电力系统稳态分析复习(电管11) - 图文

解：两机组的耗量微增率分别为：

?1=dF1dF2 ?0.04P?2???0.06P2?3 12dPdP12(1)当负荷为80MW时，根据等耗量微增率准则，有

?0.04P?P1?2?0.06P2?31?58MW ???P?P?80P?22MW?12?2(2) 当负荷为65MW时，根据等耗量微增率准则，有

?0.04P?P1?2?0.06P2?31?49MW ???P?P?65P?16MW?12?2由于约束条件，要求 20MW≤P2≤60MW 故，只能取P2=20MW, P1=65-20=45MW

7、在某A、B联合系统中，A系统有：发电机KAG1=500MW/HZ,KAG2=400MW/HZ,负荷KAD=100MW/HZ, B系统有：KB=800MW/HZ。正常运行时A系统G1满载，G2未满载，f=49.8HZ,联络线功率PAB=100MW。联络线突然断开后，A系统G1二次调频减少25MW出力，问：fA=?, fB=?

解：当联络线突然断开，相当于A系统的负荷减少100MW，而B系统的电源功率减少100MW。

ΔPA=ΔPDA-ΔPGA=-100(MW) ΔPB=ΔPDB-ΔPGB=100(MW)

?fA???PAG1?25???0.05(HZ) fA=49.8+0.05=49.85(HZ) KAG1500?PB100????0.125(HZ) fB=49.8-0.125=49.675(HZ) KB800?fB??

第六章 电力系统的无功功率和电压调整

概念：

1、电力系统的电压水平主要决定于无功功率的平衡。 2、电力系统无功平衡的原则是分层控制、就地平衡 。

3、电力系统的无功电源有：发电机、电容器、调相机、静止补偿器。

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4、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的母线。 5、电力系统中枢点调压方式可分为三类：顺调压、逆调压、常调压。

6、在任何负荷下，中枢点的电压保持为大约恒定的数值（102%~105%UN）,这种调压方式称为常调压。

7、高峰负荷时允许中枢点电压略低，低谷负荷时允许中枢点电压略高的中枢点电压调整方式称为顺调压。

8、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式称为逆调压。 9、双绕组变压器的分接头位于高压侧；三绕组变压器的分接头，一般装在高压和中压绕组。 习题：

1、什么是电力系统的电压中枢点？它一般选在何处？

电力系统中少数能代表系统电压水平的节点称为电压中枢点。

一般选在区域性发电厂的高压母线、枢纽变电站的二次母线及有大量地方负荷的发电厂母线。

2、电力系统调压的基本原理是什么？当电力系统无功不足时，是否可以通过改变变压器的变比调压？为什么？

答：发电机的机端电压UG经过升压变压器和降压变压器进行电压转换，最后到

负荷点，故负荷点的电压Uf可以用下式表示

UGk1?Uf?PR?QXUfk2k2 k1、k2分别为升、降压变压器的变比

调压原理就是通过改变公式中的各个参数以改变负荷点电压，使之满足要求。因而，调压方法有：（1）调节励磁电流以改变发电机电压；（2）改变变压器的变比；（3）改变线路参数R、X; （4）进行无功功率补偿。

当电力系统无功功率不足时，不可以通过改变变压器的变比调压。因为，调节变压器的变比只能改变无功功率的分布，不能改变无功功率的大小，即不能进行无功补偿。

3、电力系统的调压措施主要有哪些？它们各有什么特点？ 答: 调压措施有：

（1）发电机调压：简单灵活，无需投资，应充分利用，但调压幅度有限。

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（2）改变变压器的变比调压：利用改变节点电压的高低来改变无功功率的流向和分

布；不能发出或吸收无功功率，只能作细微调节，当无功缺乏时无效。 （3）并联补偿调压：是无功功率分层分区平衡的主要手段；灵活方便，可减小网损。 （4）串联补偿调压:调节功率因数；不能减少网损；运行维护要求较高，调节不太灵

