电压降落和功率损耗(新)

1、第三章第三章 简单电力系统的潮流计算简单电力系统的潮流计算电力系统稳态运行状况也称正常运行状况，其分析、电力系统稳态运行状况也称正常运行状况，其分析、计算的重点是计算的重点是电压、电流和功率的分布电压、电流和功率的分布，即，即潮流分潮流分布布，且主要是研究电压与功率的分布。，且主要是研究电压与功率的分布。电力系统潮流计算是电力系统稳态分析的主要方法，电力系统潮流计算是电力系统稳态分析的主要方法，是分析中使用最广泛、最基本和最重要的一项计算，是分析中使用最广泛、最基本和最重要的一项计算，通过计算可以对系统运行方式的合理性、经济性、通过计算可以对系统运行方式的合理性、经济性、安全性和可靠性进行分析

2、和评价，并据此提出改进安全性和可靠性进行分析和评价，并据此提出改进措施。措施。本章主要内容：本章主要内容： 网络元件中的电压降落和功率损耗网络元件中的电压降落和功率损耗 开式网络的潮流分布计算开式网络的潮流分布计算 闭式网络的潮流分布计算闭式网络的潮流分布计算第一节第一节 电力网的功率损耗电力网的功率损耗元件中的元件中的功率损耗功率损耗有功功率有功功率损耗损耗无功功率无功功率损耗损耗电流通过串连电阻电流通过串连电阻或或并联电导在并联电导在节电电压作用下节电电压作用下电流通过串连电抗电流通过串连电抗或或并联电纳在并联电纳在节电电压作用下节电电压作用下一、功率的表示方法一、功率的表示方法三相视在功

3、率为三相视在功率为22222233UQPIQPUISjQPUIjUISsin3cos3用线电压表示的三相负荷功率为用线电压表示的三相负荷功率为QjPXUQPjRUQPjXRUQPjXRISSS222222222222222222221)()(3二、电力网的功率损耗二、电力网的功率损耗1、电力线路的功率损耗、电力线路的功率损耗1U2UIjXR 2CjQ11jQP 22jQP 1CjQ(1)已知末端的电压已知末端的电压U2、功率、功率S2=P2+ jQ2求线路阻抗上的功率求线路阻抗上的功率损耗损耗SSS21QjPXUQPjRUQPSSS21212121212121注意：注意：在计算功率损耗时，功率

4、和电压必须是串联阻在计算功率损耗时，功率和电压必须是串联阻抗支路同一侧的值。抗支路同一侧的值。（2）已知首端的电压）已知首端的电压U1、功率、功率S1=P1+ jQ1，求线路阻，求线路阻抗上的功率损耗抗上的功率损耗SSS122、变压器的功率损耗、变压器的功率损耗TTjXR 00QjP1UI2UTTjQP 该三相双绕组变压器中该三相双绕组变压器中的功率损耗为：的功率损耗为：TTTTTTTTTQjPQjPXUQPjRUQPQjPjXRIS)()()()(30021212122220020220222202202222QXUSQXUQPQPRUSPRUQPPTTTTTTTTTTTT三、运算负荷和运算

5、功率三、运算负荷和运算功率1、运算负荷：变压器的等值负荷运算负荷：变压器的等值负荷+该节点所连电力该节点所连电力线路的导纳中的功率。线路的导纳中的功率。S2S1S1 SS SP SY2A211A2S22.运算功率：发电机输出功率运算功率：发电机输出功率-机端负荷机端负荷-变压器的功变压器的功率损耗率损耗-该节点所连电力线路的导纳中的功率。该节点所连电力线路的导纳中的功率。 S2S1SLD SS SP SY212S1SLDG12S2S2四、电能损耗的计算四、电能损耗的计算RTUQPPTA222第二节第二节 电力网的电压计算电力网的电压计算一、电压计算一、电压计算 1、电压降落、电压降落:电力网中

