《电力传输的基本概念.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力传输的基本概念.ppt（55页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第十章 电力传输的基本概念介绍简单电力网络潮流分布的目的（物介绍简单电力网络潮流分布的目的（物理概念）理概念）掌握各种简单电力网络潮流分布的手算掌握各种简单电力网络潮流分布的手算方法方法引言引言问题的提出主要内容主要内容3 电力网络的简化方法及其应用电力网络的简化方法及其应用4 电力网络潮流的调整控制电力网络潮流的调整控制2 辐射型和环型网络中潮流分布辐射型和环型网络中潮流分布1 电力线路和变压器运行状况的计算和分析电力线路和变压器运行状况的计算和分析电力线路的物理模型和等值电路电力线路的物理模型和等值电路电力线路和变压器运行状况的计算和分析型等值电路P 第一节第一节 1.1.电力线路的功率损
2、耗计算电力线路的功率损耗计算电力线路的功率损耗计算电力线路的功率损耗计算 一一.电力线路的功率损耗和电压降落电力线路的功率损耗和电压降落图图31中，设末端电压为中，设末端电压为 ，末，末端功率为端功率为 ，则末端导纳支路的功，则末端导纳支路的功率为率为阻抗支路末端的功率为阻抗支路末端的功率为阻抗支路中损耗的功率为阻抗支路中损耗的功率为始端导纳支路的功率为始端导纳支路的功率为始端功率为始端功率为阻抗支路中始端的功率为阻抗支路中始端的功率为未知量，未知量，怎么求呢怎么求呢？2. 电力线路的电压降落计算 电压降落:线路始末两端电压的相量差则上式可改写为则上式可改写为 再令再令: : 取与实轴重合，如
3、图取与实轴重合，如图32。则由则由可得可得电压降落电压降落: : 电压损耗：电压损耗： 电压偏差电压偏差： 电压调整电压调整( (其中其中 为线路末端空载时的电压数值为线路末端空载时的电压数值) )3.衡量电压质量的指标二、电力线路上电能损耗式中式中 为电能损耗，为电能损耗， 为有功功率损耗，为有功功率损耗， 为时为时间。更为精确的计算方法如下式间。更为精确的计算方法如下式: :另一种方法是由最大负荷利用小时数与最大负另一种方法是由最大负荷利用小时数与最大负荷时的功率损耗求得，即荷时的功率损耗求得，即其中，可以根据最大负荷利用小时数其中，可以根据最大负荷利用小时数 直接直接查取最大负荷损耗时间
4、查取最大负荷损耗时间 。 表31所列就这种最大负荷损耗时间 与最大负荷利用小时数 的关系.560057005800590059507000485050005100520052506500420043504500460046506000360037503950400041005500300032003400350036005000250027002900300031504500200022002400260027504000160018002000215023503500125014001600180020003000950110012501500170025007008001000120015
5、0020001.000.950.900.850.80表31 最大负荷损耗时间 与最大负荷利用小时数 的关系 有表可见, 不仅与 有关,还与线路传输功率的功率因数有关. 求出电能损耗后就可求出另一个标志求出电能损耗后就可求出另一个标志经济性能的指标经济性能的指标: :线损率%=式中 为线路末端输出的电能.电力变压器的物理模型和等值电路变压器的物理模型三三.变压器的功率损耗、电压变压器的功率损耗、电压降落降落n阻抗支路末端的功率为阻抗支路末端的功率为变压器的功率损耗变压器的功率损耗阻抗支路中始端的功率为阻抗支路中始端的功率为始端导纳支路的功率为始端导纳支路的功率为始端功率为始端功率为u仅希注意，变
6、压器励磁支路的无功功率与线路支路的无功功率符号相反。变压器阻抗支路电压降落变压器阻抗支路电压降落类似电力线路的电压降落类似电力线路的电压降落, ,变压器阻抗中电变压器阻抗中电压降落的纵压降落的纵, ,横分量分别为横分量分别为: :变压器始端的电压为变压器始端的电压为: : 各物理量各物理量意义见意义见2. 2. 由电压损耗的纵分量、横分量由电压损耗的纵分量、横分量 1. 由电压损耗纵分量由电压损耗纵分量 可知降低电压损耗的方法有：可知降低电压损耗的方法有：提高电压等级；增大导线截面积；减小线路中流提高电压等级；增大导线截面积；减小线路中流过的无功功率过的无功功率。讨论：讨论：线路线路(变压器变
