电力系统分析第二章-新课件.ppt

1、电力系统分析电力系统分析第二章 简单电力系统的分析和计算第二章 简单电力系统的分析和计算2.5 2.5 电力线路导线截面积的选择电力线路导线截面积的选择2.3 2.3 电力网络的潮流分布计算电力网络的潮流分布计算2.2 2.2 电能损耗电能损耗2.1 2.1 网络元件中的电压降落和功率损耗网络元件中的电压降落和功率损耗2.4 2.4 网络变换网络变换2.1 网络元件中的电压降落和功率损耗 是电力系统稳态分析的主要方法，其实质是求解表述电力网络变量关系的。电力系统稳态分析的目的：确定系统各处和电力网的，即潮流分布。潮流计算主要是确定电压与功率的分布，因此潮流计算主要是确定电压与功率的分布，因此用

2、功率代替用功率代替电流电流 可得：可得：2.1 网络元件中的电压降落和功率损耗1221dU=U-U=U+jU=(R+jX)I=(R+jX)I一、网络元件中的电压降落一、网络元件中的电压降落1 1电压降落：串联阻抗元件首末两端电压的电压降落：串联阻抗元件首末两端电压的相量差相量差 。为电压降落纵分量；为电压降落纵分量；U 为电压降落横分量。为电压降落横分量。U；1111122222S=U I=P+jQ S=U I=P+jQ；121212SSdU=I Z=(R+jX)dU=I Z=(R+jX)UU 2.1 网络元件中的电压降落和功率损耗111111111P-jQP R+Q XP X-Q RdU=(

3、)(R+jX)=+jUUU；2121-UU=U-dU =arctgU-U 111U=U0=U 以以 为基准，即为基准，即1U 1S2S1I2I1 2Z R jX dU1U2U1221U2UdUUj U相量图相量图2.1 网络元件中的电压降落和功率损耗222222222P-jQP R+Q XP X-Q RdU=()(R+jX)=+jUUU；1212UU=U+dU =arctgU+U 以以 为基准，即为基准，即2U 222U=U0=U1S2S1I2I1 2Z R jX dU1U2U1211U2UdUUj U相量图相量图2.1 网络元件中的电压降落和功率损耗，1111111122222222P R+

4、Q XP X-Q RU=U=UUP R+Q XP X-Q RU=PR+QXU=U PX-QRU=U=UUU 电压降落统一表达式：电压降落统一表达式：说明说明2：单位：阻抗：单位：阻抗；电压；电压kV；功率功率MVA、MW、Mvar。说明说明1 1：在采用有名制进行计算时，借用单相电路进行三相计：在采用有名制进行计算时，借用单相电路进行三相计 算，即算，即 为节点为节点1 1、2 2的线电压相量，的线电压相量，为支路为支路1212两侧两侧 的三相复功率。的三相复功率。、12UU、12SS2.1 网络元件中的电压降落和功率损耗12NU-U%100%U电电压压损损耗耗 NNU-U%=100%U电电压

5、压偏偏移移计算公式的简化：计算公式的简化：，PR+QXQXU=U=UUPX-QRPXU=U=UU即即 元元 件件 两两 端端 电电 压压 大大 小小 之之 差差 取取 决决 于于 无无 功功 功功 率率即即 元元 件件 两两 端端 电电 压压 相相 角角 之之 差差 取取 决决 于于 有有 功功 功功 率率 高压输电线路的特性高压输电线路的特性 XR，可令，可令R 0，则：，则：2 2、其他电压质量指标：、其他电压质量指标：12PR+QXU-UU 110kV以下系统横分量以下系统横分量U可略去不计，则：可略去不计，则：两点间电压模值之差，常用百分数表示；两点间电压模值之差，常用百分数表示；线路

6、始、末端电压与线路额定电压数值之差，常用线路始、末端电压与线路额定电压数值之差，常用 百分数表示。百分数表示。2.1 网络元件中的电压降落和功率损耗22S12112212S=S-S=I Z=I Z2222121212SSI=I=UU22211121P+QI=U22222222P+QI=U222S12SS2P+QS=I Z=P+jQ=(R+jX)U1 1、串联阻抗支路功率损耗的计算：、串联阻抗支路功率损耗的计算：二、网络元件中的功率损耗二、网络元件中的功率损耗 111U=U0=U 以以 为基准，即为基准，即1U 以以 为基准，即为基准，即2U 222U=U0=U2.1 网络元件中的电压降落和功率

