第三章电网考试

1、电力系统分析基础电力系统分析基础Power System Analysis Basis（三）（三）主讲人：栗然主讲人：栗然2潮流计算的目的及内容潮流计算的目的及内容稳态计算稳态计算不考虑发电机的参数不考虑发电机的参数电力网计算（潮流计算）电力网计算（潮流计算）负荷（负荷（P，Q）潮流计算潮流计算给定给定发电机（发电机（P，V）求求各母线电压各母线电压各条线路中的功率及损耗各条线路中的功率及损耗计算目的计算目的用于电网规划用于电网规划选接线方式、电气设备、导线截面选接线方式、电气设备、导线截面用于运行指导用于运行指导确定运行方式、供电方案、调压措施确定运行方式、供电方案、调压措施用于继电保护用于

2、继电保护整定、设计整定、设计第三章第三章 简单电力系统的潮流分布计算简单电力系统的潮流分布计算31. 电力线路和变压器的运行状况的计算和电力线路和变压器的运行状况的计算和分析分析2. 简单电力网络的潮流分布简单电力网络的潮流分布3. 电力网络潮流的调整控制电力网络潮流的调整控制第三章第三章 简单电力网络的计算和分析简单电力网络的计算和分析4负荷的表示负荷的表示eIIeUUIUSjj *QPIUIUeIUeIUSjsinjcosj)( j QPIUIUSSjsin3jcos33 负荷一般以功率表示：单位负荷一般以功率表示：单位 P（kw）、）、 Q（kvar）、）、S（kva） QP22S 预备

3、知识预备知识3.13.1电力线路和变压器运行状况的计算和分析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一、电力线路运行状况的计算和分析 1 1、电力线路功率损耗的计算、电力线路功率损耗的计算 已知：首端电压已知：首端电压 ，首端功率，首端功率S S1 1=P=P1 1+jQ+jQ1 1，以及线路，以及线路参数。求：线路中的功率损耗、末端电压和功率。参数。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。解过程：从首端向末端推导。1 1）首端导纳支路的功率）首端导纳支路的功率11212111111 2121 )2(3323yyyQjPUjBUGUUYUU

4、YS 1S 1 2 2S Z 1U 1YS Y/2 Y/2 2YS 2U 1S 2S 1U1YS 2)2) 阻抗支路首端功率阻抗支路首端功率3)3) 阻抗支路中损耗的功率阻抗支路中损耗的功率 111111111jQPQjPjQPSSSyyy ZZzQjPXUQPjRUQPjXRUQPZUSZUSUSS 212 12 1212 12 1212 12 12111111333 221112jQPQjPjQPSSSZZZ 4) 4) 阻抗支路末端功率阻抗支路末端功率6)6) 末端功率末端功率 222222222jQPQjPjQPSSSyyY UjUUURQXPjUXQRPUjXRUjQPUZUSUU

5、111111111111*1112 5) 5) 末端导纳支路的功率末端导纳支路的功率 2222222*2221212yyyQjPjBUGUUUYS 2、电力线路电压的计算、电力线路电压的计算 0110 UU令：令：电压降落电压降落12dUUU相角为：相角为：简化为：简化为：UUUtg 11 12122UUUUU 3 3、从末端向始端推导、从末端向始端推导已知：末端电压已知：末端电压U U2 2，末端功率，末端功率S S2 2=P=P2 2+jQ+jQ2 2，以及线路参数。，以及线路参数。求：线路中的功率损耗、始端电压和功率。求：线路中的功率损耗、始端电压和功率。 2212UUUU 其幅值为：其

6、幅值为：U 1U2UU U U Ud 4、电压质量指标、电压质量指标1)1)、电压降落电压降落：指线路始末两端电压的相量差。为相量。：指线路始末两端电压的相量差。为相量。2)2)、电压损耗电压损耗：指线路始末两端电压的数值差。为数值。：指线路始末两端电压的数值差。为数值。标量以百分值表示：标量以百分值表示：12222222221122,UUUj UP RQ XP XQ RUUUUUUUUUtgUU 功率的求取与上相同，注意功率的流向。功率的求取与上相同，注意功率的流向。12%100NUUU 电压损耗电压损耗0220UU电压的求取应注意符号，令：电压的求取应注意符号，令：4 4）、）、电压调整：

