第章简单电力网络的计算和分析.ppt

第三章 简单电力网络的计算和分析 陈碧云 广西大学电气工程学院 主要内容 第一节 电力线路和变压器运行状况的计算和分析 线路功率损耗的计算 线路功率分布的计算： （1）阻抗支路的功率损耗 （2）导纳支路的功率损耗 线路功率损耗的计算 （3）阻抗支路末端功率： （4）阻抗支路始端功率： （5）始端功率： 线路电压降落的计算 线路电压降落的计算 从始端算起 线路的电压降落和功率损耗的计算 电压降落 电压损耗 始端电压偏移 末端电压偏移 电压调整 输电效率 2. 电力线路上的电能损耗 电力线路上的电能损耗 最大负荷利用小时数 年负荷率 年负荷损耗率 全年电能损耗 电力线路上的电能损耗 线损率（网损率） 电力线路运行状况的分析 假设线路空载 二、变压器运行状况的计算 电压降落、功率损耗和电能损耗 A）阻抗支路的损耗： B）励磁支路的损耗： 二、变压器运行状况的计算 C）阻抗中电压降落的纵、横分量为： D）电源端的电压为： E）电源端和负荷端电压间的相位角为： 二、变压器运行状况的计算 若已知电源侧功率，则相应有： 本节要点 掌握线路的功率损耗和电压降落的计算公式及分析 掌握变压器的功率损耗和电压降落的计算公式及分析 第二节 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 辐射形网络的潮流计算步骤 作出等值电路，并计算各电路参数。 将参数归算至同一个电压等级。 若已知末端的电压和功率，则根据末端电压和功率计算等值电路的功率损耗和电压降落，进而得到首端的功率和电压。 若已知末端的功率和首端的电压，则先用额定电压和末端功率向前计算等值电路的功率损耗，进而得到首端的功率，再用首端功率和电压向后推算电压降落及相应的末端电压。 若电路有多回支路构成，可按以上方法逐步向前或向后推算。 辐射形网络的潮流计算步骤 注意：第4步实际上是分两步进行的。第一步只计算功率分布，第二步只计算电压分布，因此，这是一种近似计算方法，若要计算结果达到精度要求，可反复上列步骤，形成一种迭代算法，直到精度满足要求为止，只是在迭代计算中，第一步不再用额定电压，而用在上次计算中得到的各点电压近似值进行计算。 电力网络特性计算所需的原始数据 绘制等值电路所需的各元件参数和相互之间的关联、关系等（拓扑结构） 用户变电所的负荷功率及其容量 电源的输出功率和供电电压以及枢纽变电所的母线电压 几个重要的计算公式 1. 功率损耗：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。 阻抗损耗： 输电线导纳损耗： 变压器导纳损耗： 2. 电压降落：当功率通过元件阻抗（Z=R+jX）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 例3-1 电力线路长80km，额定电压110kV，末端联一容量为20MVA、变比为110/38.5kV的降压变压器。变压器低压侧负荷为15+j11.25MVA，正常运行时要求电压达36kV。试求电源处母线上的电压和功率。线路的单位长度阻抗、导纳为：r1=0.27Ω/km，x1=0.412Ω/km，g1=0， b1=2.76×10-6S/km，归算至110kV侧的变压器阻抗、导纳为：RT=4.93Ω， XT=4.93Ω，GT=4.95×10-6S， BT=49.5×10-6S。 计算等值电路，并计算参数 运用有名值进行计算 例3-2 试运用以II形等值电路表示的变压器模型，重新计算例3-1中所示输电系统的运行状况，并将计算结果与例3-1比较。计算时采用有名制。 附加算例 电力线路长80km，额定电压110kV，末端联一容量为20MVA、变比为110/38.5kV的降压变压器。已知电源处母线的正常运行电压为115kV，变压器低压侧负荷为15+j11.25MVA。试求电源处母线上的功率和变压器低压侧的运行电压。线路的单位长度阻抗、导纳为：r1=0.27Ω/km，x1=0.412Ω/km，g1=0， b1=2.76×10-6S/km，归算至110kV侧的变压器阻抗、导纳为：RT=4.93Ω， XT=4.93Ω，GT=4.95×10-6S， BT=49.5×10-6S。 作 业 1 作 业 1 二、环形网络中的潮流分布 1. 环式网络中的功率分布 介绍的是最简单的单一环网，由一个电源供电。 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。 等值电路的简化过程 1. 环式网络中的功率分布 第二步：用简化的回路电流法解该简化等值电路 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： 1. 环式网络中的功率分布 第三步：用相同的方法求解得到 第四步：计算整个网络的功率分布