电力系统分析复习(9)

第一部分 电力系统稳态分析

2F1?2.5?0.25PG1?0.0014PG1 （t/h） 2F2?5.0?0.18PG2?0.0018PG2 （t/h）

它们的有功功率的上下限分别为：

20MW?PG1?100MW ，20MW?PG2?100MW

试求负荷为100 MW时，两台发电机组间的最优分配方案。 解：两台机组的耗量微增率分别为：

dF?1?1?0.25?0.0028PG1

dPG1?2?dF2?0.18?0.0036PG2 dPG2??1??2根据最优分配的等耗量微增率准则应该有： ?

P?P?PG2L?G1代入参数得到方程组：

??0.25?0.0028PG1?0.18?0.0036PG2 ?P?P?100?G1G2?求解方程组则 PG1?45.3MW，PG2?54.7MW。满足发电机的发电极限范围。

例 5-2: 系统中发电机组的容量和它们的调差系数分别为：

水轮机组：100MW/台 ? 7台, ?? = 2； 汽轮机组：200MW/台 ? 4台，?? = 3； 50MW/台 ? 5台, ?? = 3； 100MW/台 ? 8台，?? = 3.5； 其它容量汽轮机组等效为1500MW，?? = 4。系统总负荷为3500MW，KL* = 1.5 。若全部机组都参加调频，当负荷增加1% 时，试计算系统频率下降多少？ 解：先计算系统发电机的KG

?KG??

?100?750?5200?4100?81500?????2607.143MWHZ

0.02?500.03?500.03?500.035?500.04?501.5?3500?105MWHZ 50PGN?100?%fN

计算负荷的KL KL?KL*PLNfN?全部机组都参加调频时，KS??KG?KL?2607.143?105?2712.143MWHZ

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电力系统分析学习指导与习题集

?KS??

即全部机组都参加调频，当负荷增加1% 时，频率将下降0.0129 HZ 。

?P350?01%?PL??f??L????0.012H9ZK2712.143?f S

例 5-3: A ，B两系统并联运行，A系统负荷增大500MW时，B系统向A系统输送的交换

功率为300MW，如这时将联络线切除，则切除后，A系统的频率为49Hz，B系统的频率为50Hz，试求：

（1）A，B两系统的系统单位调节功率KA，KB； （2）A系统负荷增大750MW，联合系统的频率变化量。 解：

（1）联络线切除前得 ??Pab??KB?PA?KA?PB?500K????300

KA?KBKA?KB故 2KB?3KA ① 联络线切除后

解法一： 设f为负荷增大后联络线切除前系统频率，fA，fB分别为联络线切除后A，B系统频率。则

??300?KA(fA?f)　 ② ?300?K(f?f)　　　　　　 ③?BB 由②和③得

300300?fA???fB KAKB300300??fB?fA?1 ④ KAKB将①代入④式得 KA?500MW/Hz, KB?750MW/Hz

解法二： 因负荷变化前联合系统频率等于联络线切除后B系统得频率，即50Hz。 故 KA???PA500??500(MW/Hz)，代入① ?fA1得 KB?750MW/Hz

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第一部分 电力系统稳态分析

（2）?f???PA??PB?750???0.6(Hz)

KA?KB500?750故A系统负荷增大150MW时，联合系统频率下降0.6Hz。

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电力系统分析学习指导与习题集

第六章 电力系统的无功功率和电压调整

一、基本要求

掌握电力系统的无功功率电源及其特点，电力系统的无功功率平衡；了解电力系统的

电压管理的方法和要求；掌握电力系统各种调压措施的原理、特点及计算方法。 二、 重点内容

1、 无功功率电源

电力系统有功功率电源是发电机。无功功率电源除了发电机外，还有调相机、电容器和静止补偿器。

调相机、电容器和静止补偿器统称为无功补偿装置。调相机实质上就是只能发出无功功率的发电机，通过调节励磁电流可以向系统发出或吸取无功功率；并联电容器可以向系统发出无功功率；静止补偿器既可向系统发出无功功率，也可吸取无功功率。目前，系统多采用并联电容器进行无功功率的补偿。 2、 电压管理

电力系统结构复杂，负荷众多，不可能对系统中每一点的电压都进行监视和调整。电力系统可以通过监视和调整中枢点的电压来达到调压的目的。所谓中枢点就是指电力系统中反映电压水平的节点，如主要发电厂母线和枢纽变电所母线。我们可以根据负荷对电压的要求以及供电线路上的电压损耗来确定中枢点的电压偏移范围。如果控制了系统中枢点的电压偏移，也就控制住了系统中大部分节点的电压偏移，实现了电压管理。 3、 调压措施

（1）借改变发电机端电压调压

各种调压手段中，首先应考虑调节发电机电压，因为这种调压措施不需增加任何附加设备，简单、经济。但它的缺点是可调节范围有限，对于电气距离较远的负荷调压效果较差。

（2）借改变变压器变比调压

通过合理的选择变压器的分接头可以达到良好的调压目的。对无功功率供应充裕的系统，改变有载调压变压器分接头进行调压，是目前常用的、有效的调压措施。

（3）借并联无功补偿设备调压 根据系统负荷的需要，装设并联补偿设备——电容器、调相机和静止补偿器进行调压。尽管这种调压措施需要增设专门的补偿设备，增大投资，但是对于无功功率不足的系统应优先采用。采用无功功率的就地补偿可以降低网络损耗，因此系统中大量采用并联无功补偿设备进行调压。 （4）借串联电容器调压

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第一部分 电力系统稳态分析

作为调压措施，串联补偿电容器由于设计、运行等方面的原因，目前很少使用。 三、例题分析

例6-1: 一台降压变压器变比为110?2?2.5%kV/6.3kV，变压器阻抗归算到高压侧为：

~R?2.44?，X?40?。 当变压器末端负荷最大Smax?28?j14MVA时，变压器首端电

~压为110kV ；当变压器末端负荷最小Smin?10?j6MVA时，变压器首端电压为113kV 。 为了保证变压器低压侧电压保持在6kV~6.6kV范围内，请选择变压器分接头。

110kV113kV~Smax?28?j14MVA2.44?j40?~Smin?10?j6MVA

解：1、首先计算变压器中的电压损耗

（1）最大负荷时：?Umax?（2）最小负荷时：?Umin2、计算分接头电压

（1）最大负荷时，变压器电压损耗大，低压侧电压不能低于6kV，因此变比k应当

PR?QX28?2.44?14?40??5.7kV U110PR?QX10?2.44?6?40???2.34kV

U110U1max??Umax110?5.7??17.38

66?k?6.3?109.k4V 变压器高压侧分接头电压 U1max

K?（2）最小负荷时，变压器电压损耗小，低压侧电压不能高于6.6kV，因此变比k应当

U1min??UMIN113?2.34??16.77

6.66.6 变压器高压侧分接头电压 U1min ?k?6.3?105.k6VK?（3）变压器高压侧分接头电压取两者的平均值

U1?U1max?U1min109.4?105.6??107.5kV

22考虑到变压器高压侧的分接头有五个，分别为：115.5 kV、112.75 kV、110 kV、107.25 kV、104.5 kV，所以选择最接近的分接头107.25kV 。 3、校验选择结果

按照所选择的分接头计算变压器低压侧电压

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