电力系统分析课件.ppt

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1、第三章简单电力网络的计算和分析NORTHCHINAELECTRICPOWERUNIVERSITY引言介绍简单电力网络潮流计算的目的；掌握各种简单电力网络潮流计算的手算方法。潮流计算的目的电压（包括幅值和相角）和功率（包括有功功率和无功功率）是表征电力系统稳态运行的主要物理量。这就需要采用一定的方法确定系统中各处的电压和功率分布（实为功率流，俗称潮流）潮流（powerflow）：支路上功率的分布。电力系统潮流计算和一般交流电路计算的根本差别在于：后者已知和待求的是电流和电压，而前者是电压和功率，正是这一差别决定了二者本质上的不同。主要内容：1、电

2、力线路和变压器运行状况的计算和分析2、辐射形和环形网络中的潮流分布3、配电网潮流计算的特点4、电力网络潮流的调整控制概述描述交流电路的方程，如节点电压方程是线性方程，而描述电力系统稳态运行特性的潮流方程是非线性方程。以一条阻抗为Z的支路为例，描述其电路特性的方程是线性方程。如果已知和待求的是电压和功率，因功率与电流之间的关系为，则描述其特性的方程成为从而电压与功率之间的关系为非线性关系。两者求解方法根本不同，线性方程可直接用消去法求解，而非线性方程只能线性化后迭代求解。概述电力系统潮流计算的目的在于：确定电力系统的运行方式；检查系统中的各元件是否

3、过压或过载；为继电保护的整定提供依据；为稳定计算提供初值；为系统规划和经济运行提供分析基础。本章介绍的简单电力网络的计算和分析，是在计算机使用前计算电力系统潮流时采用的方法，所以是一种基于手算的分析方法，而且采用有名制。这种方法的原理和物理概念比较重要，可应用于大型辐射网络潮流的计算机计算。第一节电力线路和变压器运行状况的计算和分析电力线路的物理模型和等值电路一、电力线路的功率损耗和电压降落1、电力线路上的功率损耗图3－1中，设末端电压为，末端功率为，则末端导纳支路的功率为阻抗支路末端的功率为阻抗支路中损耗的功率为阻抗支路中始端的功率为始端导纳

4、支路的功率为始端功率为2.电力线路的电压降落计算电压降落:线路始末两端电压的相量差取与实轴重合，如图3－2。则由可得再令:则上式可改写为3.衡量电压质量的指标求得线路两端电压后，就可计算某些标志电压质量的指标，如电压降落、电压损耗、电压偏移、电压调整等。所谓电压降落或线路阻抗中的电压降落是指线路始末两端电压的相量差。电压降落也是相量。它有两个分量，分别称电压降落的纵分量和横分量。所谓电压损耗是指线路始末两端电压的数值差(U1—U2)。电压损耗仅有数值。而由式(3—8)或图3—3可见，电压损耗近似等于电压降落的纵分量。电压损耗常以百分值表示衡量电压

5、质量的指标所谓电压偏移是指线路始端或末端电压与线路额定电压的(U1-UN)数值差或(U2-UN)。电压偏移也仅有数值。电压偏移也常以百分值表示。所谓电压调整是指线路末端空载与负载时电压的数值差(U20-U2)。电压调整也仅有数值。不计线路对地导纳时，U20=U1，电压调整也就等于电压损耗，即U20-U2=U1-U2。电压调整也常以百分值表示。求得线路两端功率，就可计算某些标志经济性能的指标、如输电效率。所谓输电效率是指线路末端输出有功功率P2与线路始端输入有功功率P1的比值，常以百分值表示，即衡量电压质量的指标因线路始端有功功率P1总大于末端有功

6、功率P2，输电效率总小于100％。虽然P1总大于P2，但线路始端输入的无功功率Q1却未必大于末端输出的无功功率Q2。因线路对地电纳吸取容性无功功率，即发出感性无功功率．线路轻载时，电纳中发出的感性无功功率可能大于电抗中消耗的感性无功功率，以致从端点条件看，线路末端输出的无功功率Q2可能大于线路始端输入的无功功率Q1。3.衡量电压质量的指标电压降落：电压损耗：电压偏移：（始端）（末端）电压调整：输电效率：电力线路上电能损耗式中为电能损耗，为有功功率损耗，为时间。更为精确的计算方法如下式:二、电力线路运行状况分析另一种方法是由最大负荷利用小时数与最大

7、负荷时的功率损耗求得，即其中，可以根据最大负荷利用小时数直接查取最大负荷损耗时间。表3—1所列就这种最大负荷损耗时间与最大负荷利用小时数的关系.表3—1最大负荷损耗时间与最大负荷利用小时数的关系由表可见,不仅与有关,还与线路传输功率的功率因数有关.求得电能损耗后，就可计算另一个标志经济性能的指标——线损率或网损率线损率%=式中为线路末端输出的电能.二、电力线路运行状况分析空载运行时空载时，线路末端电纳中的功率属容性。末端电压给定时，其值也为定值。它们在线路上流动时引起的电压降落纵、横分量分别为而这时的电压相量图则如图3—4所示。由图可见这时的末端

8、电压将高于始端电压。二、电力线路运行状况分析二、电力线路运行状况分析设电压损耗近似等于电压降落的纵分量，则亦即电压损耗与线路长度l的平方