第 3 章 简单电力网络的计算和分析课件.ppt

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1、简单电力网络的计算和分析1稳态计算为了使电力系统能够安全、优质、经济的运行，在电力系统的设计、运行以及研究工作中，需要针对系统的不同运行状态，做多种多样的计算。本章主要研究稳态计算。稳态计算：不考虑发电机的参数，作为功率注入元或者电压恒定的边界节点。根据给定的有功、无功负荷，发电机的有功出力和机端母线电压幅值，求解电力网中其它各母线的电压、各条线路中的功率以及功率损耗。也叫潮流计算，不仅经常进行，还是其它计算的基础。2潮流计算的作用电力系统规划中用于选择系统的接线方式、选择电气设备及导线的截面；在电力系统的运行中，用于确定运

2、行方式和合理的供电方案，确定电压调整措施等；提供继电保护、自动装置的设计与整定依据。3电压降落定义：电力网中任意两点电压的相量差。产生原因：电力系统中一条线路或一台变压器中有功率S流过是，其首端和末端的电压就会有所不同。举例分析：发电机通过一条线路向一个用户供电。已知线路末端电压U2和负荷SL。4简单电力系统电压降落分析线路的首端电压为：将电流用功率表示：负荷为感性5电压降落横分量电压降落纵分量电压降落表达式其中：首端电压有效值：首末端电压相位差：6电压降落电压降落的纵分量电压降落的横分量电压降落向量图7需要注意的问题公式成

3、立的条件：负荷为感性负荷，即S＝P＋jQ已知节点2的电压U2和负荷S2提出疑问：如果已知的是节点1的电压和负荷，如何求解？如果是容性负荷怎么办？8假设：已知首端功率和电压，负荷为感性，求末端电压线路的末端电压为：将电流用功率表示：只是换了下标，公式形式与前一样9比较两者的关系已知首端电压和功率，求末端电压已知末端电压和功率，求首端电压两者表达式并不相同，这是因为选择的参考向量不同导致的。计算结果一定满足：10表达式其中：注意：这个公式是在感性负荷的情况下得到的，如果是容性负荷，则上述公式中无功功率前的符号应变号。电压降落横分

4、量电压降落纵分量电压降落的通式表达11电压损耗定义：电力网任意两点电压有效值之差，近似等于电压降落的纵分量。电压损耗百分比：电压损耗与相应线路标称电压相比称为电压损耗百分值12电压偏移定义：网络中某点的实际电压有效值与相应线路标称电压的差值称之为该点的电压偏移。电压偏移百分值：与标称电压的比值的百分值13电压调整定义：线路末端空载与负载时电压的数值差。电压调整百分比：电压调整%14之间的关系和区别电压降落电力网中任意两点电压的相量差。向量，幅值和相角（实部和虚部）电压损耗电力网任意两点电压有效值之差。近似等于电压降落的纵分量

5、。电压偏移某点的电压有效值与相应线路标称电压之差。衡量某一点的电压质量。电压调整某点的电压有效值与相应线路空载电压之差。衡量某一点的电压空载与负载时的差值。15输电效率定义：线路末端输出有功功率P1与线路始端输入有功功率P2的比值，常以百分值表示。因为线路始端有功功率P1总大于末端有功功率P2，因此输电效率总小于1。输电效率%16功率损耗功率损耗的产生：电力线路、变压器等设备具有阻抗和导纳；电流流过阻抗和导纳将产生有功和无功功率损耗。损耗对电力系统运行实不利的：迫使投入运行的发电设备容量大于用户的实际负荷多装设发电机组多消耗

6、大量的一次能源损耗产生的热量会加速电气绝缘的老化损耗过大时，可能因过热而烧毁绝缘和融化导体，致使设备损坏，影响系统的安全运行。17电力线路功率损耗已知线路末端电压和三相负荷，线路用Π型等值电路表示：则线路的功率损耗由三个部分组成：线路末端导纳中的功率损耗阻抗中的功率损耗线路首端导纳中的功率损耗18线路Π型等值电路ΔP＋jΔQ线路末端导纳中的功率损耗线路首端导纳中的功率损耗线路阻抗中的功率损耗19线路首端导纳中的功率损耗线路末端导纳中的功率损耗线路首末端功率损耗20线路阻抗中的功率损耗已知首端电压和首端功率已知末端电压和末端功

7、率21线路阻抗中的功率损耗计算通式注意：其中P、Q和U是线路中某一端节点所对应的有功功率、无功功率和电压幅值。22电力线路功率损耗线路末端导纳中的功率损耗阻抗中的功率损耗线路首端导纳中的功率损耗23变压器中的功率损耗变压器中的功率损耗包括两个部分：可变损耗：ZT中的功率损耗与通过变压器的负荷有关，是随机的。固定损耗：YT中的功率损耗只与电网的电压有关，变化范围小，可当作是不变的。ZTYT24双绕组变压器有功功率损耗无功功率损耗25变压器功率损耗的简化计算根据铭牌值计算RT和XT并且实际计算时，一般设U1=UN，U2=UN直接

8、利用出厂参数计算功率损耗：26计算步骤开式网潮流计算1、计算元件参数2、形成等值电路3、计算电压降落和功率损耗271、计算元件参数计算线路和变压器参数线路用Π型等值模型变压器用Γ型等值模型282、形成等值电路a.画出等值电路图b.将归算后的参数标于图中c.简化等值电路29同一电压等级开式网