简单电力系统网络潮流的分析与计算52页PPT

S~y1
(Y 1 2
)U
2 1
j2.66 104
2402
24
( j15.3216)MV .A
P1 jQ1 P jQ S~y1 120 j50 ( j15.3216) (120 j65.32)MV .A
设U1 U10，则线路末端的电压
U 2
U1
P1R1 Q1 X1 U1
j
S~y jQy
（b）发电厂变压器
例题 : 某220kV单回架空电力线路，长度为200km，导线单位长度的参数为 r1＝0.108 Ω km，x1 0.42 Ω km，b1 2.66 106 Skm。已知其始端输入功率为 (120 j50)MV.A，始端电压为240kV，求末端电压及功率，并作出相量图。
-jXC
_
_
-
P U I I2R U 2 R
Q= 0
正无功功率
P0
Q
UI
I
2
X
L
U X
2 L
Q I2X U2 X
P0
Q
UI
I
2
XC
U2 XC
当令： X=XL 或 X = -XC
5
预备知识
•
•
•
•
U Z I (R jX ) I
I
~
+
S P jQ I 2R jI 2 X
•
U
Z
I 2 (R jX ) I 2Z
U2
U1
U
U 2
2U1
U 2 U U
相角为： 简化为：
15
第一节 网络元件的电压降落和功率损耗
3、电压质量指标
电压降落 U1 - U 2

END
பைடு நூலகம்
16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿 17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克 18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 19、自己活着，就是为了使别人过得更美好。——雷锋 20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃
简单电力系统网络潮流的分析与计算
21、没有人陪你走一辈子，所以你要 适应孤 独，没 有人会 帮你一 辈子， 所以你 要奋斗 一生。 22、当眼泪流尽的时候，留下的应该 是坚强 。 23、要改变命运，首先改变自己。
24、勇气很有理由被当作人类德性之 首，因 为这种 德性保 证了所 有其余 的德性 。--温 斯顿． 丘吉尔 。 25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的 ，它只 是让人 们的脚 放上一 段时间 ，以便 让别一 只脚能 够再往 上登。

3）电压调整：线路末端空载与负载时电压的数值差。
其百分数为
U U % 20 2 100 U0
U 20
3.1.2 变压器的功率损耗和电压降落
线路末端
空载电压
（3-18）
阻抗支路中的功率损耗（变动损耗）
PT'
P2 Q2 U2
RT
QT'
P2 Q2 U2
XT
励磁支路功率损耗与网络电压有关（一般偏离UN不大）， 此部分损耗视为固定损耗
(5)首端导纳支路的功率损耗
S y1
j
1 2
BU12
jQy1
(6)线路首端功率 S1 S1 Sy1 P1 jQ1 jQy1 P1' jQ1'
电力系统分析
3.1 电力线路和变压器的功率损耗和电压降落
在求得线路两端有功功率后可求输电效率
P2' P1'
。10注0%意：
线路始端的无功功率不一定大于线路末端输出的无功功率。线
•
ST
P2 Q2 U 2 (RT
jxT )
402 302 1102 (0.9
j20.17) 0.19
j4.17(MVA)
变压器铁心中的功率损耗
•
S0
2 (P0
j
I0% 100
S
N
)
2 (38.5
j 0.8 31500) 100
(0.077
j0.504)MVA
线路末端充电功率 Q 2 b0l U 2 3.41M var 2
2 (R
jX )
S22
U
2 2
(R
jX )
P22 Q22
U
2 2

L1
1 S~ 1
L2
T
2
~ S2
整P理2 课件jQ2
RL1 j BL1
2
jX L1 j BL1 2
1 j QyL2 2 ~ S1
j QyL1 2
等值负荷
RL2 j BL2
2
jX L2 j BL2 2
RL1
j BL1 2
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
RL1
S~1 U1
1
则：首端电压为
Y 2
U1 U2
3IZZ U 2
3(
S
' 2
)* Z
3U 2
电压降落 纵分量
U 2
( P2'
j
Q
' 2
)* ( R
U2
jX )
(U 2
P2' R
Q
' 2
X
U2
)
j ( P2' X
Q
' 2
R
)
U2
(U 2 U ) j ( U )
即： U1 (U2U)2(U)2
Sy1
Y2)*U12
1 2
(G
jB)U12
1 2
GU12
j
1 2
BU12
Py1 jQy1
整理课件
无功功率损耗为负 值，意味着发出无
功功率
III.电力线路中的功率损耗计算
流出线路阻抗支路功率
S2' S2 Sy2 流入线路阻抗支路功率
S1' S2' SZ
流入线路的功率
110/10.5
整理课件