7、损耗22PPPS=U Y=P+jQ=U(G-jB)2 2、并联导纳支路功率损耗的计算：、并联导纳支路功率损耗的计算：注：无功注：无功 QP 的正负与电纳的正负与电纳 B 的正负相反。的正负相反。UY G jB PS、1122SUSU正向计算：已知正向计算：已知 、2211SUSU反向计算：已知反向计算：已知正反向计算原理完全相同，逐步递推即可，只是推算方向不同。正反向计算原理完全相同，逐步递推即可，只是推算方向不同。3 3、电力线路的功率损耗计算：、电力线路的功率损耗计算：2.1 网络元件中的电压降落和功率损耗、2211SUSU以反向推算为例：以反向推算为例：1S2SS1SS2S2PS1PS2

8、BjRjXSS1U2U122Bj222U=U0=U 已知已知 ，设，设、22SU2P22S22P222S1S2SS2S2S221S1P1S2S2S2S21211222P11BS=-jUS=S+S2S=S+SP+QS=(R+jX)U S=S+SP R+Q XP X-Q RdU=+jU=U+dU=UUUBS=-jU22.1 网络元件中的电压降落和功率损耗（）（）R+jX=0.105+j0.409210=22.05+j85.29（）-6-4B2.78 10210=2.919 10S221S2SS1SS2S2PS1PS2BjRjXSS1U2U122Bj例题例题2-12-1：一条一条220kV的架空输电

9、线路，长度为的架空输电线路，长度为210km，单位长，单位长度的线路参数为：度的线路参数为：；线路末端负荷为线路末端负荷为100MW，末端电压为，末端电压为209kV。试。试求线路首端的电压和功率。求线路首端的电压和功率。6111r0.105/km0.409/km2.78 10 S/kmxb，cos0.92解：由题意，首先求线路参数并作等效图如图所示：解：由题意，首先求线路参数并作等效图如图所示：，2P=100MWcos=0.92线路末端已知：线路末端已知：（）22sin0.392Q=P=100=42.6 Mvarcos0.92则则2.1 网络元件中的电压降落和功率损耗（）2-42P22BS=

10、-jU=-j2.919 10209=-j12.75 Mvar2（）（）S22P2S=S+S=100j42.6-j12.75=100j29.85 MVA（）（）（）2222S2S2S222P+Q100+29.85S=R+jX=22.05+j85.89=5.49+j21.41 MVAU209（）（）（）S1S2SS=SS=100j29.85+5.49+j21.41=105.49j51.26 MVA（）（）oS2S2S2S21222P R+Q XP X-Q RU=U+j=209+22.82+j37.95=234.9 9.3kVUU（）2-42P11BS=-jU=-j2.91910234.9=-j16

11、.1 Mvar2（）（）1S1P1S=S+S=105.49j51.26-j16.1=105.49j35.16 MVA22U=U0=209kV 设设首先计算线路末端功率：首先计算线路末端功率：线路阻抗功率损耗：线路阻抗功率损耗：线路首端电压：线路首端电压：线路首端功率：线路首端功率：，1S2SS1SS2S2PS1PS2BjR jXSS1U2U122Bj2.1 网络元件中的电压降落和功率损耗()()、2P1S11P222S1SS1S1S2221S1S1S1S1212211S=G+jB US=S-SS=S-SP+QS=R+jX S UUP R+Q XP X-Q RdU=+jU=U-dU=UUU4 4

12、、变压器的功率损耗计算：、变压器的功率损耗计算：正反向计算原理完全相同，逐步正反向计算原理完全相同，逐步递推即可，只是推算方向不同。递推即可，只是推算方向不同。111U=U0=U 以正向计算为例：；设、1122SUSU、1122SUSU正向计算：已知正向计算：已知 、2211SUSU反向计算：已知反向计算：已知例题例题2-2：一台型号为：一台型号为SFL1-31500/110，变比为，变比为110/11kV的降压的降压变压器，已知始端电压为变压器，已知始端电压为108kV，输入功率为，输入功率为20j15MVA，其，其归算到归算到110kV侧参为：侧参为：。试求变压器末端电压和功率。试求变压器

