第4次课-第2章电力系统各元件参数及模型

1、 第二章第二章 电力系统各元件稳态参数及电力系统各元件稳态参数及模型模型( (第第3 3部分部分) )主要教学安排主要教学安排 主讲内容电力网络的数学模型电力网络的数学模型标幺制标幺制 教学要求电力网络的数学模型、标幺制电力网络的数学模型、标幺制 重点、难点 电力网络的数学模型、电力系统标幺制电力网络的数学模型、电力系统标幺制六六. .电力网络的数学模型电力网络的数学模型1.1.多电压等级网络中参数及变量的归算多电压等级网络中参数及变量的归算当求得各电力线路和变压器等的等效电路后，当求得各电力线路和变压器等的等效电路后，可根据网络电气接线图绘制整个网络接线图。可根据网络电气接线图绘制整个网络接

2、线图。对于多电压等级网络，需要注意不同电压等对于多电压等级网络，需要注意不同电压等级之间归算问题，一般将阻抗、导纳以及相级之间归算问题，一般将阻抗、导纳以及相应的电压归算到同一个电压等级应的电压归算到同一个电压等级- -基本级。基本级。 六六. .电力网络的数学模型电力网络的数学模型 2. 2.电力系统的标么制电力系统的标么制*BIIIBZZZ*BUUU*BSSS则标么值分别为：则标么值分别为：功率、电压、电流、阻抗的功率、电压、电流、阻抗的实际值实际值为：为：S、U、I、 Z，它们的，它们的基准值基准值分别为：分别为： SB、UB、IB、ZB*PPPUZ ISU I则标么值与有名值各量间的关

3、系具有完全相同则标么值与有名值各量间的关系具有完全相同的方程式：的方程式：在单相电路中有以下关系：在单相电路中有以下关系：PPPUZISU I基准值满足基准值满足PBB BPBPB BUZ ISU I 六六. .电力网络的数学模型电力网络的数学模型 例例2-62-6 2. 2.电力系统的标么制电力系统的标么制有名值：有名值：用实际有名单位便是物理量的方法。用实际有名单位便是物理量的方法。标么值：标么值：采用其实际值（有名单位值）与某采用其实际值（有名单位值）与某一选定的值的比值一选定的值的比值 表示：表示：在电气量中可先选定两个基准值，通常先选在电气量中可先选定两个基准值，通常先选定基准功率定

4、基准功率SB和基准电压和基准电压UB，在，在SB和和UB选定选定后，基准电流后，基准电流IB和基准阻抗和基准阻抗ZB也就随之而定。也就随之而定。 基准值实际值标么值 2. 2.电力系统的标么制电力系统的标么制*3 *1 *L LL NL LL NUZ IUSUIUISNBLLBLBBUUSS3313；在三相电路中三相功率与单相功率，线电压在三相电路中三相功率与单相功率，线电压与相电压与相电压有名值与基准值有名值与基准值关系为：关系为：两式相除得：两式相除得：说明：在标幺制中三相功率与单相功率标幺值说明：在标幺制中三相功率与单相功率标幺值相同，线电压与相电压标幺值相同。相同，线电压与相电压标幺值

5、相同。3133L LL NSSUU；在对称的三相交流系统中，在对称的三相交流系统中， 习惯上多采用线电压习惯上多采用线电压ULL，线电流（即相电流），线电流（即相电流）I，三相功率，三相功率S3和一相等值和一相等值阻抗阻抗Z， 2. 2.电力系统的标么制电力系统的标么制由基准功率与基准电压可求得线电流基准值：33BBLBSIU则阻抗基准值为：则阻抗基准值为：23LBBBUZS式中：式中： SB是三相基准功率以及是三相基准功率以及UB是线电压基准值。是线电压基准值。BBBBBBSUZUSI23习惯上只选定习惯上只选定SB和和UB，可得：可得：21BBBBUSZY 2. 2.电力系统的标么制电力系