7、电压调整：指线路末端空载与负载时电压的数值差。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：为数值。标量以百分值表示：3)3)、电压偏移电压偏移：指线路始端或末端电压与线路额定电压的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：数值差。为数值。标量以百分值表示：12%100%100NNNNUUUUUU始端电压偏移始端电压偏移末端电压偏移末端电压偏移20220%100UUU电压调整电压调整115 5、电力线路上的电能损耗、电力线路上的电能损耗 电力线路的电能损耗直接影响到电力系统的经电力线路的电能损耗直接影响到电力系统的经济费用，济费用，对于电力系统的设计

8、和运行都是一个对于电力系统的设计和运行都是一个重要指标。在求出有功功率损耗后，进而可计重要指标。在求出有功功率损耗后，进而可计算电能损耗。算电能损耗。 方法一：精确计算法方法一：精确计算法RUQPPL222TRUQPWZ222323232322222221212121tRUQPtRUQPtRUQPWtttttttttZ方法二：年负荷损耗率法方法二：年负荷损耗率法1)1)、最大负荷利用小时数、最大负荷利用小时数T Tmaxmax：指一年中负荷消指一年中负荷消费的电能费的电能W W除以一年中的最大负荷除以一年中的最大负荷PmaxPmax，即：，即： 2)2)、年负荷率、年负荷率：一年中负荷消费的电

9、能一年中负荷消费的电能W W除以一除以一年中的最大负荷年中的最大负荷PmaxPmax与与8760h8760h的乘积，即：的乘积，即： 3)3)、年负荷损耗率：、年负荷损耗率：全年电能损耗除以最大负荷全年电能损耗除以最大负荷时的功率损耗与时的功率损耗与8760h8760h的乘积，即：的乘积，即： maxmax/PWT maxmaxmaxmaxmax/ 876087608760myPTTkWPPmax/ 8760ayzkWP （）134)、线路年负荷损耗率与年负荷率的近似关系线路年负荷损耗率与年负荷率的近似关系K为经验数值。一般取为经验数值。一般取K=0.10.4，kmy较低时取较小数值。较低时取

10、较小数值。 5)5)、计算过程：、计算过程：WPkkTmaxaymymax 最大负荷的潮流计算最大负荷的潮流计算maxayPkW 8760 21mymyayk)K(Kkk 方法三：最大负荷损耗时间法方法三：最大负荷损耗时间法（查表法）（查表法）1)1)、最大负荷损耗时间：、最大负荷损耗时间：全年电能损耗除以最大功率损耗，全年电能损耗除以最大功率损耗，即：即：2)2)、计算过程：、计算过程：maxmax/PWz maxmax PWzmaxmax,cosT查表6、电能经济指标、电能经济指标1)1)、输电效率：、输电效率：指线路末端输出有功功率与线路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

11、，以百分数表示：始端输入有功功率的比值，以百分数表示：2)2)、线损率或网损率：、线损率或网损率：线路上损耗的电能与线路线路上损耗的电能与线路始端输入的电能的比值始端输入的电能的比值%100%12 PP输电效率输电效率12%100%100%zzzWWWWW线损率7、电力线路运行状况的分析、电力线路运行状况的分析1)1)、空载：空载：末端电压可能高于始端，即产生电压过高现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。象。其中电缆尤为突出。2)、有载：、有载：与发电机极限图相类似。（如负载为纯无功负荷）与发电机极限图相类似。（如负载为纯无功负荷）Z1U2U2Bj2Bj1yI2yI2y

12、I1U2UU U Ud2yI22221BUQy 2221BUIy 22BXUU 22BRUU 12UU Z1U2U2Bj2Q22UXQU 22URQU 12UUUj U定值定值 XRtgUUtg11 当当变化时，变化时，也按比例变化也按比例变化2QUU ， 为负。为负。，即为感性无功时，即为感性无功时，当当 212U0UQ 为正。为正。，即为容性无功时，即为容性无功时，当当 212U0UQ 若负载为纯有功负荷，同理可分析。若负载为纯有功负荷，同理可分析。22URPU 22UXPU 定定值值 01190RXtgUUtg若负载既有有功，又有无功负荷，同理可分析。若负载既有有功，又有无功负荷，同理可

