电力系统分析第三章课件

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1、电力系统分析电力系统分析本章提示本章提示3.1 基本概念基本概念3.2 开式网络的电压和功率分布计算开式网络的电压和功率分布计算3.3 简单闭式网的电压和功率分布计算简单闭式网的电压和功率分布计算小结小结 电力系统分析电力系统分析本章提示本章提示l负荷功率的表示法；负荷功率的表示法；l电压降落、电压损耗、电压偏移、运算电压降落、电压损耗、电压偏移、运算电源功率、运算负荷功率的基本概念；电源功率、运算负荷功率的基本概念；l电力网元件的功率损耗、电压损耗的计电力网元件的功率损耗、电压损耗的计算；算；l开式网、简单闭式网的潮流计算（同一开式网、简单闭式网的潮流计算（同一电压级、多个电压级）。电压级、

2、多个电压级）。电力系统分析电力系统分析3.1.1 3.1.1 负荷功率的表示方法负荷功率的表示方法3.1.2 3.1.2 电压降落、电压损耗、电压偏移电压降落、电压损耗、电压偏移3.1.3 3.1.3 功率损耗功率损耗 3.1.4 3.1.4 运算负荷功率和运算电源功率运算负荷功率和运算电源功率 3.1 基本概念基本概念电力系统分析电力系统分析在电力系统计算中，负荷常以复功率形式给出，在电力系统计算中，负荷常以复功率形式给出，复功率的表示方法有两种，即复功率的表示方法有两种，即:IUSIUS33或（3.13.1） 33(cossin )3cos3sinQjSUIeUIjUIjUIPjl 本书采

3、用前一种表示形式本书采用前一种表示形式 若负荷为感性时，电流相量滞后于电压相量，可得：若负荷为感性时，电流相量滞后于电压相量，可得：（3.23.2） 若负荷为容性时，电流相量超前于电压相量，可得：若负荷为容性时，电流相量超前于电压相量，可得：jQPS（3.33.3） 电力系统分析电力系统分析电压降落电压降落 电压降落是指网络元件首末端电压的相量差电压降落是指网络元件首末端电压的相量差 图图3.2 3.2 网络元件的等值电路网络元件的等值电路IjXRU)(U21（3.43.4） 因为：222UjQPI（3.53.5） 所以有：22222221XXURQPjUQRPUU（3.63.6） 电力系统分

4、析电力系统分析 电压降落电压降落当网络元件末端当网络元件末端 、 、 已知时已知时,以以 为参考相量，为参考相量，首端电压为首端电压为2U2P2Q1U2U图图3.43.4电压降落示意图电压降落示意图222222221)()(UUUarctgUUUU式中： 电压降落的纵分量2U 电压降落横分量2U首末端电压的相位差222UjUU22221222XXP RQPQ RUUjUU（3.73.7） 电力系统分析电力系统分析 电压损耗电压损耗 电压损耗指电力网两点电压的代数差电压损耗指电力网两点电压的代数差 图图3.43.4电压损耗示意图电压损耗示意图12UUUAD 一条线路的电压损耗百分数在线路通过最大

5、负荷时一般不应超过10%。 电压偏移电压偏移 电压偏移指电力网中某点的实际电压同网络该处的额定电压偏移指电力网中某点的实际电压同网络该处的额定电压之差，可用偏差表示，也可用额定电压的百分比表示电压之差，可用偏差表示，也可用额定电压的百分比表示100NNUUU电压偏移（）（3.93.9） 电压偏移直接反映供电电压的质量电力系统分析电力系统分析l 电力网在传输功率的过程中要在输电线路和变压器上产生功率损耗。一部分是在网络元件阻抗上产生的损耗，这部分损耗随传输功率的增大而增大l 功率损耗由两部分组成： 图3.5 输电线路和变压器的等值电路另一部分是在网络元件导纳上产生的损耗，可近似认为只与电压有关，