6、任意两点之间电压的相量差电力网中任意两点之间电压的相量差 UjUUUUd2112U12为为dU12在实轴上的投影，在实轴上的投影，称为电压降落的称为电压降落的纵分量纵分量；U12为为dU12在虚轴上的投影，在虚轴上的投影，称为电压降落的称为电压降落的横分量横分量。 1U2UI12UdUU12URIXI j2、电压损耗、电压损耗:电力网中任意两点之间电压的代数差电力网中任意两点之间电压的代数差1U2UI12UdUU12URIXI j12U3、电压偏移、电压偏移:电力网中某点实电力网中某点实际电压与额定电压的代数差，际电压与额定电压的代数差，用额定电压的百分数表示。用额定电压的百分数表示。100%

7、NNUUUm4、电压降落的两种计算方法、电压降落的两种计算方法在电力系统分析中是用功率代替电流进行计算、分析在电力系统分析中是用功率代替电流进行计算、分析（1）已知末端电压、功率求首端电压和电压降落）已知末端电压、功率求首端电压和电压降落22222221URQXPUUXQRPUUjUUUUdUU电压降落的纵分量；电压降落的纵分量；UU电压降落的横分量电压降落的横分量2221)(UUUU2221UjUUU功角功角=tg-1(U2/(U2+U2)UdUUjUUURQXPjUXQRPUU111111111112212112)()(UUUU1111UUUtg计算电压降落的通用公式计算电压降落的通用公式

8、UQRPXUUQXPRU注意事项：注意事项： 在计算电压降落时，其功率与电压必须是同一侧的在计算电压降落时，其功率与电压必须是同一侧的数值；在同一节点有多条支路时，使用的功率值必数值；在同一节点有多条支路时，使用的功率值必须是通过所求电压降落的支路元件中的功率。须是通过所求电压降落的支路元件中的功率。 对于感性负荷对于感性负荷Q以正值代入，对于容性负荷以正值代入，对于容性负荷Q应以负应以负值代入。因此，当负荷为容性时，值代入。因此，当负荷为容性时，U可能为负值，可能为负值，则末端电压则末端电压U2可能大于始端电压。可能大于始端电压。 在高压输电线路中，如果负荷端为空载，则线路中在高压输电线路中

9、，如果负荷端为空载，则线路中的实际负荷就是线路末端容性导纳的充电功率，这的实际负荷就是线路末端容性导纳的充电功率，这时的时的Q值为负值，就会出现末端电压值高于始端电压值为负值，就会出现末端电压值高于始端电压值的情况。值的情况。UQRPXUUQXPRU高压输电系统中，往往元件的参数高压输电系统中，往往元件的参数XR，可认为，可认为R=0 Q XUUP XUU电力系统中的一个重要慨念：电力系统中的一个重要慨念：在高压输电系统中，元件两端电在高压输电系统中，元件两端电压的大小之差主要取决于无功功率，而两端电压的相角之差主压的大小之差主要取决于无功功率，而两端电压的相角之差主要取决于有功功率。要取决于

10、有功功率。 简化计算：简化计算：二、电力网环节中功率的流动方向二、电力网环节中功率的流动方向近似认为高压网近似认为高压网R=0,由相量关系可得知：由相量关系可得知：222221111sincosUXPjUXQUjUUUU0)()cos(sin2212212212XUUUXUUUQXUUP0)()cos(sin2212212212XUUUXUUUQXUUP当当U1超前超前U2时，时，sin00，P200，有功功率是从电压有功功率是从电压超前的一端输向电压滞后的一端。超前的一端输向电压滞后的一端。当当U1UU2 2时，时，Q Q2 200，感性无功功率是从电压高的一端感性无功功率是从电压高的一端输

11、向电压低的一端输向电压低的一端。例：例：SFL1-31500/11O,变比变比110/11KV,其参数其参数归算到归算到110KV侧：侧：始端电压始端电压108KV，输入功率，输入功率2015MVA。求。求变压器末端电压和输出功率变压器末端电压和输出功率662.32 ;40.32.57 1018.2 10TTTTRXGSBS练习：练习：110KV架空线路，长架空线路，长150km，型号，型号LGJ120，三相导线几何平均距离三相导线几何平均距离5m，末端负荷末端负荷30j15MVA,末端电压末端电压106KV，求首端电压。求首端电压。人有了知识，就会具备各种分析能力，人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说古人说“书中自有黄金屋。书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；培养逻