电力系统分析基础_第3章

§3 简单电力网络的计算和分析

主要内容：

1、网络元件（线路、变压器）电压降落、功率损耗计算；

2、辐射形网络中的潮流分布；

3、环形网络中的潮流分布；

4、电力网络潮流控制。

问题：给定运行条件，求网络中电压、功率的分布情况。

§3.1 电力线路和变压器运行状况的计算与分析

1、电力线路运行状况的计算与分析

1.1、几个符号约定

S~—复功率；S—视在功率；*S—S~的共轭。

1.2、 P+jQ与I的关系

IUSQP1~111j

1111~1jUQPUSI

IUSQP2~222j

2222~2jUQPUSI

2222112222222121212USUSUQPUQPIII

1.3、电力线路上的电压降落

已知：22~22j,QPSU.求1U

取2U与实轴重合，则：

ZUSUU2221~ 1U2UZ11jQP22jQPI1U2UZ22jQP可得)()()(222222222221URQXPjUXQRPUjXRUjQPUU

令222UXQRPU——电压降落纵分量；

222URQXPU——电压降落横分量。

将上式改写为：UjUUU)(21

有： 2221)()(UUUU＋

UUU21tan

一般情况下，UUU2，则222221UXQRPUUUU。

例、10kV线路的等值电路如图所示，已知kVU2.102。试求始端电压1U并作电压相量图。

解：)(39.02.104)3(24222kVUXQRPU

)(16.22.102344222kVURQXPU

)(42.1205.10)(21kVUjUUU 2UUdUU1Uj421UVUk2.102MVA3j41.4、电力线路上的功率损耗

1. 电力系统的定义。（把生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体称为电力系统。）

2. 电力生产的主要特点。（电能不能大量存储,电能生产、输送、分配与消费同时进行;暂态过程非常短促,从一种运行状态到另一种运行状态的过度极为迅速;与国民经济及人民日常生活关系密切）

3. 对电力系统的基本要求。（简单:安全、优质、经济、环保）

（问答题回答:1.保证安全可靠的供电2.要有合乎要求的电能质量3.要有良好的经济性4.减小对生态环境的有害影响.）

4. 无备用网络(放射式网络, 干线式网络, 树状网络)和有备用网络(双回路,环形网络,两端供电网络)分别包括哪几种接线形式，分别适合什么情况和什么负荷类型的供电。(采用哪一类接线,取决于负荷的性质,无备用接线只适合用于向第三级负荷供电.对于低一级和第二级负荷占比较大比重的用户,应由有备用网络供电.)

5. 变压器的主要参数包括哪几个，掌握参数计算公式和等值电路。变压器主要参数包括：电阻TR、电抗TX、电导TG、电纳TB、变压比TK

32210NNsTSVPR，3210100%NNSTSVVX，SVPGNoT3210，SVSIBNNoT3210100%，NNTVVK21

线路的主要参数包括哪几个，掌握参数计算公式和等值电路。单位长度的电阻r,电抗x,电容b Sr/sbeqDDxlg1445.0

12ln20Dll

分裂导线的特点和优点。（1.减少电抗。2，增大电容。3.增加临界电压）

6. 有名单位制和标幺制的概念。（用实际有名单位表示物理量的方法称为有名单位制。）（标幺制是相对单位制的一种，在标幺制中各物理量都用标幺值表示，标幺值等于有名值除以基准值）

7. 标幺值的计算公式，为什么要采用标幺制？（标幺值=实际有名值/基准值）（1.易于比较电力系统各元件的特性及参数，2，采用标幺制能够简化计算公式3.采用标幺制能在一定程度上简化计算工作）

电力系统分析（上）复习提纲

一. 概念

1. 电力系统的定义。

答：生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体称为电力系统。

2. 电力生产的主要特点（电力系统运行的特点）

答：（1）电能不能大量存储；（2）电力系统的暂态过程非常短促；（3）与国民经济的各部门紧密相关。

3. 对电力系统的基本要求。

答：安全、优质、经济地向用户供电及电能生产还必须符合环境保护标准。

（1）保证安全可靠的供电；（2）要有合乎要求的电能质量；

（3）要有良好的经济性； （4）尽可能减小对生态环境的有害影响。

4. 无备用网络和有备用网络分别包括哪几种接线形式，分别适合什么情况和什么负荷类型的供电。

答：无备用网络包括：放射式、干线式、树状式，无备用接线只适用于向第三类负何供电。

有备用网络包括：双回放射式、双回干线式、环网、两端供电式，有备用接线适用于第一类和第二类负荷供电。

5. 变压器的主要参数包括哪几个，掌握参数计算公式和等值电路。

答：变压器主要参数包括：电阻TR、电抗TX、电导TG、电纳TB、变压比TK

变压器的等值电路

32210NNsTSVPR，3210100%NNSTSVVX，SVPGNoT3210，SVSIBNNoT3210100%，NNTVVK21

6. 线路的主要参数包括哪几个，掌握参数计算公式和等值电路。

答：线路的主要参数有：电阻r、电抗x、电纳b、长度l

单位长线路的一相等值电路

Sr/，sbeqDDxlg1445.0，610lg58.7rqeqrDb，12ln20sDll

7. 分裂导线的特点和优点。

答：分裂导线可以增大等值半径，从而提高电晕临界电压，减小电晕损耗、减小电抗、增大电纳。

8. 有名单位制和标幺制的概念。

答：在一般的电路计算中，电压、电流、功率和阻抗的单位分别用V，A，W，Ω表示，这种用实际有名单位表示物理量的方法称为有名单位制

作业：3-1、3-3、3-27、3-31。

3-1. 负荷由发电厂母线经110kV单回线供电，线路长80公里型号为LGJ—95，线间几何均距为5米。发

电厂母线电压，受端负荷，求输出线路的功率损耗及受端电压。（参考1116UkV1510

LSjMVA

2U

答案：，）0.661.847SjMVA

2109.6UkV

G

LGJ—95S80km

3-3.单回220kV架空输电线，长200km，线路单位长度的参数如下：，，00.108/rkm

00.426/xkm

，线路空载运行，末端电压，求线路送端电压。（参考答案：6

02.6610/bSkm

2205UkV

1U

）1200.4UkV

1U

2U

200km 0

LS

3-27．变压器T：SFT—40000/110，，；，，200

KPkW%10.5

KU

042PkW

0%0.7I

TNKK

；线路AC段：，，，线段BC段：，，50lkm

10.27/rkm

10.42/xkm50lkm

10.45/rkm

；线段AB段：，，；各线段的导纳可略去不计；10.41/xkm40lkm

10.27/rkm

10.42/xkm

负荷功率：，；母线D的额定电压为10kV。当B点的运行电2518

LDBSjMVA3020

LDDSjMVA

压时，试求：（1）网络的功率分布及功率损耗；（2）A，B，C点的电压；（3）指出功率分108

BUkV

布点；

参考答案：（1），，127.81223.035

ACSjMVA

226.4920.979

ACSjMVA

，，，129.548618.6193

ABSjMVA

228.535617.0443

ABSjMVA

13.5360.9557

BCSjMVA

，，，23.510.979

BCSjMVA

130.204623.714

CDSjMVA

23020

CDLDSSjMVA