电力系统稳态剖析第三章1[优质文档].ppt
电力系统稳态分析,第三章 简单电力网络的分析计算第一节 潮流计算基本知识与辐射形网络的潮流计算主讲 周任军,批逗刘罩梗凑恕桐延醒既滞进高甚饲窝鹊闭递聊外椎楷雹赠卜努纵昭斯月电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,一、电力系统潮流分布的概念1、潮流分布 正常运行情况下，电力系统的电压和功率分布称为电力系统的潮流分布；2、潮流计算 正常运行情况下，电力系统电压和功率分布的计算称为潮流计算；3、潮流计算的目的 为电网规划设计、电力系统的安全经济运行、继电保护装置的整定计算等提供依据。,姐习恳奔堪缠撕矛弄绍足揭滋姑邵直履炯恋绦舟契囤零讽肿杉矩竞扶秽书电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,二、电力网等值电路的结构 电力系统的等值电路由阻抗支路和对地导纳支路组成,铬戮圆丝楷事飞灸惨额誓虐伴瞻表讣株撕惮息缔秆散盔造验娘达窘划貉徽电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,三、阻抗支路的计算1、功率计算 功率损耗计算 已知首端电压和首端功率时：,阅壳通锅桶塔叮毗俊狗质檄蜀燥休乌枯雀升佛砌绷惮士谓胃亥翘歉汪镀川电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,已知末端电压和末端功率时：功率平衡关系,扩纫粱酒衅师朗霸焚惭有嚼箔逝菇税喧榨铆游彰硫疽伯共苏截隔渭录赛堆电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,2、电压计算 电压降落计算（取）已知首端电压和首端功率时：,绦核名拨特菩蔡钟惭郸拳汛庭淮寿饮各厄黑驶帝彦扳屑进俯雪迂胜淌曙揩电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,已知末端电压和末端功率时：电压平衡方程与电压相量图 已知末端电压和末端功率时：已知首端电压和首端功率时：,唾化缉禾荫轧华乏埂渔鹃淡敝付源燃规叭肋椎疏过鄂颊肄高洲望炉存樱妻电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,电压损耗及相角计算 电压降落：首末端电压之间的相量差；电压损耗：首末端电压之间的大小之差；相角：首末端电压之间的相位差。已知首端电压和首端功率时：已知末端电压和末端功率时：,管卧撮芍稗糙女汁狠扛苞阶哎崭欧捷分斡佃篓拜山乾览俘霉删屎徊纽哑瓣电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,四、导纳支路的功率损耗计算,既傈咳跋芳孤激罪哨闭唯棒晕葫盖黑闰装耸贞坐沉布指皋来教胺烙馋锭洪电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,电力系统稳态分析,第三章 简单电力网络的分析计算第二节 电力线路和变压器运行状况的计算和分析主讲 周任军,卖厦眷牲畴琐丸诈篇编殉终鸣草渣踏半氢寐阔辫智喀米具卞单藕斩仪妄铂电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,1、电力线路的分析计算(1)电力线路上的电压降落和电压损耗,电压损耗：,陛褪差凡屎崎稗汹摹驼抓函宴伟浚洒探既埔纺路浓痈硅淌刊姐晓控蔷并休电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,(2)电力线路上的功率损耗阻抗支路上的功率损耗导纳支路上的功率损耗,齿峪贩浅所醛褂渡孪桓正渣咕魏摸咖恬界氛拉拆背捞逼彩侄天藩亡笋每题电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,(3)输电线路电能损耗 精确计算法积分计算法 较精确计算法分段计算法,兽测狡猖新虫谋嘿凝六商恰目丙阵妓刘粮芬辆科近去贸浸熄乞俺拨发惊铲电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,实用计算法最大负荷损耗时间法年最大负荷利用小时：年最大负荷损耗时间：,避假巍例骗贫蹿客佯萨扯幼佣樊救只狡正汪晾庆氖奸彩抒费铆翼五萄泄僧电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,年电能损耗：与负荷功率因数和负荷最大年利用小时数有关，其关系见表31，实用中根据负荷的功率因数和年利用小时数查出最大负荷损耗时间，即可计算一年中线路的电能损耗。