電力系統(tǒng)分析基礎

PowerSystemAnalysisBasis

（三）主講人：朱曉榮高頻考點一：電壓質(zhì)量指標。2高頻考點二：電力線路的電壓降落和功率損耗3高頻考點二：電力線路的電壓降落和功率損耗4高頻考點二：電力線路的電壓降落和功率損耗5高頻考點三：變壓器的電壓降落和功率損耗1、變壓器中的電壓降落、功率損耗和電能損耗

用變壓器的型電路功率損耗A、變壓器阻抗支路中損耗的功率B、變壓器勵磁支路損耗的功率C、變壓器始端功率2)、電壓降落（為變壓器阻抗中電壓降落的縱、橫分量）

注意：變壓器勵磁支路的無功功率與線路導納支路的無功功率符號相反3)根據(jù)制造廠提供的試驗數(shù)據(jù)計算其功率損耗進一步簡化：要注意單位間的換算。二、環(huán)形網(wǎng)絡中的潮流計算環(huán)形網(wǎng)絡中的功率分布。介紹的是最簡單的單一環(huán)網(wǎng)，主要由一個電源供電?！?65432T-1T-2T-3L-2L-1L-3G第一步：將單一環(huán)網(wǎng)等值電路簡化為只有線路阻抗的簡化等值電路。高頻考點四：簡單環(huán)網(wǎng)和兩端供電網(wǎng)絡的潮流計算根據(jù)網(wǎng)絡接線圖以及各元件參數(shù)計算等值電路；以發(fā)電機端點為始端，并將發(fā)電廠變壓器的勵磁支路移至負荷側；將同一節(jié)點下的對地支路合并，并將等值電路圖重新編號；15432Z25Z36Z31Z12Z23Z146y10y30y2011132Z31Z12Z234)在全網(wǎng)電壓為額定電壓的假設下，計算各變電所的運算負荷和發(fā)電廠的運算功率，并將它們接在相應節(jié)點。第二步：用簡化的回路電流法解該簡化等值電路

通過近似方法，從功率中求取相應的電流，電壓近似認為是額定電壓：

為流經(jīng)阻抗Z12的功率第三步：用相同的方法求解由此，擴展到相應的多節(jié)點網(wǎng)絡的計算當中：校驗若網(wǎng)絡中所有線段單位長度的參數(shù)完全相等，且注意：均一網(wǎng)常數(shù)第四步：計算整個網(wǎng)絡的功率分布(初步功率分布)重要概念功率分點：網(wǎng)絡中某些節(jié)點的功率是由兩側向其流動的,標記。分為有功分點和無功分點。在環(huán)網(wǎng)潮流求解過程中，在功率分點處將環(huán)網(wǎng)解列。

在無功分點處解列，因為電網(wǎng)應在電壓最低處解列，而電壓的損耗主要為由無功功率流動引起的，無功分點的電壓往往低于有功分點的電壓。當有功分點和無功分點不一致時，將在哪一個分點解列？2.兩端供電網(wǎng)絡中的功率分布

回路電壓為0的單一環(huán)網(wǎng)等值于兩端電壓大小相等、相位相同的兩端供電網(wǎng)絡。同時，兩端電壓大小不相等、相位不相同的兩端供電網(wǎng)絡，也可等值于回路電壓不為0的單一環(huán)網(wǎng)。

以回路電壓不為0的單一環(huán)網(wǎng)為例，其求解過程為：設節(jié)點1、4的電壓差為：通過近似方法，從功率中求取相應的電流，電壓近似認為是額定電壓,且不計損耗：用簡化的回路電流法解簡化等值電路流經(jīng)阻抗Z12功率為：流經(jīng)阻抗Z43功率為：稱為循環(huán)功率（注意方向）計算各線段的電壓降落和功率損耗，過程為：求得網(wǎng)絡功率分布后，確定其功率分點,

