电力系统稳态分析复习资料汇编

三相短路 )3(f 对称短路 两相相短路 )2(f 单相接地短路 )1(f 不对称短路 两相接地短路 )1,1(f 短路故障也称为横向故障 1.产生短路故障的主要原因是：电力设备绝缘损坏 引起绝缘损坏的原因：• 1).各种形式的过电压（如雷击过电压或操作过电压）引起 的绝缘子、绝缘套管表面闪络； • 2).绝缘材料恶化等原因引起绝缘介质击穿；• 3).恶劣的自然条件及鸟兽跨接裸露导体造成短路； • 4).运行人员的误操作等。

3.故障分类：一相断线和两相断线 短路故障也称为横向故障 注：1.单相接地短路发生的几率达65%左右。

2.短路故障大多数发生在架空输电线路。

3.电力系统中在不同地点发生短路，称为多重短路。

4.标幺制的优点：（1）线电压和相电压的标幺值相等； （2）三相功率和单相功率的标幺值相等； （3）能在一定程度上简化计算工作；（4）计算结果清晰，易于比较电力系统各元件的特性和参数等。

5.暂态分量：（又称自由分量或非周期分量）是按指数规律不断衰减的电流，衰减的速度与时间常数成正比。

结论：① 三相短路电流的周期分量是一组对称正弦量，其幅值Im 由电源电压幅值及短路回路总阻抗决定，相位彼此互差 1200；② 各相短路电流的非周期分量具有不同的初始值，并按照指数规律衰减，衰减的时间常数为Ta ③ 非周期分量衰减趋于零，表明暂态过程结束，电路进入新的稳定状态。

6.最大的短路电流瞬时值称为短路冲击电流 7.短路冲击电流出现的条件a 、短路前电路为空载状态b 、短路回路的感抗X 远大于电阻R ，即c 、短路冲击电流，在短路发生后约半个周期， 即 0.01s (设频率为50Hz ）出现。

式中：① KM 称为冲击系数，即冲击电流值相对于故障后周期电流幅值的倍数。

②其值与时间常数Ta 有关，通常取为1.8~1.9。

8. 短路全电流有效值用来校验设备的热稳定。

9.短路功率主要用于校验开关的切断能力 10. 各绕组的磁链方程由此可见，绕组的自感系数以及绕组间的互感系数，大部分是随角度的变化而周期性变化，求解发电机的运行状态十分不便。

三相短路 )3(f 对称短路两相相短路 )2(f 单相接地短路 )1(f 不对称短路 两相接地短路 )1,1(f 短路故障也称为横向故障 1.产生短路故障的主要原因是：电力设备绝缘损坏 引起绝缘损坏的原因：• 1).各种形式的过电压(如雷击过电压或操作过电压）引起 的绝缘子、绝缘套管表面闪络； • 2)。

绝缘材料恶化等原因引起绝缘介质击穿；• 3）.恶劣的自然条件及鸟兽跨接裸露导体造成短路; • 4）。

运行人员的误操作等。

3.故障分类：一相断线和两相断线 短路故障也称为横向故障 注:1.单相接地短路发生的几率达65％左右。

2.短路故障大多数发生在架空输电线路。

3。

电力系统中在不同地点发生短路，称为多重短路。

4。

标幺制的优点：(1)线电压和相电压的标幺值相等；(2）三相功率和单相功率的标幺值相等； (3）能在一定程度上简化计算工作；（4)计算结果清晰，易于比较电力系统各元件的特性和参数等.5.暂态分量:（又称自由分量或非周期分量)是按指数规律不断衰减的电流，衰减的速度与时间常数成正比。

结论：① 三相短路电流的周期分量是一组对称正弦量，其幅值Im 由电源电压幅值及短路回路总阻抗决定,相位彼此互差 1200；② 各相短路电流的非周期分量具有不同的初始值，并按照指数规律衰减，衰减的时间常数为Ta ③ 非周期分量衰减趋于零，表明暂态过程结束，电路进入新的稳定状态。

6。

最大的短路电流瞬时值称为短路冲击电流 7。

短路冲击电流出现的条件a 、短路前电路为空载状态b 、短路回路的感抗X 远大于电阻R ，即c 、短路冲击电流，在短路发生后约半个周期， 即 0.01s （设频率为50Hz ）出现.式中:① KM 称为冲击系数，即冲击电流值相对于故障后周期电流幅值的倍数。