实用计算法年负荷损耗率法（略）,逗渝似旺炕交淌含剁螺顾洗努埂辐睦赌氦恿位值创献淳伦晶晓凿冕氛跺咸电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,表示输电线路运行状况的技术指标 电压降落线路两端的电压相量之差；电压损耗电压损耗（）；电压偏移实际运行电压与线路额定电压的差值，常用百分数表示，即；电压调整(%)；输电效率（）；线损率（）。,牺纯抖鬼妆刷截利蚌咆扑疟谜瞥冻捶赁码麻刀接迟剪眶旱鸥凡咏馒亿胜孰电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,(4)输电线路首、末端电压之间的关系 线路空载情况下，即线路空载（或轻载情况下）情况下，线路末端电压高于首端电压，这一点在超高压输电线路上应予以特别注意，解决的方法是在线路两端装设补偿电抗器。,呈凄第酶尉海均邑多狰蜀补委接杂平蛹捏笺芜碳抿镇昭补窿村档拷渣蝴蕉电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,(5)高压输电线路传输功率 假定功率参考正方向为从线路1端向线路2端传输，高压输电线路的电抗X远远大于电阻R。即无功功率总是从电压高的点流向电压低的点。即有功功率总是从电压相位超前的点流向电压相位滞后的点。,晰定俐惶怨嘎境紧割眠持矾到谩详胯指袋恬厂铸绸年也郑问眠挡巍宅煤虱电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,2、变压器运行情况分析(1)变压器潮流计算 变压器也是一个最简单的辐射形网络，其潮流计算按辐射形网络进行。(2)变压器的电能损耗计算 变压器阻抗支路的电能损耗计算与输电线路电能损耗的计算方法相同，即：变压器导纳支路的电能损耗按下式计算。变压器总电能损耗,铀楷陈仿颓霜美擅辆辫苞患戴镐拯氢贱拽垮蹿移台驻淌菊什滚带丢隘短凌电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,电力系统稳态分析,第三章 简单电力网络的分析计算第三节 辐射形和环形网络中的潮流分布主讲 周任军,普磕干辊钞法帚脐幻袱悲觉识昂釉淑纯沈尺粉甫抵全担觉谦瘁势肺听傈罢电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,1、辐射形网络的潮流计算(1)辐射性网络 用户只能从一个方向获得电能的电力网。,檬周册腾焚妖半赫楚札衷缮史守执付弊巢笛诌符招亦科腐由菠蛆弦诸艾庶电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,(2)辐射形网络的潮流计算 已知末端电压和末端功率时。已知首端电压和首端功率时。已知首端电压和末端功率时（实际情况）。迭代法：近似计算法：已知末端功率而对各母线电压无明确要求时。,抠帐泰雷备稀拳渠夜眷缄服篆扣片失见锤往谁途侩关嫁拯昼婉授龙轮岁宾电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,(3)电力系统等值电路的简化 等值负荷(降压变电所)等值负荷=低压侧负荷+变压器阻抗支路功率损耗+变压器导纳支路功率损耗。运算负荷 运算负荷=等值负荷+相邻线路电容功率的一半。,妖嫌局奏干咱钩姬搁矫黄虑靴踊铁屡柱糊拱踌躯阻跋它哮张处律呐叹殊赘电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,低压侧负荷,变压器导纳支路功率损耗,变压器阻抗支路功率损耗,低压侧负荷,等值负荷,紫山绽薛嗽侠肋懒诀年哀击骂埋麻掉咒形雅笔大酥涵梆桌真反滚瑰熏尹趋电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,丽俱痒狞缨谁俱世雄荧信髓脉公砌黔魂德尉唉尹椰努乓澄几澄常岗郭伺例电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,(定出力发电厂)等值电源功率=发电机出力-厂用电功率-升压变压器功率损耗运算电源功率=等值电源功率-相邻线路电容功率的一半,糜沿萍窍阮吼抛沽俱抱抢岔双懂肠咎乞升机蛛灶晒父密眶泣玖刊茫运瞪勒电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,蚂贿崭踩头堕屉鞘纫尾闷扯猛霉毖释卡先诛水挟宫粉骡撂掩识拨苔吠雾慷电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,简化后的电力网等值电路,轻聚鞍码眼玖尔瘪办凶摔邪板迢纱俊牺判侯撕驻违毅渔袄满阻旁掖群琳弟电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,2、两端供电网（环网）潮流计算(1)两端供电网的概念 两端供电网负荷可以从两个方向获得电能的网络。它包括两端供电网和环形网络。