电力系统稳态分析课件.ppt

第三章第三章第三章第三章 简单电力网络的计算和分析简单电力网络的计算和分析简单电力网络的计算和分析简单电力网络的计算和分析第一节第一节第一节第一节 电力线路和变压器的运行状况的计算和分析电力线路和变压器的运行状况的计算和分析电力线路和变压器的运行状况的计算和分析电力线路和变压器的运行状况的计算和分析第二节第二节第二节第二节 辐射形和环形网络中的潮流分布辐射形和环形网络中的潮流分布辐射形和环形网络中的潮流分布辐射形和环形网络中的潮流分布第三节第三节第三节第三节 配电网潮流计算的特点配电网潮流计算的特点配电网潮流计算的特点配电网潮流计算的特点第四节第四节第四节第四节 电力网络潮流的调整控制电力网络潮流的调整控制电力网络潮流的调整控制电力网络潮流的调整控制1 1精选精选pptppt 电力系统稳态电力系统稳态：指系统正常的、相对静：指系统正常的、相对静止的运行状态。止的运行状态。潮流计算潮流计算是根据给定的网络结构和运行是根据给定的网络结构和运行条件，通过电压、功率平衡方程，求出整个条件，通过电压、功率平衡方程，求出整个网络的运行状态，包括各母线的电压、网络网络的运行状态，包括各母线的电压、网络中的功率分布以及功率损耗等等。中的功率分布以及功率损耗等等。一、电力系统稳态分析的目的一、电力系统稳态分析的目的概述概述 潮流计算潮流计算2 2精选精选pptppt 1.确定电力系统的运行方式；确定电力系统的运行方式；2.检查系统中的各元件是否过压或过载；检查系统中的各元件是否过压或过载；3.为电力系统继电保护的整定提供依据；为电力系统继电保护的整定提供依据；4.为电力系统的稳定计算提供初值；为电力系统的稳定计算提供初值；5.为电力系统规划和经济运行提供分析的基础。为电力系统规划和经济运行提供分析的基础。因此，电力系统的潮流计算是电力系统中一因此，电力系统的潮流计算是电力系统中一项最基本的计算，其既有一定的独立的实际意义，项最基本的计算，其既有一定的独立的实际意义，又是研究其它问题的基础。又是研究其它问题的基础。二、电力系统潮流计算的目的二、电力系统潮流计算的目的概述概述3 3精选精选pptppt 电力系统稳态电力系统稳态中的中的运行变量运行变量与与时间时间无关无关，描，描述其特性的是述其特性的是代数方程。代数方程。概述概述 潮流计算的数学模型：潮流计算的数学模型：三、潮流计算三、潮流计算4 4精选精选pptppt电力网络特性计算所需的原始数据：电力网络特性计算所需的原始数据：用户变电所的负荷功率及其容量用户变电所的负荷功率及其容量用户变电所的负荷功率及其容量用户变电所的负荷功率及其容量电源的供电电压和枢纽变电所的母线电压电源的供电电压和枢纽变电所的母线电压电源的供电电压和枢纽变电所的母线电压电源的供电电压和枢纽变电所的母线电压绘制等值电路所需的各元件参数和相互之间的绘制等值电路所需的各元件参数和相互之间的绘制等值电路所需的各元件参数和相互之间的绘制等值电路所需的各元件参数和相互之间的关联、关系等等。关联、关系等等。关联、关系等等。关联、关系等等。概述概述5 5精选精选pptppt第一节第一节第一节第一节 简单电力线路和变压器的分析和计算简单电力线路和变压器的分析和计算简单电力线路和变压器的分析和计算简单电力线路和变压器的分析和计算一、电力线路运行状况的计算一、电力线路运行状况的计算一、电力线路运行状况的计算一、电力线路运行状况的计算 已知条件为：末端电压已知条件为：末端电压已知条件为：末端电压已知条件为：末端电压U U2 2，末端功率，末端功率，末端功率，末端功率以及线路参数。求解线路中的功率损耗和始端电以及线路参数。求解线路中的功率损耗和始端电以及线路参数。求解线路中的功率损耗和始端电以及线路参数。求解线路中的功率损耗和始端电压和功率。压和功率。压和功率。压和功率。1.电压降落电压降落2.2.电压降落电压降落是指线是指线路路3.3.始端与末端电压始端与末端电压的的4.4.相量差相量差。5.5.6 6精选精选pptppt 1）电压降落电压降落 7 7精选精选pptppt始端电压：始端电压：-电压降落的纵分量电压降落的纵分量-电压降落的横分量电压降落的横分量8 8精选精选pptppt以 为参考向量，已知 、：9 9精选精选pptppt电压降落的计算电压降落的计算始端电压幅值：始末端电压相位差：1010精选精选pptppt 以 为参考向量，已知 、：若已知条件改为若已知条件改为：始端电压：始端电压U1，始端功率，始端功率S1=P1+jQ1，以及线路参数。