13、末端电压和功率。-6=2.32 X=40.3,G=2.5710S,-6=18.210 S2.1 网络元件中的电压降落和功率损耗解：设解：设 ，11U=U0=108kV 1S=20j15MVA（）（）（）S11PS=S-S=20j15-0.03+j0.21=19.97j14.79 MVA首先计算导纳支路功率损耗：首先计算导纳支路功率损耗：（）（）（）2PTT1-62S=G+jBU=2.57+j18.210108=0.03+j0.21 MVA2.1 网络元件中的电压降落和功率损耗阻抗中功率损耗：阻抗中功率损耗：()()（）2222S1S1STT221P+Q19.97+14.79S=R+jX=2.3

14、2+j40.3=0.12+j2.13 MVAU108（）（）（）2S1SS=SS=19.97j14.79-0.12+j2.13=19.85j12.66 MVA变压器末端输出功率：变压器末端输出功率：（）（）oS1TS1TS1TS1T2111P R+Q XP X-Q RU=U-+j=108-5.95+j7.13=102.3-4 kVUU变压器末端电压：变压器末端电压：（）oo22T11U=Uk=102.3-4=10.23-4kV110末端实际电压：末端实际电压：o2U=10.23-4 kV2S=19.85j12.66MVA因此，变压器末端电压和输出功率：因此，变压器末端电压和输出功率：，2.1

15、网络元件中的电压降落和功率损耗三、运算负荷和运算功率：关于变电所和发电厂的简化计算三、运算负荷和运算功率：关于变电所和发电厂的简化计算 111yS=P+j(Q-Q)111S=P+jQ222S=P+jQyyS=jQ-211SSS负负荷荷功功率率等等值值负负荷荷功功率率运运算算负负荷荷(a a)变电所变电所122SSS电电源源功功率率等等值值电电源源功功率率运运算算功功率率111S=P+jQ222S=P+jQyyS=-jQ222yS=P+j(Q+Q)G（b b）发电厂）发电厂2.2 电能损耗最大负荷损耗时间最大负荷损耗时间max：全年电能损耗：全年电能损耗W除以最大负除以最大负荷时的功率损耗荷时的

16、功率损耗Pmax，即：，即：。maxmax=W/P 一、线路中电能损耗：一、线路中电能损耗：2.2 电能损耗21P%=100%P输输电电效效率率zz12zWW%=100%=100%WW+W线线损损率率指线路末端输出有功功率与线路始端输入有功功率指线路末端输出有功功率与线路始端输入有功功率 的比值，常以百分数表示：的比值，常以百分数表示：线路上损耗的电能与线路始端输入的电能的比值。线路上损耗的电能与线路始端输入的电能的比值。二、变压器中电能损耗：二、变压器中电能损耗：包括电阻中的铜耗和电导中铁耗两部分包括电阻中的铜耗和电导中铁耗两部分。2.3 电力网络的潮流分布计算 由已知电气接线由已知电气接线

17、 图作出等值电路；图作出等值电路；简化等值电路；简化等值电路；用逐段推算法从用逐段推算法从 一端向另一端逐一端向另一端逐 个元件地确定电个元件地确定电 压和功率传输。压和功率传输。一、简单开式网络潮流分布计算简单开式网络潮流分布计算:1 1、基本步骤：、基本步骤：2.3 电力网络的潮流分布计算潮流计算分析以简化等值电路（潮流计算分析以简化等值电路（c c）为例进行分析：）为例进行分析：已知同一节点的电压和功率时，逐段推算潮流分布；已知同一节点的电压和功率时，逐段推算潮流分布；已知不同节点的电压和功率时，循环往返推算潮流分布；已知不同节点的电压和功率时，循环往返推算潮流分布；2.3 电力网络的潮

18、流分布计算 已知已知 ；设；设 ，则：，则：、44SU 444U=U0=U2 2、已知同一节点的电压和功率时，逐段推算潮流分布：、已知同一节点的电压和功率时，逐段推算潮流分布：2.3 电力网络的潮流分布计算 已知已知 ；设；设 ，则：，则：、11SU 111U=U0=U2.3 电力网络的潮流分布计算例题例题2 24 4：如图所示电力系统，相关参数已标注在图中。如如图所示电力系统，相关参数已标注在图中。如要求变压器低要求变压器低压侧电压为压侧电压为36kV36kV，试计算电源处母线电压及输入功率。，试计算电源处母线电压及输入功率。2.3 电力网络的潮流分布计算解：根据已知条件求得解：根据已知条件