13、分析。22URPUP 22UXPUP 22UXQUQ 22URQUQ QQ 2U1UPP 1UQU QU )(QUdPU PU )(PUdUd2Q2Q2P2PU1U2 2 2 2S2S 将上图逆时针旋转将上图逆时针旋转角，使角，使PPPP、QQQQ线分别与纵轴、横轴重合。由于电压线分别与纵轴、横轴重合。由于电压降落降落dUdU的长度与末端视在功率的长度与末端视在功率S S2 2成正比，图纸的成正比，图纸的P P2 2、Q Q2 2坐标就以相同的比例坐标就以相同的比例尺分别表示末端有功、无功功率的大小。由于这图主要用以分析线路末端的尺分别表示末端有功、无功功率的大小。由于这图主要用以分析线路末端

14、的运行特性，常称作电力线路的末端功率圆图。运行特性，常称作电力线路的末端功率圆图。 P2P2有功有功P2为定值，无功为定值，无功Q2变动时，始端电压端点变动时，始端电压端点的运动轨迹；的运动轨迹； Q2Q2无功无功Q2为定值，有功为定值，有功P2变动时，始端电压端点变动时，始端电压端点的运动轨迹；的运动轨迹； 负荷功率因数负荷功率因数 为定值，视在功率为定值，视在功率S2变动时，变动时，始端电压端点的运动轨迹；始端电压端点的运动轨迹； S2S2视在功率视在功率S2为定值，负荷功率因数为定值，负荷功率因数 变动时，变动时，始端电压端点的运动轨迹；始端电压端点的运动轨迹； 圆弧圆弧U末端功率圆。圆

15、上各点的坐标分别对应于始末端功率圆。圆上各点的坐标分别对应于始末端电压都为定值时，末端的有功、无功功率。末端电压都为定值时，末端的有功、无功功率。2 2 2 2 二、变压器运行状况的计算和分析二、变压器运行状况的计算和分析1 1、变压器中的电压降落、功率损耗和电能损耗、变压器中的电压降落、功率损耗和电能损耗用变压器的用变压器的 型电路型电路1)1)功率损耗功率损耗A A、变压器阻抗支路中损耗的功率、变压器阻抗支路中损耗的功率 ZTZTTTTTTZTQjPXUQPjRUQPjXRUQPZUSS 222222222222222222222 1S1S 22SS TZTY1U2UyTS B B、变压器

16、励磁支路损耗的功率、变压器励磁支路损耗的功率C C、变压器始端功率、变压器始端功率 2)2)、电压降落电压降落 （为变压器阻抗中电压降落的纵、横分量）（为变压器阻抗中电压降落的纵、横分量） 注意：变压器励磁支路的无功功率与线路导纳支路的注意：变压器励磁支路的无功功率与线路导纳支路的 无功功率符号相反无功功率符号相反 YTYTTTTTTYTQjPUjBUGUjBGUUYS 2121211*1YTZTSSSS21 222222,URQXPUUXQRPUTTTTTT 3)3)电能损耗电能损耗a.a.与线路中的电能损耗相同（电阻中的损耗，即铜耗与线路中的电能损耗相同（电阻中的损耗，即铜耗部分）部分）b

17、.b.电导中的损耗，即铁耗部分，近似取变压器空载损电导中的损耗，即铁耗部分，近似取变压器空载损耗耗P0P0与变压器运行小时数的乘积，变压器运行小时与变压器运行小时数的乘积，变压器运行小时数等于数等于8760h8760h减去因检修等而退出运行的小时数。减去因检修等而退出运行的小时数。4)4)根据制造厂提供的试验数据计算其功率损耗根据制造厂提供的试验数据计算其功率损耗2222222222222010122%,(1)1000100%,1000100KNKNZTZTNNNYTYTNNP U SUU SPQU SU SPUIS UPQUU还可对应下标为要注意单位间的换算。要注意单位间的换算。100%,1

