二次调频，系统有机组参加二次调频，增发增发60MW。60GAPMW0GBPMW100DAPMW50DBPMW(10060)40ADAGAPPPMWMW(500)50BDBGBPPPMWMW 850/AGADAKKKMW

4、 Hz740/BGBDBKKKMW Hz40500.0566850740ABABPPfHzHzKK 850 50 740 408.1132850 740ABBAABABKPKPPMWMWKK第5页，共35页。（3）A、B两系统都参加一次调频，并两系统都参加一次调频，并B系统有机组参加二次调频，增发系统有机组参加二次调频，增发60MW。0GAPMW60GBPMW100DAPMW50DBPMW(1000)100ADAGAPPPMWMW(5060)10BDBGBPPPMWMW 850/AGADAKKKMW Hz740/BGBDBKKKMW Hz100 100.0566850740ABABPPfHzH

5、zKK 850(10)740 10051.89850 740ABBAABABKPKPPMWMWKK 第6页，共35页。4-14 电力系统有功功率的最优分配电力系统有功功率的最优分配（1）按所给损耗特性得各厂的微增耗量特性：）按所给损耗特性得各厂的微增耗量特性：11110016.03.0GGPdPdF22220800.033.0GGPdPdF 令令 ，可解出：，可解出：21215.075.18GGPP（2）总负荷为）总负荷为850MW，即，即 ，解得：，解得：MW85021GGPPMW83.2951GP554.17MW2GP（3）总负荷为）总负荷为600MW，即，即 ，解得：，解得：MW0602

6、1GGPP12.5MW21GP387.5MW2GP（4）平均分配）平均分配：MW03021GGPPhtF/1663000008.03003.0421htF/1383000004.030033.0322第7页，共35页。htFFFFF/1875.9)(2121（4）每天节约的煤：）每天节约的煤：t 5.220241875.9htF/875.1035.2120008.05.2123.0421htF/9375.1905.3870004.05.38733.0322经济分配：经济分配：第8页，共35页。重点内容：1.电压调整方式2.电压调整的基本原理3.根据调压要求确定变压器变比4.普通三绕组变压器分接

7、头选择5.静电电容器&同步调相机容量的确定第五章第五章第9页，共35页。1.逆调压调压要求：最大负荷 1.05 最小负荷适用范围：大型网络，各负荷变化规律大致相同，且变化幅度较大2.顺调压调压要求：最大负荷 1.025 最小负荷1.075适用范围：小型网络，负荷变动很小，线路损耗也很小3.常调压调压要求：适用范围：中型网络，负荷变动小中枢点电压调整方式中枢点电压调整方式NVNV1.021.05NVNVNV第10页，共35页。1.发电机调压：调节发电机的端电压2.变压器调压：调节变压器的变比3.串联补偿调压：在输电线路中串联电容器以减小4.并联补偿调压：在负荷端并联补偿装置，减小输电线路中流通的

8、电压调整的方法电压调整的方法GV12,k kQX第11页，共35页。1.发电机调压：简单灵活，无需再投资，但考虑因素较多，故只做辅助调压手段2.变压器调压：由于变压器调压只能改变电压的高低，从而改变无功功率的流向和分布，不能发出或吸收无功，故只能用于系统无功充裕时3.串联补偿调压：调压效果当功率因素不高时比并联补偿好，但运行维护要求较高，调节不太灵活4.并联补偿调压：达到无功分层分区平衡的主要手段，用于用户时，主要采用并联电容器以提高用户的功率因素；在电压中枢点，宜采用同步调相机或静止无功补偿器。并联补偿调压灵活，可减小网损各种调压方法的优点和缺点各种调压方法的优点和缺点第12页，共35页。5

9、-7 降压变压器，顺调压降压变压器，顺调压Z12S)(7420)35.02.0(jjZL166.5jZZZTL先计算首端的功率先计算首端的功率)(42.015.0)166.5(3538.4222maxMVAjjS)(42.395.4maxmaxmaxMVAjSSSLD第13页，共35页。低压边折算到高压边的电压低压边折算到高压边的电压)(71.33361642.36.595.436max2kVV)(73.34361693.16.565.236min2kVV)(13.005.0)166.5(358.16.2222minMVAjjS)(93.165.2minminminMVAjSSSLD第14页，

