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1、电气工程系电气工程系Department of Electrical Engineering电力系统分析电力系统分析Power System Analysis史训涛史训涛u第二节第二节 输电线路的运行特性输电线路的运行特性u第三节第三节 简单辐射形网络和闭式网络的潮流估算方法简单辐射形网络和闭式网络的潮流估算方法u第一节第一节 电力网络的电压降落和功率损耗电力网络的电压降落和功率损耗第三章第三章 输电线路运行特性及简单电力系统潮输电线路运行特性及简单电力系统潮流估算流估算基本概念基本概念l电力系统的潮流：指系统中所有运行参数的总电力系统的潮流：指系统中所有运行参数的总体，包括各个母线电压的大小
2、和相位、各个发体，包括各个母线电压的大小和相位、各个发电机和负荷的功率计电流，以及各个变压器和电机和负荷的功率计电流，以及各个变压器和线路等元件所通过的功率、电流和其中的损耗。线路等元件所通过的功率、电流和其中的损耗。u第一节第一节 电力网络的电压降落和功率电力网络的电压降落和功率损耗损耗一、电压降落、电压损耗和电压偏移一、电压降落、电压损耗和电压偏移l电压降落电压降落电压降落的总分量电压降落的总分量 U U电压降落的横分量电压降落的横分量 U U电压降落与首末端功率的关系如何？电压降落与首末端功率的关系如何？1、已知末端功率和末端电压、已知末端功率和末端电压以以U U2 2为参考电压为参考电
3、压纵纵分量分量 横分量横分量2、已知始端功率和始端电压、已知始端功率和始端电压l电压损耗：（电能质量指标）线路两端电压电压损耗：（电能质量指标）线路两端电压的数值差，常用百分数表示：的数值差，常用百分数表示：l电压降落电压降落注意：一般注意：一般UU不超过不超过10%10%，当，当Q Q为负值即容性负载时，为负值即容性负载时，可能为负值，末端电压高于首端电压。可能为负值，末端电压高于首端电压。l电压偏移：（电能质量指标）线路端电压与线路额电压偏移：（电能质量指标）线路端电压与线路额定电压之间的差值，也常用百分数表示：定电压之间的差值，也常用百分数表示：电压偏移电压偏移% %二、功率分布和功率损
4、耗二、功率分布和功率损耗l线路的功率分布和功率损耗：线路的功率分布和功率损耗：概念：线路的电阻消耗有功概念：线路的电阻消耗有功P，电抗消耗无功，电抗消耗无功Q，而线，而线路的电容产生无功路的电容产生无功Q，整条线路的功率是怎样分布？，整条线路的功率是怎样分布？损耗有多大？损耗有多大？R+jX1、已知末端功率和末端电压、已知末端功率和末端电压1)1)末端导纳吸收的功率：末端导纳吸收的功率：2)2)阻抗中的损耗阻抗中的损耗3)3)首端导纳中的损耗首端导纳中的损耗线损率与输电效率：线损率与输电效率：线损率线损率% %线路上的电能损耗：线路上的电能损耗：1、线损率、线损率2、输电效率、输电效率输电效率
5、输电效率2、已知始端功率和始端电压、已知始端功率和始端电压1 1）首端导纳中的损耗）首端导纳中的损耗2 2）阻抗中的损耗）阻抗中的损耗R+jX3 3）末端导纳中的损耗）末端导纳中的损耗l变压器的功率分布变压器的功率分布RTjXT-jBTGTu第二节第二节 输电线路的运行特性输电线路的运行特性假设：线路的电导假设：线路的电导G=0G=0；线路末端电压已知。；线路末端电压已知。线路空载相当于下图的线路空载相当于下图的S S2 2=0,=0,则：则：一、输电线路的空载运行特性一、输电线路的空载运行特性R+jX1 1）末端导纳中的损耗）末端导纳中的损耗2 2）始端电压）始端电压U U1 1有时忽略有时
