电力系统分析朱一纶第3章节简单电力系统潮流分析.ppt

第3章 简单电力系统潮流分析 潮流分析计算是对给定运行条件的电力系统进行分析，确定系统的运行状态，即求出各母线的电压、网络中的功率分布及功率损耗。 3.1 电力线路分析 电力线路的电压降落 1、 为流过复阻抗的电流，以相量 为参考轴，如果 和 已知，可作出相量图如图3-2（a）所示。 电力线路的电压降落 电力系统某点传输的复功率定义为该点的电压相量与流过该点的电流相量复共轭的乘积。 电力线路的电压降落 元件首端的相电压为 电力线路的电压降落 2、 为流过复阻抗的电流，以相量 为参考轴，如果 和 已知，可作出相量图如图3-2（b）所示。 电力线路的电压降落 再用复阻抗首端流入的复功率取代电流 电力线路的电压降落 元件末端的相电压为 两种方法的比较 图3-3示出电压降落相量的两种不同的分解。 计算电压降落的纵、横分量时，必须使用同一点的功率和电压。 讨论 在三相对称的电力系统中，若取R+jX仍为每相的复阻抗，S用三相功率，U、I为线电压和线电流，则上述讨论的得到的公式和结论也同样适用。 在本书的所有公式中，代表感性负荷的无功功率时，其数值为正；代表容性负荷的无功功率时，其数值为负。 2.电压损耗 通常把首末两点间电压有效值（电压的模）之差称为电压损耗。 3．电压偏移 电压偏移，是指网络中某点的实际电压同网络该处的额定电压之差，若某点的实际电压为 ，该处的额定电压为 ，电压偏移为 ； 在电力系统中也常用其与额定电压之比的百分数表示。用百分数表示的电压偏移为 4．电压降落公式的分析 电压降落的纵向分量主要是因传送无功功率而产生的，电压降落的横向分量则主要是因传送有功功率产生的。 元件两端存在电压幅值差是传送无功功率的主要条件，存在电压相角差则是传送有功功率的主要条件。 3.1.2电力线路的功率损耗 电流在线路的等值电路R+jX上产生的功率损耗： 输电效率 输电效率用来描述其传递有功功率的效率，输电效率是指线路末端输出的有功功率与线路首端输入的有功功率之比，即 3.2 变压器分析 变压器绕组电阻和电抗产生的电压降落与电力线路的相似。 讨论： 本节所有的公式都是从单相电路导出的，各式的电压和功率为单相电压和单相功率。在三相对称的电力网的实际计算中，习惯采用线电压和三相功率，可以证明，在三相对称的电力网中，以上导出的公式仍然适用。 3.2.2 运算功率和运算负荷 运算功率定义为发电厂升压变电所的高压母线端向系统输入的功率。 3.2.2 运算功率和运算负荷 运算负荷定义为变电所的高压母线端所接收到的系统输出的功率。 3.2.2 运算功率和运算负荷 电力系统接线图可以简化成用运算负荷和运算功率表示的图 3.3 简单开式网络的潮流计算 3.3.1．已知同端的电压和功率时的潮流计算 1、已知开式网络电力系统末端电压和末端功率的情况下，可利用前面计算电力线路和变压器的功率损耗及电压降落功式直接进行潮流计算，由末端开始逐段向始端进行推算。 2、已知开式网络电力系统首端电压和首端功率的情况下，同样可利用前面计算电力线路和变压器的功率损耗及电压降落功式直接进行潮流计算，从首端开始逐段向末端进行推算。 求解步骤举例 3.3.2 已知首端电压和末端功率的潮流计算 计算步骤为： 假设所有未知的节点电压均为额定电压。 首先从线路末端开始，按照已知末端电压和末端功率潮流计算的方法，逐段向前计算功率损耗和功率分布，直至线路首端。 然后利用已知的首端电压和计算得到的首端功率，从线路首端开始，按照已知首端电压和首端功率的潮流计算方法，逐段向末端推算，求出各段的电压降落，得到各节点的电压。 为了提高精度，以求出的各节点电压和已知的各节点输出功率，重复步骤2，再次求出首端功率。重复步骤3，……。 可以反复进行几次计算，直到达到满意的精度为止。（可以通过编程求解）。 例3-1 此题为已知首端电压和末端功率的潮流计算： 1、计算参数并作等效电路 两条线路并联 两个变压器并联 线路的电纳用额定电压下的充电负荷表示 变压器的导纳也用负荷表示，B点负荷合并 例3-1 2、由末端功率和额定电压计算首端母线A处输出的功率（假设方向如图） 例3-1 3、利用计算得到的首端功率和已知的首端电压，顺着功率传输的方向，计算各节点电压。 例3-1 理论上要反复迭代，实际手算就算一次。 变压器低压侧母线C的实际电压为 3.4 简单闭式网络的潮流计算 简单闭式网络通常是指 两端供电网络和简单环形网络 。 3.4.1．两端供电网络的潮流计算 假设电流（功率）的流向如图3-12，根据基尔霍夫电压定律和电