第3章简单电力系统潮流计算

3.1 电力线路和变压器运行状况的计算

3.1.1 电力线路运行状况的计算 3.1.1.1 电力线路上的电压降落和功率损耗 （1）电力线路的等值电路、功率和电压 （2）电力线路的功率计算 （3）电力线路的电压计算 线路的潮流计算实例 3.1.1.2 电力线路上的电能损耗 3.1.2 电力线路运行状况的分析 3.1.3 变压器运行状况的计算
3.2.1.2 简单辐射形网络及其等值电路
简单辐射网 不含多个变压器分支 参数归算至节点2侧
分支等值运算负荷
3.2.1.3 简单辐射形网络手算潮流法的实现

（1）基于末端功率和电压的潮流计算过程 方法：由末端向始端逐级计算功率损耗和电压损耗 （2）基于首端功率和电压的潮流计算过程 方法：由首端向末端逐级计算功率损耗和电压损耗 （3）基于末端功率和首端电压的潮流计算过程 第一步：功率分布计算。假设全网各节点电压为额定电 压（基本级？），从末端向始端进行功率分布计算。 第二步：电压分布计算。由已知的首端电压和第一步中 求得的首端功率，从首端向末端进行电压分布计算，此 时不再重新计算功率分布。
电力线路的电压计算
——参考首端电压的电压降落横分量与纵分量
Page-74 (3-4)
电力线路的电压计算
——参考首端或末端电压的电压降落相量图
滞后角
超前角
负号
U1 U2 dU U1(2 )
U2 U1 dU U2(1 )
相角差中为什么有正负号
线路的潮流计算实例
2 P22 Q2 S Z Z 2 U2
线路的潮流计算实例-结果2
U1 (U 2 U ) 2 U 2 (U 2 X 2 P2X Q2 R 2 P2R Q2 ) ( ) U2 U2
1 1 tan 1
U
U 2 U
1
R X P2X Q2 PR Q2 U2 2 U2 U2
——基于年负荷损耗率的工程计算法
年负荷率低时k取小值
3.1.1.3 电力线路的电能损耗计算
——基于年最大负荷损耗时间的工程计算法*
3.1.1.3 电力线路的电能损耗计算
——输电效率与线损率
Page-76
或网损率
Page-78
3.1.2 电力线路运行状况的分析

空载线路的首末端电压 Page-78 纯无功负载线路的首末端电压Page-79 纯有功负载线路的首末端电压Page-79
——基于末端功率和首端电压的功率分布计算（续）
UN
3.2.1.3 简单辐射形网络手算潮流法的实现
——基于末端功率和首端电压的电压分布计算
3.2.1.3 简单辐射形网络手算潮流法的实现
——基于末端功率和首端电压的电压分布计算（续）
3.2.1.5 基于首端电压末端功率的潮流计算算例

3.1.2 电力线路运行状况的分析 ——纯有功负荷线路的首末端电压
U1
R jX
U2
S2 P2
I2
线路压降为：dU U j U
P2 R PX j 2 U2 U2 首端电压幅值始终高于末端但相位超前于末端，且电压降 落的纵分量与横分量之比为常数。 tg R / X
3.1.3.1 变压器的电压降落、功率损耗和电能损耗 ——变电所变压器的等值电路与功率损耗



节点注入功率：电源向网络注入的功率 发电厂的等值电源功率等于发电厂电源侧的功率减去 变压器的功率损耗。它等于发电厂负荷侧节点的注入 功率。 变电所的等值负荷功率等于变电所负荷侧的功率加上 变压器的功率损耗。即负荷从网络吸取的功率。 运算负荷或运算功率：将发电厂或变电所(高压)母线 上所连线路对地电纳中无功功率的一半并入等值负荷 或者等值电源功率，称为变电所或发电厂的运算负荷。
U1和S1

线路的潮流计算实例-结果1
公式： X P2R Q2 U , U2 R P2X Q2 U , U2
SYi U i2Y * / 2,
解： U 2 U 2 11 U 2
SY 1
S z dU
SY 2
S2 SY 2 S2 U 2 2Y * / 2 1 j1 U 2 2 ( j1) / 2 P2 jQ2 S2
3.2.1.5 基于首端电压末端功率的潮流计算算例 ——变压器参数计算


线路的潮流计算例题 线路的潮流计算实例-结果1 线路的潮流计算实例-结果2
线路的潮流计算例题
S1 P 1 jQ1
Z=R + jX
S 2 P2 jQ2
+
U1
Y 2 Y 2
+
U2