19、求得 Z12=ZL，Z23=ZT，Y10=Y20=jBL/2设设 ，33U=U0=102.86kV 3LDS=S=15j11.25MVA（）33T110U=Uk=36=102.86 kV38.5节点节点3侧实际电压归算到侧实际电压归算到110kV侧：侧：2.3 电力网络的潮流分布计算（）（）222233232323223P+Q15+11.25S=(R+jX)=4.93+j63.5=0.16+j2.11 MVAU102.86（）（）（）2323S=S+S=15+j11.25+0.16+j2.11=15.16j13.36 MVA阻抗阻抗Z23中功率损耗中功率损耗（）（）o3233233233232

20、333PR+QXPX-QRU=U+j=102.86+7.66+j8.72=110.86 4.5 kVUU节点节点2的电压的电压（）2-42L202jBS=-U=-j1.1 10110.86=-j1.35 Mvar2导纳支路导纳支路Y20功率损耗功率损耗（）（）（）（）22200S=S+S+S=15.16+j13.36+0.06+j0.6+-j1.35=15.22j12.61 MVA2.3 电力网络的潮流分布计算（）（）222222121212222P+Q15.22+12.61S=(R+jX)=21.6+j33=0.69+j1.05 MVAU110.86阻抗阻抗Z12中功率损耗中功率损耗（）（）

21、oo2122122122121222PR+QXPX-QRU=U+j=110.86 4.5+6.72+j2.07=117.61 5.5 kVUU节点节点1 1的电压的电压（）2-42L101jBS=-U=-j1.1 10117.61=-j1.52 Mvar2（）（）（）（）111021210S=S+S=S+S+S=15.22j12.61+0.69+j1.05+-j1.52=15.91+j12.14 MVA导纳支路导纳支路Y10功率损耗：功率损耗：o1U=117.61 5.5 kV结果：电源处母线电压为结果：电源处母线电压为1S=15.91+j12.14MVA输入功率为输入功率为2.3 电力网络的

22、潮流分布计算2 2）根据）根据 ，按照将电压和功率由已知节点向未知节点，按照将电压和功率由已知节点向未知节点 逐段交替递推的方法，可得逐段交替递推的方法，可得 ；、(0)(0)44SU、(1)(1)11SU1 1）若已知）若已知 ，记为，记为、(0)(0)41SU，假设节点，假设节点4 4电压为电压为 ；、41SU(0)4U3 3）需进行往返反复推算，直至满足精度要求。示意如下：）需进行往返反复推算，直至满足精度要求。示意如下：3 3、已知不同节点的电压和功率时，循环往返推算潮流分布：、已知不同节点的电压和功率时，循环往返推算潮流分布：2.3 电力网络的潮流分布计算 说明说明1 1：该计算已属

23、迭代范畴。：该计算已属迭代范畴。往或返推算时，均采用已知节点电压或功率；即：(0)(0)41SU、2.3 电力网络的潮流分布计算 说明说明2 2：在实际工程应用中，往往认为一次往返计算便可得足：在实际工程应用中，往往认为一次往返计算便可得足 够精度结果的潮流分布，即：够精度结果的潮流分布，即：注意：注意：一返过程只是为了得到末端电压，不需再进行功率分布推一返过程只是为了得到末端电压，不需再进行功率分布推算，直接利用一去过程的功率计算结果推算电压降落既可得电压算，直接利用一去过程的功率计算结果推算电压降落既可得电压分布结果。分布结果。2.3 电力网络的潮流分布计算例题例题2-5：如图所示简单系统

24、，额定电压为：如图所示简单系统，额定电压为110kV双回输电线路，双回输电线路，长度为长度为80km，其单位长度参数为：，其单位长度参数为：，变电所装有两台容量为，变电所装有两台容量为15MVA 的变压器，的变压器，变比为变比为110/11kV，2台并联后归算到台并联后归算到110kV侧参数为：侧参数为：，；若线路首端实际运若线路首端实际运 行电压为行电压为121kV，。试计算试计算线路始端输入功率和变压器末端电压（忽略电压降落横分量）。线路始端输入功率和变压器末端电压（忽略电压降落横分量）。TR=3.44，LD2LD3S=30+j12MVA S=20+j15MVA-6b=2.7410S/km