6、忽略l输电线路空载的末端电压升高现象由上式可知，如果忽略电阻的情况下，则：由上式可知，如果忽略电阻的情况下，则：u第三节第三节 简单辐射形网络和闭式网络的简单辐射形网络和闭式网络的潮流估算方法潮流估算方法潮流估算方法辐射形网络的估算方法闭式网络的估算方法辐射形网络的估算方法辐射形网络的估算方法11辐射形网络的概念辐射形网络的概念22潮流估算的概念潮流估算的概念33辐射形网络的估算方法的步骤辐射形网络的估算方法的步骤1、辐射形网络的概念回忆概念：回忆概念：辐射形网络：网络中的全部负荷只能由一个电辐射形网络：网络中的全部负荷只能由一个电辐射形网络：网络中的全部负荷只能由一个电辐射形网络：网络中的全
7、部负荷只能由一个电源来供电的网络。源来供电的网络。源来供电的网络。源来供电的网络。即即即即无备用接线无备用接线无备用接线无备用接线：单回路干线式，放射式，链式单回路干线式，放射式，链式单回路干线式，放射式，链式单回路干线式，放射式，链式返回2、潮流估算的概念潮流估算：潮流估算：是早期电力网络结构简单，基本潮流计算都是是早期电力网络结构简单，基本潮流计算都是是早期电力网络结构简单，基本潮流计算都是是早期电力网络结构简单，基本潮流计算都是采用手工的方法来实现的，由于计算结果不精采用手工的方法来实现的，由于计算结果不精采用手工的方法来实现的，由于计算结果不精采用手工的方法来实现的，由于计算结果不精确
8、，故称作（简单）潮流估算。确，故称作（简单）潮流估算。确，故称作（简单）潮流估算。确，故称作（简单）潮流估算。缺点：缺点：缺点：缺点：手工计算复杂繁琐、容易出错、结果近手工计算复杂繁琐、容易出错、结果近手工计算复杂繁琐、容易出错、结果近手工计算复杂繁琐、容易出错、结果近似等似等似等似等返回3、辐射形网络的估算方法的步骤步骤步骤（上推潮流，下推电压）（上推潮流，下推电压）第一步：计算近似功率分布第一步：计算近似功率分布第一步：计算近似功率分布第一步：计算近似功率分布原则：从离电源最远的节点或母线，向电源节点或原则：从离电源最远的节点或母线，向电源节点或原则：从离电源最远的节点或母线，向电源节点或
9、原则：从离电源最远的节点或母线，向电源节点或母线方向进行功率分布和损耗计算母线方向进行功率分布和损耗计算母线方向进行功率分布和损耗计算母线方向进行功率分布和损耗计算假设：所有电压节点都为额定电压，即都取为假设：所有电压节点都为额定电压，即都取为假设：所有电压节点都为额定电压，即都取为假设：所有电压节点都为额定电压，即都取为1 1 0 00 0公式推导过程见书本图公式推导过程见书本图3-9第二步：计算母线电压和相位第二步：计算母线电压和相位原则：从某一个已知电压节点或母线开始，用原则：从某一个已知电压节点或母线开始，用原则：从某一个已知电压节点或母线开始，用原则：从某一个已知电压节点或母线开始，
10、用第一步求得的功率分布，依次计算各母线的电第一步求得的功率分布，依次计算各母线的电第一步求得的功率分布，依次计算各母线的电第一步求得的功率分布，依次计算各母线的电压和相位压和相位压和相位压和相位一般情况下，电源点的电压都是已知的；且经一般情况下，电源点的电压都是已知的；且经一般情况下，电源点的电压都是已知的；且经一般情况下，电源点的电压都是已知的；且经过以上两步计算基本上可以满足工程要求。过以上两步计算基本上可以满足工程要求。过以上两步计算基本上可以满足工程要求。过以上两步计算基本上可以满足工程要求。如果要求精度更高，则需要多次重复上述两步如果要求精度更高，则需要多次重复上述两步如果要求精度更