求解线路中的功率损耗和末端电压和功以及线路参数。求解线路中的功率损耗和末端电压和功率。率。1111精选精选pptppt电压降落的计算电压降落的计算1212精选精选pptppt1)1)电压降落：电压降落：电压降落：电压降落：指线路始末两指线路始末两指线路始末两指线路始末两 端电压的相量差。端电压的相量差。端电压的相量差。端电压的相量差。相量相量相量相量2)电压损耗：电压损耗：指线路指线路始末两始末两 端电压端电压的的数值差数值差。以百分值表示：以百分值表示：标量标量3)电压偏移：电压偏移：指线路始端或末指线路始端或末4)端电压与线路额定电压的端电压与线路额定电压的数数5)值差。以百分值表示：值差。以百分值表示：标标量量4)电压调整：电压调整：指线路末端空载指线路末端空载与负载时电压的数值差。以百与负载时电压的数值差。以百分值表示：分值表示：标量标量2.电压质量指标电压质量指标1313精选精选pptppt3.线路中的功率损耗计算线路中的功率损耗计算1414精选精选pptppt 1）线路末端导纳支路上的吸收的功率）线路末端导纳支路上的吸收的功率1515精选精选pptppt 2）线路串联阻抗支路末端上的功率）线路串联阻抗支路末端上的功率1616精选精选pptppt3）线路串联阻抗支路中的功率损耗）线路串联阻抗支路中的功率损耗1717精选精选pptppt4)线路串联阻抗支路始端的功率线路串联阻抗支路始端的功率1818精选精选pptppt5）线路始端导纳支路上的损耗）线路始端导纳支路上的损耗 1919精选精选pptppt6）线路始端的功率）线路始端的功率 2020精选精选pptppt7 7）线路总功率损耗）线路总功率损耗）线路总功率损耗）线路总功率损耗 2121精选精选pptppt由以上计算中可知由以上计算中可知由以上计算中可知由以上计算中可知 说明串联阻抗支路中总是说明串联阻抗支路中总是说明串联阻抗支路中总是说明串联阻抗支路中总是消耗感性无功功率消耗感性无功功率消耗感性无功功率消耗感性无功功率 由由由由于于于于B0,B0,说说说说明明明明并并并并联联联联支支支支路路路路中中中中消消消消耗耗耗耗的的的的是是是是容容容容性性性性无无无无功功功功功功功功率，或者说它们发出感性的无功功率，起抵消说消率，或者说它们发出感性的无功功率，起抵消说消率，或者说它们发出感性的无功功率，起抵消说消率，或者说它们发出感性的无功功率，起抵消说消耗的感性无功功率耗的感性无功功率耗的感性无功功率耗的感性无功功率 QQZ Z的作用。的作用。的作用。的作用。至于整个线路是消耗还是发出无功功率决定于至于整个线路是消耗还是发出无功功率决定于至于整个线路是消耗还是发出无功功率决定于至于整个线路是消耗还是发出无功功率决定于 QQY2Y2+QQY1Y1 与与与与 QQZ Z之间的差。之间的差。之间的差。之间的差。2222精选精选pptppt4.电力线路上的电能损耗电力线路上的电能损耗1）最大负荷利用小时数）最大负荷利用小时数Tmax：指一年中负荷消费的电指一年中负荷消费的电能能W除以一年中的最大负荷除以一年中的最大负荷Pmax，即：，即：2）年负荷率：）年负荷率：一年中负荷消费的电能一年中负荷消费的电能W除以一年中的最除以一年中的最大负荷大负荷Pmax与与8760h的乘积，即：的乘积，即：3）年负荷损耗率：）年负荷损耗率：全年电能损耗除以最大负荷时的功率全年电能损耗除以最大负荷时的功率损耗与损耗与8760h的乘积，即：的乘积，即：2323精选精选pptppt4)最大负荷损耗时间：最大负荷损耗时间：最大负荷损耗时间：最大负荷损耗时间：全年电能损耗除以功率全年电能损耗除以功率全年电能损耗除以功率全年电能损耗除以功率损耗，即：损耗，即：损耗，即：损耗，即：求取线路全年电能损耗的方法就有以下两个：求取线路全年电能损耗的方法就有以下两个：根据最大负荷损耗率计算：根据最大负荷损耗率计算：根据最大负荷损耗时间计算：根据最大负荷损耗时间计算：2424精选精选pptppt5.电能经济指标电能经济指标 1)输电效率：输电效率：指线路末端输出有功功率与线路始端输入有功指线路末端输出有功功率与线路始端输入有功功率的比值，以百分数表示：功率的比值，以百分数表示：2)线损率或网损率：线损率或网损率：线路上损耗的电能与线路始端输入的线路上损耗的电能与线路始端输入的电能的比值。电能的比值。