第三章电力系统潮流计算（手算）.ppt

第三章 电力系统潮流计算 第一节 简单电力网络的计算和分析 第二节 复杂电力系统潮流的计算机算法 稳态计算 为了使电力系统能够安全、优质、经济的运行，在电力系统的设计、运行以及研究工作中，需要针对系统的不同运行状态，做多种多样的计算。本章主要研究稳态计算。 稳态计算： 不考虑发电机的参数，作为功率注入元或者电压恒定的边界节点。 根据给定的有功、无功负荷，发电机的有功出力和机端母线电压幅值，求解电力网中其它各母线的电压、各条线路中的功率以及功率损耗。 也叫潮流计算，不仅经常进行，还是其它计算的基础。 潮流计算的作用 电力系统规划中用于选择系统的接线方式、选择电气设备及导线的截面； 在电力系统的运行中，用于确定运行方式和合理的供电方案，确定电压调整措施等； 提供继电保护、自动装置的设计与整定依据。 第一节 简单电力网络的计算和分析 一、负荷表示法 潮流计算中，负荷用恒功率模型表示。 复功率定义为 1．单相负荷 已知系统中一条线路负荷点的相电压和相电流。 （1）当负荷为感性时，电流相量滞后于电压相量，如图(a) 式中， 为相电压相量 与电流相量的相位差角。 根据欧拉公式将上式分解为实部 和虚部。 （2）当负荷为容性时，电流相量超前电压相量，如图(b)。 式中 2．三相负荷 （1）感性三相负荷 （2）容性三相负荷 视在功率 视在功率 二、电压降落 定义： 电力网中任意两点电压的相量差。 产生原因： 电力系统中一条线路或一台变压器中有功功率率S流过时，其首端和末端的电压就会有所不同。 举例分析： 发电机通过一条线路向一个用户供电。已知线路末端电压U2和负荷SL。 简单电力系统电压降落分析 线路的首端电压为： 将电流用功率表示： 表达式： 其中： 首端电压有效值： 首末端电压相位差： 电压降落向量图 电压降落向量图 需要注意的问题 公式 成立的条件： 负荷为感性负荷，即S＝P＋jQ 已知节点2的电压U2和负荷S2 提出疑问： 如果已知的是节点1的电压和负荷，如何求解？ 如果是容性负荷怎么办？ 假设：已知首端功率和电压，负荷为感性，求末端电压 线路的末端电压为： 将电流用功率表示： 比较两者的关系 已知首端电压和功率，求末端电压 已知末端电压和功率，求首端电压 两者表达式并不相同，因为选择的参考向量不同。 计算结果一定满足： 电压降落的通式表达 表达式 其中： 注意：这个公式是在感性负荷的情况下得到的， 如果是容性负荷，则上述公式中无功功 率前的符号应变号。 电压降落：电力网中任意两点电压的相量差。 电压损耗：电力网任意两点电压有效值之差，近似等于电压降落的纵分量。 电压偏移：网络中某点的实际电压有效值与相应线路标称电压的差值称之为该点的电压偏移。 电压调整：线路末端空载与负载时电压的数值差。 之间的关系和区别 电压降落 电力网中任意两点电压的相量差。 向量，幅值和相角（实部和虚部） 电压损耗 电力网任意两点电压有效值之差。 近似等于电压降落的纵分量。 电压偏移 某点的电压有效值与相应线路标称电压之差。 衡量某一点的电压质量。 电压调整 某点的电压有效值与相应线路空载电压之差。 衡量某一点的电压空载与负载时的差值。 三、功率损耗 功率损耗的产生： 电力线路、变压器等设备具有阻抗和导纳； 电流流过阻抗和导纳将产生有功和无功功率损耗。 损耗对电力系统运行实不利的：