电气工程基础

1、电气工程基础电力网络稳态行为电力网络稳态行为特性计算特性计算 主要内容v网络计算目的网络计算目的 v电力线路的电压降落、功率损耗及电能损耗电力线路的电压降落、功率损耗及电能损耗v高压电力线路的输送能力高压电力线路的输送能力v简单电力网络中的潮流分布简单电力网络中的潮流分布v复杂电力系统潮流分布的计算机解法复杂电力系统潮流分布的计算机解法网络计算目的v潮流潮流：在发电机母线上功率被注入网络，而在变（配）电站的母线上接入负荷，其间，功率在网络中流动。对于这种流动的功率，电力生产部门称之为潮流潮流。v区域网与地方网：区域网与地方网：按电力设施分布地域的大小电力网络可区分为区域网与地方网区域网与地方网

2、（输电网及配电网）。 v开式网与闭式网：开式网与闭式网：由电力网络的结构又可区分为开式网与闭式网开式网与闭式网。 网络计算目的v以电力网络潮流、电压计算为主要内容的电力网络稳态行为特性计算的目的在于估计对用户电力供应的质量以及为电力网运行的安全性与经济性评估提供基础数据。 v配电网潮流算法是配电网络分析的基础，配电网的网络重构、无功功率优化、状态估计和故障处理都需要用到配电网潮流数据。 网络计算目的v潮流分析的一些重要方面如下 ： 1满足系统经济性运行的要求，每一台发电机的输出必须接近于预先设定值； 2必须确保联络线潮流低于线路热极限和电力系统稳定极限； 3必须保持某些中枢点母线上的电压水平在

3、容许范围内，必要时用无功功率补偿计划来达到；4区域电网是互联系统的一部分，必须执行合同规定的输送至邻网的联络线功率计划； 5用故障前的潮流控制策略使事故扰动效应最小化。电压降落、功率及电能损耗v电力线路上的电压降落电力线路上的电压降落 电压是电能质量的指标之一，电力网络在运行过程中必须把某些母线上的电压保持在一定范围内，以满足用户电气设备的电压处于额定电压附近的允许带段内。但是当电流（功率）在电力网络中的各个元件上流过时，将产生电压降落，直接影响用户端的电压质量。因此，电压降落的计算为分析电力网运行状态所必需。 电压降落、功率及电能损耗v电压降落电压降落即为该支路首末两端电压的相量差 121U

4、2U1S2SRjXIjXRIUUU21*22*11USUSI电压降落、功率及电能损耗v已知末端电压及功率求线路电压降落 222*22sincosjIIIUSIjXRjIIU22sincos2222sincossincosIRIXjIXIR222222sincossincosIRIXfcfdUIXIRbcabU电压降落、功率及电能损耗222222sin,cosIUQIUP22222222URQXPUUXQRPU电压降落、功率及电能损耗222UjUU22221UjUUUUU11UU2221222221UUUtgUUUU电压降落、功率及电能损耗v三相功率及线电压计算 33332222UXQRPUU2

5、22UXQRP222URQXPUUjUUUjUUU21电压降落、功率及电能损耗UUUtgUUUU212221电压降落、功率及电能损耗v已知始端电压及功率，求线路电压降落 直接从始端线电压及始端三相功率，求取末端线电压。 111111111112URQXPjUXQRPUjXRUjQPUU电压降落、功率及电能损耗111111,URQXPUUXQRPUUjUUUUU112UUUtgUUUU112212电压降落、功率及电能损耗v负荷以超前功率因数运行，则有关公式中的无功功率负荷应改变符号，这时电压降落的纵分量可能为负值，即线路末端电压可能高于始端。如在高压输电线路空载或轻载时投入并联电抗器，以抑制容性

6、无功功率流动，防止末端电压升高。 v如果Rrij,且ijijijijijijijijijxxrxBxrrG102222（3）（ij）很小jijijisin1cos（4）忽略所有对地支路 000jiBB01ijjiijijQxP潮流分布的计算机解法ijBijiijPj0111inijjjiijnijjijiQxPP潮流分布的计算机解法v矩阵形式 2121BPP 2121PPX潮流分布的计算机解法v例9-9 三结点系统如图9-35。已知结点1、2的有功功率（MW）及线路电抗（标么值），结点3为平衡结点。试用直流法求有功功率分布。65MW130.4x230.25x120.2x123()ref100MW潮流分布的计算机解法v解：采用标么值计算，SB取100MVA。全部相角为弧度。35. 065. 00 . 1, 033P35. 00 . 165. 0000000 . 90 . 500 . 55 . 72101 . 002. 035. 00 . 165. 000 . 00 . 001765. 01177. 001177.