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潮流计算
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课程内容安排
潮流计算的目的意义
准备知识:交流电路
潮流计算的数学模型
潮流计算的工程化技术
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潮流计算的目的意义——稳态分析的基础
按时间尺度分类电力系统的动态
us~s
电力系统各个元件中电场和磁场以及相应的电压和电流的变化过程
电磁暂态
s~15s
发电机和电动机电磁转矩变化引起的电机转子机械运动变化过程
机电暂态
新的稳态
旧的稳态
所有由扰动导致的动态过程都结束了,电力系统恢复到一个新的稳定平衡点。
>min
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从数学建模的角度阐述暂态过程为何细分为电磁暂态和机电暂态?
快慢动态解耦,对一个系统的动态过程进行描述时,一般分别描述其快动态过程和慢动态过程。在考虑快动态过程时,忽略慢动态过程,将慢动态状态量简化为恒定参数;在考虑慢动态过程时,忽略快动态过程,将描述快动态的微分方程退化为代数方程。
电力系统是一个包含多个时间尺度动态过程的混合大系统。如发电机同时包含转子的机械动态和绕组线圈的电磁动态等。一般而言,电磁动态在时间尺度上要远快于机械动态,即电感线圈内电流的变化要远快于发电机转子转速变化。
正是基于快慢动态解耦的数学建模思想,仅描述电磁动态而忽略机械动态的暂态分析为电磁暂态;仅描述机械动态而忽略电磁动态的暂态分析为机电暂态。
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忽略动态过程
潮流计算的目的意义——稳态分析的基础
忽略动态过程,求解代数方程,确定平衡点
平衡点
运动过程
平衡点
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潮流计算的目的意义——潮流计算的主要作用
潮流计算
电网规划
静态安全分析
求解电网的运行状态,包括各母线的电压、线路的功率分布以及功率损耗
确定如何扩建电力网络,以达到规划周期内所需要的输电能力,并使输电系统的费用最小
对预想事故进行模拟和分析,可以校核预想事故下的电力系统安全性
预测干扰后、动态过程结束后的未来稳态
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潮流计算的目的意义——潮流计算的主要思路
潮流计算的目标
电网扰后稳定运行状态
母线的电压(关键)
线路的功率分布
电网的功率损耗
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潮流计算的目的意义——潮流计算的主要思路
实现潮流计算的关键技术问题
求取母线电压
构建描述电网稳态的代数方程
找到符合工程实际的已知量
适合工程应用的代数方程解法
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准备知识:交流电路——回顾交流电路理论
利用交流电路理论构建描述电网稳态平衡点的代数方程
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准备知识:交流电路——交流电路的相量法
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把时域问题变为复数问题
正弦信号用复数表示后进行电路分析的方法称为相量法