03第三章简单电力网络的计算和分析.pptx

负荷一般以功率表示：单位 P（kw）、 Q（kvar）、S（kva）
S P2 Q2 4
§3.1电力线路和变压器运行状况的计算和分析
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 参数。
U，1 首端功率S1=P1+jQ1，以及线路
求：线路中的功率损耗、末端电压和功率。
解过程：从首端向末端推导。 1）首端导纳支路的功率 S~Y1
*
Z
U 1
P1' jQ1'
U1
R jX
令：U1 U100
U 1
P1' R Q1' X U1
j
P1' X Q1' R U1
U1
U
jU
7
其幅值为：
U2 U1 U 2 U 2
相角为：
tg 1 U
U1 U
简化为：
U2
U1
U
U 2
2U1
U U1
U dU
U 2 U U
2
第三章 简单电力网络的计算和分析
1. 电力线路和变压器的运行状况的计算和 分析
2. 简单电力网络的潮流分布 3. 电力网络潮流的调整控制
3
预备知识
负荷的表示
S
U
*
I
U U ej
I I ej
S
U
I
ej( )
U
I ej
U
I
cos
j U
I
sin
P jQ
S 3S 3 U I cos j 3 U I sin P jQ
I y2
1 2
BU 2
U1 Iy1
jB jB 22
Iy2 U 2
U U2BX 2
U U2BR 2
I y 2
U 1
U
dU
U2 U1
U U 2
2)、有载：与发电机极限图相类似。（如负载为纯无功负荷）
Z
Q2
U 1
jB 2
U 2
U Q2 X U2
U Q2R U2
U1 U 2 U ＋j U
15
3) 阻抗支路中损耗的功率
S~z 3
S~1' 3U
1
S~1' 3U 1
Z
S1' U1
2
Z
P1'2 Q1'2
U
2 1
R jX
P1'2 Q1'2 U12
R
j
P1'2 Q1'2 U12
X
PZ jQZ
4) 阻抗支路末端功率
S~2' S~1' S~Z P1' jQ1' PZ jQZ P2' jQ2'
kay Wz /（8760Pmax）
11
4)、线路年负荷损耗率与年负荷率的近似关系
kay Kkmy ( 1 K )km2y
K为经验数值。一般取K=0.1～0.4，kmy较低时取较小数值。 5)、计算过程：
Tmax kmy kay
最大负荷的潮流计算 Pmax
W W
8760kayPmax
6
5) 末端导纳支路的功率
S~ y 2
Y 2
U
2
*
U
2
1 2
GU
2 2
1 2
jBU
2 2
Py 2
jQ y 2
6) 末端功率
~
S2
S~2'
S~Y 2
P2' jQ2'
Py2 jQy2
P2 jQ2
2、电力线路电压的计算
电压降落 dU U 1 U 2
U 2
U1
S~1' U 1
始端电压偏移
%
U
1 U UN
N
100％
末端电压偏移 % U 2 U N 100％
UN
4）、电压调整：指线路末端空载与负载时电压的数值差。 为数值。标量以百分值表示：
电压调整
%
U 20 U 2 U 20
100％
10
5、电力线路上的电能损耗
方法一：年负荷损耗率法
1)、最大负荷利用小时数Tmax：指一年中负荷消费的电
12
方法二：最大负荷损耗时间法 1)、最大负荷损耗时间：全年电能损耗除以最大功率损耗，
即：
max Wz / Pmax
2)、计算过程：
Tmax , cos max
Wz Pmax max
13
6、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始端输 入有功功率的比值，以百分数表示：
U1
U 2 U '
2
U '
2 ,
tg
1
U
U ' 2 U
'
4、电压质量指标
1)、电压降落：指线路始末两端电压的相量差。为相量。
2)、电压损耗：指线路始末两端电压的数值差。为数值。 标量以百分值表示：
电压损耗 %Baidu Nhomakorabea
U1 U2 UN
100％
9
3)、电压偏移：指线路始端或末端电压与线路额定电压的 数值差。为数值。标量以百分值表示：
输电效率% P2 100% P1
2)、线损率或网损率：线路上损耗的电能与线路始端输 入的电能的比值
线损率% Wz 100% Wz 100%
W1
W2 Wz
14
7、电力线路运行状况的分析
1)、空载：末端电压可能高于始端，即产生电压过高现
象。其中电缆尤为突出。
Z Iy2
Q y 2
1 2
BU 22
电力系统分析基础 Power System Analysis Basis
（三）
主讲人：栗然
1
第三章 简单电力网络的计算和分析
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
能W除以一年中的最大负荷Pmax，即：
Tmax W / Pmax
2)、年负荷率：一年中负荷消费的电能W除以一年中的
最大负荷Pmax与8760h的乘积，即：
kmy W / 8760Pmax
P T max max Tmax 8760Pmax 8760
3)、年负荷损耗率：全年电能损耗除以最大负荷时的功 率损耗与8760h的乘积，即：
3、从末端向始端推导
已知：末端电压U2，末端功率S2=P2+jQ2，以及线路参数。 求：线路中的功率损耗、始端电压和功率。
8
功率的求取与上相同，注意功率的流向。
电压的求取应注意符号，令：U 2 U 200
U1 U 2 U j U
U
'
P2'R Q2' X U2
,U
P2' X Q2' R U2
S~1
1 S~1
S~2
2 S~2
S~ y 1
3
Y 2
U 1 3
U 1 3
(Y 2
U 1
)U 1
U 1
S~Y1
Y/2
Z Y/2
S~Y2 U 2
1 2
GU
2 1
1 2
jBU
2 1
Py1 jQ y1
5
2) 阻抗支路首端功率
S~1'
~ S1
S~ y 1
P1 jQ1
Py1 jQy1
P1' jQ1'
P2
P
Q
U 2
U1
S
2
2
P
U
U 1
(dU P )
U
dU
1
S
2
2 UP
UQ UP (dU Q ) UQ
Q2