2525精选精选pptppt二、电力线路运行状况的分析二、电力线路运行状况的分析 1.1.空载空载空载空载2626精选精选pptppt 假设忽略电阻假设忽略电阻假设忽略电阻假设忽略电阻R RL L,则有则有则有则有电压损耗与线长度平方成正比。电压损耗与线长度平方成正比。末端电压可能高于始端，末端电压可能高于始端，即产生电压过高现象即产生电压过高现象。2727精选精选pptppt二、电力线路运行状况的分析二、电力线路运行状况的分析 2.2.有载：与发电机极限图相类似。见有载：与发电机极限图相类似。见有载：与发电机极限图相类似。见有载：与发电机极限图相类似。见p79p79 末端仅有无功负荷末端仅有无功负荷末端仅有无功负荷末端仅有无功负荷 时：时：时：时：容性容性感性感性Q2变，而变，而 不变，因此不变，因此 沿直线沿直线QQ移动。移动。A2828精选精选pptppt 末端仅有有功负荷末端仅有有功负荷末端仅有有功负荷末端仅有有功负荷 时：时：时：时：P2变，而变，而 不变，因此不变，因此 沿直线沿直线PP移动。移动。2929精选精选pptppt 末端同时含有有功负荷和无功负荷时：末端同时含有有功负荷和无功负荷时：末端同时含有有功负荷和无功负荷时：末端同时含有有功负荷和无功负荷时：3030精选精选pptppt电电电电力力力力线线线线路路路路的的的的末末末末端端端端功率圆图：功率圆图：功率圆图：功率圆图：虚线虚线虚线虚线P P2 2P P2 2：虚线虚线虚线虚线QQ2 2QQ2 2：虚线虚线虚线虚线 :虚线虚线虚线虚线S S2 2S S2 2:3131精选精选pptppt3.3.输电线路的传输功率极限输电线路的传输功率极限输电线路的传输功率极限输电线路的传输功率极限 一个很自然的问题是，一条输电线路能够传输的有功一个很自然的问题是，一条输电线路能够传输的有功功率到底有没有限制，传输功率极限是多少。功率到底有没有限制，传输功率极限是多少。假定线路等值假定线路等值电路中的电阻为零，并且不计及两端的并联导纳电路中的电阻为零，并且不计及两端的并联导纳，在此情况，在此情况下，有下，有令线路始端电压为令线路始端电压为令线路始端电压为令线路始端电压为比较上述两式的虚部，可得出比较上述两式的虚部，可得出比较上述两式的虚部，可得出比较上述两式的虚部，可得出3232精选精选pptppt 当两端电压一定时，当两端电压一定时，当两端电压一定时，当两端电压一定时，P P与与与与 成正弦函数关系，最成正弦函数关系，最成正弦函数关系，最成正弦函数关系，最大传输功率在大传输功率在大传输功率在大传输功率在 时出现。时出现。时出现。时出现。有功功率一般是由电压相位相对超前的一端向电有功功率一般是由电压相位相对超前的一端向电有功功率一般是由电压相位相对超前的一端向电有功功率一般是由电压相位相对超前的一端向电压相位相对滞后的一端传递（相当于相位差大于压相位相对滞后的一端传递（相当于相位差大于压相位相对滞后的一端传递（相当于相位差大于压相位相对滞后的一端传递（相当于相位差大于零）。零）。零）。零）。在忽略电阻的情况下，线路始末端的有功功率相在忽略电阻的情况下，线路始末端的有功功率相等，于是得到线路的传输功率与两端电压的大小及其等，于是得到线路的传输功率与两端电压的大小及其相位差相位差 之间的关系为之间的关系为3333精选精选pptppt由以上分析可知由以上分析可知由以上分析可知由以上分析可知输电线路的最大传输功率与两端电压乘积成正输电线路的最大传输功率与两端电压乘积成正输电线路的最大传输功率与两端电压乘积成正输电线路的最大传输功率与两端电压乘积成正比，而与线路的电抗成反比。比，而与线路的电抗成反比。比，而与线路的电抗成反比。比，而与线路的电抗成反比。增加始末端电压可以提高线路的传输功率极限，增加始末端电压可以提高线路的传输功率极限，增加始末端电压可以提高线路的传输功率极限，增加始末端电压可以提高线路的传输功率极限，但是由于受到设备绝缘等因素的限制，其最高但是由于受到设备绝缘等因素的限制，其最高但是由于受到设备绝缘等因素的限制，其最高但是由于受到设备绝缘等因素的限制，其最高电压通常不允许超过一定的允许值，除非提高电压通常不允许超过一定的允许值，除非提高电压通常不允许超过一定的允许值，除非提高电压通常不允许超过一定的允许值，除非提高线路的电压等级，采用更高一级的额定电压。线路的电压等级，采用更高一级的额定电压。线路的电压等级，采用更高一级的额定电压。