及流向功率分點的功率，在功率分點即網(wǎng)絡最低電壓點將環(huán)網(wǎng)解開，將環(huán)形網(wǎng)絡看成兩個輻射形網(wǎng)絡，由功率分點開始，分別從其兩側逐段向電源端推算電壓降落和功率損耗。閉式網(wǎng)絡的計算過程22計算循環(huán)功率時，兩端電壓及額定電壓已有效值帶入計算（各點電壓的相位差角不大）求功耗時，功率分點電壓未知，近似以UN代注意：23將圖中短路器1斷開時其左側電壓為10.5×242/10.5=242kV；右側電壓為10.5×231/10.5=231kV；從而，將該斷路器閉合時，將有順時針方向的循環(huán)功率流動，其表達式仍與兩端供電網(wǎng)絡相同。~10.5kV10.5/24210.5/231T2T124223113、環(huán)形網(wǎng)絡中變壓器變比不匹配時的循環(huán)功率24一、調(diào)整控制潮流的必要性若各段參數(shù)相同§3.4電力網(wǎng)絡潮流的調(diào)整控制123若各導線各不相同，且這時網(wǎng)損則為：

即有功功率損耗最小時的功率分布應按線路電阻分布而不是阻抗分布。

按阻抗分布功率，叫功率自然分布，這種分布是不加控制的。

為了保證供電的安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟的要求，因此需調(diào)整控制潮流。高頻考點五：電力線路中功率的流向與電壓相角、幅值的關系28高頻考點六：電力線路的空(輕)載運行特性29二、調(diào)整控制潮流的手段串聯(lián)電容

作用：抵償線路的感抗，將其串聯(lián)在環(huán)網(wǎng)中阻抗相對過大的線路上，可起轉移其他重載線路上流通功率的作用。串聯(lián)電抗

作用：限流，將其串聯(lián)在重載線路上可避免該線路過載。但其上的電壓損耗增大，影響電壓質(zhì)量，并對系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性有影響，一般不用。高頻考點七：環(huán)形電力網(wǎng)潮流控制的手段附加串聯(lián)加壓器

作用：產(chǎn)生一環(huán)流或強制循環(huán)功率，使強制循環(huán)功率與自然分布功率的疊加可達到理想值。三、具體實現(xiàn)方法1、串聯(lián)電抗—原理上存在缺陷，未使用2、串聯(lián)電容高壓輸電系統(tǒng)中—提高穩(wěn)定中壓配電系統(tǒng)中—改善電壓質(zhì)量未能作為控制潮流手段—須開關頻繁投切3、借附加串聯(lián)加壓器控制潮流32高頻考點八：電力系統(tǒng)等值電路的簡化電力系統(tǒng)潮流計算時，常用等值負荷、等值電源和運算負荷、運算電源對等值電路進行簡化。1、降壓變電所的等值負荷和運算負荷：1）、降壓變電所等值負荷=變電所低壓母線負荷+變壓器阻抗支路功率損耗+變壓勵磁支路功率損耗。2）、降壓變電所運算負荷=降壓變電所等值負荷+與變電所高壓母線相連接的輸電線路導納支路功率的一半。2、定出力發(fā)電廠的等值電源和運算電源功率：1）、定出力發(fā)電廠的等值電源功率=發(fā)電廠發(fā)電機功率-發(fā)電廠廠用點負荷功率-升壓變壓器功率損耗（包括升壓變壓器阻抗支路功率損耗和勵磁支路功率損耗）。2）、定出力發(fā)電廠的運算電源功率=發(fā)電廠的等值電源功率-與變電所高壓母線相連接的輸電線路導納支路的一半。計算變壓器功率損耗和輸電線路導納支路功率損耗時，電壓采用額定電壓高頻考點十五：電力網(wǎng)絡方程定義為：是將網(wǎng)絡有過參數(shù)和變量及其相互關系綜合起來所形成的可以反應網(wǎng)絡性能的數(shù)學方程組。有三種類型：節(jié)點電壓方程；回路電流方程；割集方程。電力系統(tǒng)潮流計算實質(zhì)是電路計算問題。因此，用解電路問題的基本方法，就可以建立起電力系統(tǒng)潮流計算所需的數(shù)學模型——潮流方程。1、節(jié)點電壓方程節(jié)點電壓方程是以節(jié)點電壓為待求量，根據(jù)基爾霍夫定律和電力元件的伏安特性所列出的描述電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)特性的電力網(wǎng)絡方程。節(jié)點電壓方程有節(jié)點導納矩陣和節(jié)點阻抗矩陣方程，電力系統(tǒng)分析計算時通常采用節(jié)點導納矩陣方程。原因是：34①利用節(jié)點電壓方程分析計算電路問題時，獨立方程的個數(shù)等于獨立節(jié)點數(shù)，而電力系統(tǒng)的獨立節(jié)點遠遠少于獨立回路數(shù)，利用節(jié)點電壓方程進行電力網(wǎng)絡的計算遠較回路電流方程簡單。②節(jié)點導納矩陣容易形成與修改。③利用節(jié)點電壓方程計算時，無須事先對并聯(lián)支路進行合并。④節(jié)點電壓方程既適用于平面網(wǎng)絡，也適用于非平面網(wǎng)絡。高頻考點十五：電力網(wǎng)絡方程35高頻考點十七：節(jié)點導納矩陣的修改不同的運行狀態(tài)，（如不同結線方式下的運行狀況、變壓器的投切或變比的調(diào)整等）