18、000100%,1000100%,100000221221222222NYTYTNNKZTNKZTNNKZTNKZTSIQPPSSSUQSSPPSSSUQSSPP 121122,NUUUSS SS进一步简化：进一步简化：23总结：总结： 变压器阻抗支路的功率损耗通过变压器阻抗支路的功率损耗通过 的换算就的换算就变成在实际通过功率时的功率损耗，而励磁支变成在实际通过功率时的功率损耗，而励磁支路的功率损耗不用功率的换算，这是因为励磁路的功率损耗不用功率的换算，这是因为励磁支路中的功率损耗是固定的，与通过的功率大支路中的功率损耗是固定的，与通过的功率大小关系很小。小关系很小。对对n台并列运行的变压器

19、，其功率损耗为：台并列运行的变压器，其功率损耗为：22()()() TyTyTZTZTNNSSSnPj QnPj QnSnS 2(/)NS S20max8760()10001000knNPPSWnnnS其电能损耗为：其电能损耗为：2 2、节点注入功率、运算负荷和运算功率、节点注入功率、运算负荷和运算功率12=SZTYTySSSS111(+)ySPj QQ111jQPS 222jQPS yS运运算算负负荷荷注注入入功功率率等等值值负负荷荷功功率率或或节节点点负负荷荷功功率率112SS S(a) 变电所变压器变电所变压器运运算算功功率率注注入入功功率率等等值值电电源源功功率率或或节节点点电电源源功

20、功率率221SS S111jQPS 222jQPS yyQjS )(222yQQjPS G（b）发电厂变压器）发电厂变压器21=SZTYTySSSS并作出相量图。并作出相量图。，求末端电压及功率，求末端电压及功率，始端电压为，始端电压为为为。已知其始端输入功率。已知其始端输入功率，为为，导线单位长度的参数，导线单位长度的参数度为度为单回架空电力线路，长单回架空电力线路，长某某kV240MV.A)50120(1066. 242. 0108. 0r200kmkV220:kmS61km1km1jbxex 解：由题意，首先求线路参数并作等效图如图所示。解：由题意，首先求线路参数并作等效图如图所示。11

21、jXR 1U2U21Y1yS 2yS 21YjQP 11jQP )846 .21(200)42. 0108. 0(11jjjXRSjjY)1066. 2(22001066. 22461 AMVjjUYSy.)3216.15(2401066. 2)2(242111 AMVjjjSjQPjQPy.)32.65120()3216.15(50120111 在节点在节点1处导纳产生的无功功率处导纳产生的无功功率在节点在节点2处导纳产生的无功功率处导纳产生的无功功率，则线路末端的电压，则线路末端的电压设设 011UU kV33. 948.209)12.3634.206()12.366 .33(240111

22、111111112 jjURQXPjUXQRPUU线路阻抗上消耗的功率线路阻抗上消耗的功率AMVjjjXRUQPSZ.)22.270 . 7()846 .21(24032.65120)(222212121 AMVjjUYSy.)67.11(48.2091066. 2)2(242212 所以末端功率所以末端功率 AMVjjjjSSjQPSyZ.)77.49113()67.11()22.270 . 7(32.651202112 28电力系统的参数一般分为两类：电力系统的参数一般分为两类： （1 1）网络参数：网络参数：指各元件的电阻、电抗、电导、电纳。指各元件的电阻、电抗、电导、电纳。一般不随系统

23、运行状态的改变而变化，通常作为常数。一般不随系统运行状态的改变而变化，通常作为常数。 （2 2）运行参数：运行参数：是指系统中的电压、电流功率等。这是指系统中的电压、电流功率等。这些运行参数确定了系统的运行状态，它们之间的关系些运行参数确定了系统的运行状态，它们之间的关系不是相互独立的，是通过基尔霍夫定律等电路定律互不是相互独立的，是通过基尔霍夫定律等电路定律互相关联，并且随着负荷和发电量的变化而变化的。相关联，并且随着负荷和发电量的变化而变化的。 电力系统的潮流分布计算，电力系统的潮流分布计算，则是通过已知的网络参数则是通过已知的网络参数和某些运行参数来求系统中未知的运行参数。和某些运行参数

