电力系统经济运行概述

❖ 下负，荷采在用火优电化 厂系间统的中合可理能分的配所有手段使运 ❖ 行降费低用网最损小。
3、学习方法： 数学模型
计算方法
a
第十四章 电力系统经济运行
§14.1 电力网中的能量损耗
1、基本概念
供电量
在给定的时间内，系统中所有发电 厂的总发电量同厂用电量之差。
损耗电量
所有送电、变电和配电环节所损耗的电 量。（不包括厂用电，不同管理部门所 关心的范畴不同）
网损率
同一时间内，电力网损耗能量占供电量 的百分比。
线损率
电力网损耗电量
电力网损耗率 ＝
100 00
供电量
第十四章 电力系统经济运行
2、电网损耗的基本概念
变压器励磁损耗
对地支路（其他） 对地B
① 两种类型：
。。。
串联支路（功率流通途径）
变压器漏抗 线路阻抗
在电力网元件的功率损耗和能力损耗中： ❖ 一部分同施加给元件的电压有关
第十四章 电力系统经济运行
第十四章 电力系统经济运行
§14.0 概述
1、重要意义：降低百分之一的费用则是节
约了一笔非常可观的费用。
①
3
2亿 1.4亿
1.4*0.1 1400
1400*k1W=14万元*24=330 万
%
万
2、经济运行所研究的内容：
2
1
5
4
运在行供费应用相主同要负体荷现和在满火足电相厂同燃约料束成的本条等件。
向于近似考虑，转化为其它易于解决的问题。
❖ 的计算乃是一个工程中的统计问题，可以有解
的方法，不要求深入探究 。
❖ P129后半部分至130页不要。
❖ P130页例14-1把重点放在如何计算变压器的损
耗上。
第十四章 电力系统经济运行
4、等值功率法
I
仍以此图为例，在给定的时
间T 内的能量损耗：
R 简单供电网
功率经济分布 功率损耗为最小的分布
功率自然分布是否一定为经济分布？ 欲使网络的功率损耗为最小，功率应 如何分布？
第十四章 电力系统经济运行
V R1 jX1 S1
P jQ
R2 jX 2 S2
将上式分别对 P1 和 Q1 取偏导数，
并令其等于零
如图所示，令 R1 ，0 R，2 0 x1 x2 网络的功率损耗为：
如何提高功率因数？
❖ 装设并联无功补偿设备 ❖ 用户所选用的电动机容量应尽
量接近它所带的机械负载
❖ 高压电接近于额定运行
② 各级变电站尽量做好无功功率的就地平衡 （并联补偿投切→FACTS）
第十四章 电力系统经济运行
③ 功率的经济分布
1) 无功功率优化减少网损→后边要讨论。 2) 有功功率优化减少网损。
P
Q1
R2 R1 R2
Q
P2
R1 R1 R2
P
Q2
R1 R1 R2
Q
第十四章 电力系统经济运行
P1
R2 R1 R2
P
Q1
R2 R1 R2
Q
上面公式表明：
P2
R1 R1 R2
P
Q2
R1 R1 R2
Q
➢ 功率的自然分布不一定为经济分布！
➢ 在环形网络中与电阻成反比分布时，功 率损耗为最小，也即为经济分布。
P cos
A
T
S
2
R
10 3
dt
0 V
--- (1)
Pe2q
Qe2q
1 T
T S 2dt
o
--- (2)
Peq ：有功功率等效值 Qeq ：无功功率等效值
Peq , Qeq 可以通过各自 的平均值表示为：
Peq KPav Qeq LQav
--- (3)
将（2）、（3）式 代入（1）式中，
➢
功率的实际分布为： SI
在每段线路的比值 R/X
z2 S 只有 都z1 相 z2等的均一
网络中，功率的自然分布才与经济分布
相等。
第十四章 电力系统经济运行
为了降低网络功率损耗，可以采取一些措 施使非均一网络的功率分布接近经济分布：
AL
T
0 PL dt
T 0
S V
2 2
R 103
dt
这种算法很繁，视在功率曲线又难以准确知道，因此工程 实际中常采用最大负荷损耗时间法来计算能力损耗！
AL
S2 max
V2
R
103
dt
最大负荷功率
最大负荷损耗时间
第十四章 电力系统经济运行
3、最大负荷损耗时间法
最大负荷损耗时间
如果线路中输送的功率一直保持为最大负荷功
率 Smax ，在 小时内的能量损耗恰等于线路全年 的实际电能损耗，则称 为最大负荷损耗时间。
若认为电压接近于恒定，则
T S 2 dt
0
S2 max
第十四章 电力系统经济运行
3、最大负荷损耗时间法
❖ P129算法很繁琐，目前来说问题不在于积分计算， 而在于S 的变化曲线难以准确知道，于是工程中转
着重建立基本概念，哪些因素可以影响网 损大小，怎么影响。 为了降低电力网的能量损耗，可以采用各种技 术措施。以下从两个方面简要介绍：
➢ 运行管理措施
➢ 电网改造
第十四章 电力系统经济运行
⑴ 运行管理措施
R+jX
如图，线路损耗为：
P+jQ
PL
p2 Q2 V2
R
① 提高用户的功率因数，减少线路输送的无功功率
例如变压器空载损耗与电压平方成正比，当 电压变化不大时，可以近似认为不变。
❖ 一部分同元件通过的电流（或功率）的平方成正比
例如变压器绕组和线路导线中的损耗。
第十四章 电力系统经济运行
2、电网损耗的基本概念
i
Vi P jQ
Vj j
RL jX L
Rm jXFra Baidu bibliotekm
如图，在给定的运行时间T
内，其能量损耗为：
PL
S12 V2
R1
S
2 2
V2
R 2
P12 Q12 V2
R1
P22 Q22 V2
R2
P12 Q12 V2
R1
(P
P1
)2 (Q Q1 )2 V22
R2
PL P1
2 P1 V2
R1
2(P P1 ) V2
R2
0
PL Q1
2Q1 V2
R1
2(Q Q1 ) V2
R2
0
由此解出：
P1
R2 R1 R2
计算较简单
计算较困难
重点讨论第二项的计算方法
第十四章 电力系统经济运行
重点讨论第二项的计算方法 简要介绍两种计算能量损耗的方法：
➢ 最大负荷损耗时间法 ➢ 等值功率法
第十四章 电力系统经济运行
3、最大负荷损耗时间法
I R
简单供电网
假定线路向一个集中负荷供 电（如图），在时间T内线
P
cos 路的能量损耗为：
RT
A V2
K
P 2 2 av
L2Qa2v
10 3
第十四章 电力系统经济运行
5、讨论：
① 单条线路的计算（估算，计量）。
② 系统网络损耗的计算：潮流计算结果PL、 QL ，以后采取单种形式估算。
第十四章 电力系统经济运行
6、降低网损的技术措施
电力网的电能损耗不仅耗费一定的动力资源， 而且占用一部分发电设备容量。因此，降低网损是 电力企业提高经济效益的一项重要任务。