线路的电压等级，采用更高一级的额定电压。减少线路的电抗比提高电压等级容易和经济得减少线路的电抗比提高电压等级容易和经济得减少线路的电抗比提高电压等级容易和经济得减少线路的电抗比提高电压等级容易和经济得多。其中，线路采用分裂导线便是减少的措施多。其中，线路采用分裂导线便是减少的措施多。其中，线路采用分裂导线便是减少的措施多。其中，线路采用分裂导线便是减少的措施之一，另一个措施是在线路上串联电容器，用之一，另一个措施是在线路上串联电容器，用之一，另一个措施是在线路上串联电容器，用之一，另一个措施是在线路上串联电容器，用电容器电容器电容器电容器 的容抗来补偿线路的一部分感抗。的容抗来补偿线路的一部分感抗。的容抗来补偿线路的一部分感抗。的容抗来补偿线路的一部分感抗。3434精选精选pptppt 对于线路传输的无功功率，忽略电压降的对于线路传输的无功功率，忽略电压降的对于线路传输的无功功率，忽略电压降的对于线路传输的无功功率，忽略电压降的横分量，并忽略线路的电阻时有横分量，并忽略线路的电阻时有横分量，并忽略线路的电阻时有横分量，并忽略线路的电阻时有4.输电线路功率与电压之间的定性关系输电线路功率与电压之间的定性关系可见，线路传输的无功功率与线路两端电压差即电可见，线路传输的无功功率与线路两端电压差即电压损耗成正比。而且无功功率一般由电压高的一端压损耗成正比。而且无功功率一般由电压高的一端向电压低的一端流动。如果要增加线路始端送到末向电压低的一端流动。如果要增加线路始端送到末端的无功功率，需要设法提高始端电压或降低末端端的无功功率，需要设法提高始端电压或降低末端电压。那么增加线路流过的无功势必造成两端电压电压。那么增加线路流过的无功势必造成两端电压损耗增大。损耗增大。3535精选精选pptppt在输电系统，特别是超高压输电系统中，在输电系统，特别是超高压输电系统中，由于线路和变压器的电阻远小于电抗，其结由于线路和变压器的电阻远小于电抗，其结果使得有功功率与两端电压相位差之间，无果使得有功功率与两端电压相位差之间，无功功率与电压损耗之间呈比较紧密的关系，功功率与电压损耗之间呈比较紧密的关系，而有功功率与电压损耗之间、无功功率与电而有功功率与电压损耗之间、无功功率与电压相位差之间的关系较弱。压相位差之间的关系较弱。重要结论：重要结论：PQ解耦特性和潮流流向解耦特性和潮流流向3636精选精选pptppt在高压输电网中：在高压输电网中：在高压输电网中：在高压输电网中：线路（变压器）两端电压幅值差线路（变压器）两端电压幅值差线路（变压器）两端电压幅值差线路（变压器）两端电压幅值差 U U，主要是，主要是，主要是，主要是由输送由输送由输送由输送QQ产生（或产生（或产生（或产生（或 U U是传输是传输是传输是传输QQ的条件），的条件），的条件），的条件），QQ从从从从U U高的节点流向高的节点流向高的节点流向高的节点流向U U低的节点，低的节点，低的节点，低的节点，V-QV-Q强解耦，强解耦，强解耦，强解耦，V-PV-P弱弱弱弱解耦。解耦。解耦。解耦。线路（变压器）两端电压相位差线路（变压器）两端电压相位差线路（变压器）两端电压相位差线路（变压器）两端电压相位差 ，主要是，主要是，主要是，主要是由由由由 输送输送输送输送P P产生（或产生（或产生（或产生（或 是传送是传送是传送是传送P P的条件），的条件），的条件），的条件），P P从从从从 超前节点流向超前节点流向超前节点流向超前节点流向 滞后节点，滞后节点，滞后节点，滞后节点，P P强耦合，强耦合，强耦合，强耦合，QQ弱耦合。弱耦合。弱耦合。弱耦合。重要结论：重要结论：PQ解耦特性和潮流流向解耦特性和潮流流向3737精选精选pptppt三、变压器运行状况的计算三、变压器运行状况的计算1.电压降落：电压降落：公式类似于电力线路的。公式类似于电力线路的。公式类似于电力线路的。公式类似于电力线路的。3838精选精选pptppt2.2.串联串联串联串联阻抗上的功率损耗：阻抗上的功率损耗：阻抗上的功率损耗：阻抗上的功率损耗：3939精选精选pptppt3.变压器串联阻抗支路始端的功率变压器串联阻抗支路始端的功率第一节第一节 简单电力线路和变压器的分析和计算简单电力线路和变压器的分析和计算4040精选精选pptppt4.4.