chap 电力系统稳态分析.ppt

2．电抗XT1、 XT2、 XT3 3．求GT、 BT 只有一个励磁支路，因此计算是一致的（空载试验）。 四、自耦变压器（略） 五、分裂绕组变压器（略） 3.3 开式电力网的电压和 功率分布计算 一、潮流计算概述 ? 电力系统潮流计算是为了弄清楚在给定的某种运行条件和系统接线下，系统各部分的运行状态。如各母线上的电压（幅值和相角），各元件中通过的功率大小以及功率损耗等。 ? 传统的解析法靠手算 ? 采用了一些物理模拟装置 ? 应用大型电子计算机进行潮流计算。 二、单侧电源的开式电力网的 潮流分布计算 ? 开式网络：只能从一个方向取得电能的网络。 ? 闭式网络：每一负荷至少可以从两个方向取得电能的网络。 放射式 干线式 树 状 单电源环网 双电源环网 两端供电网络 ① 给定同一节点的功率和电压的潮流计算 1. 输电线的电压和功率分布计算 例如给出首端（发电厂）送出的功率及其母线电压，求取末端实际送给用户的功率及降压变电所低压侧母线电压。 或者已知末端负荷功率及降压变电所低压侧母线电压的条件下，求取首端电压和功率。 计 算 步 骤 电压降落纵分量 电压降落横分量 注 意 ： （1）所有计算必须取自同一点的电压、功率值。 （2）公式中的功率为三相功率，电压为线电压，阻抗为一相值。 （3）实际计算中，有时要计算电压降落，但节点电压又不知道时，可以用额定电压代替。 ② 给定不同节点的功率和电压的潮流计算 给出：首端（发电厂）的母线电压 末端用户吸收的功率 求取：首端电厂送出功率 末端用户实际电压 思路：先假定某未知电压，然后按“同一点”方法推算，直到误差在允许范围内。 ③ 工程上常用的几个计算量 2. 变压器的电压和功率分布计算 ? 激磁支路：不变损耗——由网络电压有关，与负荷无关。 ? 阻抗支路：可变损耗——与负荷有关，与输电线路计算方法类似。 ? 35kV以下一般不计激磁功率。 阻抗支路中功率损耗（可变损耗）可由短路试验数据测得： S2:通过T的负荷功率 SN:T的额定功率 3.4 电力系统的无功功率 和电压调整 一、系统的无功电源、无功负荷和 无功功率平衡 ? 电压是衡量电能质量的重要指标，额定电压运行下才最经济、有效、安全。 ? 在额定电压附近，电压与无功功率关系比电压与有功功率关系密切得多，表现为无功功率对电压有较大变化率，所以分析系统运行电压水平应从系统无功入手。 综合负荷的电压静态特性 1. 无功电源 （1）发电机 发电机是电力系统唯一的有功功率电源，同时也是最基本的无功功率电源。 发电机的额定容量通常是指额定有功功率，如；10万kW、60万kW机组等。给定的额定参数还有额定电压、额定功率因数等。 发电机的运行总受一定条件，如绕组温升、励磁绕组温升、原动机功率等的约束。这些约束条件决定了发电机组发出的有功、无功功率有一定的限额。 隐极机运行出力图 （E、P一定时，开口向下抛物线） （2）同步调相机 ? 专门用来生产无功功率的一种同步电机。 ? 在过励磁、欠励磁不同情况下，可分别发出或吸收感性无功功率。 ? 改变励磁可以平滑调节无功输出，单机容量也可以做得较大。 ? 所提供无功随端电压下降而增加，有利于电压调整。 ? 可以直接装设在用户附近就进供应无功功率，从而降低输送过程中损耗。 ? 有功功率损耗较大，维护较复杂，运行噪音大。 （3）静止无功补偿器（SVC） ? 20世纪60年代发展起来的新型可控的静止无功补偿装置。 ? 利用晶闸管所组成的电力电子开关来分别控制电容器组与电抗器的投切，典型结构：TCR——晶闸管控制电抗器型；TSC——晶闸管投切电容器型。 ? 快速跟踪负荷变动，改变无功大小和方向——可发出容性无功或感性无功。 ? 电力电子器件的使用对电力系统产生谐波。 （4）电力电容器 ? 只能发无功功率，相当于无功电源。 ? 容量可大可小，灵活性大，有功损耗小，适合分散安装在负荷中心。 ? 所提供的无功功率与端电压平方成正比：Q=U2ωC，则电压下降时，所提供的无功会减少，与调相机的调节效应相反。 2. 无功负荷和无功损耗 （1）系统的无功负荷 主要指以滞后的功率因数运行的用电设备所吸收的感性无功功率，其中主要是异步电动机。 激磁功率 漏抗中的无功损耗 ? 额定电压附近，电动机取用无功随电压增减而增减。 ? 当电压明显低于额定值时，电动机取用无功主要有漏抗中无功损耗决定，此时随电压降低，曲线反而有上升性质。 （2）无功损耗 ? 变压器 ? 励磁支路无功损耗，常称为不变损耗。 ? 变压器