改變一個支路的參數(shù)或它的投切只影響該支路兩端節(jié)點的自導納和它們之間的互導納，因此僅需對原有的矩陣作某些修改。Y矩陣的修改電力網(wǎng)不同的運行狀態(tài)，（如不同結線方式下的運行狀況、變壓器的投切或變比的調(diào)整等）三、節(jié)點導納矩陣的修改Y矩陣的修改電力網(wǎng)三、節(jié)點導納矩陣的修改電力網(wǎng)yikikY增加一行一列（n＋1）×（n＋1）（1）從原網(wǎng)絡引出一條支路增加一個節(jié)點Y矩陣的修改三、節(jié)點導納矩陣的修改Y階次不變電力網(wǎng)yijijY矩陣的修改（2）在原有網(wǎng)絡節(jié)點i、j之間增加一條支路三、節(jié)點導納矩陣的修改Y階次不變yij電力網(wǎng)ij（3）在原有網(wǎng)絡的節(jié)點i、j之間切除一條支路Y矩陣的修改三、節(jié)點導納矩陣的修改Y矩陣的修改電力網(wǎng)ij-yijy'ij（4）在原有網(wǎng)絡的節(jié)點i、j之間的導納由yij改變?yōu)閥'ij三、節(jié)點導納矩陣的修改Y矩陣的修改（5）在原有網(wǎng)絡的節(jié)點i、j之間變壓器的變比由k*改變?yōu)閗*'ZⅠZⅡijk*:1ZTZⅠZⅡijyT/k*三、節(jié)點導納矩陣的修改Y矩陣的修改（5）在原有網(wǎng)絡的節(jié)點i、j之間變壓器的變比由k*改變?yōu)閗*'三、節(jié)點導納矩陣的修改高頻考點十八：電力系統(tǒng)節(jié)點電壓方程的特點及求解方法1、當已知節(jié)點注入電流時，節(jié)點電壓方程是關于節(jié)點電壓的線性方程組；2、當已知節(jié)點注入功率時，節(jié)點電壓方程是關于節(jié)點電壓的非線性方程組。電力系統(tǒng)節(jié)點電壓方程的求解方法：由于電力系統(tǒng)的節(jié)點電壓方程是關于節(jié)點電壓的非線性方程組，一般采用迭代法求解，常用的迭代法有G-S迭代法、N-L迭代法和P、Q分解迭代法等。45高頻考點十九：節(jié)點變量及其分類46預測練習1、鑒于高壓輸電線路的電阻往往小于電抗，改變相位，主要改變網(wǎng)絡中的（）分布。A.無功功率

