简单电力网络的分析与计算 PPT
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
U 2jU 2
相角为 tg1 U
U2 U
•
U1
注意：以上计算中 负荷为感性，即Q 为正值，若为容性 ，则Q为负值
dU 1
•
U2
U 2
U 2
同理从首端电压，功率可求出末端电压
第一节 网络元件的电压降落和功率损耗
2、电力线路电压的计算
电压降落 dUU1U2
U 2U 1U S ~11' *ZU 1P1'U 1jQ 1' RjX
简单电力网络的分析与计算
目录
1.电压降落与功率损耗 2.开式电力网络潮流分布计算 3.闭式电力网的潮流分布计算 4.电力网络的简化
教学要求
1. 会计算电力线路和变压器的功率损耗和电压降落； 2. 会进行开式网络的潮流计算； 3. 会进行环形网络的潮流计算。
潮流计算的目的及内容
稳态计算——不考虑发电机的参数—电力网计算（潮流计算）
潮流计算
给定 求
负荷（P，Q） 发电机（P，V） 各母线电压
各条线路中的功率及损耗
计算目的
用于电网规划—选接线方式、电气设备、导线截面 用于运行指导—确定运行方式、供电方案、调压措施 用于继电保护—整定、设计
预备知识
在《电路分析》课程中已经学习过，在正弦交流电路中：
i
+
u
R
i
+ u jXL
i
+
负无功u 功率
令：U 1U100
U1P1'RU 1Q1'XjP1'XU 1Q1'RU1UjU
其幅值为：
U 2U 1 U 2U 2
相角为： tg1 U
U1 U
简化为： U2U1U2U U1 2
UU 1
U dU
U 2 U U
第一节 网络元件的电压降落和功率损耗
3、电压质量指标
电压降落 U1 - U2
电压降落指首末端电压的相量 差
U20
的比值
第一节 网络元件的电压降落和功率损耗
4、电能经济指标 1)、输电效率：指线路末端输出有功功率与线路首端输
入有功功率的比值，以百分数表示：
输电效 %率 P210% 0 P1
2)、线损率或网损率：线路上损耗的电能与线路首端输 入的电能的比值
线 损 率 % W z 1 0 0 % W z 1 0 0 %
电 压 损 耗 UU 1 U N U2100%电代压数损差耗指电力网两点电压的
始端电压偏移=U1 UN 100%
UN
Leabharlann Baidu
电压偏移指电力网中某点的实际
末端电压偏移=U2 UN 100% 电压同网络该处的额定电压之差
UN
电 压 调 整 =U20U2100%电与带压负调荷整时指电电压力之网差末与端空空载载电电压压
-jXC
_
_
-
PUI I2RU2 R
Q= 0
正无功功率
P0
Q
UI
I
2
XL
U2 XL
Q I2X U2 X
P0
QUII2XC
U2 XC
当令： X=XL 或 X = -XC
预备知识
•
•
•
•
UZI(RjX)I
I
~
+
S P jQI2R jI2X
•
U
Z
I2(R jX)I2Z
_
S P2 Q2
UI
预备知识
关于三相和单相计算公式的说明： 《电力系统分析》课程中设计的计算一般是三相电路的计算，计 算中所用的功率为三相功率，电压为线电压，电流为线（相）电 流，故从原理上来说有：
S3U I U3ZI
但是计算元件参数以及网络压降、损耗等诸多公式在表现形式上 却和单相电路的公式是一致的，所以在记忆公式的时候只需按单 相电路来记忆，而在理解的时候要明白其实是三相电路：
预备知识
此处功率为三相，电压为线电压，而电流就不是导线上真正流过的 电流了，而是其根号3倍。
求压降，本来电压是线电压，故应当为导线上电流乘以阻抗再乘以 根号3倍，恰好用的电流不是导线上的电流，而是复功率中的电流， 故不必乘根号3.
