7-8电力系统元件模型及参数计算-有名值-标么值剖析

2023/11/3电力系统元件模型及参数计算1多电压等级网络的知名值等值电路多电压等级网络的标幺值等值电路2.3多电压等级网络的等值电路2023/11/3电力系统元件模型及参数计算22023/11/3电力系统元件模型及参数计算3如何归算发电机双绕组变压器多电压级网络接线图输电线路2023/11/3电力系统元件模型及参数计算4如何归算网络等值电路多电压级网络接线图知名值归算一、多电压等级网络中参数和变量的归算〔知名值〕电力线、变压器等值电路级联成电力网等值电路留意：多级电压网存在一个不同电压级之间的归算问题变压器的参数与UN有关，归算到哪一侧，值不同变压器的负载阻抗归算到某一侧时，和变比平方有关要级联等值电路，须将不同电压级下的阻抗、导纳、电压、电流归算到同一级—根本级归算例：将Z’归算到右边，求Z例题：电力网接线如下图，图中各元件的技术数据见表1、表2，试作出归算到110KV侧和6KV侧的电网等值电路T1T2k210KV110KV6KVk1L1L2符号额定容量（MVA）额定电压（KV）Uk%∆Pk(KW)I0%∆P0(KW)T131.510.5/12110.5190332T220110/6.610.51352.822符号导线型号长度（Km）电压(KV)电阻(Ω/km)电抗(Ω/km)电纳(S/km)L1LGJ-1851001100.170.383.15✕10-6L2LGJ-300560.1050.383表1:表2:解:变压器的电阻、导纳，线路的电导都略去不计归算到110KV侧变压器T1的电抗：变压器T2的电抗：线路L1的电阻、电抗和电纳为：T1T2k210KV110KV6KVk1L1L2线路L2的电阻、电抗为：j48.8ΩjxT1RL1jXL117Ωj38Ωj48.8ΩjxT1RL2jXL217Ωj38ΩjBL1/2j1.575Х10-4jBL1/2j1.575Х10-4T1T2k210KV110KV6KVk1L1L2j0.1757ΩjxT1RL1jXL10.0612Ωj0.1368Ωj0.228ΩjxT1RL2jXL20.525Ωj1.915ΩjBL1/2jJ4.376Х10-2jBL1/2j4.376Х10-2归算到6KV侧T1T2k210KV110KV6KVk1L1L22023/11/3电力系统元件模型及参数计算112023/11/3电力系统元件模型及参数计算122023/11/3电力系统元件模型及参数计算132.2.1知名值的电压级归算一、选根本级二、确定电压比三、参数归算选根本级根本级确实定取决于争论的问题所涉及的电压等级。例如，在电力系统稳态计算时，一般以最高电压等级为根本级；在进展短路计算时，以短路点所在的电压等级为根本级确定电压比变压器的电压比分为两种，即实际额定电压比和平均额定电压比。实际额定电压比是指变压器两侧的额定电压之比；平均额定电压比是指变压器两侧母线的平均额定电压之比。变压器的电压比是根本级侧的电压比上待归算级侧的电压。参数归算(1)准确归算法：变压器的实际额定电压比(2)近似归算法：用变压器平均额定电压比为额定电压UN/kV3610351102203305007501000平均额定电压Uav/kV3.156.310.537115230345525787.51050实际额定电压比平均额定电压比2023/11/3电力系统元件模型及参数计算19标幺值的概念例如发电机额定端电压知名值为VG=10.5kV，假设基准值选定为VB=10.5kV，则其标幺值为假设端电压标幺值VG*=1.1，说明此时标幺值无量纲2.3.2电力系统的标幺值2023/11/3电力系统元件模型及参数计算20基准值的选择全系统只能有一套基准值，且个数不宜太多一般取额定值为基准值，使标幺值维持在1四周必需满足电路的根本关系单相三相2023/11/3电力系统元件模型及参数计算21基准值的选择假设选择基准值为VB、IB、SB、ZB时单相三相基准值的选择两个知名值必需是一样电压等级的基准值的单位应与知名值的单位一样基准值之间符合电路的根本关系，化成等效星形电路。导纳，阻抗为单相的；电压，电流为线电压，线电流；功率为三相功率。2023/11/3电力系统元件模型及参数计算222023/11/3电力系统元件模型及参数计算23一般选取VB、SB为基准值，IB、ZB间接猎取功率基准值SB一般选择系统中某一发电厂的总容量或系统总容量，也可选择某发电机或变压器的额定容量，而较多地选定为100，1000MVA等整数；电压基准值UB一般选择根本级的额定电压或各电压级的平均额定电压。2023/11/3电力系统元件模型及参数计算25标幺值的求取发电机参数：SG(N)=30MVA,VG(N)=10.5kV,XG(N)%=26,假设基准值VB=10kV、SB=100MVA，求发电机电抗在VB、SB下的标幺值。发电机不同基准值下的标幺值换算2023/11/3电力系统元件模型及参数计算28标幺值的特点线电压和相电压的标么值相等；三相功率和单相功率的标么值相等；必需满足电路的根本关系肯定程度上简化计算工作；计算结果清晰，易于比较电力系统各元件的特性和参数等；系统参数无论按高压侧还是低压侧折算结果一样标准变比下的变压器模型中抱负变压器不再需要缺点：无量纲，物理概念不清晰。三、多电压等级网络的标幺值等值电路？变压器两侧属两个电压等级,该如何处理？三种方法:两种准确计算；一种近似计算前提：无视电阻和励磁支路(旨在便于理论分析〕1.逐级归算法(准确)(1)按变比将Z、Y、U、I折合到同一电压等级途径一：各元件阻抗归算到根本级再标幺(2)选择统一的SB、UB，计算各Z、Y、U、I的标幺值(4)反算知名值，2侧的计算结果折合回去。(3)分析标幺值电路电压等级多，很麻烦，一般不用这种方法Z、Y、U、I：归算到根本级的阻抗、导纳、电压、电流的知名值ZB、YB、UB、IB、SB：与根本级相对应的阻抗、导纳、电压、电流、功率的基准值1.逐级归算法(准确)(1)按变比求得归算到其他各级的Z、Y、U、I基准值途径二：求归算至各级下的电压基准值，分别标幺(2)未经归算的各Z、Y、U、I的知名值除以由根本级归算到这些量所在电压级的Z、Y、U、I基准值(4)反算知名值(3)分析标幺值电路Z’、Y’、U’、I’：未经归算的阻抗、导纳、电压、电流的知名值Z’B、Y’B、U’B、I’B、S’B：由根本级归算到Z’、Y’、U’、I’所在电压级的阻抗、导纳、电压、电流、功率的基准值上面两种方法殊途同归，所得各量的标幺制毫无差异。2.各级选电压法(准确、常用)(2)容量基值统一为SB，两侧各选电压基准值UB1

