C4电力系统元件模型和参数计算

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❖ 导线材料：铝、铜、钢 ❖ 铝、铝合金：大量使用 ❖ 铜：价格昂贵 ❖ 钢：避雷线
❖ 导线结构：单股、多股 钢芯铝绞线（主要型式） 分裂导线
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电力系统分析 第二章 电力网各元件的等值电路和参数计算
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❖导线型号
❖ T——铜线；G——钢线；L——铝线；J——多股绞 线；HL——铝合金线
➢考虑：采用了非标准电阻率→电阻率 增大的原因？
➢标准：铜：1.7Ω.mm2/km，铝：2.9Ω.mm2/km
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电力系统分析 第二章 电力网各元件的等值电路和参数计算
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电阻率增大的原因：
① 交流电存在集肤效应，产生温度升高，如同增加电 阻值。
② 多股绞线采用使得导线实际长度增加→单位长度的 电阻值增加。
③ 实际制造的导线截面积S实际<S额定。
r＝ / km
S
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电力系统分析 第二章 电力网各元件的等值电路和参数计算
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❖ t℃时的电阻值rt的计算：
rt r20[1 (t 20)]
α：电阻温度系数 铜α=0.00382 (1/℃) 铝α=0.0036 (1/℃)
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H /m
轴间距离
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2. 三相输电线路
a
1）三角形对称布置时：
a相磁链：
a Lia M (ib ic )
c
D
0 2
(ln
2l Ds
1)ia
0 2
(ln
2l D
1)(ia )
0 2

2-2 架空输电线的等值电路
电力线路的数学模型是以电阻、电抗、电纳和电导来表 示线路的等值电路。 分两种情况讨论： 1） 一般线路的等值电路 一般线路：中等及中等以下长度线路，对架空线 为300km；对电缆为100km。 2）长线路的等值电路 长线路：长度超过300km的架空线和超过100km的电 缆。
I
2
T
YI I

y 20
k k k (k 1) k (k 1)YT ZT ZT ZT
2
(1 k)YT
k (k 1)YT
1)
电力网络中应用等值变压器模型的计算步骤：
有名制、线路参数都未经归算，变压器参数则归在低 压侧。
有名制、线路参数和变压器参数都已按选定的变比归 算到高压侧。 标幺制、线路和变压器参数都已按选定的基准电压折 算为标幺值。
三、三相电力线路结构参数和数学模型
输电线路各主要参数（电阻、电抗、电纳、电导 等）的计算方法及等效电路的意义
*.电力网络数学模型
1、标幺值
1）标幺值＝有名值（实际值）/基准值； 2）在标幺制下，线量（如线电流、线电压等） 与相量（如相电流、相电压等）相等，三相与单 相的计算公式相同
3）对于不同系统采用标幺值计算时，首先要 折算到同一基准下。
S B 3U B I B U B 3I B ZB Z B 1 / YB
Z B U / SB
2 B
YB S B / U
2 B
I B S B / 3U B
功率的基准值=100MVA
电压的基准值=参数和变量归算的额 定电压
三. 不同基准值的标幺值间的换算
V X (有名值) =X (N)* SN

k U 1N : U 20 U 1N : U 2 N
第二节 变压器的参数和数学模型
两绕组变压器的 Γ 型等值电路与参数计算公式
2 2 Pk U N Uk % UN ，X T RT 2 SN 100 S N P0 I0 % SN GT 2 ，BT 2 U 100 U N N k U 1 N / U 2 N
~ S (U d jU q )(I d jI q ) (U d I d U q I q ) j(U q I d U d I q )
P U d I d U q I q Q U q I d U d I q
从而
第一节 发电机组的运行特性和数学模型
P0 GT 2 1000 UN
第二节 变压器的参数和数学模型
3. 变比 k 定义为一次额定电压与二次空载电压之比，可由 空载试验测得或由变压器铭牌查得。 安装在高压绕组上； 对应于额定电压的抽头为主抽头，其余抽头的 电压相对额定电压偏离一定值；
变压器的实际变比＝对应于实际 抽头位置的一 次电压与二次电压之比。
一型
第二节 变压器的参数和数学模型
特点：
增加传输能力 减少功率损耗
S 3UI
S L 3I 2 Z ZS 2 / U 2
减少电压降落
3ZI Z S/ U dU


类型：
单相、三相 两绕组、三绕组 普通、自耦 普通、有载调压、加压调压
第二节 变压器的参数和数学模型
一、双绕组变压器的参数和数学模型
1 U 1ZT 1 NhomakorabeaYT
ZT 2
2
ZT 3
3
U 3
U 2
第二节 变压器的参数和数学模型

C
Terminator2 Load1
C
Terminator3 Load2 m Pm -CTerminator1
Constant
a A b B c C
A B C L1
A B C
a A b B c C
A a B b C c
a b c
A B C
A B Vf_ C -C-
G1
T1
M2 M6
A a B b C c
M7
M8 M1
A a B b C c
M3
T2
G2
Constant
C
L2
C A B
L3
CC cA NhomakorabeaM5
M4
A a
B b
A a
C c
B b
B
C
A
B
A
B
Discrete, Ts = 5e-005 s.
Load3
A B C m
Terminator4
图1
模型参数的计算及设置
1.发电机模型参数设置 2.变压器模型参数设置 3.线路模型参数计算及设置 4.负荷模型参数设置
Powergui在电力系统潮流计算中 的应用实例
1、电力系统元件的模型选择 2、模型参数的计算及设置 3、计算结果及比较
电力系统元件的模型选择
A B m
A B m
Terminator Constant m -CPm A B -CConstant1 Vf_ C
C c c C A B a b a A b B
1 2 3
0．8712 1．079 1．039
4
5
1．05
1．05
1．05