电力系统分析第3章 简单电力系统的潮流(power flow)计算.

电力系统Biblioteka Baidu析
电力系统在运行时，电流或功率在电源的作用下，
通过系统各元件流入负荷，分布于电力网各处，称为 潮流分布。
潮流计算内容主要包括：
•电流和功率分布计算； •功率损耗计算； •电压损耗和节点电压计算。
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潮流计算的主要目的是：
（1）为电力系统规划提供接线方式、电气设备选择和导 线截面选择的依据； （2）提供电力系统运行方式、制定检修计划和确定电压 调整措施的依据；

V1
D
B
j

A
G
P2 X V2
V 2
电力网络中功率的方向
Q2 X V2
V 2
2 2 V2 Q2 X V1V2 cos V2 cos Q2 V1V2 X P2 X V1V2 sin P2 sin V1V2 X
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实际计算时，变压器的 励磁损耗可直接根据空 载试验数据确定
I0 % ~ S0 P0 j SN 100
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（3.12）
3.1.4运算负荷功率＆运算电源功率
• 运算电源功率：发电厂高压母线输入系统的等值 功率，它等于发电机极端母线送出的功率，减去 变压器阻抗、导纳的功率损耗，加上发电厂高压 母线所连线路导纳中无功功率的一半。
（3）提供继电保护、自动装置设计和整定的依据；
（4）为经济运行计算、短路和稳定计算提供必要的依据； （5）检查电力系统各元件是否过负荷，各节点电压质量 是否合格；
（6）为电力系统的规划和扩建提供依据。
电力系统分析
3.1 基本概念
3.1.1
3.1.2 3.1.3
负荷功率的表示方法
电压降落、电压损耗、电压偏移 功率损耗
QX V V PX V V

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高压输电线路的特性 X>>R,可令R0,则：
PR QX V PX QR V V V
Q2 X V2 V2 P2 X O V2 V2
dV
3.1.2 电压降落、电压损耗、电压偏移
电压损耗
电压损耗指电力网两点电压的代数差
U U1 U2 AD 一条线路的电压损耗百分数在线路通 过最大负荷时一般不应超过10%。
电压偏移
U U N 电压偏移（％）＝ 100 UN
电压偏移直接反映供电电压的质量
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图3.4电压损耗示意图
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3.1.3 功率损耗
阻抗中的功率损耗
输电线路阻抗上的功率损耗：
P2 Q2 ~ 2 Sl I ( R jX) ( R jX) Pl jQl 2 U2
2 2
（3.10）
变压器阻抗上功率损耗的计算 公式与上式（相似，只需将两 式中的线路阻抗换成变压器阻 抗即可。
V2 (V1 V1 ) (V1 )
2 2
tg
1
V1
V1 V1
P1 R Q1 X V1 V1 P1 X Q1 R V1 V1
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两种分解:
P2 R Q2 X V2 P2 X Q2 R V2 V2 P R Q1 X V1 1 V1 P X Q1 R V1 1 V1 V2
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3.1.2 电压降落、电压损耗、电压偏移
电压降落 Q 已知时,以 U 为参考相量， 当网络元件末端 U 、 P、 首端电压为 U


2
2
2
2
1
U1 U 2



P2 R Q2X U2

j
P2X Q2 R U2

式中：
＝U 2 U 2 j U 2
电压偏移指电力网中某点的实际电压同网络该处的额定 电压之差，可用偏差表示，也可用额定电压的百分比表示
（3.9）
3.1.3 功率损耗
电力网中的功率损耗（影响电力系统的建设费用＆ 运行费用）分为两部分： （1）变动损耗：与传输的功率大小有关，它产生于 线路和变压器的串联阻抗上。 （2）固定损耗：与电网电压有关，它产生于线路和 变压器的并联导纳上。

（3.7）
图3.4电压降落示意图
——称为电压降落的纵分量（电压损耗） U2
U 2——称为电压降落横分量
——称为首末端电压的相位差,（功角）
U1
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(U 2 U 2 ) (U 2 )
2
2
＝arctg
U
2
U 2 U 2
同样,也可由首端电压和功率求得末端电压
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3.1.3 功率损耗
导纳中的功率损耗
输电线路
1 2 Q B1 BU1 , 2 QB 2 1 2 BU 2 2
近似计算时， U 1 、 U 常用 2 UN 额定电压 代替。
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3.1.3
功率损耗
导纳中的功率损耗
变压器
~ 2 2 S0 GT U1 jBT U1
特别注意:
PR QX V V PX QR V V
计算电压降落时,必须用同一端的电压与功率.
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电压降落公式的简化:
高压输电线路的特性 X>>R,可令R0,则：
PR QX V V PX QR V V
第3章
简单电力系统的潮流(power flow)计算
本章提示
3.1 基本概念
3.2 开式网络的电压和功率分布计算
3.3 简单闭式网的电压和功率分布计算
小结
电力系统分析
本章提示 负荷功率的表示法； 电压降落、电压损耗、电压偏移、运算 电源功率、运算负荷功率的基本概念； 电力网元件的功率损耗(power loss)、电 压损耗(voltage loss)的计算； 开式网、简单闭式网的潮流计算（同一 电压级、多个电压级）。
3.1.4
运算负荷功率和运算电源功率
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U 1 U 2 ( R jX ) I S 2 U 2 I P2 jQ2 I

~ *



P2 jQ2 U2
*
U1 U 2

P2 R Q2 X U2

j
P2 X Q2 R U2
＝U 2 U 2 j U 2