电力系统稳态分析第三章1.pdf

第三章简单电力网络的计算和分析?什么什么是潮流？是潮流？?为什么为什么计算潮流？计算潮流？?如何如何计算潮流?计算潮流?几个问题电力系统中，电力系统中，功率的流动功率的流动称为潮流，称为潮流，电压和功率的分布电压和功率的分布（各节点电压、各支路中的功率）称为潮流分布。（各节点电压、各支路中的功率）称为潮流分布。潮流计算是电力系统潮流计算是电力系统三大计算三大计算（潮流、短路、稳定计算潮流、短路、稳定计算）之一，是电力系统最基本、最重要的计算，在电力系统规划和运行中具有重要作用。）之一，是电力系统最基本、最重要的计算，在电力系统规划和运行中具有重要作用。手算手算和和机算机算两种。手算只能计算简单网络，但有助于加深对物理概念的理解；机算可以计算大规模复杂系统，速度快、精度高。两种。手算只能计算简单网络，但有助于加深对物理概念的理解；机算可以计算大规模复杂系统，速度快、精度高。?电力线路和变压器运行状况的计算和分析电力线路和变压器运行状况的计算和分析?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?配电网潮流计算的特点配电网潮流计算的特点主要内容电力线路运行状况的计算?电力线路的型等值电路电力线路的型等值电路如果已知的是如果已知的是功率功率，如何求解电路？，如何求解电路？电力线路运行状况的计算22U11U根据根据已知条件和求解对象已知条件和求解对象已知条件和求解对象已知条件和求解对象，分为四种情况：，分为四种情况：1）已知末端电压和末端功率）已知末端电压和末端功率2）已知首端电压和首端功率）已知首端电压和首端功率3）已知首端电压和末端功率）已知首端电压和末端功率4）已知末端电压和首端功率）已知末端电压和首端功率222jQPS+=11U222jQPS+=111jQPS+=22U111jQPS+=电力线路的功率计算 导纳支路的功率计算（已知和，求解）导纳支路的功率计算（已知和，求解）有功损耗无功损耗有功损耗无功损耗 阻抗支路的功率计算阻抗支路的功率计算电力线路的功率计算已知已知末端末端参数参数已知已知首端首端参数参数有功损耗有功损耗无功损耗无功损耗电力线路的功率计算已知：求解：已知：求解：计算过程：计算过程：几个电压质量指标 电压降落电压降落（线路）首末两端电压的（线路）首末两端电压的相量差相量差 电压损耗电压损耗（线路）首末两端电压的（线路）首末两端电压的数值差数值差 电压偏移电压偏移（线路）首端或末端（线路）首端或末端实际电压与额定电压的数值差实际电压与额定电压的数值差，通常表示为额定电压的百分数。，通常表示为额定电压的百分数。电压调整电压调整（线路）（线路）末端空载与负载时电压的数值差末端空载与负载时电压的数值差，通常表示为空载电压的百分数。，通常表示为空载电压的百分数。电力线路的电压计算 已知末端参数已知末端参数取末端电压为参考相量，即：取末端电压为参考相量，即：电力线路的电压计算 已知首端参数已知首端参数电力线路的电压计算取首端电压为参考相量，即：取首端电压为参考相量，即：电力线路的电压计算电力线路的电压计算 注意：注意：电压降落纵、横分量表达式中的电压和功率是电压降落纵、横分量表达式中的电压和功率是同一点同一点的参数。电压降落纵、横分量表达式中的功率应视为的参数。电压降落纵、横分量表达式中的功率应视为带符号数带符号数，当功率的实际方向与参考方向，当功率的实际方向与参考方向不同不同时，相应的功率项应时，相应的功率项应反号反号。例如：。例如：线路空载运行线路空载运行。