电力系统分析课件-第十章

第十章电力网的电压和功率分布1电力系统分析第十章电力网的电压和功率分布1电力系统分析网络元件的电压降落和功率损耗开式网络的电压和功率分布闭式网络的电压和功率分布多级电压环网的功率分布电力网的电能损耗2电力系统分析网络元件的电压降落和功率损耗2电力系统分析网络元件的电压降落元件首末端两点电压的向量差。3-1网络元件的电压降落和功率损耗3电力系统分析网络元件的电压降落3-1网络元件的电压降落和功率损耗3电力若以参考向量，已知,就是电压降向量把之分解为与平行和垂直的两个向量和4电力系统分析若以参考向量，已知,就是电压降向式中和分别称为电压降落的纵分量和横分量。电力网习惯用功率运算5电力系统分析式中和分别称为电压降落的纵分量和横分量。5电因此,由末端电压和功率可求得首端电压6电力系统分析因此,由末端电压和功率可求得首端电压6电力系统分析同样,也可由首端电压和功率求得末端电压。若以U1为参考向量则：7电力系统分析同样,也可由首端电压和功率求得末端电压。若以U1为参考向量则两种分解:特别注意:计算电压降落时,必须用同一端的电压与功率。功角为负值时，无功应该改变符号8电力系统分析两种分解:特别注意:8电力系统分析电压降落公式的分析高压输电线路的特性X>>R,可令R

0,则：纯电抗元件中，电压降落的纵分量是因传送无功产生，横分量是因传送有功产生；换句话说，幅值差是传送无功的条件，相角差是传送有功的条件；感性无功由电压幅值高的一端流向低的一端，有功从相位越前的一端流向滞后的一端。9电力系统分析电压降落公式的分析高压输电线路的特性X>>R,可令R0,电压损耗和电压偏移电压损耗:两点间电压模值之差或表示为百分值:电压偏移:线路始末端电压与线路额定电压之差10电力系统分析电压损耗和电压偏移电压损耗:两点间电压模值之差10电力系统分2.网络元件的功率损耗线路RT+jXT变压器131211电力系统分析2.网络元件的功率损耗线路RT+jXT变压器131211电(1)电流流过串联阻抗产生的功率损耗视在功率12电力系统分析(1)电流流过串联阻抗产生的功率损耗视在功率12电力系统分(2)电压加在并联导纳产生的功率损耗直接用变压器空载试验数据计算线路变压器13电力系统分析(2)电压加在并联导纳产生的功率损耗直接用变压器空载试验数3-2开式网络的电压和功率分布

开式网络及其等值电路

电压和功率分布的计算14电力系统分析3-2开式网络的电压和功率分布开式网络及其等值电路14电降压变的处理近似计算的原则：1、用UN求得各点的运算负荷。2、从末段线路开始，用UN依次计算各段线路的功率损耗3、用UA和已求得的功率分布，从A点开始逐段计算电压降落，求得Ub、Uc和Ud求得Ub和Uc、Ud重复（1）～（3）UAbcd123SLDbSLDcSLDdA(1)已知供电点电压和负荷节点功率的计算方法15电力系统分析降压变的处理近似计算的原则：UAbcd123SLDbSL用UN求得各点的运算负荷bcdSLDdAR1+jX1R2+jX2R3+jX3jB2/2SLDb

SLDcjQB1jB1/2jB1/2jB2/2jB3/2jB3/2比如：16电力系统分析用UN求得各点的运算负荷bcdSLDdAR1+jXS

dSbS

cS3

S3

S1

S2

S1

S2

bcdAR1+jX1R2+jX2R3+jX3jB1/2从末段线路开始，用UN依次计算各段线路的功率损耗17电力系统分析SdSbScS3S3S1S2S1S2b用UA和已求得的功率分布，逐段计算电压降落，求得Ub、Uc和UdSdSbScS3

S3

S1

S2

S1

S2

bcdAR1+jX1R2+jX2R3+jX3jB1/218电力系统分析用UA和已求得的功率分布，逐段计算电压降落，求得Ub、Uc含负荷变压器的计算首先计算出对应高压侧的负荷功率，再求相应的运算功率T1AbcdSLDb’STS0SLDcSLDdT2T319电力系统分析含负荷变压器的计算首先计算出对应高压侧的负荷功率，再求相应的T1T2T3ASLDbSLDcSLDddbc20电力系统分析T1T2T3ASLDbSLDcSLDddbc20电力系统分析如果节点b接发电机SGT1T2T3AbcdSLDcSLDd21电力系统分析如果节点b接发电机SGT1T2T3AbcdSLDcSLDd2最大电压损耗和电压最低点的电压bcdScSdSbjΔQB1