②其值与时间常数Ta 有关，通常取为1.8~1。

9。

8。

短路全电流有效值用来校验设备的热稳定。

9。

短路功率主要用于校验开关的切断能力 10. 各绕组的磁链方程由此可见,绕组的自感系数以及绕组间的互感系数，大部分是随角度的变化而周期性变化，求解发电机的运行状态十分不便.11.派克变换就是将a 、b 、c 三相电流、电压及磁链经过某种变换（变换的方法不唯一)转换成另外三组量，即d 轴、q 轴、零轴分量,完成了从a 、b 、c 坐标系到d 、q 、o 坐标系的变换。

第一部分电力系统稳态分析第一章电力系统的基本概念一、基本要求掌握电力系统的组成和生产过程、电力系统运行的特点和基本要求；了解电力系统负荷的构成；掌握电力系统结线方式、电力系统的电压等级、电力系统中性点运行方式。

二、重点内容1、电力系统运行的特点电能具有易于转换、输送，便于实现自动化控制的优点；电能传输速度非常快；电能在电网中不能大量储存，只能转化成其它能量达到储存的目的（如蓄电池）。

2、电力系统运行的基本要求是：可靠、优质、经济。

3、电力系统结线方式电力系统结线方式分为无备用和有备用结线两类。

无备用结线包括单回路放射式、干线式和链式网络，有备用结线包括双回路放射式、干线式、链式以及环式和两端供电网络。

4、电力系统的电压等级国家标准规定的标准电压等级主要有：3kV 、6kV 、10kV 、35kV 、110kV 、220kV 、330kV 、500kV、750kV ……。

5、电力系统中性点运行方式中性点运行方式主要分为两类：中性点直接接地和不接地，其中中性点不接地还包含中性点经消弧线圈接地。

中性点直接接地系统称为大电流接地系统；中性点不接地系统称为小电流接地系统。

综合考虑系统供电的可靠性以及设备绝缘费用的因素，在我国110kV及以上电压等级的系统采用中性点直接接地，35kV及以下电压等级的系统采用中性点不接地或经消弧线圈接地（35kV及以下电压等级的系统当单相接地的容性电流较大时，中性点应装设消弧线圈）。

三、例题分析例1-1: 举例说明无备用结线和有备用结线的优缺点。

解: (1) 无备用结线：每一个负荷只能由一回线供电，因此供电可靠性差；其优点在于简单、经济、运行方便。

G图1-1 无备用结线图1.1中，发电机额定容量为30MVA，输出电压等级为10kV。

经过升压变压器T-1，将电压等级升高到110kV。

L-1为110kV电压等级的高压输电线路，长度为80km。

T-2是降压变压器，将电压等级由110kV降为6kV。

电力系统稳态分析知识点汇总第一章电力系统基本概念一、电力系统构成（*）电力系统由发电厂、变电站、输电线、配电系统及负荷构成有机整体。

电力网络是由电力线路、变压器等变换、输送、分派电能设备所构成某些。

在电力系统中，发电机、变压器、线路和受电器等直接参加生产、输送、分派和使用电能电力设备常称为主设备或称一次设备，由她们构成系统又称为一次系统。

在电力系统中还包括各种测量、保护和控制装置，习惯上将它们称为二次设备和二次系统。

二、电力系统基本参量总装机容量系统中实际安装发电机组额定有功功率总和，其单位用千瓦（KW）、兆瓦（MW）或吉瓦（GW）。

年发电量指系统中所有发电机组全年实际发出电能总和，其单位用兆瓦时，吉瓦时或太瓦时。

最大负荷电力系统总有功夫和在一年内最大值，以千瓦，兆瓦或吉瓦计。

年发电量与最大负荷比成为年最大负荷运用小时数Tmax额定频率按国标规定，国内所有交流电系统额定功率为50HZ。

最高电压级别是指该系统中最高电压级别电力线路额定电压。

三、电力系统结线方式对电力系统接线方式基本规定：1、保证供电可靠性和供电质量；2、接线规定简朴、明了，运营灵活，操作以便；3、保证维护及检修时安全、以便；4、在满足以上规定条件下，力求投资和运营费用低；5、满足扩建规定。

