浅谈电力系统分析的基本概念

2018-12-21马路遥魏颖沈阳工学院信息与控制学院

数码世界 2018年5期

马路遥魏颖* 沈阳工学院信息与控制学院

电力系统分析的基本概念是电气类、机电类专业知识课的基础入门知识，掌握电力系统分析的基本概念是从事电力系统工作的专业技术人员必备知识。

1 电力系统的组成

电力系统的组成是由生产电能的发电机、输送电能的输电线路、分配与升降电能的变压器、消费电能的用电设备联系在一起而组成的一个整体。当然在电力系统中有一些辅助部分不可忽视，其作用是为了保证电力系统的正常安全、可靠经济地运行，在这个过程中还需要各种信号控制、调度监测等其他设备。动力系统的组成主要是由电力系统和火电厂的汽轮机及热用户、水电厂的水轮机和水库动力系统及其他共同组成。电网是由电力系统中输送电能的线路和分配、升降电压的变压器而构成的。

为了符合电子技术时代的发展，在单个的交流系统中或者多个电力系统中加入了直流输电系统，构成了交直流联合系统大大提高了供电稳定性。该交直流联合系统是由交流系统、换流站点和直流输电线路而组成。

2 电力系统运行满足的基本要求

电力系统运行的基本要求主要有以下几点分别是：在电力系统中突然受到某一因素导致供电终止，致使人民的生活秩序受到影响且在严重的环境中导致人身、设备受到严重的危险及损失所以我们要保证供电的可靠性。

供电可靠性根据停电时满足部分负荷的要求，应有选择性地向用户供电并根据停电的程度将负荷分为三个等级。若因为停电造成人员伤亡、设备损坏、生产厂间长期不能恢复供电致使人民的生活发生混乱为一级负荷；因长期的停电使社会大面积的减产从而影响到人民生活为二级负荷；在一些人口不密集、工厂较小数量不多的区间发生停电为三级负荷；面对二、三级负荷时供电电能不足应优先保证二级负荷运行，以免造成严重的停电事故发生。

我国的工频为50Hz，当电能的频率发生变化时会使电气设备发生不正常的运行严重时会造成设备的损坏，因此我们要保证良好的电能质量我国规定在正常的运行条件下频率允许偏移量为正负0.2到正负0.5之间，在35Kv及以上电压等级为额定值的正负5%、10Kv及以下电压等级为额定值的正负7%。

3 电力系统的接线方式

电力系统的接线方式按供电的可靠性可分为以下两种：从单条线路获得电能的负荷设备接线方式为无备用接线方式，根据其在实际的应用中单回路的可以分为放射式、干线式和链式网络；可以从两条回路及以上的线路回路中获得电能的负荷设备接线方式为有备用接线方式，根据其在实际的应用中双回路可以分为放射式、干线式、链式网络、环式网络和两端供电网络。

无备用的接线方式不适用一级负荷及比重比较大的场合，主要优点是运行经济、操作简单，主要缺点是供电可靠性差且在线路较长时线路末端电压偏低。有备用的接线方式适用范围广主要优点是供电可靠性高、电压质量高和运行稳定，主要缺点是双回路的放射式、干线式、链式网路在实际投入应用中经济代价较高。环形网路在实际运行中调度复杂并且在故障时的电压质量极差，在投入运行中必须使电路中要有两个及两个以上的独立电源并且要考虑电源与各负荷区间的相对位置。

在电力系统中将星形构造的变压器或发电机的中性点将与其连接的为电力系统的中性点，电力系统的中性点运行方式影响着各个用电负荷设备的稳定性。电力系统中性点的运行方式可以分为以下两大类：在某一瞬间系统发生故障且这种故障短路电流很大、为防止设备损坏必须迅速切除这种故障的方式为中性点直接接地，该方式的供电可靠性低特别适用高压和超高压电网中在我国10Kv及其以上的电压网络中都采用这种方式。

在电力系统中发生突变造成故障且为了保持电力系统稳定运行，让故障在一段时间内不构成回路的方式为中性点非直接接地。中性点非直接接地应用范围较广且供电可靠性高、绝缘水平的要求也高。

4 电力系统的负荷

在电力系统中所有的负荷用户所消耗的电功率就是电力系统的负荷也称之为综合用电负荷，且综合用电负荷在电力系统的电网中传输会有能量的损耗也就是网络损耗，二者能量之和就是各个发电厂向外传送的总功率也就是给系统的供电负荷，在发电厂内为了保证电厂内的负荷设备的正常运行且厂区其他用电设备消耗的功率为厂用电；电力系统的发电负荷就是上述二者消耗总功率之和。