文档介绍：第二章电力系统各元件的特性和数学模型
、变换、输送、消费电能的四大部分的特性和数学模型
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系统等值模型的基本概念
电力系统分析和计算一般只需计及主要元件或对所分析问题起较大作用的元件参数及其数学模型。
对电力系统稳态及暂态分析计算有关的元件,包括输电线路、电力变压器、同步发电机和负荷。
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系统等值模型的基本概念
元件参数:表述元件电气特征的参量,元件特征不同,其表述特征的参数亦不同,如线路参数为电阻、电抗、电纳、电导,变压器除上述参数外还有变比,发电机有时间常数等。
根据元件的运行状态,又可分为静态参数和动态参数,定参数和变参数等。总之,元件特征不同,运行状态不同,其参数亦是多种多样的,因此,表示同一元件的模型也会不同。
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系统等值模型的基本概念
数学模型:元件或系统物理模型(物理特性)的数学描述,根据元件特征、运行状态及求解问题不同,数学模型可分为:描述静态(或稳态)问题的代数方程和描述动态(或暂态)问题的微分方程、描述线性系统的线性方程和非线性系统的非线性方程、定常系数方程和时变系数方程、描述非确定性过程的模糊数学方程及利用人工智能和神经元技术的网络方程等。
元件的数学模型描述了元件的特性,而由各种元件构成的系统的数学模型则是各元件数学模型的有机组合和相互作用。
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系统等值模型的基本概念
电力系统分析和计算的一般过程
首先将待求物理系统进行分析简化,抽象出等效电路(物理模型);
然后确定其数学模型,也就是说把待求物理问题变成数学问题;
最后用各种数学方法进行求解,并对结果进行分析。
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直流稳态
交流稳态
暂态
图2-1 输电线路等值电路
例: 输电线路模型
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复功率的符号说明:
取
滞后功率因数为正,感性无功
负荷运行时,所吸取的无功功率
超前功率因数为负,容性无功
滞后功率因数为正,感性无功
发电机运行时,所发出的无功功率
超前功率因数为负,容性无功
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N
S
+
隐极式
结构特点:转子是长圆柱形,气隙较为均匀,转子表面有大齿和小齿之分。一对极,由汽轮机拖动,称汽轮发电机
高速
第一节发电机组的运行特性和数学模型
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N
S
N
S
+
凸极式
结构特点:转子是扁盘状,转子表面有明显凸出的磁极,气隙为不均匀。多对极,通常由水轮机拖动,称水轮发电机
低速
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