25、，-6-5TTTX=42.35G=6.710 SB=8.68 10 S，r=0.21/kmx=0.416/km2.3 电力网络的潮流分布计算解：输电线路的等值电阻、电抗和电纳分别为：解：输电线路的等值电阻、电抗和电纳分别为：；L1L1-64L11111R=r L=80 0.21=8.4 X=xL=80 0.416=16.642222B1=2b L=80 2.74 10=2.192 10S22（）03U=110kV一去过程：一去过程：设设（）03LD3S=S=20j15MVA，已知，已知，12L23T1020L20TZ=ZZ=ZY=Y=jB/2Y=Y等值电路等值电路:2.3 电力网络的潮流分布计

26、算（）（）222233232323223P+Q20+15S=(R+jX)=3.44+j42.35=0.18+j2.19 MVAU110（）（）（）2323S=S+S=20+j15+0.18+j2.19=20.18j17.19 MVA阻抗阻抗Z23中功率损耗中功率损耗（）323323233P R+Q X203.44+1542.35U=U+=110+=116.4 kVU110节点节点2的电压的电压（）（）（）2-6220TT2S=G+jBU=6.7+j86.810116.4=0.09+j1.18 MVA（）2-42L202jBS=-U=-j2.19210116.4=-j2.97 Mvar2（）（）

27、（）（）（）2220LD220S=S+S+S+S=20.18+j17.19+0.09+j1.18+30+j12+-j2.97=50.27j27.4 MVA导纳支路导纳支路Y20、Y20功率损耗功率损耗2.3 电力网络的潮流分布计算一返过程：一返过程：根据推算出的各段功率分布和已知的根据推算出的各段功率分布和已知的 ，计算节点计算节点2 2、3 3的电压，不需要重新推算各段功率分布。的电压，不需要重新推算各段功率分布。（）01U=121kV（）（）222222121212222P+Q50.27+27.4S=(R+jX)=8.4+j16.64=2.03+j4.03 MVAU116.4（）（）（）1

28、212S=S+S=50.27j27.4+2.03+j4.03=52.3j31.43 MVA阻抗阻抗Z12中功率损耗中功率损耗（）212212122P R+Q X50.278.4+27.416.64U=U+=116.4+=123.94 kVU116.4节点节点1 1的电压的电压（）2-42L101jBS=-U=-j2.19210132.94=-j3.37 Mvar2（）（）（）1110S=S+S=52.3j31.43+-j3.37=52.3+j28.06 MVA导纳支路导纳支路Y10功率损耗功率损耗2.3 电力网络的潮流分布计算（）112112211P R+Q X52.3 8.4+31.43 1

29、6.64U=U-=121-=113.05 kVU121（）223223322P R+Q X20.183.44+17.19 42.35U=U-=113.05-=106 kVU113.05（）01U=121kV（）1S=52.3j31.43 MVA由由和和计算计算U22U=113.05kV（）2S=20.18j17.19 MVA由由和和计算计算U3（）33T11U=Uk=106=10.6 kV110U3实际电压为实际电压为（）1S=52.3+j28.06 MVA线路首端输入功率为线路首端输入功率为3U=10.6kV变压器末端实际电压为变压器末端实际电压为作业题：作业题：有一回电压等级为有一回电压等

30、级为110kV的输电线路：的输电线路：；末端接一台变比为末端接一台变比为110/11/kV的降压变压器，其归算到的降压变压器，其归算到110kV侧侧的参数为：的参数为：。如图所示：（如图所示：（A、B、C分别表示三个节点，忽略电压降落横分分别表示三个节点，忽略电压降落横分量），试求：量），试求：若要求若要求C点电压为点电压为12kV，试计算，试计算A点电压和输点电压和输入功率（计算过程只写计算公式，注意标清楚各量的下标）。入功率（计算过程只写计算公式，注意标清楚各量的下标）。若若 A 点实际电压为点实际电压为115kV，求，求B、C两点实际电压（两点实际电压（要求有要求有计算结果）。计算结果）

