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总 体 概 述 华南理工大学电力学院 李 晓 华 2005-06 讲解主要内容 结合继电保护，讲讲基本概念、数学模型、分析方法以及基本结论 电力系统元件特性与参数（基础） 标么值 潮流分析 调频调压 稳定与振荡分析 故障分析（重点） 电力系统元件特性与参数 如何将实际的物理电力系统抽象为数学方法进行描述？ 电力系统各元件的物理基本结构是怎样的？ 可以采用那些参数进行表征元件特性（电气、机械）？ 各个参数受哪些因素影响? 如何用参数构建等值电路（描述物理结构）？ 元件电气特性如何？ 稳态分析、暂态分析中元件如何建模？各自有什么特点？ 元件电气特性对继电保护的要求/影响？ 标么值 电力系统为何要引入标么制？ 标么制是怎么回事？ 电力系统的等值电路如何?（己讲） 标么制下，电力系统的等值电路如何? 如何正确实用标么制？应遵循什么规律？ 多电压等级时，标么值如何计算? 潮流分析 什么是电力系统潮流? 潮流研究目的？ 潮流研究有何特点？（与电路原理的分析方法有何区别？ ） 潮流分布中有何重要物理特征？有些什么重要结论？ 调压 电压偏移的影响？ 电力系统为何总存在电压偏移？ 电压控制对设计、运行、继电保护的要求？ 电力系统的电压水平取决于什么？ 控制电压的措施对继电保护影响？ 调频 频率偏移的影响？ 电力系统为何总存在频率偏移？ 频率稳定对设计、运行、继电保护的要求？ 电力系统的频率取决于什么？（有功平衡） 稳定与振荡分析 电力系统暂态过程特点？ 什么是电力系统静态稳定？ 什么是电力系统暂态稳定？ 什么是等面积定则和极限切除角？ 稳定问题对继电保护的要求？ 振荡特性？ 失步特性？ 故障分析 对称分量分析基本原理 大电流接地电力系统中发电机、变压器、线路的零序阻抗、等值电路及其特点 电力系统不对称故障的分析计算（含故障处、非故障处、非全相） 各种接地系统中不同故障的电流、电压特点 带过渡电阻的故障相量分析 振荡与短路的区别 预备知识 电力系统基础知识构架 电力系统基本方法构架 电力系统基础知识特点 电力系统与继电保护的关系 继电保护与电力系统的关系 几个基本概念 相量的概念 单相与三相问题 有功功率P与无功功率Q 复功率方向的说明 电力系统分析方法构架 电力系统基础知识特点 工程类专业知识 应用背景强：实践?－理论 研究性强：什么问题？怎么解决？优缺点？ 分析方法：问题－建模－方法－结果－结论 基础知识：解析数学、电路理论、电机学… 服务对象：继电保护、电力系统自动化… 电力系统与继电保护的关系 电力系统的特点： 过渡过程十分短暂：控制操作自动化程度高。 必须借助自动装置对电力系统进行控制： 继电保护装置(故障、异常工况) 远动装置 减载装置 同期装置 励磁装置 ?? 继电保护与电力系统的关系 保护的改进是基于对电力系统更深层次的理解和信息的深入挖掘的基础上的。 故障分析 传统的保护：山脚下的救护车 元件特性分析＋预测技术＋诊断技术… 控制型保护：山顶上加护栏，山脚下有救护车 其他元件的冗余/辅助信息 网络型保护：全局性、精度高… 相量的概念（稳态） 相量分析 电力系统处于稳态，能够用相量分析 满足条件： 节点电压幅值、频率、相位不随时间变化 线路电流幅值、频率、相位不随时间变化 单相与三相问题 单相传输系统具有功率的脉动特性。 在一对称三相系统中瞬时的三相功率是非脉动的，并等于每相实功率的三倍。瞬时三相功率恒定是三相系统超过单相系统的主要优点。其重要的表现是三相发电机与三相电动机具有恒定的转矩特性。 单相与三相问题 对称三相系统的单相分析法 对称三相系统的稳态运行情况，实际上只要进行其中某一相（如a相）的计算，而其他两相即b和c相的电流和电压根据相序关系易于求得。 电力稳态分析中均采用单相分析法 电力系统中不对称问题如故障，通常利用序量分解为三个对称单相，亦采用单相分析法 有功功率P与无功功率Q 有功功率P规定为Pp的平均值，其物理意义是无源网络中等效电阻的耗能速率。可看作被传送的有用功率，它的大小与功率因数相关。 无功功率Q定义为PQ的顶值，PQ在线路上往返传送，平均值为零，所以是没有做功的功率（无消耗）。但不是无用的功率，它为建立电场和磁场所必需。其物理意义是无源网络中等效电抗与外电源的电能量交换速度，表征了电抗和电容储存和释放场能的过程。 复功率方向的说明 建议参考书籍－电力系统分析 何仰赞主编，电力系统分析，华中科技大学出版社 Prabha Kundur， Power system stability and control，中国电力出版社 余耀南著，何大愚等译，动态电力系统，水利电力出版社 袁季修编，电力系统安全稳定控制，中国电力出版社 韩祯祥主编，《电力系统分析》，浙江大学出版社 … 建议参考书籍