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电力系统稳态分析 第二章 简单电力系统的分析和计算 §2-1 - §2-5 第二章简单电力系统的分析和计算 第一节 网络元件中的电压降落和功率损耗 第二节 电能损耗 第三节 电力网络的潮流分布计算 第四节 网络变换 第五节 电力线路导线截面积的选择 第二章 简单电力系统的分析和计算 电力系统稳态运行状况：正常运行工况 潮流分布：电压（电流）和功率分布 潮流计算是电力系统稳态分析主要方法，可以对系统运行方式合理性、经济性、安全性和可靠性分析和评价，提出改进措施 潮流计算也是电力系统规划设计基础工作 现代电力系统是复杂大系统，潮流计算是求解复杂网络过程，分析计算必须借助计算机。 第二章 简单电力系统的分析和计算-1 对简单网络估算或取得初始数据，便于深入理解物理概念，本章以简单系统为例介绍手算方法，第三章讨论复杂系统计算机分析计算方法 简单系统和复杂系统之间没有明显的界限。 本书复功率取： 单相数值表示 ： φu-φi：功率因数角 负荷以滞后功率因数运行时吸取无功功率为正，发电机以滞后功率因数运行时发出无功功率为正，反之为负。 第一节网络元件中的电压降落和功率损耗 一、网络元件中的电压降落 二、网络元件中的功率损耗 三、运算负荷和运算功率 一、网络元件中的电压降落 电力网络元件：电力线路、变压器和电抗器等 每个元件等值电路都含阻抗串联电路 电压降落：串联阻抗元件首末两端电压相量差 第一节网络元件中的电压降落和功率损耗 一、网络元件中的电压降落-1 电路中计算电流、电压和电压降很简单。 潮流计算重点是电压与功率分布，实际电力系统的电源、负荷以功率给出，必须用功率代替电流。 功率：支路电流与节点电压的综合量。 I1=I2，但U1≠U2，则S1≠S2。 第一节网络元件中的电压降落和功率损耗 （一）电压降落的两种分解计算方法 两种已知条件：已知末端（或首端）电压、功率求首端（或末端）电压、功率和电压降落。 单相参数等值电路，用线电压、三相功率计算。有名制时，用单相电路图进行三相计算。 ΔU：电压降落纵分量 δU：电压降落横分量 Z=R+jX：每相阻抗 第一节网络元件中的电压降落和功率损耗 1.已知末端 、S2计算 取 与实轴重合，即 ，S2=P2+jQ2 由 得 第一节网络元件中的电压降落和功率损耗 1.已知末端 、S2计算 -1 令 则 第一节网络元件中的电压降落和功率损耗 2.已知首端 、S1计算 取 与实轴重合，即 ，S1=P1+jQ1 类似得 第一节网络元件中的电压降落和功率损耗 2.已知首端 、S1计算 -1 令 则 第一节网络元件中的电压降落和功率损耗 电压计算两方法间相量关系： 以上两种结果符合电路规律： 式(2-3)、(2-7) 统一式： 功率与电压必须是同一侧数值 第一节网络元件中的电压降落和功率损耗 末端电压U2可能大于始端： 电感性负荷Q正值，电容性负荷Q负值，ΔU可能为负，末端电压U2可能大于始端。 高压输电线路，用π形等值电路，如负荷空载，则线路中实际负荷是末端容性导纳充电功率，Q为负值，出现末端电压值高于始端电压值。 第一节网络元件中的电压降落和功率损耗 （二）计算公式的简化及讨论 U2+ΔU2δU2，U1-ΔU1δU1，δU可忽略 简化： 高压输电系统，XR，忽略R，简化 第一节网络元件中的电压降落和功率损耗 （二）计算公式的简化及讨论-1 重要概念： 高压输电系统，电压降落纵分量ΔU取决于元件输送无功功率，电压降落横分量取决于元件输送有功功率。 元件两端电压大小之差取决于无功功率，两端电压相角差取决于有功功率。 低压配电网络或电缆线路，电阻与电抗相差不大，甚至RX，该结论不成立。 第一节网络元件中的电压降落和功率损耗 （三）其他电压质量指标 1.电压损耗 电压损耗：元件两侧电压数量差，百分数表示 具体计算：110kV及以下 220kV及以上应考虑横分量影响。 第一节网络元件中的电压降落和功率损耗 （三）其他电压质量指标-1 2.电压偏移 电压偏移：某节点电压U与额定电压数量差，百分数表示。 ⒊电压调整 电压调整：某元件末端空载电压U20与带负载电压U2数量差， 百分数表示 第一节网络元件中的电压降落和功率损耗 二、网络元件中的功率损耗 每个元件等值电路都有串联阻抗和并联导纳支路，元件功率损耗含串联电阻或并联电导有功和无功功率损耗。 线路电纳为容性，发感性无功功率，无功功率损耗为负，所有感性电纳无功功率损耗均为正 有功功率损耗直接增加一次能源消耗，无功功率损耗影响输送功率从而影响设备容量。 这两类损耗无法避