导纳上的功率损耗导纳上的功率损耗导纳上的功率损耗导纳上的功率损耗:注意：注意：注意：注意：变压器励磁支路变压器励磁支路变压器励磁支路变压器励磁支路与线路导纳支路与线路导纳支路与线路导纳支路与线路导纳支路的无功功率的符的无功功率的符的无功功率的符的无功功率的符号相反。号相反。号相反。号相反。第一节第一节 简单电力线路和变压器的分析和计算简单电力线路和变压器的分析和计算4141精选精选pptppt5.5.变压器始端的功率变压器始端的功率变压器始端的功率变压器始端的功率 第一节第一节 简单电力线路和变压器的分析和计算简单电力线路和变压器的分析和计算4242精选精选pptppt 如不必求取变压器内部的电压降落，可不制定如不必求取变压器内部的电压降落，可不制定如不必求取变压器内部的电压降落，可不制定如不必求取变压器内部的电压降落，可不制定变压器的等值电路而直接由制造厂提供的实验数据变压器的等值电路而直接由制造厂提供的实验数据变压器的等值电路而直接由制造厂提供的实验数据变压器的等值电路而直接由制造厂提供的实验数据计算其功率损耗。（给定末端的电压和功率）计算其功率损耗。（给定末端的电压和功率）计算其功率损耗。（给定末端的电压和功率）计算其功率损耗。（给定末端的电压和功率）取近似取近似取近似取近似U U1 1=U=U2 2=U=UNN（还可对应（还可对应下标为下标为1）（还可对应下标为（还可对应下标为1）4343精选精选pptppt第一节第一节 简单电力线路和变压器的分析和计算简单电力线路和变压器的分析和计算三、变压器运行状况的计算三、变压器运行状况的计算4.4.节点注入功率、运算负荷、运算功率节点注入功率、运算负荷、运算功率节点注入功率、运算负荷、运算功率节点注入功率、运算负荷、运算功率节点注入功率节点注入功率:将发电厂负荷侧母线和变电站将发电厂负荷侧母线和变电站电源侧母线看作是节点时，等值电源功率和等电源侧母线看作是节点时，等值电源功率和等值负荷功率成之为节点值负荷功率成之为节点注入功率注入功率。与之对应的。与之对应的电流为电流为注入电流注入电流。两者以流入网络为正。两者以流入网络为正。4444精选精选pptppt第一节第一节 简单电力线路和变压器的分析和计算简单电力线路和变压器的分析和计算三、变压器运行状况的计算三、变压器运行状况的计算4.4.节点注入功率、运算负荷、运算功率节点注入功率、运算负荷、运算功率节点注入功率、运算负荷、运算功率节点注入功率、运算负荷、运算功率变压器的导纳支路通常放在发电厂的低压侧。变压器的导纳支路通常放在发电厂的低压侧。变压器的导纳支路通常放在发电厂的低压侧。变压器的导纳支路通常放在发电厂的低压侧。4545精选精选pptppt第一节第一节 简单电力线路和变压器的分析和计算简单电力线路和变压器的分析和计算三、变压器运行状况的计算三、变压器运行状况的计算4.4.节点注入功率、运算负荷、运算功率节点注入功率、运算负荷、运算功率节点注入功率、运算负荷、运算功率节点注入功率、运算负荷、运算功率4646精选精选pptppt由以上分析计算可得到以下结论由以上分析计算可得到以下结论有功功率损耗伴随着电能损耗，从而使电力系统有功功率损耗伴随着电能损耗，从而使电力系统有功功率损耗伴随着电能损耗，从而使电力系统有功功率损耗伴随着电能损耗，从而使电力系统 一次能源消耗量增加。一次能源消耗量增加。一次能源消耗量增加。一次能源消耗量增加。对于无功功率损耗虽然并不直接引起电能损耗，对于无功功率损耗虽然并不直接引起电能损耗，对于无功功率损耗虽然并不直接引起电能损耗，对于无功功率损耗虽然并不直接引起电能损耗，但无功功率需要由发电机和无功补偿设备提供，但无功功率需要由发电机和无功补偿设备提供，但无功功率需要由发电机和无功补偿设备提供，但无功功率需要由发电机和无功补偿设备提供，从而也增大了它们的容量和所需的费用。从而也增大了它们的容量和所需的费用。从而也增大了它们的容量和所需的费用。从而也增大了它们的容量和所需的费用。当无功功率流过线路和变压器时，使总电流增大，当无功功率流过线路和变压器时，使总电流增大，当无功功率流过线路和变压器时，使总电流增大，当无功功率流过线路和变压器时，使总电流增大，因而增大了电阻的有功功率损耗。因而增大了电阻的有功功率损耗。因而增大了电阻的有功功率损耗。因而增大了电阻的有功功率损耗。虽然系统中不希望无功功率远距离输送，希望用虽然系统中不希望无功功率远距离输送，希望用虽然系统中不希望无功功率远距离输送，希望用虽然系统中不希望无功功率远距离输送，希望用 户提高功率因数，无功功率分层控制，就地平衡。