Z1

Z2Z3ASdSbScdbc13222电力系统分析最大电压损耗和电压最低点的电压bcdScSdSbjΔQB1AL-1bT

c

d

SLDL-22、两级电压的开式电力网AR1+jX1Z'TR2+jX2jB1/2jB1/2jB2/2bcdjB2/2c'ΔS0SLD方法一：包含理想变压器，计算时，经过理想变压器功率保持不变，两侧电压之比等于实际变比k。23电力系统分析AL-1bTcdSLDL-22、两级电压的开式电AR1+jX1Z'TR'2+jX'2jB1/2jB1/2jB'2/2bd'jB'2/2c'ΔS0方法二：将线路L2的参数归算到L1电压级AL-1bT

c

d

SLDL-224电力系统分析AR1+jX1Z'TR'2+jX'2jB1/3-3闭式网络的电压和功率分布1、两端供电网络的功率分布(1)不计功率损耗的功率初分布25电力系统分析3-3闭式网络的电压和功率分布1、两端供电网络的功率分布2由前面的方程组可解出忽略功率损耗的功率分布计算式循环功率由负荷决定的功率26电力系统分析由前面的方程组可解出忽略功率损耗的功率分布计算式循环功率由负(2)计及功率损耗的功率分布功率分点：功率由两个方向流入的节点。

有功分点和无功分点可能出现在不同节点。将网络在功率分点处解开，形成两个开式网络，用前述的开式网络计算方法进行计算。27电力系统分析(2)计及功率损耗的功率分布功率分点：功率由两个方向流入的闭式网络的计算过程28电力系统分析闭式网络的计算过程28电力系统分析2.沿线有k个负荷点的情况29电力系统分析2.沿线有k个负荷点的情况29电力系统分析与开式网计算方法相同有功和无功分点在同一处时,功率分点处的电压最低；若不在同一点，则需分别计算实际电压值，确定电压最低点。例3－33.闭式网的电压损耗30电力系统分析与开式网计算方法相同例3－33.闭式网的电压损耗30电力系统3-4多级电压环网的功率分布一、两台并联变压器构成的多电压级环网31电力系统分析3-4多级电压环网的功率分布一、两台并联变压器构成的多电压一、两台并联变压器构成的多电压级环网已知一次侧电压,则：32电力系统分析一、两台并联变压器构成的多电压级环网已知一次侧电压,则：32环路电势：循环功率：循环功率计算33电力系统分析循环功率计算33电力系统分析空载环路电势的确定34电力系统分析空载环路电势的确定34电力系统分析阻抗归算到低压侧35电力系统分析阻抗归算到低压侧35电力系统分析简化计算或电力网电压未知例3－536电力系统分析简化计算或电力网电压未知例3－536电力系统分析二、多个电压级的环网环路电势的确定（1）作等值电路并进行参数归算；（2）空载时将环路断开，端口电压即为环路电势。注意：参数归算等级与断口所在位置一致循环功率计算37电力系统分析二、多个电压级的环网环路电势的确定37电力系统分析三级电压环网举例ka=121/10.5kb=242/10.5kc1=220/121kc2=220/1138电力系统分析三级电压环网举例ka=121/10.538电力系统分析选110kV作为参考电压级，断口选在110kV线路若A端电压已知：若B端电压已知：39电力系统分析选110kV作为参考电压级，断口选在110kV线路39电力系在环网中引入环路电势使之产生循环功率，是对环网进行潮流控制和改善功率分布的有效手段。3-5环网中的潮流控制2.闭式网络中功率的经济分布上式说明功率在环形网络是与阻抗成反比分布的。这种分布称为功率的自然分布。40电力系统分析在环网中引入环路电势使之产生循环功率，是对环网进行潮流控制和欲使网络功率损耗为最小：分别对P1和Q1求偏导，并令其等于零41电力系统分析欲使网络功率损耗为最小：分别对P1和Q1求偏导，并令其等于零求得说明功率在环形网络中与电阻成反比分布，功率损耗为最小。称这种分布为经济分布。只有每段线路的比值R/X都相等的均一网络中，功率的自