第一节 电力线路和变压器的功率损耗和电压降落 (1) 电力线路阻抗中的功率损耗 (b) 从首端计算 1

~
S
~
1
S1
Y 2
~
Sz
~
S2
Y 2
2
~
~
S
~
2
S y1
Z
S y2
2

U1
S1 2 S z ( ) Z U1
~ 2 2 2 2 1 1 1 1
U2
P Q R jX P Q R j P Q U U U
第三章 简单电力网络潮流的分析与计算
第一节 电力线路和变压器的功率损耗和电压降落
第二节 开式网络的潮流分布
第三节 环形网络的潮流分布
教学要求
1. 会计算电力线路和变压器的功率损耗和电压降落； 2. 会进行开式网络的潮流计算； 3. 会进行环形网络的潮流计算。
第一节 电力线路和变压器的功率损耗和电压降落
S y1
Z
S y2
2


U1
j0
U2
Z=R+jX
* 2 2
S
2
P2 jQ2
P j Q R U I Z U Z U U U U 2 P R Q X j P X Q R U U U
S
~
~
2
S 2 S y 2
~~Leabharlann P~2
Py2 j Q Q
2

P j Q P
2 2
y2
P j Q

y2
y2

33
A
UA
S~1
C
~
S2
B
~ S3
UA
Z1
Z2
Z3
30km LGJ 95 40km
(0.33 j0.429)Ω/km
~ SC
S~B
C
30km
B
~ SC 10 j10MVA
~ SB 20 j15MVA
~
~
S~AB
SB (lBC l AB
lCA ) SClAC lBC lCA
(20 j15) 60 (10 j10) 30 40 30 30
S~2 U2
变压器的功率损耗也 可用试验参数表示
GT jBT
阻抗支路的功率损耗
S~ZT
P12 Q12 U12
(RT
jXT )
2
PT
P0
Pk
S SN
2
QT
I0% 100
S
N
Uk % 100
S
N
S SN
P22 Q22
U
2 2
(RT
jXT
导纳支路的功率损耗
) S~0
GT
jBT
U 2
P0
jQ0
电力网任意点的实际电压与线路额定电压的数
值差 U1 U N
U2 UN
m1 %
U1 U N UN
100
m2 %
U2 UN UN
100
14
例2：有一条220kV的架空线，长度为 210km，线路参数为 r1=0.105Ω/km,x1=0.409Ω/km,b1=2.78× 10-6 S/km。线路末端负荷为100MW， cosφ=0.92，末端电压为209kV，试计算 线路首端的电压和功率以及线路的效率。

第三章 简单电力网络潮流的分析与计算
第三章 简单电力网络潮流的分析与计算
电力线路和变压器的功率损耗和
电压降落
开式网络的潮流分布 环形网络的潮流分布
第三章 简单电力网络潮流的分析与计算
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
图3-1为电力线路的П型等值电路，其中Z=R+jX，Y=G+jB
二、变压器的功率损耗和电压降落
变压器的功率损耗和电压降落的计算与电力线路的不同之 处在于： ①变压器以
形等值电路表示，电力线路以 形等值电路表
示；
②变压器的导纳支路为电感性，电力线路的导纳支路为电容性； ③近似计算中，取
U U U
1 2
N
，可将变压器的导纳用不变的
负荷代替，即
S yT P yT j Q
线路末端 空载电压
U U U U
20 2 1
20 2 0 20
2
。其百分数为 （3-18）
U U U % U
100
（5）输电效率：
端输出有功功率P1之比，其百分数为
P P
2
，线路末端输出的有功功率P2与始
1
%
P 100 P
2 1
（3-19）
第三章 简单电力网络潮流的分析与计算
' j ' S1 S 2 S Z P2 Q2 PZ j QZ ' ' ' j ' P2 PZ jQ QZ P1 Q1 2
' '
~
~
~