10、共35页。要求变压器低压侧的电压在最大负荷和最小负荷时分别为：要求变压器低压侧的电压在最大负荷和最小负荷时分别为：kVV25.10max2kVV75.10min2kVVt53.3425.105.1071.33max1kVVt92.3375.105.1073.34min1取算术平均值取算术平均值)(225.34292.3353.341kVVavt则得则得第15页，共35页。选最接近的分接头选最接近的分接头 校验校验低压母线的实际电压低压母线的实际电压kVkVVt125.3435*025.011）（kVV37.10125.345.1071.33max2kVV67.10125.345.1073.34

11、min2可见，误差在可见，误差在 内，故所选分接头基本能满足内，故所选分接头基本能满足调压要求。调压要求。%25.1第16页，共35页。5-8 升压变压器，常调压升压变压器，常调压Z12S)(0.71204816324maxkVV)(72.41104810313minkVV先计算最大负荷及最小负荷时的电压损耗先计算最大负荷及最小负荷时的电压损耗第17页，共35页。取变压器低压侧的电压在最大负荷和最小负荷时分别为：取变压器低压侧的电压在最大负荷和最小负荷时分别为：kVV11max2kVV10min2kVVt23.121115.100.7120max1kVVt46.120105.1072.4110

12、min1取算术平均值取算术平均值)(843.120246.12023.1211kVVavt则得则得第18页，共35页。选最接近的分接头选最接近的分接头 ，校验校验低压母线的实际电压低压母线的实际电压kVVt1211kVV02.111215.10127max2kVV96.91215.1072.114min2可见，只调变压器分接头不完全满足调压要求，可适当可见，只调变压器分接头不完全满足调压要求，可适当调节发电机来满足要求调节发电机来满足要求第19页，共35页。5-10 普通三绕组变压器分接头选择普通三绕组变压器分接头选择解题思路：解题思路：以低压侧调压要求为准以低压侧调压要求为准，由高、低压两侧

13、选择出高压绕组的分接，由高、低压两侧选择出高压绕组的分接头；再由高、中压两侧绕组选出中压绕组的分接头。头；再由高、中压两侧绕组选出中压绕组的分接头。（1）求最大、最小负荷时各绕组的电压损耗求最大、最小负荷时各绕组的电压损耗最大负荷时：最大负荷时：maxmax12 39 655.5446112PRQ XVKVKVV maxmaxmax6 4 1 50.17851125.5446P RQ XVKVKVVV maxmaxmax6 530 41.4091125.5446P RQ XVKVKVVV 第20页，共35页。minmin6 34652.4174115PRQ XVKVKVV minminmin4

14、 4 1 30.11551152.4174P RQ XVKVKVVV minminmin2 5 30 10.3553115 5.5446P RQ XVKVKVVV（2）求最大、最小负荷时各母线电压求最大、最小负荷时各母线电压最大负荷时：最大负荷时：max112VKV中压中压max(1125.54460.1785)106.2769VKVKV高压高压低压低压max(1125.5446 1.409)105.0464VKVKV最小负荷时：最小负荷时：第21页，共35页。min115VKVmin(1152.41740.3553)112.2273VKVKV最小负荷时：最小负荷时：高压高压中压中压低压低压m

15、in(1152.41740.1155)112.4671VKVKV（3 3）根据低压母线调压要求，由高、低压两侧，选择高压绕组分接头。最）根据低压母线调压要求，由高、低压两侧，选择高压绕组分接头。最大、最小负荷时低压母线调压要求为大、最小负荷时低压母线调压要求为6-6.5KV。最大、最小负荷时高压绕组分接头电压为：最大、最小负荷时高压绕组分接头电压为：max3maxmax6.6105.0464115.5516NtVVVKVKVVmin3minmin6.6112.2273113.95396.5NtVVVKVKVV第22页，共35页。因此因此maxmin115.551 113.953922114.7

16、5tttVVVKVKV可选用可选用110+5%110+5%分接头，电压为分接头，电压为115.5KV115.5KV。(4)(4)校验校验低压母线电压低压母线电压max6.6105.04646115.5VKVKVmin6.6112.22736.41115.5VKVKV满足要求满足要求（5 5）根据中压母线的调压要求，由高中压两侧选择中压绕组的分接头。）根据中压母线的调压要求，由高中压两侧选择中压绕组的分接头。最大最小负荷时中压母线调压要求为最大最小负荷时中压母线调压要求为35-38KV。第23页，共35页。最大、最小负荷时中压绕组分接头电压为：最大、最小负荷时中压绕组分接头电压为：maxmaxm