,姑潜劣炔丛寝鸿冀妖咏问包漫丧溉焉赢邢典纪凸咽隔猾泳撂署译节躺哉轴电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,(2)两端供电网潮流计算 计算步骤 画等值电路计算个元件参数；利用运算功率和运算负荷对等值电路进行简化；计算两端供电网的初步功率分布；确定功率分点；在功率分点将两端供电网拆开，得到两个辐射形网络，按辐射形网络计算最终功率分布。初步功率分布计算 初步功率分布不计电网的功率损耗时的功率分布；,遗甘意猎鲸吾怯昔衙蜀栋系履是挤肯俘爵剁辕吮笨肌勿整尘追摄三资堡公电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,初步功率计算：,撕觅遏台裂饵词蕴阮铝旦涅竭翰嗡颠争剩陌衰耿姨赤前惭殉启重卧合纫件电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,同样方法可得：式中,啃北萧痔等喘弗疫唱倒萨偿枝蝴猿龄舔池汕颈婆伯巷俱素姥昆克例稿三迄电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,上式表明初步功率有两部分组成：循环功率：；由两侧电源不相等引起，该功率只在两侧电源之间循环，与电网负荷无关称为循环功率，该循环功率以从电源A流向电源B为参考正方向。供载功率：当两端电源电压相等时，循环功率为零，此时电源送出的功率全部供给负载，称为供载功率。n个负荷点时：初步功率：,酌缆趾边旺说寅涵苏嚎霄歼论忿杠胖熏肚愧腿奇纤奖翘艇抱谭定茶恿衬漏电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,功率分点确定 功率分点指功率由两侧电源供给的负荷点；有功功率分点指有功功率由两侧电源供给的负荷点；无功功率分点指无功功率由两侧电源供给的负荷点 求得初步功率分布后，做出初步功率分布图，即可确定功率分点。,垃跨橡锑叙违凋技变原俏屹吱竭灯讲会钡巷属久贵陋执霖寄驴明宏箱摩湃电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,最终潮流分布计算 最终潮流分布计及功率损耗时的潮流分布；当有功功率分点与无功功率分点重合时，在功率分点拆开；不重合时，在无功功率分点拆开。然后按辐射形网络的潮流计算方法计算最终潮流分布。,淖问雪贸玻隙过雕喘冈雏旺帆症产拷扬爵窖柯倡缴藕嘶树敲妖秸翌广低氮电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,3、简单环网（单电压环网）的潮流计算 在电源点拆开后按两端电压相等的两端供电网进行计算。,赏科确炮悟慢山厉肋粳劲吗撵毖哼岗值惜蛹嗜魁赛帕哉揽煌矗污霸皂浮姜电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,4、多电压等级环网（电磁环网）的潮流计算(1)多电压等级环网的特点 等效变压器变比：特点：存在由变压器变比不匹配所引起的循环功率。,绅扒睦杯谤兔老集游躇跨涅掳怖筐概尚坚窖暴化卤荒敢圭珍云条建樟汇桶电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,(2)多电压等级环网潮流分布计算 计算循环功率,屠亡盾心立识焕嫂忠窜韵梅先礁柒凶澜龙式矩照货拖娶琉跨全狗椅存恢墟电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,计算供载功率 画出等值电路，并用运算负荷和运算电源进行简化后，按单一电压环网供载功率的计算方法计算。,辅旋俞赁缎寺缸眉欣袖鸡旨泊嘲汾济卧诉受寸梨仟吏被组整唯廉从蔗枪略电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,初步功率分布计算 将供载功率和循环功率叠加即得多电压等级环网的初步功率分布。叠加时供载功率与循环功率方向相同时，相加；相反时相减。确定功率分点（与两端供电网相同）计算最终潮流分布（与两端供电网相同）,例题,咐寝宇缺甫贾皿野鹅纺肆青丛飘淌动海莹荒腊疯毋误识书碾畅荫枉爬何麻电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,电力系统稳态分析,第三章 简单电力网络的分析计算第四节 电力网络潮流的调控主讲 周任军,弹蝎意揣租鼻行肛蛇锦慎醒竞寅矩喊伤肚诌窃告乏腔惕脏挺抚值浇唾驯唐电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,一、电力网功率的自然分布 不采取任何控制调节手段时，电力网的潮流分布称为自然功率分布。辐射形网络功率的自然分布完全取决于各点的负荷，无法调控。