B.有功功率

C.視在功率

D.總功率2、調(diào)整控制潮流手段中串聯(lián)電容的作用是（）A.抵償線路的感抗

B.限流

C.產(chǎn)生一環(huán)流或強制循環(huán)功率3、調(diào)整控制潮流的手段中串聯(lián)電抗的作用是（）A.抵償線路的感抗

B.限流C.產(chǎn)生一環(huán)流或強制循環(huán)功率47變量的分類一個電力系統(tǒng)有n個節(jié)點，每個節(jié)點可能有4個變量Pi,Qi,ei,fi或Pi,Qi,Ui,i,而上述功率方程只有2n個，所以需要事先給定2n個變量的值。根據(jù)各個節(jié)點的已知量的不同，將節(jié)點分成三類：PQ節(jié)點、PV

節(jié)點、平衡節(jié)點。高頻考點二十：節(jié)點的分類變量的分類高頻考點二十：節(jié)點的分類(1)、PQ節(jié)點(LoadBuses)已知Pi，

Qi

，求,ei,fi（Ui,i），負荷節(jié)點（或發(fā)固定功率的發(fā)電機節(jié)點），數(shù)量最多。(2)、PV節(jié)點(VoltageControlBuses)已知Pi,Ui

，求,Qi

和i

，對電壓有嚴格要求的節(jié)點，如電壓中樞點.(3)、平衡節(jié)點（SlackBusorVoltageReferencebus）

已知Ui

，i

，求,Pi,Qi,

，只設一個。變量的分類設置平衡節(jié)點的目的高頻考點二十：節(jié)點的分類在結果未出來之前，網(wǎng)損是未知的，至少需要一個節(jié)點的功率不能給定，用來平衡全網(wǎng)功率。電壓計算需要參考節(jié)點。預測練習1、鑒于高壓輸電線路的電阻往往小于電抗，改變相位，主要改變網(wǎng)絡中的（）分布。A.無功功率

B.有功功率

C.視在功率

D.總功率2、調(diào)整控制潮流手段中串聯(lián)電容的作用是（）A.抵償線路的感抗

B.限流

C.產(chǎn)生一環(huán)流或強制循環(huán)功率3、調(diào)整控制潮流的手段中串聯(lián)電抗的作用是（）A.抵償線路的感抗

B.限流C.產(chǎn)生一環(huán)流或強制循環(huán)功率51預測練習4、關于電力系統(tǒng)的潮流調(diào)整控制，下面正確的是（）。A.任何電流網(wǎng)絡的潮流都是可以調(diào)整控制的B.多電壓等級環(huán)網(wǎng)中，改變變壓器變比主要改變電力網(wǎng)有功潮流分布C.環(huán)形網(wǎng)絡串聯(lián)橫向附加串聯(lián)加壓器主要改變電力網(wǎng)有功潮流分布5、電力系統(tǒng)潮流計算通常采用（）。A.回路電流方程

B.支路電流方程

C.節(jié)點電壓方程

D.割集方程6、電力系統(tǒng)通常已知的是節(jié)點注入功率，所以其節(jié)點電壓方程是（）。A.節(jié)點電壓的常系數(shù)微分方程

B.節(jié)點電壓的線性代數(shù)方程C.節(jié)點電壓的非線性代數(shù)方程

D.節(jié)點電壓的時變系數(shù)微分方程52預測練習7、切除節(jié)點i、j之間的一條輸電線路時，系統(tǒng)節(jié)點導納矩陣中變化的元素是（）8、電力系統(tǒng)的等值模型中發(fā)電機模型：（）A.由它的端電壓和輸出功功率來表示；B.由一個恒功率或負荷電壓靜態(tài)特性表示；C.是一個分布參數(shù)的電路，可用一個集中參數(shù)的

型等值電路表示；D.通常用集中參數(shù)的

型等值電路表示。53預測練習9、原網(wǎng)絡節(jié)點增加一條接地支路，節(jié)點導納矩陣如何變化？（）A.節(jié)點導納矩陣階數(shù)不變，只有自導納

