电气工程基础--第二节 简单电力系统的潮流计算.pptxVIP

第二节简单电力系统的潮流计算;?;

线路的电压相量图见图3-7(b)。线路电压降落(两端电压相量差)为

式中，ΔU称作电压降落纵分量，δU称作电压降落横分量。;;

从相量图中可以求得线路始端相电压有效值和相位角：

长度较短的电力线路两端电压相角差一般都不大，可近似地认为

亦即线路的电压损耗(两端电压有效值之差)可近似地用电压降落纵分量ΔU表示。;

通过线路输送的负荷在线路电阻电抗上产生的功率损耗就是线路的功率损耗：

电力线路常用的模型为Π形等值电路，如图3-8(a)所示。与图3-7(a)相比，线路两端各多了一条数值为线路等值导纳B一半的对地支路。如以P+jQ代表通过线路等值阻抗R+jX靠j侧的功率，则有;;

线路始端电压：

线路功率损耗：

线路送端的功率：;

二、变压器中的功率损耗与电压损耗

与电力线路一样，变压器的电压和功率损耗也可按其等值电路计算，如图3-9(a)所示。变压器的电压损耗计算与线路的计算相同，如式(3-21)~式(3-24)所示，但在式中要用变压器的等值电阻RT和电抗XT来代替线路的阻抗。在计算变压器的功率损耗时，要注意到变压器的对地支路是电感性的，因而它始终消耗无功功率，总无功功率损耗与负荷的关系如图3-9(b)所示。;;

另外，接地支路还消耗有功功率，即变压器的铁芯损耗。这两部分损耗在等值电路中可用接于供电端的并联电纳和电导支路来表示。变压器的功率损耗如下：

由式(3-32)与式(3-33)可见，变压器的有功损耗与无功损耗都是由两部分组成的：一部分为与负荷无关的分量，另一部分是与通过的负荷平方成正比的损耗。;

三、辐射形网络的潮流计算

电力系统中的接线方式包括开式网络和闭式网络。开式网络又称辐射形网络，闭式网络又包括两端供电网络和简单环形网络。辐射形网络是电力系统中结构最简单的网络，电力系统中很多情况采用的是辐射形电力网，如图3-10所示。;;

最简单的辐??形网络如图3-11(a)所示，它是一个只包含升、降压变压器和一段单回路输电线的输电系统。这个输电系统的等值电路如图3-11(b)所示。作图3-11(b)时，以发电机端点为始端，并将发电厂变压器的励磁支路移至负荷侧以简化分析。图3-11(b)可简化为图3-11(c)，在简化的同时，将各阻抗、导纳重新编号。;;

辐射形电力网的分析计算，根据已知条件的不同，一般可分为如下两种情况。

1.已知末端功率与电压

如图3-12所示的电路中，末端电压Uk及功率Pk和Qk为已知，可以得到线路j-k阻抗末端的功率：;

线路j-k阻抗的功率损耗：

节点j的电压：

线路j-k的始端功率：;;

2.已知末端功率、始端电压

这是最常见的情形。末端可理解成一负荷点，始端为电源点或电压中枢点。对于这种情形，可以采用迭代法来求解。

第一步：假设末端电压为线路额定电压，利用第一种方法求得始端功率及全网功率分布；

第二步：用求得的线路始端功率和已知的线路始端电压，计算线路末端电压和全网功率分布；

第三步：用第二步求得的线路末端电压计算线路始端和全网功率分布，如求得的各线路功率与前一次相同计算的结果相差小于允许值，就可认为本步求得的线路电压和全网功率分布为最终计算结果；否则，返回第二步重新进行计算。;

例3.2电网结构如图3-13所示，其额定电压为10kV。已知各节点的负荷功率及线路参数：

试作功率和电压计算。;;

解：(1)先假设各结点电压均为额定电压，求线路始端功率。;?;

(3)根据上述求得的线路各点电压，重新计算各线路的功率损耗和线路始端功率：;

例3.3-电力线路长80km，额定电压为110kV，末端连接一容量为20MVA、变比为110/38.5kV的降压变压器。变压器低压侧负荷为15+j11.25(MVA)，正常运行时要求电压达36kV。试求电源处母线上应有的电压和功率。

计算时：

(1)采用有名制；

(2)采用标幺制。

SB=15MVA，UB=110kV。

线路采用旧标准LGJ-120导线，其单位长度阻抗、导纳为：r1=0.27Ω/km，x1=0.412Ω/km，g1=0，b1=2.76×10-6S/km。归算至110kV侧的变压器阻抗、导纳为：RT=4.93Ω，XT=63.5Ω，GT=4.95×10-6S，BT=49.5×10-6S。

;

网络接线如图3-14所示。;

解：首先分别绘出以有名制和标幺制表示的等值电路，如图3-15(a)、(b)所示。其次分别以有名制和标幺制计算潮流分布，如表3-1所示