无备用结线涉及单回路放射式、干线式和链式网络。

长处：简朴、经济、运营以便。

缺陷：供电可靠性差。

合用范畴：供电可靠性规定不高场合。

有备用结线涉及双回路放射式、干线式和链式网络。

长处：供电可靠性和电压质量高。

缺陷：不经济。

合用范畴：电压级别较高或重要负荷。

四、电压级别及合用范畴（*）制定原则电压根据：1、三相功率正比于线电压及线电流 S=3UI。

当输送功率一定期，输电电压越高，则输送电流越小，因而所用导线截面积越小。

2、电压越高对绝缘规定越高，杆塔、变压器、断路器绝缘投资也越大。

因而相应于一定输送功率与输送距离应有一最佳输电电压、3、从设备制造经济性以及运用时便于代换，必要规格化、系列化，且级别不适当过多。

电力系统稳态分析复习思考题答案附后课件可编辑HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】设节点1电压为1U ，节点2的电压2U ，节电1电压超前节点2电压的相角为δ，Q P 、分别为从节点1向节点2传输的有功功率和无功功率。

由于高压电力网络中R X >>，NN U QX U QX PR U U U ≈+≈-=∆21，22111112221NN N N U PX U QR PX U U U U tg U U U tg U U U tg ≈-=≈≈∆-=∆+=---δδδδδ， 所以XU U U Q N )(21-=，X U P N 2δ=，当21U U >时，0>Q ；当21U U <时，0<Q 。

即无功功率总是从电压高的节点向电压低的节点传输。

当0>δ时，0>P ；当0<δ时，0<P ，即有功功率总是从电压相位超前的节点向电压相位滞后的节点传输。

8、求图示网络的有功分点、无功分点。

线路单位长度参数+Ω/km 。

解：将电网在电源点1拆开得到以下的两端电压相等的两端供电网。

由于各线路的单位长度的参数相等，所以该电网为均一网，根据均一网供载功率的计算公式得：)(6.0533.0)58()6.5533.8(~~~)(4.6467.9)161217()1217()710(17)58(~)(6.5533.8)161217(16)710()1612()58(~212231312MVA j j j S S S MVA j j j S MVA j j j S +=+-+=-=+=+++⨯++⨯+=+=++⨯+++⨯+= 电力网的初步功率分布如图，由图可知负荷点③既是有功功率分点，也是无功功率分点。

9、图示环网中变压器的变比均为实际变比，请指出是否存在循环功率如存在循环功率，请指出循环功率的方向若忽略电网各元件的电阻，请指出循环功率的性质。

电力系统稳态分析参考资料一、单项选择题（本大题共0 分，共60 小题，每小题0 分）1. 工业、农业、邮电、交通、市政、商业以及城乡居民所消耗的功率之和是（综合用电负荷）。

2. 发电机经多级变压向负荷供电时，仅通过改变发电机端电压（不能满足）各种情况下负荷对电压质量的要求。

3. 超高压电力线路空载运行时线路末端电压（高于）线路始端电压。

4. 利用制造厂家提供的三个绕组两两作短路试验测得的短路损耗计算容量比为100/100/100 的三绕组变压器第三绕组的短路损耗的计算公式为（D. Pk3=(Pkl(2-3)+ Pkl(1-3)- Pkl(1-2))/2）。

