电力系统分析3简单电力网络潮流的分析与计算概述

1、第三章 简单电力鬧辂渤说的今斩鸟针尊罗这 诞第三章简单电力网络潮流的分析与计算,:第一节电力线路和变压器的功率损耗和 电压降落:第二节开式网络的潮流分布:第三节环形网络的潮流分布潮流计算的目的及内容给定潮流计算求计算目的负荷（P, Q）发电机（P, V）各母线电压各条线路中的功率及损耗第三章 简单电力鬧辂渤谥的今斩鸟针尊号稳态计不考虑发电机的参数一电力网计算（潮流计算） 潮流：电力系统中电压（各节点）.功率（有功.无功）（各支路） 的稳态分布用于电网规划一选接线方式、电气设备、导线截面 用于运行指导一确定运行方式、供电方案、调压措施 用于继电保护一整走.f殳计第三章 简单电力两辂瀚况的今斩鸟针

2、尊巧址(pS功率的单位P (kW)第三章 简单电力鬧辂渤说的今斩鸟针尊疋舟J 9预备知识A 捋or 哮单相功率的?十算©="亿乙=匕/打=/屛"» = 5严小=UJ聲=U丄cos0 + jUJ sin =爲 + jQ<p三相功率的计算=>S = 3 乞=羽UICOS0 + jy/3UI sin 0 = P+ jQ g2 y2)Q ( kvar)、S ( kVA )SSSS.2ASYYUU12S2j'QSzUUUiu丿p:s “u;2Q：rRQ侶決嘤R+j嘤X=Wu第三秦筒单电力两辂谦况的今祈鸟针尊己”第一节 电力线路和变压器的功卒鈿俸

3、落1.电力线路的功率损耗"图31为电力线路的门型等值电路，其中Z二R+jX, Y=G+jB为电力线路每相阻抗和导纳，U为相电压，S为单相功率。图31电力线路的ri型等值电路(1)电力线路阻抗中的功率损耗。当已知电力线路阻抗支路末端流出的单相功率为 J,末端电压为u 1时，电力线路阻抗中的一相功率损耗为第三章简单电力鬧辂幽说的今斩鸟针尊哎f 子"则有(3-1)第三章简单电力鬧辂渤洗的今斩鸟针尊”址同理，电力线路阻抗中的功率损耗也可以用流入电力线路 阻抗支路始端的单相功率 S及始端的相电压CA，求出电力 线路阻抗中一相功率损耗AS,的有功和无功功率分量为P：+Q2A P = R

4、 U；u;第三章简单电力鬧辂渤说的今斩鸟针專乡(匕期(2)电力线路导纳支路中的功率损耗。” 由图3-1所示可以导出电力线路末端导纳支路中的单相 功率损耗为/V拿yt/2 中UT（G5）L/： 丿Q2 2 2 2 G 3 1-21-2 - 2y2 p Q A A= iGUl-Jul = APy2-jAQ.一般电力线路的电导G=0,则式（3-3）.（3-4）= gGU：-jgBU："PQjbQ第三章 简单电力鬧辂幽说的今桁鸟针尊 而电力线路始端导纳支路中的单相功率损耗为YrI- y变为(3-5)耗和导纳支路中的三相功率损耗，此形式较为常用。 此外，还应注意， U、 S应为电力线路中同一点

5、的值。第三章简单电力鬧辂渤说的今祈鸟针尊7线丘;:滋 式（3-1）-式（3-5 ）是单相形式，也完全适合于三相形9：这是电力线路、 末端.始端的 JI 丄2 2 2 1 t7t/ B B 12 12 - -y2VI 2 2 有 则2 12 G B 丄 21-2 - - 巴a A AS厂（A jt/i =uA$（G-jB）u；(3-4)戎。其中Z、Y仍为相阻抗和相导纳，而 S为三相功率，U 、 为线电压，则'Sz、ASy即为电力线路阻抗中的三相功率损Jr第三章简单电力鬧辂渤说的今斩鸟针尊则电力线路始端的功率为(3)电力线路中的功率计算从图3-1中可以看出，电力线路阻抗支路末端流出的功率