第三章 简单电力网络潮流的分析与计算

~ SG
S~1'2'
~ SY 120
0.478 0.304
(2)从母线1开始依次计算母线2、3、4和5的电压
* ''
U 2
U1
S 12
*
Z12
1.100
(0.488
j0.52) (0.00958
j0.212) /1.100
U1
0.9955 j0.0895 0.9995 5.1380
S~34 (0.22 0.09322 ) (0.089 j0.135) 0.00433 j0.00656
S~3''4 S~3'4 S~3'4 0.204 j0.0998
S~34 S~3''4 S~Y 340 0.204 j0.093
~ SY 530
~ SY 350
1.02
线路额定 电压
近似计算中，常以电压降落的纵分量来代替电压损耗
（3）电压偏移：始端电压或末端电压与线路额定电压的比值。 电压偏移也常用百分数表示，即
V1N
%
V1 VN VN
100
V2 N
%
V2 VN VN
100
第三章 简单电力网的潮流计算
2. 电力线路的功率损耗
下图为电力线路的П型等值电路，其中Z=R+jX，Y=G+jB 为电力线路每相阻抗和导纳。一般情况下，线路一端的功率和 电压是已知的，要求计算另一端的功率和电压。
（3）根据对各种运行方式的潮流分布计算，帮助调度人员 正确合理选择系统运行方式；
（4）根据功率分布，选择电力系统的电气设备
第三章 简单电力网的潮流计算
（4）根据功率分布，选择电力系统的电气设备和导线截 面积，可以为电力系统的规划，扩建和继电保护整定计 算提供必要的数据和依据。 （5）为调压计算、经济运行计算、短路计算和稳定计算 提供必要的数据。

ΔQ∝V2，与负荷无直接关系。
2021/4/17
电力系统分析 第十一章 电力系统的潮流计算
12
二、变压器(T型等值电路)
V1 S1 I1 S’I RT jxT S2 I V2
ΔS0
-jBT
GT
励磁损耗 （接地励磁支路消耗有功，铁耗） S0 (G jBT )V12
阻抗损耗（与线路类似）
SS＝
电力系统分析 第十一章 电力系统的潮流计算
10
相角也可以化简：
1
arctg
PX V2
/ V2 V2
2
arctg
PX /V1 V1－V1
V ≈QX V
QX V1 V2 V2
V ≈ PX
V
V2
V1
Q' X V1
1. 高压输电系统中，电压降落的纵分量ΔV主要取决于元件所 输送的无功功率Q；横分量δV主要取决于元件所输送的有 功功率P。
ΔQB1
ΔQB2
S 2 SLD
负荷端
S1 S' jQB1 S''SL jQB1 P1 jQ1 S2 jQB2 SL jQB1
S2
1 2
BV22
P2 Q2 V22
(R
jX
)
1 2
BV12
V1
V2
P'' R Q'' X V2
j
P'' X Q'' R V2
2021/4/17
电力系统分析 第十一章 电力系统的潮流计算
d
j B1 2
j B1 2
j B2 2
j B2 2
j B3 2
j B3 2

为分布式能源的发展和推广提供了实践经 验和参考。
REPORT
THANKS
感谢观看
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
的电压幅值和相位角。
计算精度
通过选择合适的算法和参数，提高 潮流计算的精度，减小误差，确保 计算结果的可靠性。
计算效率
优化算法和计算过程，提高潮流计 算效率，缩短计算时间，满足实时 性要求。
电力网优化策略
经济调度
根据电网的运行状态和负荷需求， 优化发电机的出力分配，以最小
化运行成本。
安全约束调度
在满足电力需求和运行安全的前 提下，优化发电机的出力分配，
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
04
电力网的无功平衡与电 压控制
无功功率平衡
无功功率平衡的概念
无功功率平衡是维持电力网电压水平的重要手段，通过合理配置 无功电源和无功补偿装置，实现无功功率的动态平衡。
无功功率平衡的重要性
无功功率不平衡会导致电压波动、谐波污染等问题，影响电力系统 的稳定运行和电力设备的正常运行。
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
02
电力网潮流基础
电力网结构
01
02
03
04
输电网
负责长距离输送电能，连接发 电厂和负荷中心。
配电网
负责将电能分配给用户，包括 高低压配电线路和配电变压器
。
发电厂
将其他形式的能量转换为电能 ，并通过输电网向外输送。
负荷中心
大量用户集中地，通过配电网 接收电能。
电压控制的方法
通过调整发电机励磁、投切无功补偿装置、调整变压器分接头等方式， 实现电压的监测和调整。