24、来求系统中未知的运行参数。3.2 3.2 辐射形和环形网络中的潮流分布辐射形和环形网络中的潮流分布 一、辐射形网络中的潮流分布一、辐射形网络中的潮流分布1. 功率的计算功率的计算 电力网络的功率损耗由各元件等值电路中不电力网络的功率损耗由各元件等值电路中不接地支路阻抗损耗和接地支路导纳损耗构成。接地支路阻抗损耗和接地支路导纳损耗构成。a.a.阻抗损耗阻抗损耗b.b.导纳损耗导纳损耗 输电线输电线 变压器变压器 jXRUQPjXRUSQjPSZZZ 22222 jBGUQjPSYYY 2 TTYYYjBGUQjPS 23.2 3.2 辐射形和环形网络中的潮流分布辐射形和环形网络中的潮流分布 2.

25、2.电压的计算电压的计算 当功率通过元件阻抗（当功率通过元件阻抗（Z=R+jXZ=R+jX）时，产生电压降落）时，产生电压降落 注意：要分清楚从受电端计算还是从送电端计算注意：要分清楚从受电端计算还是从送电端计算3.3.潮流的计算潮流的计算( (手算手算）辐射网潮流分布计算的辐射网潮流分布计算的一般步骤一般步骤和内容为：和内容为：(1)(1)作出等值电路图。作出等值电路图。(2)(2)等值图简化。支路并联、网络节点多时求运算负荷、运等值图简化。支路并联、网络节点多时求运算负荷、运算功率算功率(3)(3)用逐段推算法推算其潮流分布。用逐段推算法推算其潮流分布。 UQRPXjUQXPRUjUdU

26、3132方法：方法：（1）已知同一端的功率和电压，求另一端功率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，和电压；方法为从已知功率、电压端，齐头齐头并进并进逐段求解功率和电压。逐段求解功率和电压。求功率求电压求功率求电压求功率求电压U4（已知）S4（已知）计算起点123433（2 2）已知始端电压、末端功率，求始端功率、末）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。求解方法端功率，求末端功率、始端电压。求解方法总结为总结为“一来、二去一来、二去”共两步来逼近需求解共两

27、步来逼近需求解的网络功率和电压分布。的网络功率和电压分布。b)b)简化方法简化方法 设所有未知电压节点的电压为线路额定电压，设所有未知电压节点的电压为线路额定电压，一来即：一来即：从已知功率端开始逐段求功率，直到推得已知电压点的从已知功率端开始逐段求功率，直到推得已知电压点的功率；功率；二去即：二去即：从已知电压点开始，用推得的功率和已从已知电压点开始，用推得的功率和已知电压点的电压，往回逐段向未知电压点求电压（知电压点的电压，往回逐段向未知电压点求电压（这里这里不再重新计算功率损耗）。不再重新计算功率损耗）。在计算中，上述过程一般只在计算中，上述过程一般只需要做一次。需要做一次。 但当一次但

28、当一次“来、去来、去”完毕后，此电压与初始假设电完毕后，此电压与初始假设电压相差较大时，可再一次假设未知电压节点的电压值为压相差较大时，可再一次假设未知电压节点的电压值为刚刚计算得到的节点刚刚计算得到的节点4 4电压值，继续进行电压值，继续进行“来、去来、去”计算，计算，直到前后两次同一点的电压值相差不大。直到前后两次同一点的电压值相差不大。（1 1）用）用U UN N求得各点的运算负荷求得各点的运算负荷（2 2）从末段线路开始，用）从末段线路开始，用U UN N依次计算各段线路的功率损依次计算各段线路的功率损耗耗（3 3）用）用U UA A和已求得的功率分布，从和已求得的功率分布，从A A点

29、开始逐段计算电点开始逐段计算电压降落，求得压降落，求得U Ub b U Uc c和和U Ud d（4 4）求得）求得U Ub b和和 U Uc c , ,U Ud d重复（重复（1 1）（）（3 3）SLDdSLDcSLDbdcbA123例例1：同一电压的辐射式网：同一电压的辐射式网(已知已知UA和负荷和负荷)212BiiNQB U 33221BLDddBBLDccBBLDbbQjSSQjQjSSQjQjSSbcdS L D dA R1+ jX1R2 +jX2R3+ jX3j B1/2j B1/2j B2/2j B2/2j B3/2j B3/2 S L D b S L D cQB1（1 1）用

