电力系统的潮流计算(教学材料)

V
V
可忽略电阻R的影响。有：
V = PX－QR ≈ PX
V
V
V1
V2
QX V2
V2
V1
Q' X V1
电力系统分析 第十一知章识分电享力系统的潮流计算
10
相角也可以化简：
1
arctg
PX V2
/ V2 V2
2
arctg
PX /V1 V1－V1
V ≈QX V
QX V1 V2 V2
V ≈ PX
2
一、输电线路的电压降落和功率损耗
1.电压降落 V 线路首末端两点电压的相量差
V1 V2 (R jX )I
V1
δ
V2 A jXI
φ
I2
RI
图10-2 相量图
V1 S ' R jx S'' V2 SLD
B
I
I
图10-1 简单输电线路
S″、S´：线路两端的一相功率；
D
SLD：负荷一相功率
ΔV2(AD)——电压降落的纵分量 δV2(DB)——电压降落的横分量
V1
V1 V1－V2
V1
V2
V1－V1 >> V1 V2＋V2 >> V2
V2
V2
电压降落的横分量对端电压值的影响很小，可以把δV忽略。
V1＝ (V2 V2 )2 (V2 )2 V2 V2
V2
V1
V1
V1
P' R Q' V1
X
V2
PR QX V2
PR + QX V =
≈QX
高压输电系统中，元件参数X>>R，
阻抗损耗（与线路类似）
SS＝
P'
'2 Q' V22
'2
(RT
jXT
)
ST＝SS S0
∝与负荷2
与负荷无关，∝V2
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V1、V2间的相位角
arctg
V1
V1－V1
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RI V1
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注意：
V2
P'' R Q'' V2
X
≠
P' R Q' X
V1
V1
V2
P''
X Q'' R V2
≠
V1
P'
X Q' V1
R
V1 S ' R jx S'' V2 SLD
I
I
功率是电流和电压的综合量，计算某点功率时，要取 同一点电压。
第十章 电力传输的基本概念
十章和十一章部分内容合并，均属于稳态运行的
内容。稳态运行状况的分析和计算重点是电压、电流
和功率的分布，即潮流分布，且主要研究电压和功率
的分布。电流系统潮流计算是电力系统稳态分析的主
要方法，是分析中使用最广泛、最基本和最重要的计
算。通过计算可以对系统运行方式的合理性、经济性、
V
V2
V1
Q' X V1
1. 高压输电系统中，电压降落的纵分量ΔV主要取决于元件所 输送的无功功率Q；横分量δV主要取决于元件所输送的有 功功率P。
2. 元件两端电压的大小之差（电压损耗）主要取决于Q，相角 之差主要取决于P。
低压输电网络中R与X相差不大，甚至R大于X，上述结论不成立。
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I
P'
jQ' V1I
cos1
jV1I
sin 1
V1 V2 (R jX )I＝V1 V1 V1 jV1
V1
P' R Q' V1
X
δ
V1
P'
X Q' R V1
I φ1
V1
jX I
V1
V2
V2＝V1
V1
V1
V1
P' R Q' X V1
j
P' X Q' R V1
V2
有效值：
V2＝ (V1－V1)2 (V1)2
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2.电压损耗和电压偏移
电压损耗：两点间电压绝对值之差称为电压损耗
V V1 V2 AG
当输电线路不长，首末两端的相角差不大时，近似有：
V1 B
AG≈AD
δ
A
O
V2
DG
百分数表示： V % V1 V2 100
VN
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I
P' '
jQ'' V2I
cos2
jV2 I
sin 2
功率代替电流： I cos2 P /V2 I sin 2 Q /V2
P'' R Q'' X
V2
V2
V2
P''
X Q'' R V2
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电压有效值和相位角：
V1 B
δ
V2 A jXI
D
φ2
RI
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3、功率损耗
输电线路：采用π型等值电路，两端具有等值电纳。
V1
S1
I1
S'
I R
jB/2
jx S'' V2 S2SLD
I2
jB/2
I
S V2
S V1
I2
P2 Q2 V22
P2 Q2 V12
线路
or
电容
SL＝PL
+
jQL
=
I 2(R
+
jX )
=
P''2 +Q''2 V22
(R +
jX )
P'2 Q'2
V1＝V2
V2
V2
V2
P'' R Q'' V2
X
＋j
P''
ห้องสมุดไป่ตู้
X Q'' R V2
V1
有效值：
V1、V2间的相位角
V1＝ (V2 V2 )2 (V2 )2 arctg V2
V2 V2
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（2）若以电压相量V1作参考轴（求V2）
S' V1
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电压偏移：网络中某点的实际电压同该处的额定电 压之差称为电压偏移
V V VN
百分数表示： V (%) V VN 100 % VN
电压实际高低对用户产生影响，而电压相位对用户 没有影响。电压损耗和电压偏移反映电力系统电能质 量的重要指标。
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☺关于化简
SL V12 (R jX )
QB1
1 2
BV12
QB2
1 2
BV22
电容消耗无功功率（充电功率）,容性,为负值。
ΔQ∝V2，与负荷无直接关系。
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二、变压器(T型等值电路)
V1 S1 I1 S’I RT jxT S2 I V2
ΔS0
-jBT
GT
励磁损耗 （接地励磁支路消耗有功，铁耗） S0 (G jBT )V12
安全性和可靠性进行分析评价。并据此提出改进措施。
潮流计算也是电力系统规划设计的一项基础工作。
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10-1 网络元件的电压降落和功率损耗
最基本的网络元件：输电线路、变压器 一、输电线路的电压降落和功率损耗 二、变压器的电压降落和功率损耗
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（1）以V2做为参考相量，已知İ和φ2
V1 B
δ
V2 A
jX I
V2
V2 RI cos2 XI sin2 V2 XI cos2 RI sin2
D
φ2
RI V2
压降： V1 V2 (R jX )I＝V2 V2 V2 jV2
一相功率：S'' V2