11、高，则需要多次重复上述两步如果要求精度更高，则需要多次重复上述两步计算：用第二步所得的电压和相位替代第一步计算：用第二步所得的电压和相位替代第一步计算：用第二步所得的电压和相位替代第一步计算：用第二步所得的电压和相位替代第一步计算中所用的额定电压，再按第一步中方法重计算中所用的额定电压，再按第一步中方法重计算中所用的额定电压，再按第一步中方法重计算中所用的额定电压，再按第一步中方法重新计算功率分布；然后再用新的功率分布，按新计算功率分布；然后再用新的功率分布，按新计算功率分布；然后再用新的功率分布，按新计算功率分布；然后再用新的功率分布，按第二步中的方法重新计算电压分布。第二步中的方法重新计算
12、电压分布。第二步中的方法重新计算电压分布。第二步中的方法重新计算电压分布。 这种方法这种方法这种方法这种方法称为称为称为称为“ “迭代迭代迭代迭代” ”返回简单环形网络的估算方法简单环形网络的估算方法11环形网络的概念环形网络的概念33环形网络的估算方法的步骤环形网络的估算方法的步骤22运算负荷、功率分点的概念运算负荷、功率分点的概念1、环形网络的概念回忆概念：回忆概念：环形网络：网络由多条线路组成的一个环网闭环形网络：网络由多条线路组成的一个环网闭环形网络：网络由多条线路组成的一个环网闭环形网络：网络由多条线路组成的一个环网闭式结构，其中的全部负荷能从多个方向取得电式结构，其中的全部负荷能从
13、多个方向取得电式结构，其中的全部负荷能从多个方向取得电式结构，其中的全部负荷能从多个方向取得电能。能。能。能。即即即即有备用接线有备用接线有备用接线有备用接线：环式接线，两端供电接线等环式接线，两端供电接线等环式接线，两端供电接线等环式接线，两端供电接线等返回2、运算负荷、功率节点的概念运算负荷：运算负荷：两个部分：两个部分：两个部分：两个部分：1 1）直接由该母线供电的负荷，即）直接由该母线供电的负荷，即）直接由该母线供电的负荷，即）直接由该母线供电的负荷，即母线的接地导纳支路功率；母线的接地导纳支路功率；母线的接地导纳支路功率；母线的接地导纳支路功率；2 2）母线上所连接）母线上所连接）母
14、线上所连接）母线上所连接的辐射形网络的全部负荷及损耗。的辐射形网络的全部负荷及损耗。的辐射形网络的全部负荷及损耗。的辐射形网络的全部负荷及损耗。功率分点：功率分点：网络中功率是由两侧向其流动的某些节点。网络中功率是由两侧向其流动的某些节点。网络中功率是由两侧向其流动的某些节点。网络中功率是由两侧向其流动的某些节点。有功分点和无功分点。有功分点和无功分点。有功分点和无功分点。有功分点和无功分点。返回3、环形网络的估算方法的步骤、环形网络的估算方法的步骤第一步：第一步：第一步：第一步：计算环形网络中各母线的运算负荷计算环形网络中各母线的运算负荷计算环形网络中各母线的运算负荷计算环形网络中各母线的运
15、算负荷第二步：第二步：第二步：第二步：计算环形网络中的近似功率分布，并确定功率计算环形网络中的近似功率分布，并确定功率计算环形网络中的近似功率分布，并确定功率计算环形网络中的近似功率分布，并确定功率分点分点分点分点第三步：在功率分点处将负荷按近似功率分布结第三步：在功率分点处将负荷按近似功率分布结第三步：在功率分点处将负荷按近似功率分布结第三步：在功率分点处将负荷按近似功率分布结果分成两部分，即两个辐射形网络，然后按照辐果分成两部分，即两个辐射形网络，然后按照辐果分成两部分，即两个辐射形网络，然后按照辐果分成两部分，即两个辐射形网络，然后按照辐射形网络估算方法计算即可射形网络估算方法计算即可射形网络估算方法计算即可射形网络估算方法计算即可第三章结束，第三章结束，Thanks!
