潮流概述及功率损耗和电压计算

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（3）电力线路中的功率 分布计算
功率守恒
• 从图2.2可以看出，电力线路阻抗支路末端 流出的功率为 S ~ 2 S ~ 2 ( j Q B 2 ) P 2 j ( Q 2 Q B 2 ) P 2 j2 Q
流入电力线路阻抗支路首端的功率为
U
I
i u i
I
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2.2电力网的功率损耗计算 (Power loss of power network)
电力网在传输功率的过程中要产生功率损耗，其功率损耗由 两部分组成：
一是产生在输电线路和变压器串联阻抗上，随传输功率的增 大而增大，是电力网损耗的主要部分.称为变动损耗;
二是产生输电线路和变压器并联导纳上，可近似认为只与电 压有关，与传输功率无关。称为固定损耗 .
jB 2
R jX
~ S2 I2
S~2
U 2
jQB2
jB 2
图3.2 电力线路的功率和电压
由于电力线路中电导G=0，故并联支路有功损耗忽略不计。 在外施电压作用，线路电纳中产生的无功功率是容性的（也 称充电功率），它起着抵消感性无功功率的作用。如果已知 线路首、末端的运行电压分别为U1和U2，则有:精品课件7j B/2 -jQB/2
R+jX RT+jXT
j B/2 -jQB/2
P0 jQ0
S~ 3I Z 串联阻抗上的功耗：与流通电流及阻抗有关
2 Z
并联导纳上的功耗：与节点电压及导纳有关
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S~Y
*
U2 Y
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• 据统计，电力系统有功功率损耗最多可达 到总发电量的20%—30%，这大大增加了 发电和输配电设备的容量，造成了动力资
• 离线计算(主要用于系统规划设计和运行中 安排系统运行方式)
• 在线计算(主要用于对运行中系统的经常监 视和实时控制).
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*关于复功率的说明： 采用国际电工委员会推荐的约定，取复功率为
S ~U IUjeuI e ji UIj(uei) UIje
ScosjsinPjQ
负荷：
感性，φ＞0，电流滞后于电压,Q取正; 容性，φ＜0，电流超前于电压,Q取负。 电源：发出感性无功Q 取正；发出容性无功， 即吸收感性无功Q 取负。 精品课件
第二章 简单电力系统的潮流分析(Power flow calculation of power system)
2.1概 述
一、什么是潮流分布： 电力系统的潮流分布是描述系统正常运行状态的技术术语，它表明 电力系统在某一确定的运行方式和接线方式下，系统从电源到负荷各 处的电压、电流的大小和方向以及功率的分布情况。 是电力系统的稳态计算.
当U1（或）U2未知时，一般可用线路额定电压UN代 替U1（或）U2作近似计算。即
S ~ ZP 12 U N 2 Q 1 2(RjX )P 2 2 U N 2 Q 2 2(RjX )
在工程计算中通常按UN近似计算线路的充电功率，
QB1 QB精2品课件1 2BU N 2
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→线路功率损耗=阻抗功率损耗+导纳功率损耗
2. 电压损耗和各节点电压计算
3. 功率损耗计算
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三、潮流计算的主要作用
• 1）为电力系统规划设计提供接线、电气设备选 择和导线截面选择的依据（检验方案能否满足各 种运行方式的要求; ）；
• 2）为制定电力系统运行方式和制定检修计划提 供依据（ 调度 ）；
运行方式：系统中投入的发电、输电、变电、用 电设备的多少以及它们之间的连接情况。
S1 3U 1
I2
S2 3U 2
S~1 S~1 R j XS~2 S~2 U 2
B jQB1 SZ jQB2 B
j
j
2
2
S ~ ZP 1 2 U 1 2 Q 1 2(R jX )P 2 2 U 2 2 Q 2 2(R jX )
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注： P1，Q1——流过线路阻抗环节首端的三相有功（MW），
三相无功（Mvar） U1——线路首端线电压（KV） P2，Q2——流过线路阻抗环节末端的三相有功（MW），
三相无功（Mvar） U2——线路末端线电压（KV） R+jX——线路单相阻抗（ Ω）
Δ
~
S
Z——线路串联阻抗(三相)上的损耗（MVA）
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U 1
S~1 S~1
（2）并联导纳损耗 jQB1 I1
• 3）为继电保护、自动装置设计和整定计算提供 依据；
• 4）为调压计算、经济运行计算、短路和稳定计 算提供必要的数据。
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四、潮流计算方法
——手算和计算机计算
手算物理概念清晰,用于一些接线较简单的电力网,若将其用于接线
复杂的电力网则计算量过大,难于保证计算准确性.
计算机计算可归结为用数值方法解非线性代数方程,数学逻辑简单完 整,可快速精确完成计算.但物理概念不明显.
* 由于系统中负荷、接线方式及电源运行状态在变化，通过各元件的潮 流也在不断变化
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二.潮流计算:给定电力系统接线方式和运行条件,确定 系统各部分稳定运行状态下的参量计算.
• 已知: 发电机有功和无功出力,负荷有功和无功需求； 平衡节电电压和相位； 枢纽点电压；
• 求取: 1. 电流和功率的分布计算
源的浪费、电能成本的提高，进而影响整 个国民经济。
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一.电力线路功率损耗的计算(line’s power loss) • 线路等值电路
R+jX
j B/2 -jQB/2
j B/2 -jQB/2
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U 1
（1）串联阻抗上的损耗
S ~ Z3I1 2(R jX )
3I2 2(RjX)
I1
Q B1
1 2
BU
2 1
看做负荷：吸收容性无功
Q B2
1 2
BU
2 2 精品课件
看做电源：发出感性无功
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• 值得注意的是式（2.1）中的功率和电压应为 线路阻抗环节中同一点的值。如图2.2所示， 所谓同一点的值，即如果功率是环节末端的 功若功率率S~是2 ，环则节电首压端就功应率该是，环则节S~电1末压端就电应压是U环2； 节首端电压U1。
教学上以手算为重点,使学生掌握传统的手工计算方法,同时了解潮 流分布的物理规律,为后续章节有关电力系统运行状态的控制和调整 的学习打下基础.对于计算机计算只要求了解以计算机为工具解决物 理问题时,应怎样考虑问题,考虑哪些问题,具体的求解过程是怎样的, 帮助学生了解和掌握现代电力工程科学.
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