31、。，11r=0.2/km x=0.4/km，-6-5TTTTR=2.32 X=40.3 G=2.57 10 S B=1.82 10 S2.3 电力网络的潮流分布计算1 1、基本步骤：、基本步骤：计算运算负荷和运算功率，得到计算运算负荷和运算功率，得到；且不考虑各元件损耗，计算且不考虑各元件损耗，计算；按初步功率公布结果按初步功率公布结果为两个开式网络，分别按开式网络潮流计算方法（上为两个开式网络，分别按开式网络潮流计算方法（上次课内容）计算潮流分布。次课内容）计算潮流分布。2.3 电力网络的潮流分布计算一、闭式网络潮流分布计算：闭式网络潮流分布计算：1 1）简单环网的初步功率分布计算：）简单环

32、网的初步功率分布计算：以最简单的单一环网为例，主要由一个电源供电。以最简单的单一环网为例，主要由一个电源供电。2 2、闭式网络的初步功率分布计算：、闭式网络的初步功率分布计算：思考：计算初思考：计算初步功率分布的步功率分布的目的是什么？目的是什么？2.3 电力网络的潮流分布计算 根据网络接线图及各元根据网络接线图及各元件参数计算等值电路并化简，件参数计算等值电路并化简，得仅含串联阻抗元件的等值得仅含串联阻抗元件的等值电路。电路。2.3 电力网络的潮流分布计算12 a23a231a23NNZ I+Z(I-I)+Z(I-I-I)=0SSI=UU12a23a231a23Z S+Z(S-S)+Z(S-

33、S-S)=023312313a122331(Z+Z)S+Z SS=Z+Z+ZSa为流经阻抗为流经阻抗Z12 的功率，的功率，Sb为流经阻抗为流经阻抗Z31的功率。的功率。23123122b122331(Z+Z)S+Z SS=Z+Z+Z同理可得：同理可得：2.3 电力网络的潮流分布计算 Sa、Sb的计算即初步功率计算，其关系可用一个的计算即初步功率计算，其关系可用一个表示（即两端电压相等）：表示（即两端电压相等）：23312313a1223312233(Z+Z)S+Z SS=Z+Z+ZZ S+Z S=Z23123122b1223312233(Z+Z)S+Z SS=Z+Z+ZZ S+Z S=Z 计

34、算结果的校验：计算结果的校验：ab23S+S=S+S2.3 电力网络的潮流分布计算，mmmmabS ZS ZS=S=ZZ 其中其中m 为除所流出为除所流出功率节点外的其余功率节点外的其余各节点。各节点。abmS+S=S计算结果的校验：计算结果的校验：2）两端供电网络的初步功率分布计算（两端电压不相等）：）两端供电网络的初步功率分布计算（两端电压不相等）：回路电压为回路电压为0的单一环网等值于两端电压大小相等、相位的单一环网等值于两端电压大小相等、相位 相同的两端供电网络；相同的两端供电网络；两端电压大小不相等、相位不相同的两端供电网络，可两端电压大小不相等、相位不相同的两端供电网络，可 等值于

35、回路电压不为等值于回路电压不为0的单一环网。的单一环网。2.3 电力网络的潮流分布计算12a23a231a23NZ S+Z(S-S)+Z(S-S-S)=UdU23342343Na122334122334(Z+Z)S+Z SUdUS=+Z+Z+ZZ+Z+Z 与回路电压为与回路电压为0的环网相比的环网相比,不同不同在于循环功率在于循环功率SC的出现。的出现。32213212Nb122334122334(Z+Z)S+Z SUdUS=-Z+Z+ZZ+Z+Z 同理：同理：循环功率SCa.求得网络功率分布后，确定其求得网络功率分布后，确定其以及以及；b.在在，将环形，将环形网络看成两个射形开式网络；由功率

36、分点开始，分别从其两侧网络看成两个射形开式网络；由功率分点开始，分别从其两侧逐段向电源端推算电压降落和功率损耗。逐段向电源端推算电压降落和功率损耗。2.3 电力网络的潮流分布计算3 3、闭式网络的分解及潮流分布计算（以简单单一环网为例）：、闭式网络的分解及潮流分布计算（以简单单一环网为例）：1 1）基本思路）基本思路2 2）功率分点）功率分点网络中某些节点的功率是由两侧向其流动的；分为有功分点和网络中某些节点的功率是由两侧向其流动的；分为有功分点和无功分点，分别用无功分点，分别用“”和和“”表示。表示。当有功分点和无功分点不一致时，常常在当有功分点和无功分点不一致时，常常在解开网络。解开网络。