户提高功率因数，无功功率分层控制，就地平衡。户提高功率因数，无功功率分层控制，就地平衡。户提高功率因数，无功功率分层控制，就地平衡。4747精选精选pptppt线路等值电抗消耗的无功：与负荷平方成正比。线路等值电抗消耗的无功：与负荷平方成正比。线路等值电抗消耗的无功：与负荷平方成正比。线路等值电抗消耗的无功：与负荷平方成正比。对地等值电纳发出的无功：充电功率，与所加电对地等值电纳发出的无功：充电功率，与所加电对地等值电纳发出的无功：充电功率，与所加电对地等值电纳发出的无功：充电功率，与所加电压平方成正比，与通过负荷无直接关系。压平方成正比，与通过负荷无直接关系。压平方成正比，与通过负荷无直接关系。压平方成正比，与通过负荷无直接关系。轻载时，线路消耗很少的无功，甚至发出无功。轻载时，线路消耗很少的无功，甚至发出无功。轻载时，线路消耗很少的无功，甚至发出无功。轻载时，线路消耗很少的无功，甚至发出无功。对于超高压线路，可能引起线路末端电压升高，对于超高压线路，可能引起线路末端电压升高，对于超高压线路，可能引起线路末端电压升高，对于超高压线路，可能引起线路末端电压升高，导致设备绝缘损坏，故线路末端常设并联电抗器，导致设备绝缘损坏，故线路末端常设并联电抗器，导致设备绝缘损坏，故线路末端常设并联电抗器，导致设备绝缘损坏，故线路末端常设并联电抗器，在线路空载或轻载时抵消充电功率，避免在线路空载或轻载时抵消充电功率，避免在线路空载或轻载时抵消充电功率，避免在线路空载或轻载时抵消充电功率，避免 线路上出现过电压。线路上出现过电压。线路上出现过电压。线路上出现过电压。4848精选精选pptppt第二节第二节 辐射形和环形网络中的潮流分布辐射形和环形网络中的潮流分布 1.功率的计算功率的计算 电力网络的功率损耗由各元件等值电路中不接地支路电力网络的功率损耗由各元件等值电路中不接地支路阻抗损耗和接地支路导纳损耗构成。阻抗损耗和接地支路导纳损耗构成。a.阻抗损耗阻抗损耗b.导纳损耗导纳损耗 输电线输电线 变压器变压器4949精选精选pptppt2.电压的计算电压的计算第二节第二节 辐射形和环形网络中的潮流分布辐射形和环形网络中的潮流分布 当功率通过元件阻抗（当功率通过元件阻抗（Z=R+jX）时，产生电压降落）时，产生电压降落注意注意：要分清楚从受电端计算还是从送电端计算。：要分清楚从受电端计算还是从送电端计算。5050精选精选pptpptu辐射形电网的特点：线路有明确的始端和末端。辐射形电网的特点：线路有明确的始端和末端。u辐射形电网的分析计算：利用已知的负荷、节点辐射形电网的分析计算：利用已知的负荷、节点电压求取未知节点电压、线路功率分布、功率损耗电压求取未知节点电压、线路功率分布、功率损耗及始端输出功率。按已知条件的不同，一般可以分及始端输出功率。按已知条件的不同，一般可以分为两种：为两种：已知末端功率、电压：根据前述方法，从末端逐已知末端功率、电压：根据前述方法，从末端逐级往上推算。级往上推算。已知末端功率、始端电压：迭代法计算。已知末端功率、始端电压：迭代法计算。第二节第二节 辐射形和环形网络中的潮流分布辐射形和环形网络中的潮流分布 一、一、一、一、辐射形网络中的潮流分布辐射形网络中的潮流分布辐射形网络中的潮流分布辐射形网络中的潮流分布 5151精选精选pptppt1、已知同一端电压和功率及元件参数。如已知、已知同一端电压和功率及元件参数。如已知U2(或或U1)和和S2(或或S1)以及元件参数。求解各未知节点电压、各元件流过以及元件参数。求解各未知节点电压、各元件流过的电流或功率。的电流或功率。辐射形网络单端供电方式辐射形网络单端供电方式计算步骤：计算步骤：1)1)根据网络接线图以及各元件参数计算等值电路，并将等根据网络接线图以及各元件参数计算等值电路，并将等 值电路简化。一般归算至高压侧。值电路简化。一般归算至高压侧。2)2)根据已知的负荷功率和网络额定电压，从受电端推算到根据已知的负荷功率和网络额定电压，从受电端推算到 送电端，逐一近似计算各元件的功率损耗，求出各节点送电端，逐一近似计算各元件的功率损耗，求出各节点 的注入和流出的功率，从而得到始端功率和电压及电力的注入和流出的功率，从而得到始端功率和电压及电力 网络的功率、电压分布。网络的功率、电压分布。