淺談電力系統(tǒng)分析的基本概念

馬路遙 魏穎* 沈陽工學(xué)院 信息與控制學(xué)院

電力系統(tǒng)分析的基本概念是電氣類、機(jī)電類專業(yè)知識課的基礎(chǔ)入門知識，掌握電力系統(tǒng)分析的基本概念是從事電力系統(tǒng)工作的專業(yè)技術(shù)人員必備知識。

1 電力系統(tǒng)的組成

電力系統(tǒng)的組成是由生產(chǎn)電能的發(fā)電機(jī)、輸送電能的輸電線路、分配與升降電能的變壓器、消費(fèi)電能的用電設(shè)備聯(lián)系在一起而組成的一個整體。當(dāng)然在電力系統(tǒng)中有一些輔助部分不可忽視，其作用是為了保證電力系統(tǒng)的正常安全、可靠經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，在這個過程中還需要各種信號控制、調(diào)度監(jiān)測等其他設(shè)備。動力系統(tǒng)的組成主要是由電力系統(tǒng)和火電廠的汽輪機(jī)及熱用戶、水電廠的水輪機(jī)和水庫動力系統(tǒng)及其他共同組成。電網(wǎng)是由電力系統(tǒng)中輸送電能的線路和分配、升降電壓的變壓器而構(gòu)成的。

為了符合電子技術(shù)時代的發(fā)展，在單個的交流系統(tǒng)中或者多個電力系統(tǒng)中加入了直流輸電系統(tǒng)，構(gòu)成了交直流聯(lián)合系統(tǒng)大大提高了供電穩(wěn)定性。該交直流聯(lián)合系統(tǒng)是由交流系統(tǒng)、換流站點(diǎn)和直流輸電線路而組成。

2 電力系統(tǒng)運(yùn)行滿足的基本要求

電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求主要有以下幾點(diǎn)分別是：在電力系統(tǒng)中突然受到某一因素導(dǎo)致供電終止，致使人民的生活秩序受到影響且在嚴(yán)重的環(huán)境中導(dǎo)致人身、設(shè)備受到嚴(yán)重的危險(xiǎn)及損失所以我們要保證供電的可靠性。

供電可靠性根據(jù)停電時滿足部分負(fù)荷的要求，應(yīng)有選擇性地向用戶供電并根據(jù)停電的程度將負(fù)荷分為三個等級。若因?yàn)橥ｋ娫斐扇藛T傷亡、設(shè)備損壞、生產(chǎn)廠間長期不能恢復(fù)供電致使人民的生活發(fā)生混亂為一級負(fù)荷；因長期的停電使社會大面積的減產(chǎn)從而影響到人民生活為二級負(fù)荷；在一些人口不密集、工廠較小數(shù)量不多的區(qū)間發(fā)生停電為三級負(fù)荷；面對二、三級負(fù)荷時供電電能不足應(yīng)優(yōu)先保證二級負(fù)荷運(yùn)行，以免造成嚴(yán)重的停電事故發(fā)生。

我國的工頻為50Hz，當(dāng)電能的頻率發(fā)生變化時會使電氣設(shè)備發(fā)生不正常的運(yùn)行嚴(yán)重時會造成設(shè)備的損壞，因此我們要保證良好的電能質(zhì)量我國規(guī)定在正常的運(yùn)行條件下頻率允許偏移量為正負(fù)0.2到正負(fù)0.5之間，在35Kv及以上電壓等級為額定值的正負(fù)5%、10Kv及以下電壓等級為額定值的正負(fù)7%。

3 電力系統(tǒng)的接線方式

電力系統(tǒng)的接線方式按供電的可靠性可分為以下兩種：從單條線路獲得電能的負(fù)荷設(shè)備接線方式為無備用接線方式，根據(jù)其在實(shí)際的應(yīng)用中單回路的可以分為放射式、干線式和鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)；可以從兩條回路及以上的線路回路中獲得電能的負(fù)荷設(shè)備接線方式為有備用接線方式，根據(jù)其在實(shí)際的應(yīng)用中雙回路可以分為放射式、干線式、鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)、環(huán)式網(wǎng)絡(luò)和兩端供電網(wǎng)絡(luò)。

無備用的接線方式不適用一級負(fù)荷及比重比較大的場合，主要優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、操作簡單，主要缺點(diǎn)是供電可靠性差且在線路較長時線路末端電壓偏低。有備用的接線方式適用范圍廣主要優(yōu)點(diǎn)是供電可靠性高、電壓質(zhì)量高和運(yùn)行穩(wěn)定，主要缺點(diǎn)是雙回路的放射式、干線式、鏈?zhǔn)骄W(wǎng)路在實(shí)際投入應(yīng)用中經(jīng)濟(jì)代價較高。環(huán)形網(wǎng)路在實(shí)際運(yùn)行中調(diào)度復(fù)雜并且在故障時的電壓質(zhì)量極差，在投入運(yùn)行中必須使電路中要有兩個及兩個以上的獨(dú)立電源并且要考慮電源與各負(fù)荷區(qū)間的相對位置。

在電力系統(tǒng)中將星形構(gòu)造的變壓器或發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)將與其連接的為電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)，電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式影響著各個用電負(fù)荷設(shè)備的穩(wěn)定性。電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式可以分為以下兩大類：在某一瞬間系統(tǒng)發(fā)生故障且這種故障短路電流很大、為防止設(shè)備損壞必須迅速切除這種故障的方式為中性點(diǎn)直接接地，該方式的供電可靠性低特別適用高壓和超高壓電網(wǎng)中在我國10Kv及其以上的電壓網(wǎng)絡(luò)中都采用這種方式。

在電力系統(tǒng)中發(fā)生突變造成故障且為了保持電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，讓故障在一段時間內(nèi)不構(gòu)成回路的方式為中性點(diǎn)非直接接地。中性點(diǎn)非直接接地應(yīng)用范圍較廣且供電可靠性高、絕緣水平的要求也高。

4 電力系統(tǒng)的負(fù)荷

在電力系統(tǒng)中所有的負(fù)荷用戶所消耗的電功率就是電力系統(tǒng)的負(fù)荷也稱之為綜合用電負(fù)荷，且綜合用電負(fù)荷在電力系統(tǒng)的電網(wǎng)中傳輸會有能量的損耗也就是網(wǎng)絡(luò)損耗，二者能量之和就是各個發(fā)電廠向外傳送的總功率也就是給系統(tǒng)的供電負(fù)荷，在發(fā)電廠內(nèi)為了保證電廠內(nèi)的負(fù)荷設(shè)備的正常運(yùn)行且廠區(qū)其他用電設(shè)備消耗的功率為廠用電；電力系統(tǒng)的發(fā)電負(fù)荷就是上述二者消耗總功率之和。

5 結(jié)語

在我國正大力發(fā)展、大力變革電力系統(tǒng)的新形勢下，應(yīng)大量儲備、培養(yǎng)、發(fā)展電力系統(tǒng)及其輸變電工程的人才，使其掌握硬性的專業(yè)基礎(chǔ)知識也要提高創(chuàng)新能力努力促使全國電網(wǎng)互聯(lián)，并讓自動化電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)可靠性越來越高，提高人民日常生活水平并使國民經(jīng)濟(jì)更好的發(fā)展。

[1]李曉明,電力系統(tǒng)幾個基本概念的分析與探討 [J] 2009（10）：130-132.

[2]王敏，汪興強(qiáng)，李生虎，“電力系統(tǒng)分析”學(xué)習(xí)的關(guān)鍵知識點(diǎn) [J] 2008（4）：52-56.