30、）用U UN N求得各点的运算负荷求得各点的运算负荷S d R1+ jX1R2 +jX2R3+ jX3j B1/2bcd S b S cS3S3S1S2S1S2AS L D dA R1+ jX1R2 +jX2R3+ jX3j B1/2j B1/2j B2/2j B2/2j B3/2j B3/2 S L D b S L D cQB1233333333222c3222222211b2111111,() (), SS ,() (), SS ,() (), dLLNLLNLLNSSSSRjXSSSUSSSRjXSSSUSSSRjXSSSU (2)(2)从末段线路开始，用从末段线路开始，用U UN N依

31、次计算各段线路的功率损耗依次计算各段线路的功率损耗S d R1+ jX1R2 +jX2R3+ jX3j B1/2bcd S b S cS3S3S1S2S1S2A11111111222222222222, ()(), ()()AbAbAAbAAbAbbcbcbbcbbcbcP RQ XP XQ RUUUUUUUUP RQ XP XQ RUUUUUUUUS d R1+ jX1R2 +jX2R3+ jX3j B1/2bcd S b S cS3S3S1S2S1S2A(3)(3)用用U UA A和已求得的功率分布，从和已求得的功率分布，从A A点开始逐段计算电压降点开始逐段计算电压降落，求得落，求得U

32、Ub b、 U Uc c和和U Ud d40A L-1 bT c d SLD L-2例例2 2：两级电压的开式电力网：两级电压的开式电力网 A R1+jX1 ZTR2+jX2j B1/2j B1/2j B2/2bc dj B2/2cS0SLD方法一：方法一：包含理想变压器，计算时，经过理想变压包含理想变压器，计算时，经过理想变压器功率保持不变，两侧电压之比等于实际变比器功率保持不变，两侧电压之比等于实际变比k k。41 A R1+ jX1 ZTR2+ j X2j B1/2j B1/2j B2/2b dj B2/2cS0方法二：方法二：将线路将线路L L2 2的参数归算到的参数归算到L L1 1

33、电压级电压级222222222/Rk RXk XBBkA L-1 bT c d SLD L-2开始时按开始时按L1L1侧额定电压计算，计算结果反归算侧额定电压计算，计算结果反归算二、二、 环形网络中的潮流计算环形网络中的潮流计算1.环形网络中的功率分布环形网络中的功率分布(单一环网单一环网)，主要由一，主要由一个电源供电。个电源供电。165432T-1T-2T-3L-2L-1L-3G第一步：将单一环网等值电路简化为只有线路阻抗第一步：将单一环网等值电路简化为只有线路阻抗的简化等值电路。的简化等值电路。1) 根据网络接线图以及各元件参数计算等值电路；根据网络接线图以及各元件参数计算等值电路；15

34、432Z25Z36Z31Z12Z23Z146y10y30y202) 以发电机端点为始端，并将发电厂变压以发电机端点为始端，并将发电厂变压器的励磁支路移至负荷侧；器的励磁支路移至负荷侧；3) 将同一节点下的对地支路合并，并将等将同一节点下的对地支路合并，并将等值电路图重新编号；值电路图重新编号；4) 在全网电压为额定电压的假设下，计算在全网电压为额定电压的假设下，计算各变电所的运算负荷和发电厂的运算功各变电所的运算负荷和发电厂的运算功率，并将它们接在相应节点。率，并将它们接在相应节点。132Z31Z12Z231SbSaS2S3S1I3IaI2I第二步：忽略功率损耗，从电源点将环网解开，设第二步：

35、忽略功率损耗，从电源点将环网解开，设全网电压为额定电压，计算初步功率分布。全网电压为额定电压，计算初步功率分布。通过近似方法，从功率中求取相应的电流，电压近通过近似方法，从功率中求取相应的电流，电压近似认为是额定电压：似认为是额定电压：122323123()()0aaaZ IZIIZIII的的功功率率，为为流流经经阻阻抗抗1231*23*12*331*231*23*3*2*312*23*123*2*312*23*12)(0)()(0)()(ZZZZSZSZZSSSSZSSZSZUSUSUSZUSUSZUSZaaaaNNNaNNaNa N NI IS S U U类似杠杆原理，俗称类似杠杆原理，俗