U1U2U S2'2*ZU2P2' U 2jQ 2' RjX U2P2'RU 2Q2' XjP2'XU 2Q2'RU2UjU
其幅值为：
U 1U 2 U 2U 2
第一节 网络元件的电压降落和功率损耗
•
设U2 =U20
d U 纵•分 量U •1 横U 分•2 量 (P '2 U •2 jQ '2) (R jX )P '2R U 2 Q '2X jP '2X U 2 Q '2R
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
第一节 网络元件的电压降落和功率损耗
一、电力线路运行状况的计算和分析
1、电力线路功率的计算
已知：首端电压 U 1，首端功率S1=P1+jQ1，以及线路参数。 求：线路中的功率损耗、末端电压和功率。
求解过程：从首端向末端推导。
1）末端导纳支路的功率损耗 S Y 2
W 1
W 2 W z
第一节 网络元件的电压降落和功率损耗
5、电力线路运行状况的分析
RT1
PkU SN
1N 2
2
1
0
3
X
T1
U k% U 100S
2 1N
N
103
G
T1
P0
U
2 1N
1 0 3
B T1
I0 % S1N
100U
2 N
1 0 3
SUI PjQ
dU• (P'1• jQ'1)(RjX) U1
S Z I2 Z (U S '2 2)2 Z (U S '1 1 )2 Z P '2 U 2 2 Q 2'2 2(R jX )
5)首端导纳支路的功率
SY1
Y 2
U
1
*
U
1
1 2
G
U
2 1
1 2
jB
U
2 1
PY 1 j Q Y 1
第一节 网络元件的电压降落和功率损耗
6)首端功率
S 1 S 1 ' S Y 1 P 1 ' j1 ' Q P y 1 j Q y 1 P 1 j1 Q
要求出首端导纳支路的功率损耗，需先求出首端电压。
SY 2
Y 2
U 2
*
U 2
1 2
GU
2 2
1 2
jBU
2 2
PY 2 jQY 2
~ S1
1 S~1
U 1 S~Y1 Y/2
S~2 2 S~2
Z Y/2
S~Y 2 U 2
第一节 网络元件的电压降落和功率损耗
2) 阻抗支路末端功率
S ~ 2 ' S ~ 1 ' S ~ Z P 1 ' j 1 ' Q P Z j Q Z P 2 ' j 2 'Q
3) 阻抗支路中损耗的功率
Sz
S2' U2
2
Z
P2'2
U
'2 2
U
2 2
R jX
P2'2 Q2'2
U
2 2
R
j
P2'2 Q2'2
U
2 2
X
PZ jQZ
第一节 网络元件的电压降落和功率损耗
4) 阻抗支路首端功率
S ~ 1 ' S ~ 1 S ~ y 1 P 1 j1 Q P y 1 j Q y 1 P 1 ' j1 'Q
相角为 tg1 U
U2 U
•
U1
注意：以上计算中 负荷为感性，即Q 为正值，若为容性 ，则Q为负值
dU 1
•
U2
U 2
U 2
同理从首端电压，功率可求出末端电压
第一节 网络元件的电压降落和功率损耗
2、电力线路电压的计算
电压降落 dUU1U2
U 2U 1U S ~11' *ZU 1P1'U 1jQ 1' RjX
简单电力网络的分析与计算
目录
1.电压降落与功率损耗 2.开式电力网络潮流分布计算 3.闭式电力网的潮流分布计算 4.电力网络的简化
教学要求
1. 会计算电力线路和变压器的功率损耗和电压降落； 2. 会进行开式网络的潮流计算； 3. 会进行环形网络的潮流计算。
潮流计算的目的及内容
稳态计算——不考虑发电机的参数—电力网计算（潮流计算）
潮流计算
给定 求
负荷（P，Q） 发电机（P，V） 各母线电压
各条线路中的功率及损耗
计算目的
用于电网规划—选接线方式、电气设备、导线截面 用于运行指导—确定运行方式、供电方案、调压措施 用于继电保护—整定、设计
预备知识
在《电路分析》课程中已经学习过，在正弦交流电路中：
i
+
u
R
i
+ u jXL
i
+
负无功u 功率
令：U 1U100
U1P1'RU 1Q1'XjP1'XU 1Q1'RU1UjU
其幅值为：
U 2U 1 U 2U 2
相角为： tg1 U
U1 U
简化为： U2U1U2U U1 2
UU 1
U dU
U 2 U U
第一节 网络元件的电压降落和功率损耗
3、电压质量指标
电压降落 U1 - U2
电压降落指首末端电压的相量 差
U20
的比值
第一节 网络元件的电压降落和功率损耗
4、电能经济指标 1)、输电效率：指线路末端输出有功功率与线路首端输
