华北电力大学(保定)电力系统分析 粟然第二章.ppt

电力系统分析基础Power System Analysis Basis（二） 主讲人：栗然 第二章电力系统各元件的数学模型 1、发电机的数学模型 2、变压器的参数和数学模型 3、电力线路的参数和数学模型 4、电抗器和负荷的数学模型 5、电力网的数学模型 §2.1 发电机的数学模型 若选电压、电流、功率和阻抗的基准值为UB，IB，SB，ZB，相应的标幺值如下： 3 不同基准值的标幺值间的换算 把标幺阻抗还原成有名值： 新基准值下的标幺值： 电抗器的换算公式： 3、应用： 有名制、线路参数都未经归算，变压器参数则归在低压侧。 有名制、线路参数和变压器参数都已按选定的变比归算到高压侧。 标幺制、线路和变压器参数都已按选定的基准电压折算为标幺值。 一些常用概念 实际变比 k k=UI/UII UI、UII :分别为与变压器高、低压绕组实际匝数相对应的电压。 标准变比kN 有名制：归算参数时所取的变比 标幺制：归算参数时所取各基准电压之比 非标准变比 k* k*= k /kN＝UIIN UI /UII UIN 三、电力线路的等值电路 r1 jx1 g1 jb1 r1 jx1 g1 jb1 r1 jx1 g1 jb1 r1 jx1 g1 jb1 一般线路的等值电路（正常运行时忽略g） 1、短线路（一字型等值电路） 条件：L100km的架空线,忽略g，b 线路电压不高 §2.3 电力线路的参数和数学模型 2、中等长度线路（π型和T型等值电路） 条件：100-300km的架空线或100km的电缆线，近似等值， 不能用星—三角变换 Z Y/2 Y/2 Z/2 Z/2 Y 3、长线路（分布参数—双曲函数） 书上例题 P51 §2.3 电力线路的参数和数学模型 一、电抗器 电阻：小，忽略 电抗： jXR 等值电路： 高电压等级可用于低电压等级，不用SN §2.4 电抗器和负荷的数学模型 二、负荷 以功率表示： SL=PL+jQL ~ 以阻抗和导纳表示： RT jXT IL 。 UL 。 -jBL GL UL 。 IL 。 * * §2.4 电抗器和负荷的数学模型 一、多电压等级网络中参数和变量的归算（有名值） 电力线、变压器等值电路级联成电力网等值电路 注意：多级电压网存在一个不同电压级之间的归算问题 变压器的参数与UN有关，归算到哪一侧，值不同 变压器的负载阻抗归算到某一侧时，和变比平方有关 要级联等值电路，须将不同电压级下的阻抗、导纳、电压、电流归算到同一级—基本级（取电网最高电压） 归算 §2.5 电力系统的等值电路 K的取值 分子是向着基本级一侧的电压 K的计算 分母是向着待归算一侧的电压 手算—实际变比 计算机—先取线路额定电压比值，然而再修正 T3 500/121 T4 242/525 T2 110/38.5 220KV 500KV 110KV 35KV 10KV T1 35/11 §2.5 电力系统的等值电路 如需将10KV侧的参数和变量归算至500KV侧，则变压器T-1、T-2、T-3、的变比k1、k2、k3应分别取35/11、110/38.5、500/121 例题：电力网接线如图所示，图中各元件的技术数据见表1、表2，试作出归算到110KV侧和6KV侧的电网等值电路 T1 T2 k2 10KV 110KV 6KV k1 L1 L2 22 2.8 135 10.5 110/6.6 20 T2 32 3 190 10.5 10.5/121 31.5 T1 ?P0(KW) I0% ?Pk(KW) Uk% 额定电压（KV） 额定容量（MVA） 符号 0.383 0.105 6 5 LGJ-300 L2 3.15?10-6 0.38 0.17 110 100 LGJ-185 L1 电纳(S/km) 电抗(Ω/km) 电阻(Ω/km) 电压(KV) 长度（Km） 导线型号 符号 表1: 表2: §2.5 电力系统的等值电路 解: 变压器的电阻、导纳，线路的电导都略去不计 归算到110KV侧 变压器T1的电抗： 变压器T2的电抗： 线路L1的电阻、电抗和电纳为： §2.5 电力系统的等值电路 线路L2的电阻、电抗为： j48.8 Ω jxT1 RL1 jXL1 17Ω j38Ω j48.8 Ω jxT1 RL2 jXL2 17Ω j38Ω jBL1/2 j1.575Х10-4 jBL1/2 j1.575Х10-4 §2.5 电力系统的等值电路 j0.1757Ω jxT1 RL1 jXL1 0.0612Ω j0.1368Ω j0.228Ω jxT1 RL2 jXL2 0.525Ω j1.915Ω jBL1/2 jJ4.376Х10-2 jBL1/2 j4.376Х10-2 归算到6KV侧 §2.5