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教學(xué)內(nèi)容
第一節(jié) 電力網(wǎng)絡(luò)等效電路
知識(shí)要點(diǎn):三相功率、電壓等級(jí)、標(biāo)幺值、電力網(wǎng)的標(biāo)幺值等效電路。
第二節(jié) 簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)潮流的分析方法
知識(shí)要點(diǎn):電力線路上的電壓降落和功率損耗的計(jì)算、變壓器中的電壓降落和功率損耗的計(jì)算、電力系統(tǒng)簡(jiǎn)單等效及分析、簡(jiǎn)單輻射形網(wǎng)絡(luò)中的潮流分布、簡(jiǎn)單環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的潮流分布(選修)。
第三節(jié)? 電力系統(tǒng)潮流的計(jì)算機(jī)算法(選修)
知識(shí)要點(diǎn):計(jì)算機(jī)計(jì)算電力系統(tǒng)潮流的模型及算法、電力網(wǎng)絡(luò)方程、功率方程和節(jié)點(diǎn)分類(lèi)、牛頓-拉夫遜法潮流計(jì)算、計(jì)算機(jī)潮流計(jì)算約束條件、快速P-Q分解法潮流算法。
教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
1.教學(xué)重點(diǎn):電壓等級(jí)、標(biāo)幺值、電力網(wǎng)的標(biāo)幺值等效電路、電力線路上的電壓降落和功率損耗的計(jì)算、變壓器中的電壓降落和功率損耗的計(jì)算、電力系統(tǒng)簡(jiǎn)單等效及分析、簡(jiǎn)單輻射形網(wǎng)絡(luò)中的潮流分布、簡(jiǎn)單環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的潮流分布。
2.教學(xué)難點(diǎn):電力網(wǎng)的標(biāo)幺值等效電路、電力系統(tǒng)簡(jiǎn)單等效及分析、簡(jiǎn)單輻射形網(wǎng)絡(luò)中的潮流分布、簡(jiǎn)單環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的潮流分布。

我們首先來(lái)探討三個(gè)基本概念:三相功率、電壓等級(jí)、標(biāo)幺值。
如果沒(méi)有特殊說(shuō)明,電壓、電流都指的是線電壓、電流,功率都指的是三相總功率。
三相復(fù)功率:

電壓等級(jí)都是指的是線電壓,我們也可以稱電壓等級(jí)為網(wǎng)絡(luò)(線路)或者用電設(shè)備的額定電壓。
我們從定義中不難看出用電設(shè)備的額定電壓等于線路額定電壓。
除了用電設(shè)備和線路之外,電力系統(tǒng)還有發(fā)電機(jī)和變壓器。
發(fā)電機(jī)的額定電壓是線路額定電壓的1.05倍(即高5%),因?yàn)橐紤]發(fā)電機(jī)供電給負(fù)荷的因素。
變壓器的情況比較復(fù)雜,變壓器的一次側(cè)連接電源,相當(dāng)于用電設(shè)備,因此額定電壓要高于線路的1.05倍(5%);二次側(cè)連接負(fù)荷,相當(dāng)于發(fā)電機(jī),因此額定電壓要高于線路的1.1倍(10%)。
我們可以配合《供配電技術(shù)》P5的圖1-4來(lái)記憶變壓器的額定電壓與線路額定電壓的關(guān)系。

標(biāo)幺值是一個(gè)無(wú)量綱的相對(duì)值,標(biāo)幺值=有名值/基準(zhǔn)值(與有名值同單位)。
基準(zhǔn)值一般選取每相的阻抗、導(dǎo)納,線電壓、電流,三相功率。


在接下來(lái)的潮流分析中,我們使用標(biāo)幺值可以化簡(jiǎn)計(jì)算,其中的*為共軛。
說(shuō)完了基本概念之后,我們就需要用其中一些基本概念來(lái)進(jìn)行潮流分析。
潮流分析的準(zhǔn)備工作是會(huì)計(jì)算電力線路和變壓器的電壓降落和功率損耗。

