10第十章电力传输的基本概念.ppt

电力系统基础 湖南大学电气与信息工程学院 刘光晔 2011年2月 第十章 电力传输的基本概念 10-1　网络元件的电压降落和功率损耗 10-2　输电线路的功率特性 10-3　沿长线的功率传送 10-4　单端供电系统的功率特性 10-1 网络元件的电压降落和功率损耗 一、输电线路的电压降落和功率损耗计算 1.功率损耗计算 2.电压降落计算 10-2 输电线路的功率特性 1．基本知识 10-3 沿长线的功率传送 ２．功率圆图 10-4 单端供电系统的功率特性（介绍电压稳定研究） * * 华中科技大学何仰赞 温增银编 问题： 预备知识： 定义：电感性无功，Q为正 线路的等值电路 如果取 所以取 则超前无功Q为正 则滞后无功Q为正 有 已知 及S2=P2+jQ2 求解 及S1=P1+jQ1 用此式计算电流 ? 滞后无功为正 电流超前 电流滞后 线路的等值电路 回顾：2-3节已交代，因潮流计算均不显含电流，若取V为线电压，取S为三相功率，则三相电路计算公式与单相完全一致。 线路的等值电路 令 电压降落纵分量 取相量 为参考轴（实轴方向） 电压降落横分量 电压相量图 电压降落纵分量 电压降落横分量 由图看出 于是 则取相量 为参考轴（实轴方向）， 为实数 以相量 为参考轴 以相量 为参考轴 问题： 比较： 求解 及S2=P2+jQ2 已知 及S1=P1+jQ1 由图可见 电压降落相量的两种分解法： 举例：线路?型等值电路参数：8+j40?，j11?10-4/2 S。运行状态：V1=248kV，V2=220kV，P?=220MW。求cos??=？ 二、几个名词 １．电压降落 （首末端电压相量之差） ２．电压损耗 （首末端电压幅值之差） ３．电压偏移 （首端或末端电压幅值与额定电压之差） 首端电压偏移（％） 末端电压偏移（％） ４．输电效率 （末端输出功率与首端输入功率之比） 输电效率 填空举例： 图所示高压输电线路。 电压损耗?V= ____kV， 首端电压偏移(％)____， 末端电压偏移(％)____。 115kV 110kV 高压输电线的参数中，∵Ｘ?Ｒ，令R=0，则： 三、电压降落公式的分析 由相量图得到结论： Ｐ主要影响首末端电压相位差 Ｑ主要影响首末端电压幅直差 高压输电线路 A B 填空举例： 如图所示高压输电线路， 有功功率由____侧流向____侧， 无功功率由____侧流向____侧。 感性无功从电压高端流向电压低端 有功从相位超前端流向落后端 四、变压变压器的功率损耗 变压器的等值电路 变压器绕组阻抗产生的功率损耗 变压器的励磁损耗 实际计算中，认为Ｖ１≈ＶＮ 。则 设V2 ? VN 注意： ?PS、?P0的单位为kW，SN的单位为MVA。 中心在原点的圆方程 圆1： 圆2： 类似于发机 输出功率： 先不考虑线路的有功损耗 线路的等值电路 再计及线路的有功损耗后，首端功率圆向右偏移，末端功率圆向左偏移。 同理： 注意圆起始点及偏移方向 顺时针走向 逆时针走向 顺时针走向 末端功率对应圆2 首端功率对应圆1 首、末端充电功率均为常数，只要对无功功率常数部分修正，首端功率圆向下偏移，末端功率圆向上偏移。 （在2?2节中已插讲） 输电线路（或输电系统）两端的电压给定时，在P、Q平面上，首端和末端功率随两端电压相位差而变化的轨迹是圆。 输电线路的功率圆图 利用功率圆图可以方便地分析两端的有功和无功功率的变化情况。 有功功率的最大值称为功率极限。图中P1m和P2m分别为首端和末端有功功率达到最大值。 功率极限的主要部分与两端电压幅值的乘积成正比，而与首端和末端之间的转移阻抗的模成反比。 （根据前述基本知识自己阅读） （略讲） 研究长距离线路的功率传输的特性时，必须考虑线路的参数分布性 长线的最基本的特征参数： 波阻抗ZC 决定线路传送功率的能力 传播常数 说明电压或电流行波沿线振幅衰减和相位变化的特性 当线路末端的负荷阻抗与波阻抗相等时，送到受端的功率便等于自然功率。 受端功率和电压的关系 如图简单系统中，同步发电机经过一段线路向负荷节点供电: 发电机和输电线路的总阻抗记为ZS =|ZS|??，负荷的等值阻抗记为ZLD =|ZLD|?? 简单供电系统 系统送到负荷点的功率为 　　当电源电势给定，输电系统阻抗和负荷功率因数一定时，确定受端电压和功率的唯一变量是负荷的等值阻抗|ZLD|，或者比值|ZS /ZLD|。 当|ZS /ZLD|=1时，受端功率抵达极限Pm