电力系统分析基础PowerSystemAnalysisBasis（二）梁海峰hfliang@ncepu.edu.cn教一楼305室Tel：2108第二章电力系统各元件的数学模型1、发电机的数学模型2、变压器的参数和数学模型3、电力线路的参数和数学模型4、电抗器和负荷的数学模型5、电力网的数学模型§2.1发电机的数学模型铭牌参数：额定容量SN，一、数学模型PN，功率因数COSN，UN，电抗百分值X%电阻：小，忽略G2XGUNUNXG%100%ZNZN3INSN电抗：22XG%UNXG%UNXG%UNcosNXG1001001003INSNPNjXG机端机端机端等P+jQP值E电GU路§2.1发电机的数学模型调负荷——原动机转速（汽门、导水翼）唯一的注入功率元件调电压——励磁二、同步发电机的允许运行范围XdEqnINjINXdEqnUNUNINEUqPsinXd§2.1发电机的数学模型定子绕组：IN为限—S园弧Eqn转子绕组：ife励磁电流为限—F园弧受限条件Xd原动机出力：额定有功功率—BC直线其它约束：静稳、进相导致漏磁引起温升—T弧进相运行时受定子端部发热限制受原动机出力限制定子绕组不超过额定电流励磁绕组不超过额定电流留稳定储备§2.3电力线路的参数和数学模型一.线路的结构架空线：导线、避雷器、杆塔、绝缘子、金具电力线路电缆线：导线、绝缘层、保护层1、导线要求：导电好、机械强度大、抗腐蚀能力强铝—L—常用，机械强度不够，钢芯铝线钢—G—导电性差，做避雷线材料铜—T—最好，但贵铝合金—HL§2.3电力线路的参数和数学模型排列：1、6、12、18普通型：LGJ铝/钢比5.6—6.0多股线绞合—J加强型：LGJJ铝/钢比4.3—4.4轻型：LGJQ铝/钢比8.0—8.1LGJ-400/50—数字表示截面积结构扩大直径，不增加截面积LGJK-扩径导线—K300相当于LGJQ-400和普通钢芯相区别，支撑层6股分裂导线——每相分成若干根，相互之间保持一定距离400-500mm,防电晕，减小了电抗，电容增大四分裂导线§2.3电力线路的参数和数学模型2.杆塔木塔——已不用钢筋混凝土塔—单杆、型杆结构铁塔—用于跨越，超高压输电、耐张、转角、换位。独根钢管—城市供电直线杆塔—线路走向直线处，只承受导线自重耐张杆塔—承受对导线的拉紧力转向杆塔—用于线路转弯处作用分换位杆塔—减少三相参数的不平衡终端杆塔—只承受一侧的耐张力，导线首末端跨越杆塔—跨越宽度大时，塔高：100—200米§2.3电力线路的参数和数学模型§2.3电力线路的参数和数学模型§2.3电力线路的参数和数学模型§2.3电力线路的参数和数学模型§2.3电力线路的参数和数学模型§2.3电力线路的参数和数学模型ABC§2.3电力线路的参数和数学模型§2.3电力线路的参数和数学模型3.绝缘子和金具要求：足够的电气与机械强度、抗腐蚀材料：瓷质与玻璃质元件绝缘子类型：针式（35KV以下），悬式（35KV以上）片数：35KV，110KV，220KV，330KV，500KV37131924作用：连接导线和绝缘子线夹：悬重、耐张金具导线接续：接续、联结保护金具：护线条、预绞线、防震锤、阻尼线绝缘保护：悬重锤§2.4电力系统的负荷和负荷模型一．电力系统的负荷1、电力系统的总负荷：系统中所有用电设备消耗功率的总和。2、电力系统的综合用电负荷：将工业、农业、邮电、交通运输业、市政、商业以及城乡居民所消耗的功率相加得到的负荷值。3、电力系统的供电负荷：各发电厂供出的功率之和，等于综合用电负荷加上电力网的功率损耗。4、电力系统的发电负荷：系统中各发电机应发的功率总和，等于供电负荷加上发电厂本身消耗的功率（厂用电）。§2.4电力系统的负荷和负荷模型二．负荷曲线：用曲线描述某一时间段内负荷随时间变化的规律1.日负荷曲线:制定发电计划的依据一天的总耗电量日平均负荷2424Ad1AdPdtPPdtav024240负荷率km最小负荷系数PavPminkmPmaxPmax(a）钢铁工业负荷；(b)食品工业负荷；(c)农村加工负荷；(d)市政生活负荷2.年最大负荷曲线：描述一年内每月（或每日）最大有功功率负荷变化的情况3.年持续负荷曲