第三章简单电力网络的计算和分析

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1、第三章简单电力网络的计算和分析本章重点：1.在已知电力线路或变压器某一端的电压及复功率的情况下，计算阻抗支路和导纳支路的功率损耗及电压降。绘制电压向量图。2.标志电压质量和输电效率指标的定义及其计算，包括电压降落、电压损耗、电力线路始、末两端的电压偏移，电力线路的电压调整及输电效率。3.辐射型网络的潮流计算。4.环形网络及两端供电网络的潮流计算。5.对电力网络潮流进行调整控制的必要性和调整措施。本章阐述的是电力系统正常运行状况的分析和计算，重点在电压、电流、功率的分布，即潮流分布（powerflow，loadflow），我们关心的主要是节点电压，支路

2、功率。3－1简单电力线路运行状况的计算和分析一、电力线路的电压降落和功率损耗1.电力线路的功率损耗计算~~~~S1SZS2S21U1~Y2Y2~U2SSy2y1图3－1电力线路的电压和功率~图3－1中，设末端电压为U，末端功率为SPjQ，则末端导纳支路的功2222率S为y2~1212SGUjBUy22222~阻抗支路末端的功率S为2~~~SSSPjQ22y222~阻抗支路中损耗的功率S为z2222~P2Q2P2Q2SRjXPjQz22ZzUU22~阻抗支路中始端的功率S为11~

3、~~SSSPjQ12z11~始端导纳支路的功率S为y1~1122SGUjBUPjQy111y1y122~始端功率S为1~~~SSSPjQ11y111这就是电力线路功率计算的全部内容。2.电力线路的电压降落计算U1UU2U图3－2电力线路的电压相量图取U与实轴重合，如图3－2。则由2~SUU2Z12U2PjQPRQXPRQX222222可得UU(RjX)(U)j()122UUU222PRQXPRQX2222再令U

4、U；U2UU22将上式改写为U(UU)jU1222则又可得U(U＋U)(U)12而图3－2中的相位角，或所谓功率角则为U1tgUU2电压降落：UjU电压损耗：UUU1222UUUU1N2N电压偏差：100%、100%UUNN讨论：PRQX221.由电压损耗纵分量U可知降低电压损耗的方法有：提高U2电压等级；增大导线截面积；减小线路中流过的无功功率。PRQXPRQX22222.由电压损耗的纵分量、横分量U、UUU22QXPX22对于高压输电网（电阻远小于电抗），设

5、R0，则U、U，可UU22见电压的大小与U相关，由U知，Q即无功作用非常关键，无功功率从电压2高的节点流向电压低的节点。电压相角取决于有功功率，有功功率从相角超前的节点流向相角滞后的节点。二、电力线路有功功率损耗22PQPRL2U22PQWRTL2U式中W为电能损耗，P为有功功率损耗，T为时间。更为精确的计算方法如下LL式222222PQPQPQ1t1t2t2t3t3tW(RjX)t(RjX)t(RjX)tL212223UUU1t2t3t另一种方法是由最大负荷利用小时数与最大负荷时的功率

6、损耗P求得，maxmax即WPLmaxmax其中，可以根据最大负荷利用小时数T直接查取最大负荷损耗时间。maxmax三、变压器的电压降落、功率损耗22~PQS22(RjX)zT2TTU23PRQPXQR2T22T2TUUj12UU22~2S(GjB)UyTTT1仅希注意，变压器励磁支路的无功功率与线路支路的无功功率符号相反。作业1）如下图所示，当S0时，U?、S?2212）P?、UU212S1S2U1=110kv2+j10U2P20.00004j0.00004j3－2辐射网络和环形网络的潮流

7、分布一、简单辐射网络的潮流计算1）已知同一端的功率和电压，求另一端功率和电压；方法为从已知功率、电压端，齐头并进逐段求解功率和电压，如下图所示1234U4（已知）求功率求功率求功率S4（已知）求电压求电压求电压计算起点2）已知始端电压、末端功率，求始端功率、末端电压（以此居多）；或已知末端电压、始端功率，求末端功率、始端电压。求解方法总结为“一来、二去”共两步来逼近需求解的网络功率和电压分布。一来即：设所有未知电压节点的电压为线路额定电压，从已知功率端开始逐段求功率，直到推得已知电压点得功率；二去即：从已知电压点开始，用推得的功率和已知电压点的电压，

8、往回逐段向未知电压点求电压。在计算中，上述过程一般只需要做一次。但当一次“来、去”完毕后，此电压与初始假设电