6、与传输功率无关。电力系统分析电力系统分析阻抗中的功率损耗阻抗中的功率损耗 变压器阻抗上功率损耗的计算公式与上式相似，只需将两式中的线路阻抗换成变压器阻抗即可。 输电线路阻抗上的功率损耗：lllQjPjRUQPjRIS)X()X(2222222（3.103.10） 电力系统分析电力系统分析导纳中的功率损耗导纳中的功率损耗 输电线路输电线路22112211QU ,U22BBBQB 2U 近似计算时， 、 常用额定电压 代替。1UNU电力系统分析电力系统分析 实际计算时，变压器的实际计算时，变压器的励磁损耗可直接根据空励磁损耗可直接根据空载试验数据确定载试验数据确定 21210UUTTjBGS导纳中

7、的功率损耗导纳中的功率损耗变压器变压器NSIjPS100%000（3.123.12） 电力系统分析电力系统分析运算电源功率运算电源功率 所谓运算电源功率，实际上是发电厂高压母线输入系统所谓运算电源功率，实际上是发电厂高压母线输入系统的等值功率。的等值功率。 21010()22ccQSSSSjQSSSj （3.133.13） 图图3.6 3.6 运算电源功率和运算负荷功率运算电源功率和运算负荷功率 它等于发电机机压母线送出的功率，减去变压器阻抗、它等于发电机机压母线送出的功率，减去变压器阻抗、导纳的功率损耗，加上发电厂高压母线所连线路导纳中无导纳的功率损耗，加上发电厂高压母线所连线路导纳中无 功

8、功率损耗的一半。功功率损耗的一半。电力系统分析电力系统分析 运算负荷功率运算负荷功率 所谓运算负荷功率，实际上是变电所高压母线从系所谓运算负荷功率，实际上是变电所高压母线从系统吸取的等值功率。统吸取的等值功率。 12020()22ccQSSSSjQSSSj （3.143.14） 它等于变电所二次侧的集中负荷功率，加上变压器阻它等于变电所二次侧的集中负荷功率，加上变压器阻抗、导纳的功率损耗，减去变电所高压母线所联线路导纳抗、导纳的功率损耗，减去变电所高压母线所联线路导纳中无功功率的一半中无功功率的一半. .电力系统分析电力系统分析3.2.1 3.2.1 同一电压等级开式网的计算同一电压等级开式网

9、的计算3.2.2 3.2.2 不同电压等级开式网计算不同电压等级开式网计算电力系统分析电力系统分析开式网开式网：网络中任何一个负荷点都只能由一个方：网络中任何一个负荷点都只能由一个方向获得电能的网络。向获得电能的网络。开式网络是电力网中结构最简单的一种。开式网络是电力网中结构最简单的一种。开式网可分为：开式网可分为： 同一电压等级的开式网同一电压等级的开式网 多级电压开式网多级电压开式网电力系统分析电力系统分析 进行开式网计算时，首先确定网络元件的参数，并绘出其等值电路，如图3.7b， 然后将等值电路化简为3.7c，图中12BQj22cLDC2212211222NbLDbNNBNBSSjUBB

10、SSjUjUQBU（3.153.15） 3.7开式网络及其等值电路开式网络及其等值电路电力系统分析电力系统分析已知同一端的电压和功率已知同一端的电压和功率 多数是已知末端电压和功率，求首端电压和功率。多数是已知末端电压和功率，求首端电压和功率。12BQjcSS2 22cSSSccRPRPUUQXU,UXQ2222222222 2222)()(UUUUcb22222222222222Q()(X )XcccccccccPQPPQSRjRjUUU12bSSS电力系统分析电力系统分析已知同一端的电压和功率已知同一端的电压和功率 12BQj22111112()(X )bPQSRjU111SSS112AQ

11、SSj1111111111bQ XXQ,UUUbPRPRU2121)U()UU(bAU电力系统分析电力系统分析已知不同端的电压和功率已知不同端的电压和功率 第一步：由末端向首端逐段计算功率。第一步：由末端向首端逐段计算功率。 在计算网络元件的电压损耗时，公式中的电压应在计算网络元件的电压损耗时，公式中的电压应代入各点的实际电压代入各点的实际电压. . 由于第一步计算时，以额定电压代替各点实际电压，由于第一步计算时，以额定电压代替各点实际电压，因此计算结果不够精确，为了提高计算精度，可以因此计算结果不够精确，为了提高计算精度，可以重复以上的计算，在计算功率损耗时可以利用前一重复以上的计算，在计算