17、ax115.53538.04106.2769ttttVVVKVKVVmaxmin38.0439.022238.53tttVVVKVKV平均值：平均值：于是选电压为于是选电压为38.5KV的主抽头。的主抽头。（6 6）校验校验中压侧母线电压。中压侧母线电压。最大负荷时：最大负荷时：maxmax38.5106.276935.43115.5ttVVVKVKVV)(02.3947.1125.11538minIIt kVV第24页，共35页。minmin38.5112.467137.49115.5ttVVVKVKVV满足调压要求。满足调压要求。/6.6115.5/38.5 变压器变比为：变压器变比为：第

18、25页，共35页。5-11 并联补偿调压并联补偿调压静电电容器静电电容器&同步调相机同步调相机)(8032.19404032.217jjjZkVV12.231178009.2632.19954.31max)(09.8954.1)8032.19(1101830222maxMVAjjS)(09.26954.31maxmaxmaxMVAjSSSLD)(88.9312.23117max2kVVC低压侧折算到高压侧的实际电压第26页，共35页。2min1min(1179.2119)107.7881VVVKVKV)(488.1359.0)8032.19(110912222minMVAjjS)(488.10

19、359.12minminminMVAjSSSLDkVV212.911780488.1032.19359.12min第27页，共35页。（1）静电电容器静电电容器根据调压要求，按最小负荷时低压母线归算到高压侧的电压和要求保持的实根据调压要求，按最小负荷时低压母线归算到高压侧的电压和要求保持的实际电压，算得变压器分接头电压应为：际电压，算得变压器分接头电压应为：22min2min11 107.7881114.006610.4NtV VVKVKVV选择最接近的分接头，选选择最接近的分接头，选110+2.5%110+2.5%抽头：抽头：1.025 110112.75tVKVKV其次，按最大负荷时的调压

20、要求计算补偿容量其次，按最大负荷时的调压要求计算补偿容量p180(5-34)，即：，即：22 max2 max2 max2()10.493.8823(10.4)10.25var8010.2516.95varccccVVQVkXkMM25.101175.112k第28页，共35页。选选验算最大负荷时受端低压侧的实际电压验算最大负荷时受端低压侧的实际电压Mvar16CQ)(977.5443.1)8032.19(110230222maxMVAjjS)(997.7443.31997.5443.12030maxMVAjjjSkVV646.1011780997.732.19443.31max)(354.1

21、06646.10117max2kVVCkVKVVCC38.1025.10354.106max2max2kVKVVCC516.1025.10788.107min2min2第29页，共35页。（2）同步调相机同步调相机p180(5-38)2 max22 max2max2 min2min222 min210.4 93.8823 10.4 107.788110.410.4cccTcVVVVkVV确定调相机容量确定调相机容量p180(5-34)22 max2 max2 max2()10.493.8823(10.4)10var801013.156varccccTTVVQVkXkMM=0.5时时,k=9.9

22、19=0.65时时,k=9.837选取主抽头选取主抽头,k=10取补偿电容量为取补偿电容量为 ，验算最大负荷时受端低压侧的实际电，验算最大负荷时受端低压侧的实际电压：压：var13MQC第30页，共35页。)(116.6477.1)8032.19(110530222maxMVAjjS)(116.11477.31116.6477.12030maxMVAjjjSkVV798.1211780116.1132.19477.31max)(2.104798.12117max2kVVCkVKVVCC42.10102.104max2max2最小负荷时调相机按最小负荷时调相机按5050额定容量欠励磁运行，因而有

23、：额定容量欠励磁运行，因而有：var5.6 MQC第31页，共35页。)MVA(54.2614.0)8032.19(110)5.69(12222minjjSkVV26.1010/)1178004.1832.19614.12117(min2第32页，共35页。第六章第六章重点内容：派克变换第33页，共35页。派克变换是将a,b,c三相电流转换成等效的d,q两相电流，将这两相电流设想为定子的两个等效绕组dd和qq中的电流，这组等效的定子绕组dd和qq不像实际的a,b,c三相绕组那样在空间静止不动，而是随转子一起旋转。等效绕组中的电流产生的磁势对转子相对静止，它遇到的磁路磁阻恒定不变，相应的电感系数也就变为常数了。其物理意义是在于把观察角度从静止的定子转到转子上派克变换派克变换第34页，共35页。第35页，共35页。