电力系统分析第3章

Y 2
U2
第三章 输电线路运行特性及简单电力系统潮流估算
2. 变压器的功率分布
U1
S1
S1 SYT
RT jX T
S2 U 2
• 计算方法与线路一致 – 已知副方功率和电压 – 已知原方功率和电压 – 公式见课本p.63 – 例3-1
GT
jBT
第三章 输电线路运行特性及简单电力系统潮流估算
dU1 U1 U 2
S1 U1
*
*
( R jX )
P 1 jQ1 ( R jX ) U1
.
PR P X Q1R 1 Q1 X j 1 U1 j U1 U1 U1
θ
U2 U2 U1 dU1
U 2 (U1 U1 ) 2 ( U1 ) 2 U1 tg 1
U2
2 2 2 S2 P 2 Q2 P 22 Q2 P 22 Q2 S Z PZ j QZ ( ) Z ( R jX ) R j X 2 2 2 U2 U2 U2 U2
S 2 P2 jQ 2 = S 2 + S Y 2 = P2 j ( Q 2 U 2 ) 2 2 2
Q2 0
时，U 2 0 ，说明无功功率从电压高端流向低端
Q2 (U1 U 2 )U 2 X
，且大小和电压差值成正比
P2 0
时，
0
，说明有功功率从电压相位超前端流
向相位滞后端，且大小和相位差有关
第三章 输电线路运行特性及简单电力系统潮流估算
第三节 简单辐射形网络和闭式网络的潮流估算
U 2
U 2 U 2
有时忽略电压降落的横分量
第三章 输电线路运行特性及简单电力系统潮流估算
2. 已知始端功率和始端电压
dU1 U1 U 2
*
S1
*
*
( R jX )
S1
Z R jX
S2
U1 S1 U 2 U1 * ( R jX ) U1
U1
I
U2
U1 U10
U1 U 2
* *
dU 2 U1 U 2 S2 U2
* *
S2 U2
( R jX )
( R jX )
U 2 : 电压降落的纵分量 U 2 : 电压降落的横分量
第三章 输电线路运行特性及简单电力系统潮流估算
U2 U20
dU 2 U1 U 2 S2
第三章 输电线路运行特性及简单电力系统潮流估算
第一节 电力网的电压降落和功率损耗
• 一、电压降落、电压损耗和电压偏移 （一）电压降落
S1
Z R jX
U1
S2

U2
dU 2
U 2
U1
I
U
2
U 2
dU2 U1 U2 I (R jX )
* *
1. 已知末端功率和末端电压
I S2 U2
二、简单环形网络的潮流估算方法
• 1、计算环形网络中各母线的运算负荷（包括所连线路接 地导纳中的功率及下属辐射形网络的总负荷及损耗）。 • 2、计算环形网络中的近似功率分布，并求出功率分点。 • 3、在无功功率分点处将负荷按近似功率分布结果分成两 部分，并将环形网络分成两个辐射形网络，然后分别采
用辐射形网络的潮流估算方法计算记及阻抗中损耗时的
第三章 输电线路运行特性及简单电力系统潮流估算
第三章 输电线路运行特性及简单电力系统 潮流估算
第三源自文库 输电线路运行特性及简单电力系统潮流估算
电力系统的潮流
• 指系统中所有运行参数的总体，包括各个母线电压的 大小和相位、各个发电机和负荷的功率及电流，以及 各个变压器和线路等元件所通过的功率、电流和其中 的损耗。
第二节 输电线路的运行特性
• 一、空载运行特性 – 空载时，末端功率为0
SY 2 B j U 22 2
R jX S1 S1
S2
Y 2
SY 2
S2
U1
SY 1
Y 2
U2
B S 2 S Y 2 = j U 22 2 X R P2R Q2 P2X Q2 BX BR U1 U 2 U 2 j U 2 =U 2 j U2 U2 j U2 U2 U2 2 2
功率分布，再计算电压分布。
第三章 输电线路运行特性及简单电力系统潮流估算
作业：
P2 X U1U 2 U1 sin P2 P P sin 1 U2 X

• 当U1和U2给定时，传输功率P和θ呈正弦函数关系
– 最大传输功率为 前 U 2 的角度）
电抗成反比。
U1U 2 X
，此时 90 （ θ 即U1 超
结论：最大传输功率与两端电压乘积成正比，与线路
* *
( R jX )
U2 P R Q2 X P X Q2 R 2 j 2 U 2 j U 2 U2 U2
P2 jQ2 ( R jX ) U2
U1
dU 2
U1 U1
U1 (U 2 U 2 ) ( U 2 )
2 2
U 2
U
2
U 2
tg 1
• 一、辐射形网络 – 辐射形网络：不含环形电路、只有一个电源
– 估算方法：
• 1、等值电路及元件下标的规定 • 2、功率分步近似计算 – 计算接地导纳中的功率和不接地阻抗支路中 的功率损耗（用各母线的额定电压和0相位）
• 3、从已知电压的母线开始按2的结果求各母线电
压
第三章 输电线路运行特性及简单电力系统潮流估算
忽略电阻：
U1 U 2
– 结论：空载时
BX U2 2
U1 U2
轻载时也有 U1 U2 在线路末端加上并联电抗器，吸收容性电流
第三章 输电线路运行特性及简单电力系统潮流估算
二、传输功率极限
• 假设П型等值电路中的电阻为0，并且忽略并联导纳
U1 U 2 U 2 j U 2 =U 2 Q2 X PX j 2 U2 U2 U1 U1 U1 (cos j sin )
X R P2R Q2 PX Q2 j 2 U2 U2
S 1 = P1 jQ 1 S 1 S Y 1
第三章 输电线路运行特性及简单电力系统潮流估算
（2）已知线路始端功率和电压 • 作为课堂练习
R jX S1 S1
S2
Y 2
SY 2
S2
U1
SY 1
U1 U1
U 1
jU 1
dU1
.
U
1
U
.
U2
.
2
U 2
.
第三章 输电线路运行特性及简单电力系统潮流估算
（二）电压损耗和电压偏移
• 电压质量的两个指标 U1 U 2 U 100% 100% – 电压损耗： UN UN – 电压偏移： U1 U N • 始端电压偏移： 100% UN • 末端电压偏移：
U2 U N 100% UN
第三章 输电线路运行特性及简单电力系统潮流估算
二、功率分布和功率损耗
• 1. 线路的功率分布和功率损耗 （1）已知线路末端功率和电压
S Y 2 PY 2 j Q Y 2
R jX S1 S1
S2
Y 2
SY 2
S2
U1
SY 1
Y 2
第三章 输电线路运行特性及简单电力系统潮流估算
三、线路功率与电压之间的关系
U 2 P2 R Q2 X U2
U 2
P2 X Q2 R U2
• 电压损耗主要和前者有关，电压相位差（电压偏转）
主要和后者有关
• 而 R X ，因此电压损耗主要和流过线路的无功功 率有关，电压偏转主要和流过线路的有功功率有关 • •
Y B 2 2 Y U2( U2) U2 ( ) j U2 2 2 B 22
S 1 P1 jQ 1 = S 2 + S Z = P2 + PZ （ j Q 2 Q Z ）
U1 U 2 U 2 j U 2 =U 2
Y Y B S Y 1 PY 1 j Q Y 1 U 1 ( U 1 ) U 12 ( ) j U 12 2 2 2