36、称力矩法力矩法。1 1）用回路电流法计算一侧注入环网的功率）用回路电流法计算一侧注入环网的功率2）用相同的方法求解另一侧功率用相同的方法求解另一侧功率的功率的功率，为流经阻抗，为流经阻抗3131*23*12*221*321*23*)(ZZZZSZSZZSb 3）计算整个网络的功率分布计算整个网络的功率分布(初步功率分布初步功率分布)23a2ab23SSS SSSS由此，扩展到相应的多节点网络的计算当中：由此，扩展到相应的多节点网络的计算当中：mba*SSS校验：ZZSSZZSSmmbmma 1 1S S 2 2S SaSZ Z1Z2 llSlzlzSSllSlzlzSSmmmmbmmmma1*

37、11*1*若网络中所有线段单位长度的参数完全相等，且若网络中所有线段单位长度的参数完全相等，且111jxrz 111nnnmmmmmmmmmmajjRXRXSSSSRXRX 注意：均一网注意：均一网mmxr 常数常数第三步：找出功率分点，在功率分点处将环网拆为两个第三步：找出功率分点，在功率分点处将环网拆为两个辐射网。辐射网。 功率分点：功率分点：网络中某些节点的功率是由两侧向其流动的网络中某些节点的功率是由两侧向其流动的, , 分为有功分点（标为分为有功分点（标为）和无功分点（标为和无功分点（标为）。 在无功分点处解列，在无功分点处解列，因为电网应在电压最低处因为电网应在电压最低处解列，而电

38、压的损耗主要解列，而电压的损耗主要为由无功功率流动引起的，为由无功功率流动引起的，无功分点的电压往往低于无功分点的电压往往低于有功分点的电压。有功分点的电压。当有功分点和当有功分点和无功分点不一无功分点不一致时，将在哪致时，将在哪一个分点拆开？一个分点拆开？5152第四步：第四步：按辐射网的计算步骤（简化方法）按辐射网的计算步骤（简化方法）分别进行潮流计算。分别进行潮流计算。即由功率分点开始，采用即由功率分点开始，采用“一来二去一来二去”的方法分别的方法分别从其两侧逐段向电源端推算功率损耗和电压降落。从其两侧逐段向电源端推算功率损耗和电压降落。注意：只进行一次迭代时，可能从两边的辐射网计注意：

39、只进行一次迭代时，可能从两边的辐射网计算得到的功率分点的电压不同，取其中之一即可。算得到的功率分点的电压不同，取其中之一即可。三、两端供电网络中的功率分布三、两端供电网络中的功率分布l回路电压为回路电压为0 0的单一环网等值于两端电压大小的单一环网等值于两端电压大小相等、相位相同的两端供电网络。相等、相位相同的两端供电网络。l两端电压大小不相等、相位不相同的两端供电两端电压大小不相等、相位不相同的两端供电网络，也可等值于回路电压不为网络，也可等值于回路电压不为0 0的单一环网。的单一环网。以回路电压不为以回路电压不为0 0的单一环网为例，其求解过程为：的单一环网为例，其求解过程为：1)1)设节

40、点设节点1 1、4 4的电压差为：的电压差为：UdUU 41122323423122323423()()()()aaaaaaZ IZIIZIIIdUZ IZIIZIIIdUUdUSSSZSSZSZNaaa )()(3*2*312*23*123)3) 通过近似方法，从功率中求取相应的电流，通过近似方法，从功率中求取相应的电流，电压近似认为是额定电压电压近似认为是额定电压, ,且不计损耗：且不计损耗：2) 用简化的回路电流法解简化等值电路用简化的回路电流法解简化等值电路 流经阻抗流经阻抗Z Z1212功率为：功率为： * *3434343423232323*12233412233412233412

41、2334()()N Na aZZSZSZZSZSU dUU dUS SZZZZZZZZZZZZ * *2121212132323232*122334122334122334122334()()N Nb bZZSZSZZSZSU dUU dUS SZZZZZZZZZZZZ * *122334122334, ,N Nc cU dUU dUS SZZZZZZ流经阻抗流经阻抗Z Z4343功率为：功率为：称为循环功率或强称为循环功率或强制功率制功率56 求功耗时，功率分点电求功耗时，功率分点电压未知，近似以压未知，近似以U UN N代代 计算循环功率时，两端计算循环功率时，两端电压及额定电压以有效电压

