第二章电力系统元件数学模型.ppt

负荷模型 恒功率模型：负荷功率恒定不变。 恒阻抗模型：等值阻抗恒定不变。 负荷模型 二次多项式表示的负荷电压静态特性： 第一部分与电压平方成正比，表示恒定阻抗消耗的功率； 第二部分与电压成正比，代表恒电流负荷消耗的功率； 第三部分为恒功率负荷。 负荷模型 线性模型： 同时考虑电压与频率的模型： 负荷模型 动态模型：是一个尚未解决的问题。 实用计算中的负荷模型： （1）潮流：常用恒功率表示，有时用线性化的静态模型。 （2）短路：表示为含源阻抗支路或恒定阻抗支路或忽略其影响。 （3）稳定计算：恒定阻抗支路或恒定阻抗支路与异步电动机组合。 2.6.1 多电压等级网络的参数归算 基本级：一般选元件数多的电压级作为基本级。 归算前后功率保持不变，功率不必归算。 2.6 电力系统的稳态等值电路 2.6.1 多电压等级网络的参数归算 取10kV为基本级，则110kV级线路L-2阻抗、电压、电流归算如下： 例 1 标幺制的概念 注意： （1）标幺值没有量纲。 （2）所选基准值不同，标幺值不同。 2.6.2 电力系统的标幺制 若选电压、电流、功率和阻抗的基准值为VB，IB，SB，ZB，相应的标幺值如下： 2.6.2 电力系统的标幺制 2 基准值的选取 （1）除了要求和有名值同单位外，原则上可以是任意值 （2）考虑采用标幺值计算的目的。 目的：（a)简化计算。（b)便于对结果进行分析比较。 单相电路中处理 选四个物理量,使它们满足: 2.6.2 电力系统的标幺制 基准值的选取原则： 1、全系统只选一套 2、一般选额定值 3、满足电路的基本关系 则在标幺制中,可以得到: 结论:只要基准值的选择满足 则在标幺制中,电路中各物理量之间的关系与有名值相同,有关公式可以直接应用。 三相电路的处理 2.6.2 电力系统的标幺制 选基准值，并满足如下要求： 则得到标幺制中的计算公式： 结论：在标幺制中，三相电路的计算公式与单相电路的计算公式完全相同，线电压与相电压的标幺值相同，三相功率与单相功率的标幺值相同。 2.6.2 电力系统的标幺制 三相电路中的习惯做法：只选VB和SB，由下式计算ZB和ⅠB。 电流与阻抗的标幺值计算： 2.6.2 电力系统的标幺制 标幺值结果换算成有名值： 2.6.2 电力系统的标幺制 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： 2.6.2 电力系统的标幺制 2.6.3 多电压等级网络的标幺值等值电路 (b) 有名值参数归算等值 (c)精确计算含磁藕合等值，选各电压等级额定电压为基准电压，不含磁藕合等值必有标幺值变比K=1，只选一段的基准电压，其余段可由基准边比确定。 1 精确等值电路，含理想变压器 各段分别取基准电压VB(I)、VB(II)、VB(III)，各段的基准功率都选SB。 缺点：应用不便，计算复杂。 有名值计算： 2.6.3 多电压等级网络的标幺值等值电路 有名值计算： 2.6.3 多电压等级网络的标幺值等值电路 2.6.3 多电压等级网络的标幺值等值电路 标幺值计算 2 精确等值电路，不含理想变压器 选择基准电压之比等于变压器的变比，因此，只选一段的基准电压，其余段可由基准边比确定。［例2－7］ 缺点： （1）标幺制的实际应用价值降低。 （2）环网（图2－17）情况下基准值难以选取。 2.6.3 多电压等级网络的标幺值等值电路 3 近似计算，不含理想变压器 选各段平均额定电压作为基准电压，变压器变比的标幺值约等于1。若近似的把变压器变比表示成平均电压之比，则变压器变比的标幺值等于1。 平均额定电压：3.15,6.3,10.5,15.75,37,115,230,345,525(kV) 优点：计算与电路都简单。 缺点：近似计算。 该方法应用最广泛。［例2－8］ 2.6.3 多电压等级网络的标幺值等值电路 优点： 1）易于比较电力系元件特性与参数。 2）简化计算公式。 3）简化计算工作。 缺点： 1）没有量纲，物理概念不明确。 2.6.4 标幺制的特点 对于高压架空线 2.3 长距离输电线路稳态方程和等值电路 忽略电阻r及电导g时,Xc=0,β=0, 有： 2.3 长距离输电线路稳态方程和等值电路 边界条件： 2.3 长距离输电线路稳态方程和等值电路