潮流概述及功率损耗和电压计算
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7第32章 容易电力网络的潮流计算32.1 输电线路和变压器的电压降临和功率损耗 电压降临和功率损耗是潮流计算中的两个重要概念。
32.1.1 输电线路的电压降临和功率损耗32.1.1.1 输电线路的电压降临 输电线路始末两端电压的相量差称为电压降临是指线路始末两端电压的相量差(21••-U U )。
电压损耗:输电线路首、末端电压有效值之差称为线路的电压损耗。
电压损耗百分值,即是电压损耗与相应线路的额定电压相比的百分值: 电压偏移因为电力线路中存在电压损耗,线路中各点的实际电压不等,随意一点的实际电压有效值与线路额定电压有效值的差值称为电压偏移。
它与额定电压的比值的百分数,称为电压偏移百分值。
21U U U -=∆%100%21⨯-=NU U U U %100%⨯-=NNU U U U32.1.1.2 输电线路的功率损耗 电力线路的功率损耗计算设末端电压为•2U 末端功率为则末端导纳支路的功率2y S ∆为阻抗支路末端的功率为阻抗支路中始端的功率为始端导纳支路的功率始端功率为32.1.2 变压器的电压降临和功率损耗 32.1.2.1 变压器的电压降临32.1.2.2 变压器中的功率损耗(1)串联支路的功率损耗(2)并联支路的功率损耗注重:变压器励磁支路的无功功率与线路支路的无功功率符号相反32.2 容易电力系统的潮流计算(1)已知同一端的功率和电压,求另一端功率和电压;主意为从已知功率、电压端,齐头并进逐段求解功率和电压,如下图所示求解主意:(1)设所有未知电压节点的电压为线路额定电压,从已知功率端开始逐段求功率,直到推得已知电压点得功率;(2)从已知电压点开始,用推得的功率和已知电压点的电压,往回逐段向未 知电压点求电压。
32.2.1 已知末端功率和电压 计算步骤:变压器阻抗上的功率损耗:)(~222T T fff TZ jX R U Q P S ++=∆TZf S S S ~~~'2∆+=变压器阻抗上的电压损失(忽略U δ):fTf T f T U X Q R P U +=∆T f U U U ∆+=••2变压器导纳支路上的功率损耗:)(~22T T TY jB G U S +=∆ TY S S S ~~~'2''2∆+= 线路末端导纳支路上的功率损耗:2~222lLY B jU S -=∆ 2''2''~~~LY LS S S ∆+= 线路阻抗上的功率损耗:)(~222''2''L L L L LZ jX R U Q P S ++=∆LZ L L S S S ~~~'''∆+= 线路阻抗上的电压损失:2''''U X Q R P U LL L L L +=∆L U U U ∆+=••21线路首端导纳上的功率损耗:2~211lLY B jU S -=∆ 1'1~~~LY L S S S ∆+= 与上述过程类似,可由•1U 和1~S 推出f S~和•f U 。
—线路的电压降落和功率损耗—变压器的电压降落和功率损耗—辐射网潮流计算—环网潮流计算*电力系统潮流计算是指节点电压和支路功率分布的计算。
详细地讲,电力系统潮流计算就是根据给定的某些运行条件(比如:有功、无功负荷,发电机的有功出力,发电机母线电压大小等)和电力系统接线方式,求解电网中各母线的电压、各条线路和各台变压器中的功率及功率损耗。
*标志电网电压运行水平的指标(1)电压降落—指线路始、末两端电压的相量差即:(2)电压损耗(或电压损失)—指线路始、末两端电压的数量差,即:U1–U2或(3)电压偏移—指线路始端或末端电压与线路额定电压的数值差,即:U1–U N 及 U2–U N或*线路的电压降落和功率损耗取,则电压降落为:相量图:如果取,则当采用Π型等值电路时,必须考虑并联导纳支路的功率:电压降落:三相功率损耗:注意:公式中的功率为三相功率,并且为直接流入或流出阻抗的功率;电压为线电压。
如果功率为容性,即,则有关公式中的无功功率符号要改变,为:*变压器的电压降落和功率损耗与线路的计算类似。
比如,已知功率和电压则:*放射式电网的潮流计算放射式电网可以简化为末端有一个集中负荷时的线路(或包括变压器):首先作等值电路:或如果已知末端功率和电压,则如果已知末端功率和首端电压,则可以先假设末端电压为U2=U N,由末端起求电网的功率损耗和功率分布,然后用U1和功率分布从始端起求末端节点的电压。
在第六、八讲的习题中,已知线路末端功率为10 MW,cosφ2=0.95滞后或超前,这时的无功功率即为感性或容性。
滞后:φ2 = cos-10.95 =18.195°Q2 = P2tgφ2 = 3.287 Mvar超前:*树枝式电网的潮流计算对于树枝式(或链式、主干式)电网,也仍然需要作等值电路:树枝式电网往往已知末端功率和首端电压,求潮流时可以先假设全网电压为额定电压U N,由末端起求电网的功率损耗和功率分布,最后用U1和功率分布从始端起求其它各节点的电压。