42、及额定电压以有效值带入计算（各点电压值带入计算（各点电压的相位差角不大）的相位差角不大） 循环功率的方向：两端循环功率的方向：两端供电网为从电压高的节供电网为从电压高的节点流向电压低的节点；点流向电压低的节点；环网为在闭合点处从电环网为在闭合点处从电压高的节点流向电压低压高的节点流向电压低的节点；的节点；注意：注意：aS3S2SbS12Z23Z34ZcS57例如将图中断路器例如将图中断路器1 1断开时断开时 其左侧电压为其左侧电压为10.510.5242/10.5=242kV242/10.5=242kV； 右侧电压为右侧电压为10.510.5231/10.5=231kV231/10.5=231

43、kV；从而，将该断路器闭合时，将有顺时针方向的循环从而，将该断路器闭合时，将有顺时针方向的循环功率流动，其表达式仍与两端供电网络相同。功率流动，其表达式仍与两端供电网络相同。10.5kV10.5/24210.5/231T2T1cS2422311四、环网中变压器变比不匹配时的循环功率四、环网中变压器变比不匹配时的循环功率一、调整控制潮流的必要性一、调整控制潮流的必要性1SbSaS3S2S12Z31Z23Z若各段参数相同若各段参数相同3123123133132231231231331322)()(llllQllQQllllPllPPaa 3123122312312231231223123122)(

44、)(lllllQlQQlllllPlPPbb 3.4 3.4 电力网络潮流的调整控制电力网络潮流的调整控制若各导线各不相同，且若各导线各不相同，且313123231212xrxrxr 31*23*12*212*312*23*)(ZZZSZSZZSb 31*23*12*331*231*23*)(ZZZSZSZZSa 经济指标为网损最小，由上式得网损为：经济指标为网损最小，由上式得网损为：312232232232222221222)()()()(rUQQQPPPrUQQPPrUQPPNaaNaaNaa 0)( 2)( 22312322322212 rUPPPrUPPrUPPPNaNaNaa0)(

45、2)( 22312322322212 rUQQQrUQQrUQQPNaNaNaa解得 rrPrrPPa313312320 .)( rrQrrQQa313312320 .)( rrSrrSSa313312320 .)( rrrSrSSb)(231231220 . 即有功功率损耗最小时的功率分布应按线段即有功功率损耗最小时的功率分布应按线段电阻分布电阻分布而不是而不是阻抗分布阻抗分布。 按阻抗分布功率，叫功率自然分布，这种分按阻抗分布功率，叫功率自然分布，这种分布是不加控制的布是不加控制的。 为了保证供电的安全、优质、经济的要求，为了保证供电的安全、优质、经济的要求，因此需调整控制潮流。因此需调整

46、控制潮流。二、调整控制潮流的手段主要有：二、调整控制潮流的手段主要有：1.串联电容串联电容 作用：抵偿线路的感抗，将其串联在环网中阻抗作用：抵偿线路的感抗，将其串联在环网中阻抗相对相对 过大的线路上，可起转移其他重载线路上过大的线路上，可起转移其他重载线路上流通功率的作用。流通功率的作用。2.串联电抗串联电抗作用：限流，将其串联在重载线路上可避免该线作用：限流，将其串联在重载线路上可避免该线路过载。但其上的电压损耗增大，影响电压质量，路过载。但其上的电压损耗增大，影响电压质量，并对系统运行的稳定性有影响，一般不用。并对系统运行的稳定性有影响，一般不用。3.附加串联加压器附加串联加压器作用：产生一环流或强制循环功率，使强制作用：产生一环流或强制循环功率，使强制循环功率与自然分布功率的叠加可达到理想循环功率与自然分布功率的叠加可达到理想值值。1SbSaS3S2S12Z31Z23ZcEfcSfcaaSSS0. aafcSSS0. 功率分布功率分布为理想为理想0 .aS循循环环功功率率为为强强制制fcS功率分布功