6、为S产 S 2+ S ,2 = b + 丿 2)+ (尺2 -必 QJ=血+4几)+丿-P+丿 2而流入电力线路阻抗始端的功率为s产s2+as厂(P+血2)+卜八+必2) =伉 + A P J+ 4 2 + 2卜 P. + jQS = S；+ syi=(p；+j Q+(a P" q) =(p.+a p J+(q -人 e J=pj qjoSi纵分横分电压降落又有如图3-2所第"其中简单电力鬧辂幽说的今斩鸟针篇鸟U. “图3-2电力线路电压 相量图（Uh）第三章 简单电力鬧辂渤说的今祈鸟针尊罗2.电力线路的电压降落如图3T,设末端相电压为电压为（*Qj2FuAj§u

7、=uduz = U 尹巳有2（R+jx）U 2U2y（/产血2+劲+（劝丿作出电力线路电压相量图，取"，与实轴重合 示，图中的相位角3或称功率角为§U -1 ' &厶*/ S = tg （3-9 ）心 UZU W仁ry - «rw mwU2=U2eJ（则线路首端相始端单相(3-14)可将式(3-8)按二项式Ju <取tA与实轴重合 相量如图3-3所示。第三章 简单电力鬧辂渤说的今斩鸟针尊 由于一般情况下6+4U »sU 定理展开，取其前两项，得U广乂UAU 卜©u) PZU (3T3)相似于这种推导，还可以获得从始端电压U

8、 功率Si求取末端相电压LA的计算公式U 产U 厂 du =u Hu + j&uHu 一2、 j§U(3-11)uf/图3-3电力线路电压相量图( J小第三章 简单电力稍辂懒讯的今桁鸟针算'X 上式中'” PZQ'XPX-Q R(3-12)U严匝Wg PZU+壽亀UU?+AU(3-io)第三章简单电力鬧辂渤说的今桁鸟针尊與 d J 上述电压的计算公式是以相电压形式导出的，该式也完全 适用于线电压。此时公式中的功率p为三相功率，阻抗仍为 相阻抗。还应注意，式（3-7） .（ 3-12 ）中的功率与电压为同一点的值。对于电力线路的功率损耗和电压降落的计算，

9、可用标么 制，也可以用有名制。用有名制计算时，每相阻抗、导纳的 单位分别为Q、S;功率和电压的单位为MVA. MW、Mvar 和kV,功率角为（°）。而以标么制计算时，&为rad,所以用 Tad表示的功率角已是标么值。第三章简单电力鬧辂渤说的今桁鸟针尊养 協 还应指出，所有这些计算式都是在s产?即末端负荷，以滞后功率因数运行的假设下导得。如负荷以超前功率因数运行，则有关公式中的无功功率应变号。例如，设 S产P,-jQ则由S产（PZP、）-竝+也、）話2“0,将得5 PRQXP.X+OR=“SU = U 2U 2 U可能具有负值，则线路末端电压可能高于始端电压。线路额定 、电压

10、一丄(3-15)xlOO(3-18)(3-19)第三章简单电力两辂瀬饥的今祈鸟针尊爭©1 于辰求得线路两端电压后，就可以计算某些标示电压质量的指标(1) 电压降落：UU产+始末两端电压的向量差,仍为相量。其中和 血分别为电压降落的纵分量和横分量。(2) 电压损耗：U-U.始末两端电压的数值差。近似认为UU产卜U、电压损耗常以百分数表示，即7% = x 100Un 越曲.心% =乌严10。(5)输电效率琴,线路末端输出的有功功率卩2与始 端输出有功功率匕之比，貞百分数为 电压偏殺uU产乂J.N或UUn'U纳，始端电 压或末端电压与线路额定电压的比值。电压偏移也常用百分数 表示，即T