5. 发电机的有功功率和无功功率称为（控制变量）。

6. 用电设备的额定电压等于（线路额定电压）。

7. 线路始末两端电压的数值差，常用额定电压的百分值表示的是（电压损耗）。

8. 中性点经消弧线圈接地系统中有一相直接接地时有（接地相的电压为零，非接地相对地电压升高）。

9. 自然功率因数是（未加补偿设备时负荷的功率因数）。

10. 不变损耗包括：（变压器空载损耗）。

11. 频率的一次调整是由（发电机组的调速器完成的）。

12. 所谓波阻抗是指（线路的电阻为零、电导为零）时的特性阻抗。

13. 无功功率平衡计算的前提是（系统的电压水平正常）。

14. 可以（在线路末端增加无功功率电源）减小高压输电线路的电压损耗。

15. 隐极式发电机的无功功率功角关系为（）。

16. 用调速器进行频率的一次调整只能限制（周期较短、幅度较小）的负荷变动引起的频率偏移。

17. 火电厂限制频率调整速度的是（火电厂的汽轮机）。

18. 节点电压幅值和角度称为（状态变量）。

19. 丰水季节，宜作为调频电厂的是（中温中压火电厂）。

20. 在端电压下降时能增大输出感性无功功率的无功电源是（调相机）。

21. 运转中的发电设备可能发的最大功率与系统发电负荷之差称为（热备用）。

22. 隐极式发电机的有功功率功角关系为（）。

电力系统的稳态分析资料电力系统的稳态分析旨在研究系统在稳态运行条件下的各种性能和特性。

它是电力系统的基础，为系统的可靠性和稳定性提供了重要参考。

本文将从电力系统的定义、稳态分析的目的、分析方法和应用等方面来介绍电力系统的稳态分析资料。

一、电力系统的定义电力系统是指由发电厂、输电线路、变电站和配电网等组成的一套相互关联的设备和网络。

它的主要功能是将发电厂产生的电能传输到各个用户，满足社会和经济发展的用电需求。

二、稳态分析的目的稳态分析的主要目的是评估电力系统在稳态运行条件下的电压、电流、功率等参数，以确定系统的各种性能和特性。

其中包括负载能力、电压稳定性、功率平衡、电能质量等。

三、稳态分析的方法1. 拉普拉斯方程法拉普拉斯方程法是一种常用的电力系统稳态分析方法。

它基于电网拓扑结构和电路参数，建立系统的节点电压方程和母线注入有功与无功功率方程，通过求解这些方程组来得到系统的稳态工作点。

2. 潮流计算方法潮流计算方法是一种精确而有效的电力系统稳态分析方法。

它通过考虑电网的节点功率平衡和支路功率平衡，以及各种电力元件的特性和约束条件，迭代求解系统中各节点的电压和相应的功率。

3. 稳态优化方法稳态优化方法是研究电力系统在稳态条件下的最优运行问题。

它考虑系统的潮流分布、经济性、可靠性等因素，通过调整发电机出力、变压器变比等控制变量，以满足系统的负载需求，同时最大化效益。

四、稳态分析的应用稳态分析在电力系统规划、设计和运行中具有广泛的应用价值。

1. 系统规划稳态分析可以评估电力系统的负载能力和电压稳定性，为系统规划提供技术依据。

它能够帮助决策者确定电源容量、变电站布局、输电线路走向等关键参数，优化系统的供电可靠性和经济性。

2. 线路选址稳态分析可以预测电力系统输电线路的传输能力和潮流分布，辅助线路选址决策。

它可以优化线路的布置路径，减小线路损耗，提高系统效率，降低运行成本。

3. 运行调度稳态分析对电力系统的运行调度至关重要。

电力系统稳态分析复习资料一填空题1.电力系统运行的三个基本要求是：保证可靠的持续供电,保证良好的电能质量,保证系统运行的经济性。

2.架空电力线路的电晕现象是架空线路带有高电压的情况下，当导线表面的电场强度超过空气的击穿强度时，导体附近的空气游离而产生局部放电的现象O在电力线路的等值电路中用_APs 表示，它消耗的有功功率,晴天不计3.电力系统标幺值中选择基准值的要求是在标幺值中各物理量都用标幺值表示,首先选择基准值。