37、一般情况下，功率分点总是该网络的最低电压点；一般情况下，功率分点总是该网络的最低电压点；讨论：当有功分点讨论：当有功分点和无功分点不一致和无功分点不一致时，将在哪一个分时，将在哪一个分点解开网络？点解开网络？设全网都为额定电压设全网都为额定电压UN，从无功分点，从无功分点3开始，以开始，以 为为推算始端，分别向推算始端，分别向1和和1方向推算：方向推算：N23NbS,US,U2.3 电力网络的潮流分布计算23a223b3S=S-SS+S=S 3 3）网络的分解和潮流计算：）网络的分解和潮流计算：2.3 电力网络的潮流分布计算补充例题：补充例题：如图所示：已知闭式网参数如下：如图所示：已知闭式网

38、参数如下：，；负荷参数：；负荷参数：，；试求闭式网络潮流分布及；试求闭式网络潮流分布及B点电压。点电压。（A、B、C分别表示三个节点，忽略电压降落横分量）分别表示三个节点，忽略电压降落横分量）1Z=2+j4BS=10+j5MVA，23Z=3+j6Z=4+j8CS=30+j15MVA2.3 电力网络的潮流分布计算解：将简单环网等效成等值两端供电网络：解：将简单环网等效成等值两端供电网络：23B3CA123(Z+Z)S+Z SS=21.11+j10.56(MVA)Z+Z+Z12C1BA123(Z+Z)S+Z SS=18.89+j9.44(MVA)Z+Z+Z1、初步功率计算：、初步功率计算：AABC

39、S+S=(21.11+j10.56)+(18.89+j9.44)=40+j20=S+S 验证：验证：2、网络的分解：由初步功率结果可知，、网络的分解：由初步功率结果可知，C点为功率分点，在点为功率分点，在 节点节点C将网络分解成两个开式网络；将网络分解成两个开式网络；2.3 电力网络的潮流分布计算23ABS=S-S=21.11+j10.56-(10+j5.56)=11.11+j5.56(MVA)NU=110kV3 3、潮流分布计算：设、潮流分布计算：设一去过程：一去过程：利用利用 从功率分点从功率分点C分别向分别向A和和A推算推算23NANS,US,U a）2222AA33322N1A3P+Q

40、18.89+9.44S=R+jX=(4+j8)=0.15+j0.29(MVA)U110S=S+S=19.04+j9.73(MVA)AS=18.89+j9.44(MVA)2.3 电力网络的潮流分布计算 b）2222232322222NB232BBB2222BB11122N1B1P+Q11.11+5.56S=R+jX=(3+j6)=0.04+j0.08(MVA)U110S=S+S=11.15+j5.64(MVA)S=S+S=21.15+j10.64(MVA)P+Q21.15+10.64S=R+jX=(2+j4)=0.09+j0.19(MVA)U110S=S+S=21.24+j10.83(MVA)一

41、返过程：一返过程：利用一去过程功率分布计算结果推算利用一去过程功率分布计算结果推算2.3 电力网络的潮流分布计算（a）利用）利用 和和 计算节点计算节点C电压电压AU=110kV1S=19.04+j9.73MVA1313CAAP R+Q X19.044+9.738U=U-=110-=108.6kVU110（b）利用）利用 和和 计算节点计算节点B电压电压AU=110kV1S=21.24+j10.83MVA1111BAAP R+Q X21.242+10.834U=U-=110-=109.22kVU110利用利用 和和 计算节点计算节点C电压电压BU=109.22kVBS=11.15+j5.64M

42、VAB2B2CBBP R+Q X11.153+5.649U=U-=109.22-=108.45kVU109.22近似取近似取cU=108kV 2.3 电力网络的潮流分布计算2.3 电力网络的潮流分布计算二、电力网络潮流的调整手段：二、电力网络潮流的调整手段：串联电容：串联电容：抵偿线路的感抗，将其串联在环网中阻抗相对过大抵偿线路的感抗，将其串联在环网中阻抗相对过大的线路上，可起转移其他重载线路上流通功率的作用。的线路上，可起转移其他重载线路上流通功率的作用。串联电抗：串联电抗：限流，将其串联在重载线路上可避免该线路过载。限流，将其串联在重载线路上可避免该线路过载。但其上的电压损耗增大，影响电压