5252精选精选pptppt第二节第二节 辐射形和环形网络中的潮流分布辐射形和环形网络中的潮流分布 一、一、一、一、辐射形网络中的潮流分布辐射形网络中的潮流分布辐射形网络中的潮流分布辐射形网络中的潮流分布 5353精选精选pptppt计算已知同一点电压和功率的潮流分布计算已知同一点电压和功率的潮流分布计计算算步步骤骤如如下：下：1)变变压压器器串串联联支支路路首首端端的的功功率率已知末端的功率已知末端的功率 、末端电压为、末端电压为 。5454精选精选pptppt2)变压器原边绕组电压变压器原边绕组电压设以设以 为参考相量，则为参考相量，则3)注入变压器的功率注入变压器的功率4)线路串联支路末端的功率线路串联支路末端的功率5555精选精选pptppt5)输电线路的功率损耗以及串联支路首端功率输电线路的功率损耗以及串联支路首端功率输电线路的功率损耗输电线路的功率损耗串联支路首端功率串联支路首端功率6)发电厂高压母线电压发电厂高压母线电压7)发发电电厂厂高高压压母母线线输输入入系系统统的的功功率率 为为线线路路串串联联支支路路功功率率加加线线路路始始端端的的充充电电功功率率5656精选精选pptppt计算步骤计算步骤：2 2、已知不同端的电压和功率，一般情况已知末端、已知不同端的电压和功率，一般情况已知末端、已知不同端的电压和功率，一般情况已知末端、已知不同端的电压和功率，一般情况已知末端 电压和始端功率及元件参数。求解各未知节点电电压和始端功率及元件参数。求解各未知节点电电压和始端功率及元件参数。求解各未知节点电电压和始端功率及元件参数。求解各未知节点电 压、个元件流过的电流或功率。压、个元件流过的电流或功率。压、个元件流过的电流或功率。压、个元件流过的电流或功率。1）根据网络接线图以及各元件参数计算等值电路，）根据网络接线图以及各元件参数计算等值电路，并将等并将等 值电路简化。一般归算至高压侧。值电路简化。一般归算至高压侧。2）根据已知的末端负荷功率和网络额定电压，从受）根据已知的末端负荷功率和网络额定电压，从受电端推算到送电端，逐一近似计算个元件的功率电端推算到送电端，逐一近似计算个元件的功率损耗，求出各节点的注入和流出功率，从而得到损耗，求出各节点的注入和流出功率，从而得到电力网络的功率分布（不考虑电压降）电力网络的功率分布（不考虑电压降）3）根据已知的始端电压及电力网络的功率分布，计）根据已知的始端电压及电力网络的功率分布，计算各节点电压。算各节点电压。5757精选精选pptppt一、一、一、一、辐射形网络中的潮流分布辐射形网络中的潮流分布辐射形网络中的潮流分布辐射形网络中的潮流分布 已知末端负荷功率已知末端负荷功率 和发电厂高压母线电压和发电厂高压母线电压 求求 和和 及发电厂高压母线发出的功率。及发电厂高压母线发出的功率。1）先设末端负荷点的电压为网络额定电压）先设末端负荷点的电压为网络额定电压 (归算归算至高压侧的额定电压），由末端向始端推算出近似至高压侧的额定电压），由末端向始端推算出近似的功率分布，在推算过程中，近似认为网络中的功率分布，在推算过程中，近似认为网络中 没有电压降，且各处电压均等于没有电压降，且各处电压均等于 （除（除 ）。）。a）变压器串联支路始端的功率）变压器串联支路始端的功率5858精选精选pptpptb)注入变压器的功率注入变压器的功率c)线路串联支路末端的功率线路串联支路末端的功率d)输电线路的功率损耗输电线路的功率损耗e)串联支路首端功率串联支路首端功率5959精选精选pptppt2)由已知的始端电压及求得的近似功率分布，由已知的始端电压及求得的近似功率分布，从始端向末端进行电压分布计算从始端向末端进行电压分布计算a）已）已知知f)发电厂高压母线输入系统的功率发电厂高压母线输入系统的功率 为线路串联支路功率加线路始端的充电功率为线路串联支路功率加线路始端的充电功率b)由由6060精选精选pptppt注意：注意：求出的负荷侧电压求出的负荷侧电压求出的负荷侧电压求出的负荷侧电压 是低压侧归算到高压侧是低压侧归算到高压侧是低压侧归算到高压侧是低压侧归算到高压侧 的值。要得到变压器低压侧的实际电压，必须用的值。要得到变压器低压侧的实际电压，必须用的值。要得到变压器低压侧的实际电压，必须用的值。要得到变压器低压侧的实际电压，必须用变比变比变比变比 把其归算到低压侧。把其归算到低压侧。把其归算到低压侧。把其归算到低压侧。对于干线式和链式的开环网络进行潮流计算时，对于干线式和链式的开环网络进行潮流计算时，对于干线式和链式的开环网络进行潮流计算时，对于干线式和链式的开环网络进行潮流计算时，就要用到运算负荷和运算功率对网络进行简化。