大连理工大学网络教育学院电力系统分析辅导资料三

大连理工大学网络教育学院第1页共6页电力系统分析辅导资料三主题：第三章简单电力网络潮流的分析与计算（第1-2节）学习时间：2021年10月11日--10月17日课程内容：第三章简单电力网络潮流的分析与计算这周我们将学习第三章中的第1-2节，其中包括电力线路和变压器的功率损耗和电压降落、电力系统的接线方式。第一节电力线路和变压器的功率损耗和电压降落1.电力线路的功率损耗和电压降落（1）电力线路的功率损耗Π型等值电路如下：其中，，为每相的阻抗和导纳。电压为线电压，功率为三相功率。1）电力线路阻抗中的功率损耗当设的相角为0时，可表示为末端电压和流出功率的函数；当设的相角为0时，可表示为首端电压和注入功率的函数。或是2）电力线路导纳支路中的功率损耗其中末端电压导纳支路中的功率损耗首端导纳支路中的功率损耗电压为单相电压，电流为单相电流。对于电力线路而言，导纳支路为容性。因此，无功功率损耗为负值，发出无功功率。3）电力线路中的功率损耗计算流出线路阻抗支路功率：流入线路阻抗支路功率：流入线路的功率：线路的功率损耗为：（2）电力线路的电压降落（指阻抗支路）1）若已知末端电压和功率取则首端电压为：即：由于一般情况下，故2）若已知首端电压和功率取：同理可得：即：近似计算：（3）几个重要的概念1）电压降落线路两端的电压相量之差，，此时电压为线电压。2）电压损耗电压损耗（%）=3）电压偏移电力线路始末端实际运行电压与线路额定电压的差值，常用百分数表示即4）电压调整（%）线路末端空载和负载时的电压差=5）输电效率指末端流出的有功功率比上首端注入的有功功率，输电效率（%）=6）线损率指单位时间内，线路上的功率损耗比上流过的电能，线损率（%）=2.变压器的功率损耗和电压降落变压器的Ѓ形等值电路如下图，包括阻抗支路和首端励磁支路。因此变压的功率损耗就是计算阻抗支路的损耗和励磁支路的损耗，与电力线路功率损耗有很多相似的地方。总结如下：与电力线路计算相同点：（1）阻抗支路的功率损耗与电压降落的计算方法与电力线路完全相同。（2）导纳支路的功率损耗计算与电力线路也完全相同。与电力线路计算不同点：（1）变压器导纳支路为感性，而线路为容性。（2）近似计算时，可认为导纳支路损耗为额定电压下的损耗：3.电力网的网损率或线损率概念（1）供电量给定时间（日、月、季、年）内，电力系统中所有发电厂的总发电量与厂用电量之差（即发电机注入电网的发电量）。（2）电力网的损耗电量给定时间（日、月、季、年）内，在所有送电、变电、配电环节中损耗的电量，称为损耗电量。（3）电力网的损耗率W（%）4.运算负荷和运算功率（1）运算负荷1）负荷功率的定义：降压变压器低压侧末端负荷的功率。2）等值负荷功率的定义：降压变压器高压侧母线上负荷从电网中取用的功率；即“负荷功率+变压器损耗”。在已知负荷的条件下，变压器的阻抗支路损耗和历次支路的损耗可近似计算得出。因此，等值负荷功率可近似得出。3）运算负荷的定义：从电力线路阻抗支路中流出的功率。即是“负荷功率+变压器损耗+线路在变压器侧的导纳支路所消耗的功率”。由于母线电压在额定电压附近，因此线路对地电容所消耗的功率近似固定。运算功率1）电源功率的定义：发电机低压母线送至系统的功率（红色箭头表示的功率）。2）等值电源功率的定义：发电机端口升压变压器高压侧母线向网络中送出的功率，即“电源功率-变压器损耗”（绿色箭头表示的功率）。3）运算功率的定义：流入电力线路阻抗支路的功率，即“电源功率-变压器损耗-线路在变压器侧的导纳支路所消耗的功率”。第二节电力系统的接线方式1．分类电力系统的接线方式通常分为两种，包括开式网络（也称辐射网）和两端供电网络。2.开式网络（也称辐射网）开式网络也称辐射网线路，它像大树一样，是没有交叉。开式网络包括无备用和有备用的。如下所示：（1）无备用接线方式优点：简单、经济、运行方便缺点：供电可靠性差，任何一条线路出现故障，网络末端都要断电。适用范围：二级负荷（或者三级负荷）（2）有备用接线方式（双回路）优点：供电可靠性和电压质量高缺点：不经济适用范围：电压等级较高或重要的负荷3.两端供电网络（环形网络可以看作是特殊情况）同一负荷可以从两条线路或者两侧获得电能。任何一侧出现短路或者断路的故障都不会影响负荷的用电。优点：供电可靠性和电压质量高缺点：不经济适用范围：电压等级较高或重要的负荷高压输电网通常采用环网，保证比较高的供电可靠性。环网一般用于区域电力系统或省级电力系统的主干线路。配电系统通常采用辐射网，对于重要负荷通常采用双回路。这也是输电网和供电网（即配电网）显著的不同。也就是说，输电网通常采用环网，而配电网通常采用辐射网。本周要求掌握的内容如下：电力线路和变压器功率损耗的计算；电力线路和变压器电压降落的计算；电力系统的接线方式。习题：（一）选择题1、两端接线方式包括（）A、环式B、两端供电网络C、以上两个选项D、以