活。

4、电力系统中无功电源有哪些？其工作原理和特点分别是什么？ 答：

1）发电机：是基本的无功电源。它通过调节发电机的励磁电流来改变发电机发出的无功功率。增加励磁电流，无功输出增加；减小励磁电流，无功输出减少。 2）调相机：相当于空载运行的同步电动机。过励磁运行，提供感性无功；欠励磁

运行，吸收感性无功。

3）并联电容器：只能向系统提供感性无功。其特点为，所供应的感性无功与其端

电压的平方成正比，电容器分组切投。非连续可投。

4）静止补偿器和静止调相机：分别与电容器和调相机相对应而同属“灵活交流输

电系统”范畴的两种无功电源。

5）并联电抗器：就感性无功而言，其并非电源，而是负荷，但在某些电力系统中的确装有这些设备，用以吸取轻载或空载线路过剩的感性无功功率。而对高压长距离输电线路而言，它还有提高输送能力，降低过电压的作用。

5、简单电力系统如图所示，保持线路首段电压为113kV不变，变压器二次侧电压要求保持常调压10.5kV,试确定并联电容补偿容量。

113kV110±2×2.5%/11Smax=28+j14MVASmin=10+j6MVA2.44+j40Ω

解：由Ui?U??PR?QX得 ?U28?2.44?14?40??113?U?max????107.1846kVUmax?Umax? ? 求得?

?U?110.6096kV10?2.44?6?40?min?113?U??min??Umin? 19

取110±2×2.5%分接头，则变压器变比k?所需的补偿容量为

QC?110?(1?2?2.5%)?10.5

11?)10.5?10.5?(10.5?10.5?107.1846)kUCmax(kUCmax?Umax??8.45Mvar

X40取QC=8.5Mvar 校验：

??最大负荷时：113?Umax28?2.44?（14-8.5）?40??110.3881kV 求得Umax?Umax所以，Ujmax=110.3881/10.5=10.5132 kV

最小负荷时：

Ujmin=110.6096/10.5=10.5342 kV 基本满足要求。

6、降压变电所由一回110kV的架空线路供电，导线型号为LGJ-240，线路长度为105km,r1=0.131Ω/km x1=0.407Ω/km。变电所内一台降压变压器，型号为SFZL-40500/110，SN=40.5MVA,UN=110±4×2.5%/110 kV,Pk=230kW,UK%=10.5。变压器和线路的对地支路不计。变电所低压母线最大负荷为26MW，cosφ=0.8,最小负荷为最大负荷的0.75倍，cosφ=0.8,。在最大、最小负荷时电力线路始端电压均维持为121 kV , 变电所低压母线要求逆调压。试根据调压要求（按并联电容器）确定变电所低压母线上进行无功补偿的最小容量。 解：线路阻抗：RL=rll=0.131×105=13.755(Ω) XL=xll=0.407×105=42.735(Ω)

2PU230?1102kNRT???1.697(?)221000SN1000?40.5变压器阻抗：

XT?Uk%U10.5?110??31.37(?)100SN100?40.52N2

线路和变压器的总阻抗为：

Z??ZL?ZT?(13.755?j42.735)?(1.697?j31.37)?15.452?j74.105(?) 由于已知首段电压，宜用首端电压求网络电压损耗，为此，先按额定电压求系统功率损耗及功率分布。

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SLDmax?P?jSLDminP26?sin??26?j?0.6?26?j19.5(MVA)cos?0.8

sin??(26?0.75)?j(26?0.75?)?19.5?j14.625(MVA)cos?由于低压母线要求逆调压，即

U2max?(1?5%)?UN?(1?5%)?11?11.55(kV)U2min?(1?5%)?UN?(1?5%)?11?10.45(kV) PmaxR?(Qmax?QCmax)X?U?kU?2max?1maxkU2max??PminR?(Qmin?QCmin)X?U?kU?1min2min?kU2min?其中：QCmax?QC,QCmin?0 算得k=9.748

选择最接近的分接头为-2.5%档位，对应的变比为k=9.75,将k值代入方程，求得 QC=16.7303Mvar， 取QC=16.7Mvar 电压校验：

(1)最大负荷时，U2max=11.871kV (2) 最小负荷时，U2min=10.571kV 满足要求。

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