就要用到运算负荷和运算功率对网络进行简化。就要用到运算负荷和运算功率对网络进行简化。就要用到运算负荷和运算功率对网络进行简化。如书中如书中如书中如书中P88P88例题例题例题例题3 33 36161精选精选pptppt第二节第二节 辐射形和环形网络中的潮流分布辐射形和环形网络中的潮流分布 一、一、一、一、辐射形网络中的潮流分布辐射形网络中的潮流分布辐射形网络中的潮流分布辐射形网络中的潮流分布 注意：注意：第二步只计算功率分布，第三步只计算电压分布，第二步只计算功率分布，第三步只计算电压分布，因此，这是一种近似计算方法，若要计算结果达到精度要因此，这是一种近似计算方法，若要计算结果达到精度要求，可反复上列步骤，形成一种迭代算法，直到精度满足求，可反复上列步骤，形成一种迭代算法，直到精度满足要求为止。只是在迭代计算中，第二步不再用额定电压，要求为止。只是在迭代计算中，第二步不再用额定电压，而用在上次计算中得到的各点电压近似值，而用在上次计算中得到的各点电压近似值，重新按步骤重新按步骤2计算各阻抗、导纳支路上功率损耗，以求得较准确的电源计算各阻抗、导纳支路上功率损耗，以求得较准确的电源功率。功率。6262精选精选pptppt二、二、二、二、环形网络中的潮流分布环形网络中的潮流分布环形网络中的潮流分布环形网络中的潮流分布 第二节第二节 辐射形和环形网络中的潮流分布辐射形和环形网络中的潮流分布 1.最简单的单一环网功率分布，由一个电源供电。最简单的单一环网功率分布，由一个电源供电。P926363精选精选pptppt第一步：第一步：第一步：第一步：将单一环网等值电路简化为只有线路阻抗的简化将单一环网等值电路简化为只有线路阻抗的简化将单一环网等值电路简化为只有线路阻抗的简化将单一环网等值电路简化为只有线路阻抗的简化等值电路。步骤：等值电路。步骤：等值电路。步骤：等值电路。步骤：1 1）根据网络接线图以及各元件参数计算等值电路；）根据网络接线图以及各元件参数计算等值电路；）根据网络接线图以及各元件参数计算等值电路；）根据网络接线图以及各元件参数计算等值电路；2 2）以发电机端点为始端，并将发电厂变压器的励磁支路移）以发电机端点为始端，并将发电厂变压器的励磁支路移）以发电机端点为始端，并将发电厂变压器的励磁支路移）以发电机端点为始端，并将发电厂变压器的励磁支路移 至负荷侧；至负荷侧；至负荷侧；至负荷侧；3 3）将同一节点下的对地支路合并，并将等值电路图重新编号；）将同一节点下的对地支路合并，并将等值电路图重新编号；）将同一节点下的对地支路合并，并将等值电路图重新编号；）将同一节点下的对地支路合并，并将等值电路图重新编号；4 4）在全网电压为额定电压的假设下，计算各变电所的运算）在全网电压为额定电压的假设下，计算各变电所的运算）在全网电压为额定电压的假设下，计算各变电所的运算）在全网电压为额定电压的假设下，计算各变电所的运算 负荷和发电厂的运算功率，并将它们接在相应节点。负荷和发电厂的运算功率，并将它们接在相应节点。负荷和发电厂的运算功率，并将它们接在相应节点。负荷和发电厂的运算功率，并将它们接在相应节点。二、二、二、二、环形网络中的潮流分布环形网络中的潮流分布环形网络中的潮流分布环形网络中的潮流分布 第二节第二节 辐射形和环形网络中的潮流分布辐射形和环形网络中的潮流分布 6464精选精选pptppt第二节第二节 辐射形和环形网络中的潮流分布辐射形和环形网络中的潮流分布 6565精选精选pptppt第二步：第二步：第二步：第二步：用简化的回路电流法解该简化等值电路用简化的回路电流法解该简化等值电路用简化的回路电流法解该简化等值电路用简化的回路电流法解该简化等值电路 通过近似方法，从功率中求取相应的电流。电压近通过近似方法，从功率中求取相应的电流。电压近似认为是额定电压：似认为是额定电压：6666精选精选pptppt第三步：第三步：用相同的方法求解用相同的方法求解以以1为支点的力矩法为支点的力矩法6767精选精选pptppt 由此，扩展到相应的多节点网络的计算当中：由此，扩展到相应的多节点网络的计算当中：由此，扩展到相应的多节点网络的计算当中：由此，扩展到相应的多节点网络的计算当中：第四步：第四步：计算整个网络的功率分布计算整个网络的功率分布求得求得 和和 后，即可求取环网各线段中流通的功率，即每后，即可求取环网各线段中流通的功率，即每条支路的功率分布。条支路的功率分布。根据网络的功率分布会发现