已知：
计算：
U2 11 , S2 1 j1, Y / 2 j1, Z 1 j1
3.2.1.1 辐射形网络的定义和手算潮流法原理 3.2.1.2 简单辐射形网络及其等值电路 3.2.1.3 简单辐射形网络手算潮流法的实现 3.2.1.4 例3-1~例3-3 Page-83 3.2.1.5 基于首端电压末端功率的潮流计算算例 （补充）

3.2.2 环形网络中的潮流分布
掌握辐射形和环形网络的手算潮流方法，深刻理解不计功 率损耗、不计电压降落的横分量等近似条件对计算的影响
3.2.1.3 简单辐射形网络手算潮流法的实现
——基于末端功率和首端电压的功率分布计算
UN
3.2.1.3 简单辐射形网络手算潮流法的实现
——基于末端功率和首端电压的功率分布计算（续）
UN
3.2.1.3 简单辐射形网络手算潮流法的实现
——基于末端功率和首端电压的功率分布计算（续）
UN
3.2.1.3 简单辐射形网络手算潮流法的实现

已知末端功率和电压
3.1.3.1 变压器的电压降落、功率损耗和电能损耗 ——变压器的电能损耗

铜耗：变压器线圈电阻中的电能损耗 WZT Pmax max
铁耗：变压器铁芯电导中的电能损耗
WYT P0 T
T为变压器实际投运时间。当无具体数值时， 可取为8000h。
3.1.3.2 节点注入功率、运算负荷和运算功率 ——基本概念
电力线路的电压计算
——电压质量指标* Page-75
电力线路的电压计算
——已知末端功率和电压计算首端电压
dU 3IZ
共轭
.
电压的复数计算， 复杂
电力线路的电压计算
——参考末端电压的电压降落横分量与纵分量
电压的实数计算
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电力线路的电压计算
——已知首端功率和电压计算末端电压

U I Y 3
物理意义
I 2
导纳的共轭
电力线路的功率计算
——串联阻抗支路的功率损耗计算公式选择
Yeq
SZ 3U1 I
* * *
or
3U 2 I
or
3dU12 I
正确？
电力线路的功率计算
——已知末端功率与电压求串联阻抗的功率损耗
电力线路的功率计算
——已知首端功率与电压求串联阻抗的功率损耗
3.1.3.2 节点注入功率、运算负荷和运算功率 ——等值电源与等值负荷的等值电路
2 2
1
1
3.1.3.2 节点注入功率、运算负荷和运算功率 ——变电所的运算负荷等值电路
2
2
3.1.3.2 节点注入功率、运算负荷和运算功率 ——发电厂的运算负荷等值电路
3.2 辐射形和环形网络的潮流分布

3.2.1 辐射形网络中的潮流分布Page-82

3.2.1.1 辐射形网络的定义和手算潮流法原理


辐射形网络（开式网络）的定义：任何负荷只能从一 个方向得到功率。包括单回线或双回线的放射式、干 线式和链式。 辐射形网络的手算潮流方法原理 （1）已知末端（或首端）功率和电压，从末端（或 首端）向始端逐级计算功率损耗和电压损耗。（电压 功率同步计算法，适用于等值单辐射串接网络） （2）已知末端功率和首端电压，第一步：假设全网 各节点电压为额定电压，从末端向始端（前推）进行 功率分布计算。第二步：由已知的首端电压和第一步 中求得的首端功率，从首端向末端（回代）进行电压 分布计算，此时不再重新计算功率分布。（前推回代 法，适用于任意分支辐射网络）



理论计算公式 常用的基本概念 基于年负荷损耗率的工程计算法 基于年最大负荷损耗时间的工程计算法 两个经济性指标：输电效率与线损率
3.1.1.2 电力线路的电能损耗计算
——理论计算公式
Page-76
3.1.1.3 电力线路的电能损耗计算 ——常用的基本概念*
Page-77
3.1.1.3 电力线路的电能损耗计算

3.1.1.1 电力线路上的电压降落和功率损耗 ——电力线路的等值电路、功率与电压
(1)已知末端电压 和功率求解首 端电压和功率 (2)已知首端电压 和功率求解末 端电压和功率
SY 1
S z dU
SY 2
3.1.1.1 电力线路上的电压降落和功率损耗
——电力线路的功率计算

电力线路的功率计算
——电力线路的功率分布计算
支路及节 点的功率 平衡原则 支路首端功 率等于末端 功率加功率 损耗 节点的流入 与流出功率 相等
S z
3.1.1.1 电力线路上的电压降落和功率损耗 ——电力线路的电压计算




电压质量指标 已知末端功率和电压计算首端电压 参考末端电压的电压降落横分量与纵分量 已知首端功率和电压计算末端电压 参考首端电压的电压降落横分量与纵分量 参考首端或末端电压的电压降落相量图
3.1.2 电力线路运行状况的分析 ——纯无功负荷线路的首末端电压