書(shū)中的做法是假設(shè)末端的電壓以及功率,然后往回推出各節(jié)點(diǎn)以及阻抗、導(dǎo)納的功率,最后算出起始電壓。
圖中是電力線路的等效圖,對(duì)地導(dǎo)納為相加特性,且分布在阻抗的兩端,兩端導(dǎo)納分別為1/2的總導(dǎo)納,計(jì)算時(shí)要注意共軛的存在。
由于假設(shè)末端電壓U2,且已知Y/2,首先我們可以算出末端導(dǎo)納的功率損耗。

通過(guò)KCL可求得阻抗末端功率。

由于假設(shè)了S2和U2,因此我們得到了線路的電流,以此來(lái)計(jì)算阻抗損耗的功率。

再計(jì)算阻抗始段的功率。

我們先不忙計(jì)算始端導(dǎo)納的功率,因?yàn)槲覀儾⒉恢繳1的大小,需要通過(guò)計(jì)算電壓降落獲取U1,注意共軛。


之后我們就可以得到始端導(dǎo)納支路功率,再求得始端功率。


然后,我們?cè)偻ㄟ^(guò)電壓降落公式(I由U1、S1求得)求得U2,再求得S2。

變壓器和電力線路的計(jì)算大致類(lèi)似,只是它的對(duì)地導(dǎo)納習(xí)慣被放在高壓側(cè),為相減特性,因此導(dǎo)納功率的符號(hào)和電力線路的相反。
還有就是什么時(shí)候取共軛的問(wèn)題,我總結(jié)了一下就是在求導(dǎo)納功率和電壓降落時(shí)需要取共軛,其他時(shí)候直接代值即可。
之后就是簡(jiǎn)單輻射形網(wǎng)絡(luò)潮流分布的分析,期中的時(shí)候曾經(jīng)出過(guò)雙母線回路的題目,我們將它和例題3-3對(duì)比分析,但是方法都是一樣的。

第一步,畫(huà)出電氣接線圖,并且化簡(jiǎn)成等效電路。節(jié)點(diǎn)可以標(biāo)注ABC或者是123,始、末功率亦如是。

第二步,計(jì)算各元件(線路、變壓器)參數(shù)。
我們運(yùn)用第二章的公式可以輕松求得,電力線路更是只需乘以線路長(zhǎng)度即可。
注意變壓器的導(dǎo)納為相減特性,線路的導(dǎo)納為相加特性。
我們可以按照橫、縱向的方式書(shū)寫(xiě),也可以按照元件的分類(lèi)書(shū)寫(xiě),無(wú)傷大雅。
這里使用的是前者。

第三步,列舉功率關(guān)系。
至此,15分的答題就已經(jīng)拿到了8分。

第四步,計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的功率和電壓。
題目已經(jīng)給出末端功率和始端電壓,我們假設(shè)末端電壓為一定值,這里假設(shè)的值為始端電壓的值。
通過(guò)橫、縱向分類(lèi)計(jì)算阻抗和導(dǎo)納的損耗,然后代入功率關(guān)系中,最終求得始端功率S1。
計(jì)算Uc時(shí),整個(gè)線路上的電流相同(泄露電流極?。?,因此I可以通過(guò)S3和Uc求得。



先吃飯,吃完飯我們繼續(xù)比較期中和例題的差異性。
嘿嘿,我回來(lái)啦。
期中的試題是雙母線回路,且雙母線回路末端有兩個(gè)110/11kv的變壓器以及一個(gè)負(fù)荷,兩個(gè)變壓器末端也有一個(gè)負(fù)荷。
首先畫(huà)出電氣接線圖。

然后,畫(huà)出等效電路圖并且計(jì)算相應(yīng)的元件參數(shù)。
并聯(lián)的阻抗為原阻抗的一半,導(dǎo)納為原導(dǎo)納的兩倍。

剩下的步驟和例題大致相仿,只是S2的功率需要加上引出去的負(fù)荷功率。