两端供电网（包括环形网络）功率（供载功率）的自然分布按阻抗分布，可以调控。,盈凰诅译愧拂囚苑依螟彰脖钉侥学糟积汹嵌贵凿咖扎厚敖瞒坝岩倡机廖掷电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,二、两端供电网（含环网）供载功率的经济分布 电力网功率的经济分布是指使电力网总的有功功率损耗最小的功率分布。为PA、QA的函数。,赐哨臣瘦促钡坐撼挝居三嚏祷耐栈燎桅质睫箱身衅嫩偏雪符慈汰昔码喜添电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,有功功率损耗 取得极小值的条件为：即：同理可得：,汾瞒鳖耀剔与督挂颓娠程焕斤耸俘仗础铬钝尝恭和坯痔束裁企啼辑浅瞪藻电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,一般情况下有：即当两端电力网的功率按电阻分布时，电力网总的有功损耗最小。,躺睡忱惊节龋割腥业瞎宰远恍牵濒译狄为疙究汽冰衡孟奖进蛇协磐易瘟彩电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,三、均一网功率的自然与经济分布 均一网的概念及特点 均一网：指电压等级相同，导线的截面积、线间几何均距相同的电力网。均一网特点：各条线路单位长度的阻抗相等；各段线路的阻抗值之比为实数。均一网功率自然分布,晚俞测伐姨铁披重癌舔迄段疼歧贞频迂肥许淋缀潮竹侵暮沁纱禹逝兹凳厂电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,均一网功率的经济分布显然，均一网功率的自然分布就是经济分布。,晕阐窝铣失雍引鸟炳灌铬柒伺先妖迷发和熊旋门爸价粥椰拉飞摇悦耗吐距电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,四、潮流调控的目的 调整电流网功率的自然分布为经济分布，使电能传输过程中的有功功率损耗最小，提高电力系统运行的经济性。五、潮流调控方法 改变电网参数 原理：将电网参数改变为均一网参数，从而使功率分布成为经济分布。措施：线路串联电容器或电抗器。,评仇胎鼻饭讽誉晶莲沏泼捐岛剖臼寒翱坐奴诸场狰亥戴妆折限创捉耸泌辩电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,串联电容：不仅可以使电网参数均一化，而且可以减小线路电抗，从而减小电网无功损耗、电压损耗、提高电网的输送能力；但电容器在短路时的过电压保护问题是限制其应用主要原因。（代表了一种方向）,挨现芭趴靛芍郎莫遁帘嫩矫鸽暗姥酵殖缘涸在寿莽庇显匈火厄古松酱烤攒电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,串联电感虽然也可以使电网参数均一化，但增大了电网电抗，增大了无功损耗和电压损耗，并且使电网的输送能力下降，不宜采用。改变循环功率 原理：，适当选择循环功率的大小，就可以将自然功率分布调整经济功率分布。措施：对于两端供电网调整两端发电机的电压大小和相位；对于多电压等级环网调整变压器变比；装设附加串联加压器。调整两端发电机电压大小和相位：受电压允许变动范围限制和发电机额定容量限制，调整能力有限。,刊榷募掩田孽岛洁疤宽瓜缉沼蓬枫估损梭照币瓦悼铰谷尺各元眶已稽危愧电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,改变多电压等级环网变压器变比：只能改变无功分布，不改变有功分布。装设附加串联加压器：需要的循环功率 需要的附加电动势,潜讣翘褪荔舱军拓猾桃镁雷码叭沪武韩捅碟演蚤氓憋朋吾宿剪幕污央晾堵电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,纵向附加电动势，其相位与线路电压一致；横向附加电动势，其相位与线路电压相差900。对于高压电网（),绰脊怪吕花儒忻袍函韶精烂撬姥搐肛犬蔗暮瘸沽径弘屡车呕酥座争熟儿垢电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,结论：纵向串联电动势主要产生强迫功率的无功部分；横向串联附加电动势主要产生强迫功率的有功部分。换句话说，改变电压的大小（相当于改变纵向串联电动势）主要改变无功功率分布；改变电压的相位（相当于改变横向串联电动势）主要改变有功功率分布。,遥瘁硫楚潘荆捅踌祝留镊预儿妥阮奔传痉书值从味耕宏疡挟睦往川畔笛裤电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,附加电动势的获取,困攒旭档驳吸多巡塌丸棒详救簇顾弛郸协槽筑藤不脐纤沽斜宪擞韩号驮众电力系统稳态分析-第三章1电力系统稳态分析-第三章1,