6、统的标么制2BBUSZZ*3BBBU IIIIS为简化公式，电流与阻抗标幺值为：为简化公式，电流与阻抗标幺值为： 2. 2.电力系统的标么制电力系统的标么制其他物理量的基准值其他物理量的基准值频率基准值频率基准值 50Bf角频率基准值角频率基准值 BBf2电感与电容的基准值电感与电容的基准值 BBBZLBBBZC1时间和衰减因数的基准值时间和衰减因数的基准值 3141211BBBftBBBtm1磁链的基准值磁链的基准值 BBBBBBBL IEEt 2. 2.电力系统的标么制电力系统的标么制0*1000TNPGS0*%100TIB*%100kTUX*1000kTNPRS21121000kNTNP

7、URS211%100kNTNUUxS02TNPGU02%*100NTNISBU2NTBNURS2NTBNUxS2NTBNSGU2NTBNSBU变压器标么值变压器标么值变压器基准值变压器基准值变压器有名值变压器有名值 2. 2.电力系统的标么制电力系统的标么制变压器标么值变压器标么值等值电路等值电路 2. 2.电力系统的标么制电力系统的标么制统一基准值的选定和标么值换算统一基准值的选定和标么值换算 电力系统中各元件阻抗的基准值互不相同，必须电力系统中各元件阻抗的基准值互不相同，必须把不同基准值的标么值换算成统一基准值的标么把不同基准值的标么值换算成统一基准值的标么值。值。 对于发电机或变压器，它

8、们的阻抗标么值是以本对于发电机或变压器，它们的阻抗标么值是以本身的额定值为基准值所得，需要换算为统一基准身的额定值为基准值所得，需要换算为统一基准值下的标幺值，值下的标幺值，发电机和变压器的标么电抗发电机和变压器的标么电抗的换的换算：算： 2*NNNUSXX 22*2*BNNBNBBBUUSSXUSXX原电抗标么值：原电抗标么值：统一基准值下的标么值：统一基准值下的标么值： 2. 2.电力系统的标么制电力系统的标么制电抗器标么值的换算电抗器标么值的换算：电抗器电抗器名牌上标明的是额定电流和额定电压，名牌上标明的是额定电流和额定电压， BNNBNBUUIIXX*对于输电线只要以统一的基准值对其有

9、名值阻抗进行对于输电线只要以统一的基准值对其有名值阻抗进行标么值计算即可。标么值计算即可。 *NNNIXXU原电抗标幺值：原电抗标幺值：统一基准值下的标幺值：统一基准值下的标幺值：非标准变比变压器非标准变比变压器在利用表么值计算变压器参数时，一般选择变压在利用表么值计算变压器参数时，一般选择变压器原副边基准值的比等于额定值的比，但是在实器原副边基准值的比等于额定值的比，但是在实际工作时，不能遵循这种规则。际工作时，不能遵循这种规则。 例如例如, 两台变压器并联运行时两台变压器并联运行时: T1 额定值为：额定值为： 13.8/345KV, T2 额定值为额定值为 ：13.2/345KV. 如果

10、高压侧选择：如果高压侧选择： VbaseH =345KV，那么，那么T1低压侧低压侧 VbaseX =13.8KV，而，而 T2 低压侧低压侧 VbaseX =13.2KV。T1T2 2. 2.电力系统的标么制电力系统的标么制at:1k=at/b:1b:1非标准变比变压器非标准变比变压器 因此，对于这样的两台变压器，不能选择出合适的因此，对于这样的两台变压器，不能选择出合适的基准值。基准值。设：变压器的额定变比为设：变压器的额定变比为at:1， 基准变比选择为基准变比选择为b:1， 引入标么变比为引入标么变比为k。 取：取：k=at/b:1U1base=bU2baseU1rated=atU2rated 2. 2.电力系统的标么制电力系统的标么制at:1k=at/b:1b:1U1k:1ZeqI1I2U2额定变比：额定变比：U1rated=atU2rated基准变比：基准变比：U1base=bU2baseU1rated=b(at/b)U2rated=bkU2rated非标准变比变压器非标准变比变压器引入标么变比引入标么变比k后，变压器的后，变压器的标标么等值电路么等值电路 2. 2.电力系统的标么制电力系统的标么制kYeqU1U2I1I2(1-k)Yeqk (k-1)Yeq112212111121221222(1)(1)eqeqeqeqeqeqIk YkYUkY