EEE406 Power System Analysis（学习整理 Week 1）

2024-05-26 15:37:40

1.1 Power system 总览

PE系统的组件：Generation（Steam、Hydro、Gas）、Transmission（Transmission Line/Tower、Main intake substation 变电站）、Distribution（Overhead line/pole、Distribution Substation）

变电站 Substation：

相关术语：

a）Bus_总线：电力系统中各部件的集合点；总线/母线是由电阻可忽略不计的铜或铝制成的导体；在一些总线上，电力被注入到网络中，而在另一些总线上，电力由系统负载来抽取（类似于一个节点，可以从这个节点把电力注入，然后遍布网络，有些类似于KCL的电流规律）

b）Infinite bus：一个电压和频率保持恒定的大系统，独立于同步机和母线之间的功率交换，独立于同步机的励磁（？没看懂）

c）Per phase analysis：一个平衡的三相系统总是在每相的基础上分析，考虑一个三相线路和中性点

d）Single line diagram：单线图是电力系统的图解表示，在单线图中，尽管系统是三相系统，但各部件用它们的符号表示，它们之间的互连用一条直线表示。元件的额定值和阻抗也标在单线图上

e）Impedance diagram & approximations made in impedance diagram：阻抗图是电力系统的等效电路，其中电力系统各组成部分用它们的近似或简化的等效电路来表示。阻抗图用于潮流、故障和其他电力系统的研究

f）Approximation：neutral reactance（中性电抗）被忽略；忽略了变压器等效电路中的分流支路；电阻被忽略；所有静载荷均被忽略；输电线路的电容被忽略了

g）Reactance diagram& approximations made in reactance diagram：电抗图是电力系统的简化等效电路，其中电力系统各部件用电抗表示。如果忽略所有电阻分量，则可以从阻抗图中得到电抗图。电抗图用于故障计算

1.2 Per Unit System

定义：有时用 per unit (pu)来表示电流、电压、阻抗、功率更方便，而不用安培、伏特、欧姆、千瓦；无具体单位；单位值是实际值与参考值(基值)的比率：；per unit 包含着 相对大小 的信息；由于 pu 系统的参数范围窄，所以通常视为理想系统，制造商会以设备的额定值来确定等效阻抗；电路原理在pu系统中是有效的，并且由于消除了v3和3的因数，使得功率和电压方程得到了简化

公式：

MVA_b= Base MVA；kV_b= Base Voltage； Z= actual impedance

某一设备的制造商，如变压器或发电机，通常以其自身额定的单位给出数据。由于不同的分量可以有不同的等级，因此有必要将所有的量转换成一个共同的基数来进行算术或代数运算。只有在底数相同的情况下，加法、减法、乘法和除法才能得到有意义的结果

1.2.1 单相的 per unit 计算

使用单相的 VA base

Impedance base：

Current base：

将actual value 转化为 per unit（per unit的转换只影响幅度，不影响角度

1.2.2 三相的 per unit 计算

使用三相的 VA base for entire system：

将actual value 转化为 per unit（per unit的转换只影响幅度，不影响角度

1.3 Bus Admittance Matrix（总线导纳矩阵）

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