發(fā)生變化B.節(jié)點導納矩陣階數(shù)不變，互導納、自導納發(fā)生變化C.節(jié)點導納矩陣也增加一階10、電力系統(tǒng)計算機潮流計算中，關于節(jié)點類型正確的說法是（）A.發(fā)電機節(jié)點一定是PV節(jié)點或平衡節(jié)點，負荷節(jié)點一定是PQ節(jié)點；B.PV節(jié)點即已知節(jié)點無功功率和電壓相角，求有功功率和電壓幅值；C.發(fā)電機節(jié)點一般是PV節(jié)點或平衡節(jié)點，但特定情況下也可能轉換為PQ節(jié)點，不管有無無功電源，負荷節(jié)點任何情況下不能選為PV節(jié)點；D.當發(fā)電機打到無功出力極限時，發(fā)電機節(jié)點可選為PQ節(jié)點，有一定無功電源的負荷也可以選為PV節(jié)點?！痘瘖y品術語》起草情況匯報中國疾病預防控制中心環(huán)境與健康相關產(chǎn)品安全所一、標準的立項和下達時間2006年衛(wèi)生部政法司要求各標委會都要建立自己的術語標準。1ONE二、標準經(jīng)費標準研制經(jīng)費：3.8萬三、標準的立項意義術語標準有利于行業(yè)間技術交流、提高標準一致性、消除貿(mào)易誤差，作為標準體系中的基礎標準，術語標準在各個領域的標準體系中均起著重要的作用。隨著我國化妝品衛(wèi)生標準體系建設逐步加快，所涉及的術語和定義的數(shù)量也在迅速增長，在此情形下，化妝品術語標準的制定就顯得尤為重要。四、標準的制訂原則1.合法性遵守《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例》、《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例實施細則》中關于化妝品的定義。2.協(xié)調(diào)性直接引用或修改采用的方式，與相關標準中的術語和定義相協(xié)調(diào)。3.科學性對于沒有國標或定義不統(tǒng)一的術語，在定義時體現(xiàn)科學性的原則。4.實用性在標準體系中出現(xiàn)頻率較高，與行業(yè)聯(lián)系較緊密的術語優(yōu)先選用。五、標準的起草經(jīng)過

第一階段：資料搜集

搜集國內(nèi)外相關法規(guī)、標準、文獻并對國外文獻如美國21CFR進行翻譯。第二階段：2007年末形成初稿

初稿內(nèi)容包括一般術語、衛(wèi)生化學術語、毒理學術語、微生物術語、產(chǎn)品術語、人體安全和功效評價術語，常用英文成份術語等７部分。第三階段：專家統(tǒng)稿1.2007年12月第一次專家統(tǒng)稿會（修訂情況：1.在結構上增加原料功能術語、相關國際組織和科研機構等內(nèi)容；2.在內(nèi)容上增加一般術語、產(chǎn)品術語的種類，將化妝品行業(yè)的新產(chǎn)品類別納入本標準；3.對于毒理學、衛(wèi)生化學、微生物學術語進行修改；4.刪除與化妝品聯(lián)系不緊密、無存在必要的常用英文成分術語。2.2009年1月第二次專家統(tǒng)稿會會議意見：1.修改能引用國家標準的盡量引用國家標準；對存在歧義的個別用詞進行修改。2.刪除由于本標準中的“產(chǎn)品術語”一章和香化協(xié)會所制定的某個標準存在重復，因此刪除“產(chǎn)品術語”一章的內(nèi)容；對“原料功能術語”的內(nèi)容進行梳理，刪除了20余條內(nèi)容。3.增加專家建議增加“化妝品限用物質(zhì)”等若干項術語。第四階段：征求意見2009年2月面向全國公開征求意見。第五階段：征求意見的處理與形成送審稿。在征求意見的處理階段再次征求了相關專家的意見。六、標準的內(nèi)容依據(jù)1.《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例》、《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例實施細則》;2.《化妝品衛(wèi)生規(guī)范》;3.美國21CFR；4.相關領域國家標準如：GB5296.3-2008消費品使用說明化妝品通用標簽，GB/T14666-2003分析化學術語等；5.國內(nèi)外化妝品的相關文獻，如《化妝品監(jiān)督管理及安全性評價》等。七、標準的結構和主要內(nèi)容（一）結構：1.范圍2.一般術語3.毒理學試驗方法術語4.衛(wèi)生化學檢驗方法術語5.微生物檢驗方法術語6.人體安全性和功效性評價術語7.常用原料術語8.縮寫9.中英文索引（二）主要內(nèi)容：1).一