43、质量，并对系统运行的稳定但其上的电压损耗增大，影响电压质量，并对系统运行的稳定性有影响，一般不用。性有影响，一般不用。附加串联加压器：附加串联加压器：产生一环流或强制循环功率，使强制循环功产生一环流或强制循环功率，使强制循环功率与自然分布功率的叠加可达到理想值。率与自然分布功率的叠加可达到理想值。网络中有功功率损耗最小的功率分布取决于各段的电阻。网络中有功功率损耗最小的功率分布取决于各段的电阻。一、潮流调控的目的：一、潮流调控的目的：2.4 网络变换一、等值电源法：一、等值电源法：两个或两个以上有源支路向同一节点供电时，可用一个等值两个或两个以上有源支路向同一节点供电时，可用一个等值有源支路替

44、代。替代后，网络中其他部分的电压、电流、功有源支路替代。替代后，网络中其他部分的电压、电流、功率保持不变。率保持不变。2.4 网络变换1 1）利用戴维南定律，求等值电源支路阻抗：）利用戴维南定律，求等值电源支路阻抗：lm=1i1i2ilimiI11111=+.+=UZZZZZllii1i2ilimim=1m=1i1i2ilimimiE-UE-UE-UE-UE1=+.+=-UZZZZZZ.12l1i2iliUUUI=I+I+I=+ZZZ2 2）等值电源电势：）等值电源电势：2.4 网络变换lm=1imilimim=1llimiimmm=1m=1mii11=ZZY=YZYE=E=EZY等等值值电电

45、源源支支路路阻阻抗抗：等等值值电电源源支支路路导导纳纳：等等值值电电源源电电势势：，（）lmiimiiimm=1mimiE-EZS=U+S S=S m=1,2.lZZ 3 3）从等值电源支路功率还原求各原始支路功率：从等值电源支路功率还原求各原始支路功率：iE iUi iZ12lS+S+S2.4 网络变换，kjikikjkikkjikkjZZS=S S=SZ+ZZ+Z 将一个负荷移置两处将一个负荷移置两处 二、负荷移置法：二、负荷移置法：2.4 网络变换，；，jiikijkjijiijijikkjijijSSZ=Z Z=Z S=S+S Z=Z+ZS+SS+S 将两个负荷移至一处将两个负荷移至一

46、处 负荷移置法也可利用负荷移置法也可利用确定移至后的确定移至后的 功率或阻抗。功率或阻抗。2.4 网络变换三、消去节点法：三、消去节点法：由两部分组成，即由两部分组成，即和和mnmnmnnnl1n2nlnmnm=1yyS=S=S(m=1,2,.l)y+y+.+yy 负荷移置负荷移置 2.4 网络变换 星星-网变换网变换 lijinjnmnm=1Z=Z Zy(i,j=1,2.l,ij)任意两个顶点的阻抗：任意两个顶点的阻抗：星网互换最简单形式：星网互换最简单形式：Y形和形的互换。形和形的互换。2.5 电力线路导线截面积的选择maxecIS=J其中：其中：为最大负荷电流；为最大负荷电流；为经济电流

47、密度。为经济电流密度。maxIecJ 导线截面积选择：导线截面积选择：一、主要五个影响因素：一、主要五个影响因素：说明：不是所有的线路选择都必须同时考虑这五个因素说明：不是所有的线路选择都必须同时考虑这五个因素二、按经济电流密度选择导线截面积及校验二、按经济电流密度选择导线截面积及校验 校验：允许载流量、电晕和机械强度校验：允许载流量、电晕和机械强度2.5 电力线路导线截面积的选择三、三、按电压损耗选择导线截面积按电压损耗选择导线截面积 rxNPR+QXU=U+UU 按有色金属消耗量最小选择：按有色金属消耗量最小选择：与单位长度的电阻和电抗有关与单位长度的电阻和电抗有关具体选择方法：具体选择方法：按导线截面积都相等选择：按导线截面积都相等选择：ni ii=1rNP lS=U Uni ii=1irNP lS=PU U第二章 简单电力系统的分析和计算第二章 简单电力系统的分析和计算