入有功功率的比值，以百分数表示：
输电效 %率 P210% 0 P1
2)、线损率或网损率：线路上损耗的电能与线路首端输 入的电能的比值
线 损 率 % W z 1 0 0 % W z 1 0 0 %
电 压 损 耗 UU 1 U N U2100%电代压数损差耗指电力网两点电压的
始端电压偏移=U1 UN 100%
UN
Leabharlann Baidu
电压偏移指电力网中某点的实际
末端电压偏移=U2 UN 100% 电压同网络该处的额定电压之差
UN
电 压 调 整 =U20U2100%电与带压负调荷整时指电电压力之网差末与端空空载载电电压压
-jXC
_
_
-
PUI I2RU2 R
Q= 0
正无功功率
P0
Q
UI
I
2
XL
U2 XL
Q I2X U2 X
P0
QUII2XC
U2 XC
当令： X=XL 或 X = -XC
预备知识
•
•
•
•
UZI(RjX)I
I
~
+
S P jQI2R jI2X
•
U
Z
I2(R jX)I2Z
_
S P2 Q2
UI
预备知识
关于三相和单相计算公式的说明： 《电力系统分析》课程中设计的计算一般是三相电路的计算，计 算中所用的功率为三相功率，电压为线电压，电流为线（相）电 流，故从原理上来说有：
S3U I U3ZI
但是计算元件参数以及网络压降、损耗等诸多公式在表现形式上 却和单相电路的公式是一致的，所以在记忆公式的时候只需按单 相电路来记忆，而在理解的时候要明白其实是三相电路：
预备知识
此处功率为三相，电压为线电压，而电流就不是导线上真正流过的 电流了，而是其根号3倍。
求压降，本来电压是线电压，故应当为导线上电流乘以阻抗再乘以 根号3倍，恰好用的电流不是导线上的电流，而是复功率中的电流， 故不必乘根号3.
U1U2U S2'2*ZU2P2' U 2jQ 2' RjX U2P2'RU 2Q2' XjP2'XU 2Q2'RU2UjU
其幅值为：
U 1U 2 U 2U 2
第一节 网络元件的电压降落和功率损耗
•
设U2 =U20
d U 纵•分 量U •1 横U 分•2 量 (P '2 U •2 jQ '2) (R jX )P '2R U 2 Q '2X jP '2X U 2 Q '2R
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
第一节 网络元件的电压降落和功率损耗
一、电力线路运行状况的计算和分析
1、电力线路功率的计算
已知：首端电压 U 1，首端功率S1=P1+jQ1，以及线路参数。 求：线路中的功率损耗、末端电压和功率。
求解过程：从首端向末端推导。
1）末端导纳支路的功率损耗 S Y 2
W 1
W 2 W z
第一节 网络元件的电压降落和功率损耗
5、电力线路运行状况的分析
RT1
PkU SN
1N 2
2
1
0
3
X
T1
U k% U 100S
2 1N
N
103
G
T1
P0
U
2 1N
1 0 3
B T1
I0 % S1N
100U
2 N
1 0 3
SUI PjQ
dU• (P'1• jQ'1)(RjX) U1
S Z I2 Z (U S '2 2)2 Z (U S '1 1 )2 Z P '2 U 2 2 Q 2'2 2(R jX )
5)首端导纳支路的功率
SY1
Y 2
U
1
*
U
1
1 2
G
U
2 1
1 2
jB
U
2 1
PY 1 j Q Y 1
第一节 网络元件的电压降落和功率损耗
6)首端功率
S 1 S 1 ' S Y 1 P 1 ' j1 ' Q P y 1 j Q y 1 P 1 j1 Q
要求出首端导纳支路的功率损耗，需先求出首端电压。
SY 2
Y 2
U 2
*
U 2
1 2
GU
2 2
1 2
jBU
2 2
PY 2 jQY 2
~ S1
1 S~1
U 1 S~Y1 Y/2
S~2 2 S~2
Z Y/2
S~Y 2 U 2
第一节 网络元件的电压降落和功率损耗
2) 阻抗支路末端功率
S ~ 2 ' S ~ 1 ' S ~ Z P 1 ' j 1 ' Q P Z j Q Z P 2 ' j 2 'Q
3) 阻抗支路中损耗的功率
Sz
S2' U2
2
Z
P2'2
U
'2 2
U
2 2
R jX
P2'2 Q2'2
U
2 2
R
j
P2'2 Q2'2
U
2 2
X
PZ jQZ
第一节 网络元件的电压降落和功率损耗
4) 阻抗支路首端功率
S ~ 1 ' S ~ 1 S ~ y 1 P 1 j1 Q P y 1 j Q y 1 P 1 ' j1 'Q