论文电气剖分

交流支路的电气剖分方法作者姓名单继沄专业电气工程指导教师姓名刘加和专业技术职务讲师目录摘要·············································································1第一章绪论························································21.1电力网络的发展····························································21.2电力网络的主要结构·····················································71.3电气剖分定义····························································101.3.1剖分定义1······························································101.3.2剖分定义2······························································111.3.3剖分定义3··························································111.3.4剖分的保留性和所遵循定理········································12第二章交流支路剖分的具体方法···································122.1第1类剖分································································122.1.1第1类剖分定理·······················································142.2第3类剖分································································15第三章单个交流支路剖分算例····································153.1条件·········································································153.2第1类剖分的计算结果··············································163.3第2类剖分的计算结果·················································173.4第1类剖分的计算结果·················································18第四章交流网络的剖分算例·······································194.1条件·········································································194.2交流网络剖分结果·······················································20第五章总结····························································22参考文献········································································23致谢··············································································241摘要随着电力工业的迅猛发展，电力系统的规模也越来越大。电力网络主要由交流输电线路构成，并为不同的网络源流提供电气交换路径。当网络结构和网络源流确定后，系统的状态就确定。但它只能提供反映源流和支路等的电压、电流或功率等常规电气信息，至于源流在交流支路中传输的深层次剖分信息，用传统的电力网络分析方法很难准确得到。针对此问题，从电力网络的基本原理出发，给出了交流支路的3类电气剖分的定义，构造了3类电气剖分的方法，归纳出相应的电气剖分定理。由这些方法和定理可以准确的掌握网络源流沿剖分子路径传输的电气量的性质和数量，且剖分子路径与原支路具有电气上的等效性，并严格满足电力网络的基本电气规律。算例结果显示了所提方法和定理的正确性。最后，简述了电气剖分的优点及进一步工作的重点，并就相关问题进行了讨论。关键词：电力网络电气剖分交流支路普通支路ElectricalDissectingMethodofACBranchDissectionofOrdinaryBranchAbstract:Usingconventionalanalysismethodofelectricpowernetwork,itisdifficulttoobtainexactbranchdissectinginformationwithdifferentsourcesandflowsofnetworktransmittingalongACbranches.ThispapergivesdefinitionsandconstructingmethodsofthreekindofelectricaldissectionsofACbranches,andestablishescorrespondingdissectingtheorem.Byusingthesemethodsandtheorem,electricalcharacteristicsandquantitiesofdifferentsourcesandflowsalongdifferentdissectingsub-branchescanbeobtained.Dissectingsub-branchesofonebranchiselectricallyequivalenttotheoriginaloneandstrictlysatisfiesvariousprinciplesandlawsofelectricpowernetwork.Examplesystemsshowthatthemethodandthetheoremarecorrect.Finally,thispaperbrieflysummarizesadvantagesofelectricaldissectingofACbranchandfutureworkinthefield.Keyword:electricpowernetwork;electricaldissection;ACbranch;ordinarybranch2第一章绪论1.1电力网络发展现状上世纪70年代起，我国基本处于长期严重缺电的局面，电力供应短缺是制约经济发展的主要瓶颈。随着电力工业快速发展，1997年开始实现了电力供需的基本平衡，部分地区供大于求。进入新世纪，随着我国实施西部大开发战略，实行积极财政政策和扩大内需的经济方针，国民经济持续发展，电力需求增长也屡创新高。继2001年用电增长9%之后，2002年增长11.8%、2003年增长15.4%、2004年增长14.8%。经济较发达的长江三角洲、珠江三角洲等沿海地区电力需求持续旺盛。从2002年下半年开始，全国电力供需状况又趋紧张，发电装机利用率（利用小时数）大幅提高，局部地区开始启用限电措施。2003年～2004年，全国电力供需平衡继续总体偏紧。整体看来，由于人均发电装机占有量偏低，电力供应的高速增长仍难以满足更快增长的电力需求，电力工业仍存在较大发展空间。截止2007年底，全国新增装机容量10,009万千瓦，总量达到71,329万千瓦。其中，水电新增1,306.5万千瓦，火电新增8,158.35万千瓦。同时，华能玉环电厂、华电邹县电厂、国电泰州电厂共七台百万千瓦超超临界机组的相继投运，标志着中国已成功掌握世界先进的火力发电技术，电力工业已经开始进入“超超临界”时代。此外，中国电网建设快速发展，新增220千伏及以上输电线路回路长度4.15万公里，新增220千伏及以上变电设备容量18,848万千伏安。其中，四川至上海±800千伏特高压直流输电示范工程开工建设；三峡输变电工程全面建成通过国家验收；贵广二回直流输电工程正式投产，使西电东送南线输送能力新增150万千伏。在2007年，中国加大了电源结构调整力度，水电建设步伐加快，三峡电站已有21台机组投产，发电能力达1480万千瓦。龙滩、小湾、向家坝、溪洛渡等一批大型水电站相继开工建设，其中一些项目的部分工程投产发电；金沙江水电开发全面启动，溪洛渡电站于2007年11月8日实现截流；核电方面，随着田湾核电站两台核电机组投产，全国核电装机容量已达885万千瓦，红沿河核电项目已开始启动。同时，风力发电取得突破性进展，内蒙古自治区成为全国首个风电装机容量突破百万千瓦的省份。2007年11月8日，中国第一个海上风电站在渤海油田顺利投产，拉开了中国有效利用海上风能的序幕；一批生物质发电厂建成投产，光伏发电和煤层气开发积极推进。电源结构有待优化：一是煤电比重很高，近几年又增长较快，所占比重进一步提高，水电开发率较低，清洁发电装机总容量所占比例较小；二是20万千瓦及以下机组超过1亿千瓦（4403台），其中10万千瓦及以下有6570万千瓦（3993台），加之目前各地小机组关停步伐明显放缓、企业自备燃油机组增多，燃煤和3燃油小机组仍占有过高比重，投入运行的60万千瓦及以上火电机组仅55台，大型机组为数较少；三是在运行空冷机组容量约500万千瓦，与三北缺水地区装机容量相比，所占比例低，其节水优势没有体现出来；四是热电联产机组少，城市集中供热普及率为27％；五是电源调峰能力不足，主要依靠燃煤火电机组降负荷运行，调峰经济性较差。经济增长方式需要转变。当前我国经济尚属于高投入、高消耗、高排放、不协调、难循环、低效率的粗放型增长模式。若按近几年的用电增速计算，2020年全国电力需求将高达11万亿千瓦时，相应发电装机24亿千瓦，发电用煤将超过50亿吨，是目前的6倍，这显然是不可能的。在持续、快速的经济增长背景下，经济增长方式中长期被GDP数字大幅上升掩盖的不足正逐渐显现，直接给经济运行带来隐忧。经济增长方式需要根本性转变，以保证国民经济可持续发展。改革开放以来，通过科技进步和效率提高，我国产值单耗不断下降，单位产值电耗从1980年的0.21千瓦时降至2000年的0.151千瓦时,下降了0.059千瓦时。假如未来20年仍能保持这样的下降幅度，按照2020年GDP翻两番的目标，约可减少电耗3.22万亿千瓦时。节能提效空间巨大。中国电力企业联合会近日发布的报告显示，一季度我国全社会用电量为9695亿千瓦时，同比增长24.19%，实现了回升后的稳定高位运行，预计二季度电力消费仍将维持在高位水平，重工业依然是电量增长的最主要拉动力。这份第一季度全国电力供需与经济运行形势分析预测报告称，由于上年基数前低后高，加上投资拉动作用逐步减弱，预计今年电力消费增长将呈现“前高后稳”的走势。上半年全社会累计用电量增速将缓慢下降到20%以下，下半年增速继续减缓，全年增速约为9%，总量达到3.97万亿千瓦时左右。报告分析，一季度用电量增速较高的原因，一是上年同期基数低。二是工业特别是重工业恢复快，用电量上升快。三是全国大部分地区与上年同期相比气温偏低，取暖负荷和居民用电快速增长。3月份全社会用电量已高于去年夏季用电高峰7月份的水平，说明回升后高位运行的态势较为稳定。据介绍，目前我国已跨入工业化中期后段，但是距世界公认的工业化结束阶段还有很