简单电力网络的计算和分析

2 2
*
Y
G
jB
U
2 2
S~Z
P12 Q12 U12
R
jX
U P1R Q1X ,U P1X Q1R
U1
U1
U2
U1
U
2
U
2
,2
tg 1
U
U1 U
21
第1种计算（续2）
1' ZT 1
2
YT 1
ZL
3 ZT 2 4' ~
YL
YL
U4 S4 YT 2
22
1 变压器T-2阻抗中的损耗
SZT 2
22
6 ……
第1种计算（续3）
已知末端功率和末端电压 计算过程：末端→首端逐级计算功率和电压
S~1 U1
dU12 S~2 U2
dU 23
S~2
S~3
U 3
~ S3
dU 34
U4 S~4
S~T 1
S~YT 1
S~Y 1
S~Y 2 S~L
S~YT 2
2
G
1:k1
3
4
k2:1
归算到线路所在电压等级
~ 1' ZT 1
2
S1
U1 YT 1
ZL
3
YL
YL
22
ZT 2 4' U 4
S~4
YT 2
18
辐射形网络的潮流分布(续2)
根据已知条件不同，将计算分为三种：
已
已知末端功率（P2，Q2）和末端电压（U2，δ2）
知 同
一
已知首端功率（P1，Q1）和首端电压（U1，δ1）
~ S2
~ S2
S~T
变压器电源侧母线的等值负荷功率：S~2 S~T
变压器电源侧母线的节点注入功率：
~ S2
S~T
11
节点注入功率（续）
升压变电站
S~1
G
S~T S1 ST
S~1 S~T
变压器负荷侧母线的等值电源功率：S~1 S~T 变压器负荷侧母线的节点注入功率：S~1 S~T
15
3.2 辐射形和环形网络的潮流分布
辐射形网络的潮流计算 环形网络的潮流计算
16
辐射形网络的潮流分布
辐射形网络：开式网路、树状网络 任何负荷只能从一个方向获取功率。
电源 负荷点
单回线：放射式、干线式、链式
双回线：放射式、干线式、链式
17
辐射形网络的潮流分布(续1)
4节点辐射形网络
1
思考：对于发电厂变压器，如果已知首端功率和
7
电压，应如何计算功率损耗和电压降落？
变压器的电能损耗计算
电能损耗：铜耗+铁耗
铜耗：电阻中的电能损耗
ΔWZT =ΔPmaxτmax
铁耗：励磁支路电导中的电能损耗
ΔWYT =ΔP0T
T为变压器实际投运时间，无具体 数值时，可取 T=8000小时。
8
小结：变压器运行状况计算
思考：变压器额定负载运行时的功率损耗？N台
6
相同变压器并列运行时的功率损耗？
变压器的电压计算
U1
RT jXT
S~2
U 2
Gm jBm
UT
P2RT Q2 XT U2
,
T
P2 XT Q2RT U2
(3-19)
U1
U2 UT 2 UT 2 ,
T
tg 1 UT
U2 UT
(3-20,21)
点 的
值
已知末端功率（P2，Q2）和首端电压（U1，δ1）
实用已知条件
19
第1种计算 潮流计算与普通电路计
算的主要区别：计算对
已知末端功率和末端电压 象是功率而不是电流。
1' ZT 1
2
ZL
3
YT 1
YL
YL
22
1'
2
3
+
－
ZT 2
4'
U 4
S~4
YT 2
S
3 U
*
I
U 3IZ
4'
I Z
I
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
P42 Q42 U 42
(RT 2
jXT 2 )
2 变压器T-2阻抗首端功率 S3 S4 SZT2
3 4 5
变节变压 点 压器 3器的TT电--22的 导压电 纳U压 中3 降的落损U4耗U34U3S4PYT24R2T2UUG43QY4T42X2，T2j3B，YTtgU2 3U14U32 4PU4 X3U4T 32U44Q4RT 2
P22 Q22
U
2 2
RT
S22
U
2 2
Pk 1000SN
U
2 N
SN
QZT
P22 Q22
U
2 2
XT
S22
U
2 2
U
k
%
U
2 N
100 SN
PYT
GmU12
P0 1000
1
U
2 N
U12
QYT
BmU12
I0% SN
100
U
2 N
U12
(3-25,26)
5
变压器的功率计算（续2）
功率损耗的近似计算：取U1≈U2 ≈ UN，有
第三章
简单电力网络的 计算和分析
3.1 电力线路和变压器运行状况计算
电力线路运行状况的计算 变压器运行状况的计算 节点注入功率、运算负荷和运算功率
2
变压器运行状况的计算
功率计算 电压计算 电能损耗计算
3
变压器的功率计算
U1 S1
变压器Г型等值电路
（假设已知末端功率和电压）
S1 RT jXT Gm jBm
12
降压变电站
运算负荷
S~Y 1
S~Y 2 S~T
SL ST SY1 SY 2
相邻线路充电功 率的一半
SL
降压变电站的运算负荷
13
环网化简
升压变电站
运算功率
S~Y 1
~ ST
~ SG
G
S~Y 2
SG ST SY1 SY 2
升压变电站的运算功率
14
目录
3.1 电力线路和变压器运行状况计算 3.2 辐射形和环形网络中的潮流分布 3.3 配电网潮流计算的特点
S4 3U 4
*
Z
U 42 P4 jQ4
20
第1种计算(续1)
复习
S~1 U1
Z R jX
S~2
U 2
U S~Y Y G jB
S~Z
P22 Q22
U
2 2
R
jX
U P2R Q2 X ,U P2 X Q2R
U2
U2
U1
U 2
U
2
U
2
,1
tg
1
U
U2 U
S~Y 2
U
与线路相比，变压器运行状况计算的特殊问题 励磁导纳的符号问题 直接根据试验参数计算功率损耗 电能损耗分为可变损耗和固定损耗两部分
9
3.1 电力线路和变压器运行状况计算
电力线路运行状况的计算 变压器运行状况的计算 节点注入功率、运算负荷和运算功率
10
节点注入功率
降压变电站
S2 ST S~T
S~2
U 2
可变损耗
阻抗支路中的功率损耗：SZT
P22 Q22
U
2 2
RT
jX T
导纳支路中的功率损耗：SYT
*
Ym U12
Gm
jBm U12
固定损耗
(3-17) (3-18)
4
变压器的功率计算（续1）
由试验参数直接计算功率损耗
S~T PZT PYT j(QZT QYT )
PZT
PZT
S22
U
2 2
Pk 1000SN
U
2 N
SN
Pk 1000
S22
S
2 N
QZT
S22
U
k
%
U
2 N
U
2 2
100
SN
Uk %SN 100
S22
S
2 N
PYT
P0 1
1000
U
2 N
U12
P0 1000
QYT
I0% SN
100
U
2 N
U12
I0 % 100
S
N
空载损耗
(3-27,28)