电力线路运行状况的计算小结已知末端参数已知末端参数已知首端参数已知首端参数电力线路的电能损耗计算 功率损耗功率损耗：某一时刻，送端和受端：某一时刻，送端和受端功率差功率差，P=P1-P2 电能损耗电能损耗：某一时间段内送端与受端：某一时间段内送端与受端能量差能量差，W=Pt如果一年内线路上流过的如果一年内线路上流过的电流已知电流已知，年电能损耗为：如果一年内线路上某端的，年电能损耗为：如果一年内线路上某端的电压和有功、无功功率电压和有功、无功功率已知，年电能损耗为：已知，年电能损耗为：与电能损耗相关的基本定义 最大负荷利用小时数最大负荷利用小时数 年负荷率年负荷率 最大负荷损耗时间最大负荷损耗时间 年负荷损耗率年负荷损耗率 全年电能损耗全年电能损耗电能损耗的工程实用计算方法 由行业手册，查得由行业手册，查得最大负荷利用小时数最大负荷利用小时数Tmax 由由Tmax计算计算年负荷率年负荷率=Tmax/8760 根据经验公式，计算年负荷损耗率根据经验公式，计算年负荷损耗率年负荷损耗率年负荷损耗率=K年负荷率年负荷率+(1-K)年负荷率年负荷率2 计算最大负荷损耗时间计算最大负荷损耗时间 max=8760年负荷损耗率年负荷损耗率 计算全年电能损耗计算全年电能损耗WZ=Pmaxmax电能损耗的工程实用计算方法 由行业手册，查得由行业手册，查得最大负荷利用小时数最大负荷利用小时数Tmax 由线路传输功率的由线路传输功率的功率因数及功率因数及Tmax，查表得，查表得 max（查表（查表3-1）计算全年电能损耗计算全年电能损耗WZ=Pmaxmax输电经济性能指标 输电效率：线路末端输电效率：线路末端输出有功输出有功P2与首端与首端输入有功输入有功P1的比值的比值 线损率（网损率）：线路上线损率（网损率）：线路上损耗的电能损耗的电能与线路首端与线路首端输入电能输入电能的比值的比值首端输入电能首端输入电能末端输出电能末端输出电能超高压线路空载运行超高压线路空载运行 超高压线路满足超高压线路满足RX超高压线路超高压线路空载（或轻载）空载（或轻载）运行时，末端电压运行时，末端电压高于高于首端电压。超高压线路的首端电压。超高压线路的电压损耗正比于线路长度平方电压损耗正比于线路长度平方，当线路较长时，末端电压可高达首端电压的，当线路较长时，末端电压可高达首端电压的1.1-1.5倍倍。变压器运行状况的计算 功率损耗的计算1）由功率损耗的计算1）由等值电路等值电路计算：计算过程和方法与线路相同；但需注意二者的计算：计算过程和方法与线路相同；但需注意二者的导纳导纳在表达式上的区别：线路导纳：在表达式上的区别：线路导纳：YL=GL+jBL变压器导纳：变压器导纳：YT=GT-jBT2）由）由铭牌数据（损耗数据）铭牌数据（损耗数据）计算计算变压器功率损耗计算 变压器采用型等值电路（假设已知变压器采用型等值电路（假设已知末端电压和功率末端电压和功率）阻抗支路中的功率损耗：导纳支路中的功率损耗：阻抗支路中的功率损耗：导纳支路中的功率损耗：可变损耗可变损耗不变损耗不变损耗变压器功率损耗计算 由由试验参数试验参数计算功率损耗计算功率损耗变压器的电压计算如果是发电厂变压器，通常已知的是首端参数，如何计算末端电压？如果是发电厂变压器，通常已知的是首端参数，如何计算末端电压？变压器的电能损耗计算?电能损耗：电能损耗：铜耗铜耗+铁耗铁耗 铜耗：电阻中的电能损耗铜耗：电阻中的电能损耗 铁耗：励磁支路电导中的电能损耗铁耗：励磁支路电导中的电能损耗最大负荷时的功率损耗最大负荷时的功率损耗最大负荷损耗时间最大负荷损耗时间变压器实际运行小时数变压器实际运行小时数变压器空载损耗当无具体数值时，变压器空载损耗当无具体数值时，T可取可取8000h。节点注入功率、运算负荷和运算功率 节点注入功率节点注入功率：从节点流入网络的功率：从节点流入网络的功率 注入功率的注入功率的正方向正方向：以流入网络为正：以流入网络为正节点注入功率 降压变电所降压变电所变压器电源侧母线的变压器电源侧母线的等值负荷功率等值负荷功率为：变压器电源侧母线的为：变压器电源侧母线的节点注入功率节点注入功率为：为：节点注入功率 升压变电所变压器负荷侧母线的升压变电所变压器负荷侧母线的等值电源功率等值电源功率为：变压器负荷侧母线的为：变压器负荷侧母线的节点注入功率节点注入功率为：为：运算负荷 用于简化潮流计算的用于简化潮流计算的负荷节点负荷节点运算负荷降压变电所运算负荷：降压变电所运算负荷：相邻线路充电功率的一半相邻线路充电功率的一半变压器损耗变压器损耗运算功率 用于简化潮流计算的用于简化潮流计算的电源节点电源节点运算功率升压变电所升压变电所运算功率：运算功率：