华北电力大学,电力系统分析基础第三章

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电力系统分析基础 Power System Analysis Basis (三)主讲人： 主讲人：栗然

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第三章 简单电力网络的计算和分析潮流计算的目的及内容电力网计算(潮流计算) 稳态计算——不考虑发电机的参数—电力网计算(潮流计算) 给定 潮流计算 求负荷( , ) 负荷(P,Q) 发电机(P,V) 发电机( , ) 各母线电压 各条线路中的功率及损耗

计算目的

用于电网规划—选接线方式、电气设备、 用于电网规划 选接线方式、电气设备、导线截面 用于运行指导—确定运行方式、供电方案、 用于运行指导 确定运行方式、供电方案、调压措施 用于继电保护—整定、 用于继电保护 整定、设计2

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第三章 简单电力网络的计算和分析1. 电力线路和变压器的运行状况的计算和 分析 2. 简单电力网络的潮流分布 3. 电力网络潮流的调整控制

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预备知识负荷的表示* & =U I ∴ S &

& U =U e

jα

& I =I e

jβ

j(α β) jφ & Q S = U I e = U I e = U I cosφ+ jU I sinφ

= P + jQ

& & S = 3S = 3U I cosφ+ j 3U I sinφ = P + jQ负荷一般以功率表示： 负荷一般以功率表示：单位S=2

P(kw)、 Q(kvar)、 (kva) ( )、 ( )、S( )、 )2

(P +Q)

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3.1电力线路和变压器运行状况的计算和分析 §3.1电力线路和变压器运行状况的计算和分析

一、电力线路运行状况的计算和分析1、电力线路功率的计算 & 已知： 首端功率S 已知：首端电压 U 1 ,首端功率S1=P1+jQ1,以及线路 参数。 参数。 线路中的功率损耗、末端电压和功率。 求：线路中的功率损耗、末端电压和功率。 解过程：从首端向末端推导。 解过程：从首端向末端推导。 ~ ~ ~ ~ S′ S′ 1 2 S 1)首端导纳支路的功率 SY 11

1

2

~ S2

~ S y1

& U & Y U1 Y & & 1 = 3 = ( U1) U1 2 3 2 3 1 1 & & = G U 12 jB U 12 2 2 = P y 1 j Q y 1

Z

& U1

~ SY 1

Y/2

Y/2

~ SY2

& U2

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2) 阻抗支路首端功率

~' ~ ~ ' S1 = S1 S y 1 = (P1 + jQ1 ) ( Py 1 j Q y 1 ) = P1' + jQ13) 阻抗支路中损耗的功率2 ~' ~' ' S1 S1 ~ S1 Z = Z Sz = 3 U 3U 3U & & 1 1 1 ' ' ' P1'2 + Q12 P1'2 + Q12 P1'2 + Q12 (R + jX ) = 2 R + j 2 X = 2 U1 U1 U1

= PZ + j QZ

4) 阻抗支路末端功率

~' ~' ~ ' ' S 2 = S1 S Z = P1' + jQ1 ( PZ + j Q Z ) = P2' + jQ2

(

)

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5) 末端导纳支路的功率 *

1 ~ Y & & S y 2 = U 2 U 2 = GU 2 2

2 2

1 jBU 2

2 2

= P y 2 j Q y 2

6) 末端功率 ~ ~' ~ ' S 2 = S 2 SY 2 = P2' + jQ 2 Py 2 j Q y 2 = P2 + jQ 2

(

) (

)

2、电力线路电压的计算 、

& & & 电压降落 dU = U 1 U 2~' * '

S1 P1' jQ1 & & & U 2 = U1 Z = U1 (R + jX ) 令： & 1 = U 1∠00 U U & 1 U1 ' ' P1' R + Q1 X P1' X Q1 R j = (U 1 U ) jδ U = U1 U1 U1

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其幅值为： 其幅值为：

U2 = 相角为： 相角为：

(U 1 U )

2

+ (δ U )

2

& &U 1 U

δU 1 δ = tg U 1 UU2

δ

& & δU dU

简化为： 简化为：≈

(δ U )2 (U 1 U ) +2U 1

& U2 U′ &

& δU′

3、从末端向始端推导 已知：末端电压U 末端功率S 以及线路参数。 已知：末端电压U2,末端功率S2=P2+jQ2,以及线路参数。 求：线路中的功率损耗、始端电压和功率。 线路中的功率损耗、始端电压和功率。

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功率的求取与上相同，注意功率的流向。 功率的求取与上相同，注意功率的流向。 U 2 = U 2 ∠00 电压的求取应注意符号， 电压的求取应注意符号，令：& & U 1 = (U 2 + U ′ ) + j δU ′

P2' R + Q 2' X P2' X Q 2' R , δU ′ = U ' = U2 U2 U1 =

(U

2

+ U

' 2

) + (δ U )

' 2

, δ = tg

1

δU ' U 2 + U '

4、电压质量指标 、 1)、电压降落：指线路始末两端电压的相量差。为相量。 1)、电压降落：指线路始末两端电压的相量差。为相量。 2)、电压损耗：指线路始末两端电压的数值差。为数值。 2)、电压损耗：指线路始末两端电压的数值差。为数值。 标量以百分值表示： 标量以百分值表示： 电压损耗 % =U 1 U 2 × 100% UN

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3)、电压偏移： 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。为数值。标量以百分值表示： 数值差。为数值。标量以百分值表示：U 1 U N × 100% UN 末端电压偏移 % = U 2 U N × 100% UN

始端电压偏移 % =

4)、电压调整：指线路末端空载与负载时电压的数值差。 )、电压调整：指线路末端空载与负载时电压的数值差。 电压调整 为数值。标量以百分值表示： 为数值。标量以百分值表示：U 20 U 2 × 100% 电压调整 % = U 20

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5、电力线路上的电能损耗方法一： 方法一：年负荷损耗率法 1)、最大负荷利用小时数T 1)、最大负荷利用小时数Tmax:指一年中负荷消费的电 除以一年中的最大负荷Pmax Pmax, 能W除以一年中的最大负荷Pmax,即：

Tmax = W / Pmax2)、年负荷率：一年中负荷消费的电能W除以一年中的最 2)、年负荷率：一年中负荷消费的电能W 大负荷Pmax 8760h的乘积 Pmax与 的乘积， 大负荷Pmax与8760h的乘积，即：

k my

PmaxT max T max = W / ( 8760Pmax ) = = 8760Pmax 8760

3)、年负荷损耗率： 3)、年负荷损耗率：全年电能损耗除以最大负荷时的功 率损耗与8760h的乘积， 8760h的乘积 率损耗与8760h的乘积，即：

k ay = W z / 8760 Pmax) (

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4)、线路年

负荷损耗率与年负荷率的近似关系 、

kay = Kkmy + ( 1 K )k5)、计算过程： 5)、计算过程：

2 my

K为经验数值。一般取K=0.1~0.4,kmy较低时取较小数值。 为经验数值。一般取 为经验数值 ~ , 较低时取较小数值。Tmax kmy kay W 最大负荷的潮流计算 Pmax W = 8760 kay Pmax

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方法二： 方法二：最大负荷损耗时间法 1)、最大负荷损耗时间：全年电能损耗除以最大功率损耗， 1)、最大负荷损耗时间：全年电能损耗除以最大功率损耗， 即：

τ max = W z / Pmax2)、计算过程： 2)、计算过程：

T max , cos → τ max W z = Pmax × τ max

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6、电 …… 此处隐藏：2447字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……