03简单电力系统潮流计算--20111017概论.ppt

潮流计算的基本概念 重要性： 电力系统分析中最基本的计算。 不仅是其他各类复杂计算的基础，还是电力系统规划、扩建、运行方式安排的基础。 任务： 对给定的运行条件确定系统的运行状态。 包括各母线上的电压、网络中的功率分布及功率损耗等。 计算方式： 拓扑方式与电路类似，计算方式也与电路类似。 潮流计算的基本概念 与电路的相似之处： 由节点和支路构成的，利用基尔霍夫定律等进行计算。 电力系统拓扑： 节点：母线、连接（T接）点等。 线路：变压器、线路、电感、电容等。 潮流计算的结果 直接计算结果： 节点的电压、支路的始端电流与末端电流（即功率）； 间接计算结果： 功率损耗—支路两端的功率相减； 电压降落—支路两端的节点电压相减。 潮流计算的方法分类 按电力系统的复杂程度： 简单电力系统潮流计算?系统简单、节点一般较少、采用手工方法计算；是复杂潮流计算的基础。 复杂电力系统潮流计算?系统复杂、节点数十、百、千计、采用计算机进行潮流计算。 电力系统的潮流计算 单一元件的功率损耗和电压降落?线路和变压器 开式网络的潮流计算?一级电压和两级电压 配电网络的潮流计算?树的遍历顺序 简单闭式网络的潮流计算?两端供电和简单环网 串联支路的功率损耗 电路中损耗的基本公式 电流（采用末端功率和电压）在线路的电阻和电抗上产生的功率损耗为 若电流用首端功率和电压计算，则 串联支路的功率损耗 合并两式，得 需要注意两个问题： 采用功率和电压表示电流时，由于线路存在功率损耗和电压损耗，线路两端功率和电压是不同的，因此使用公式要保证功率和电压必须是同一端的。 即使元件不传输有功功率、只传输无功功率，仍将在元件上产生有功功率的损耗。因此避免大量无功功率的流动是节能降损的一项重要措施。 并联支路的功率损耗 电路中损耗的基本公式 外加电压在线路的电容上产生的功率损耗为 式中，线路的对地并联支路是容性的，即在运行时发出无功功率，因此，若作为无功功率损耗 应取正号，而 应取负号。 同样，功率和电压也必须取自同一端 。 并联支路的功率损耗 线路首端的输入功率为 线路末端的输出功率为 线路末端输出有功功率与首端输入有功功率之比称为线路输电效率。 电力线路的电压降落 设网络元件的一相等值电路如图所示，其中R和X分别为一相的电阻和等值电抗，U和I表示相电压和相电流。 网络元件的电压降落是指元件首末端两点电压的相量差，由等值电路可知 以U2为参考轴的电压降落相量图 以 为参考轴，己知 和 ，可作出如下图所示的相量图 图中， 就是电压降落相量 。把电压降落相量分解为与电压相量 同方向和相垂直的两个分量 及 ，绝对值分别记为 和 ，即： 及 以U2为参考轴的电压降落相量图 于是，便有 和 分别称为电压降落的纵分量和横分量，由相量图可知（见图的演示） 以U2为参考轴的电压降落计算 在电力系统分折中，习惯用功率进行运算。与电压 和电流 相对应的一相功率为 用功率代替电流，可将式改写为 注意：与功率损耗的计算相同，上式的功率和电压也须取自同一端。 以U2为参考轴的电压降落计算 在电力系统分折中，习惯用功率进行运算。与电压 和电流 相对应的一相功率为 用功率代替电流，可将式改写为 注意：与功率损耗的计算相同，上式的功率和电压也须取自同一端。 以U2为参考轴的首端电压计算 根据上式， 元件首端的 相电压为 于是 式中， 为元件首末端电压相量的相位差。 以U1为参考轴的电压降落相量图 同样，若以 为参考轴，己知 和 ，可作出如下图所示的相量图 也可把电压降落相量分解为与同方向和垂直的两个分量 以U1为参考轴的电压降落计算 如果再用一相功率表示电流 于是 注意：上式的功率和电压也须取自同一端。 以U1为参考轴的首端电压计算 根据上式，元件末端的相电压为 式中， 为元件首末端电压相量的相位差。 以U1和U2为参考轴计算的对比 电压降落相量既可以按照 作参考轴分解，也可以按照 作参考轴分解。如下图所示。 值得注意的是，这两种分解的纵分量和横分量分别都不相等，即 ， 需要指出的是，上述公式同时适用于一相等值电路和三相等值电路的情况。 电压降落与功率传输的关系 电压降落的公式如下 由上式可知交流电力系统功率传输的基本规律