4.电力系统的一次调频由调速器完成,二次调频由调频器完成。

5.电力系统是有生产，变换，传送，分配和消耗电能的电气设备（如发电机，变压器,电力线路以及各种用电设备）联系在一起组成的有机整体。

6.按照频率调整的要求，主调频厂应该具备以下条件：机组要有足够的调整容量及范围，调频机具有能适应负荷变换需要的调整速度。

调整输出功率时符合安全及经济原则，此外，调整频率时，还要考虑引起的联络线上功率的波动和某些中枢点的电压波动是否超出允许的范围。

7.所谓电压中枢点指某些可反映系统电压水平的主要发电厂或枢纽变电所母线。

8.这种高峰负荷时升高电压，低谷负荷时降低电压的中枢点电压调整方面称逆调压。

9.高峰负荷时，允许中枢点略低,低谷负荷时，允许中枢点电压略高,称为顺调压。

10•在任何负荷下都保持中枢点电压为基本不变的数值,称为恒调压。

□•电压调整的措施有发电机调压,线路串联补偿器调压,改变变压器变比调压,利用无功功率补偿调压。

12•调压方式：逆调压,顺调压,恒调压。

13•电力系统中性点的运行方式主要分两类：直接接地,不接地。

14•调整控制潮流的手段：串联电容,串联电抗,附加串联加压器。

15•发电机组的运行受：定子绕组温升,励磁绕组温升,原动机功率等条件的约束。

16•三绕组变压器升压变压器的高中压绕组的短路电压最大,降压变压器的高低压绕组的短路电压最大。

17•电力系统中有功功率的最优分配包括：有功功率电源的最优组合和有功功率负荷的最优分配。

电力系统稳态分析复习陈珩编第一章：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 ）。

电力系统稳态分析复习资料电力系统稳态分析一、单项选择题1. 工业、农业、邮电、交通、市政、商业以及城乡居民所消耗的功率之和是（C）。

A. 厂用电B. 供电负荷C. 综合用电负荷D. 发电负荷5. 高峰负荷时，电压中枢点的电压升高至105%U N；低谷负荷时，电压中枢点的电压下降为U N的中枢点电压调整方式是（A ）。

A. 逆调压B. 顺调压C. 常调压D. 故障时的调压要求6. 升压结构三绕组变压器高、中压绕组之间的短路电压百分值（A）。

A. 大于中、低压绕组之间的短路电压百分值B. 等于中、低压绕组之间的短路电压百分值C. 小于中、低压绕组之间的短路电压百分值D. 不大于中、低压绕组之间的短路电压百分值8. 在原网络的两个节点切除一条支路，节点导纳矩阵的阶数（C）。

A. 增加一阶B. 增加二阶C. 不变D. 减少一阶7. 线路末端输出有功功率与线路始端输入有功功率的比值，常用百分值表示的是（A）。

A. 输电效率B. 最大负荷利用小时数C. 线损率D. 网损率9. 电力系统电压波动产生的原因有（B）。

A. 由幅度很小，周期很短的偶然性负荷变动引起B. 由冲击性或者间歇性负荷引起C. 由生产和生活的负荷变化引起D. 由气象变化引起10. 下列说法不正确的是（B）。

A. 所谓一般线路，是指中等及中等以下长度的线路B. 短线路是指长度不超过300km的架空线C. 中长线路是指长度在100~300km之间的架空线路和不超过100km的电缆线路D. 长线路指长度超过300km的架空线路和超过100km的电缆线路二、多项选择题1.导线材料的电阻率略大于材料的直流电阻所考虑的因素有（ABD）。

A. 集肤效应的影响B. 绞线每股长度略有增长C. 相间距离略有增大D. 额定截面积略大于实际截面积5. 牛顿-拉夫逊迭代法用泰勒级数展开非线性方程后保留（AB ）。

A. 常数项B. 一阶偏导数项C. 二阶偏导数项D. 高阶偏导数项6. 调相机（AD ）。

电力系统稳态分析总复习电力系统稳态分析是指在电力系统各个节点的电压幅值和相角稳定在正常范围内的情况下，对系统进行分析和计算。

稳态分析是电力系统规划、设计和运行中非常重要的一部分，可以帮助我们了解电力系统的运行情况，预测系统的稳定性，并采取相应的措施保证系统的正常运行。

本文将对电力系统稳态分析进行总复习，主要涉及稳态方程的建立、节点分类、节点功率方程和牛顿-拉夫逊法等内容。

电力系统稳态方程的建立是电力系统稳态分析的基础，稳态方程就是反映电力系统中各节点电压和相角关系的方程组。

电力系统的稳态方程可以通过功率方程和电流方程来建立。

功率方程是根据功率守恒原理建立的，根据节点功率平衡原理，可以得到各节点注入功率与吸收功率之和等于网侧总供给功率。

电流方程是根据欧姆定律、基尔霍夫电流定律和电流注入方向等原理建立的，通过电流方程可以得到各个节点之间的电流关系。

在电力系统稳态分析中，节点的分类是非常重要的。

节点的分类按照电压的定，可以将节点分为平衡节点、注入节点和吸收节点。

平衡节点，也称为母线节点，是电力系统中电压幅值和相角都已知的节点；注入节点是已知注入功率和制约电压的节点，可以通过功率方程和电压恒定方程计算；吸收节点是已知吸收功率和制约电压的节点，可以通过功率方程和电流恒定方程计算。

节点功率方程是电力系统稳态分析中的重要内容之一、节点功率方程是根据平衡条件建立的，它反映了电力系统中的功率平衡关系。

节点功率方程可以通过节点注入功率和节点吸收功率的平衡关系来计算节点电压和相角。

在节点功率方程中，注入功率可以通过注入节点和平衡节点的电压和相角来计算；吸收功率可以通过吸收节点和平衡节点的电压和相角来计算。

牛顿-拉夫逊法是电力系统稳态分析中常用的计算方法之一、牛顿-拉夫逊法是一种迭代求解方法，它通过不断迭代改进节点电压和相角的初值，使得节点功率方程得到满足。

在每次迭代中，牛顿-拉夫逊法通过雅可比矩阵和节点功率残差来计算节点电压和相角的改变量，然后更新节点电压和相角的初值，直至节点功率方程满足为止。