、UB2(1)将XT归算到1侧，X1、

X2各为1、2侧总电抗(3)消去磁耦合？将标幺制下的非标准变比去掉？(4)反算知名值3.近似计算法(2)近似认为各元件的额定电压均为系统平均标称电压Uav，即UN＝Uav

此时均为标准变比，变压器变比的标幺值等于1，计算简化(1)电压基准值取系统平均标称电压Uav＝1.05UNs2023/11/3电力系统元件模型及参数计算41试计算图中输电系统各元件电抗的标幺值。发电机G：SG(N)=30MVA,VG(N)=10.5kV,XG(N)%=26；变压器T-1：ST1(N)=31.5MVA,VS%=10.5,kT1=10.5/121；变压器T-2：ST2(N)=15MVA,VS%=10.5,kT2=110/6.6；电抗器R：VR(N)=6kV,IR(N)=0.3kA,XR%=5；架空线路L：L=80km,xL=0.4Ω/km；电缆线路C：L=2.5km,xC=0.08Ω/km；网络接线图2023/11/3电力系统元件模型及参数计算42第一步：计算各元件电抗知名值;含抱负变压器知名值等值电路2023/11/3电力系统元件模型及参数计算43其次步：选择基准值;知名值等值电路2023/11/3电力系统元件模型及参数计算44第三步：计算在基准值下的元件电抗标幺值;标幺值等值电路2023/11/3电力系统元件模型