7、压器)两端电压相角差；主要取决于输两端电压相角差；主要取决于输送的有功功率。送的有功功率。线路线路(变压器变压器)两端电压幅值差，主要取决于输两端电压幅值差，主要取决于输送的无功功率；送的无功功率；u对于高压输电网（对于高压输电网（RXRX）, ,则则 第二节 辐射型和环型网络中潮流分布一一. 简单辐射形网络的潮流计算简单辐射形网络的潮流计算简化等值电路jBL/2jBL/2辐射形网络电压、功率的关系辐射形网络电压、功率的关系: 非线性非线性迭代解迭代解1. 已知同一点的电压、功率: 递推计算已知始端电压和功率已知始端电压和功率已知末端电压和功率已知末端电压和功率2. 2. 已知一端电压与另一端
8、功率已知一端电压与另一端功率: :两步计算:设全网为额定电压, 计算功率损耗(不计电压损耗), 推算全网功率分布、始端功率;由始端电压、功率向末端推算电压损耗(不再另算功率损耗), 计算各母线电压。若若 结束结束, ,否则将否则将 作为作为 继续回代继续回代, ,称该方法为称该方法为前推回代法前推回代法二. 运算负荷与运算功率1. 变电所的运算负荷简化等值电路变电所等值负荷变电所等值负荷: 变电所运算负荷变电所运算负荷: 等值负荷等值负荷 + 一次母线所连线路充电功率的一次母线所连线路充电功率的1/2 其中其中2. 发电厂的运算功率发电厂的运算功率简化等值电路发电厂等值功率: 发电厂运算功率:
9、 等值功率 升压母线所连的线路充电功率的1/2。三三. 闭环形网络中的潮流分闭环形网络中的潮流分布布基本解题思路基本解题思路两步计算两步计算（1）设全网为额定电压, 不考虑功率损耗, 求网络的基本功率分布;（2）依基本功率分布, 在功率分点将闭式网打开, 分别按开式网计算.u闭环形网络可分为闭环形网络可分为:两端供电网和简单环式两端供电网和简单环式网络网络1、两端供电网的基本功率分布、两端供电网的基本功率分布U4SaZ311Z23Z12SbSLD2SLD3IaU123简化等值电路其中其中为功率的自然分布为功率的自然分布, , 为强制功率为强制功率. .假设假设则有 无功分点：说明：不计损耗不计
10、损耗基本功率分布: 不计功率损耗的分布, 反映电流分布功率分点: 功率从两侧供给有功分点:称上式为潮流计算的称上式为潮流计算的 负荷矩公式负荷矩公式推广到n个负荷节点:2、环网的基本潮流分、环网的基本潮流分布布 Ia1SLD2SLD3Sa23I23ILD2ILD3I31环网等效电路的潮流分布环网等效电路的潮流分布 设设1 1，2 2，3 3节点电压相等节点电压相等, , 环网环网初功率分布初功率分布: :同理同理, ,由负荷矩公式可得由负荷矩公式可得: :设忽略网络中的功率损耗， 打开网络成辐射网： Sa12Z12SLD231Z23SbSLD1设节点设节点2为功率分点，则在为功率分点，则在2点
11、将环网点将环网打开打开:找找功率分点功率分点-环路上电压最低点环路上电压最低点 Sa12Z12SLD2Z3131Z23SbSLD3SLD22图中说明说明功率的自然分布功率的自然分布各段线路各段线路负荷的分布取决于阻抗负荷的分布取决于阻抗循环功率取决于电压差取决于电压差 的取向的取向闭式网的基本功率分布：两端电源电压相等时的自然功率分布 + 与负荷无关的循环功率u 的产生：两端供电； 环路中变压器变比不匹配。A12A21如：如：，则：A11A2 1:K11:K2T1T2A2选择正方向如图，则：第三节 电力网络的简化方法及其应用一一. . 等值电源法等值电源法等值电源法图263 -等值电路等值电路
12、图中等值电源和等值电抗分别为图中等值电源和等值电抗分别为: :二二. . 负荷移置法负荷移置法移置后)(b将一个负荷移置两处，两处的负荷由下式确定将一个负荷移置两处，两处的负荷由下式确定：移置前a( )移置后)(b将两个负荷移置一处，该处的位置由下式确定：将两个负荷移置一处，该处的位置由下式确定：第四节第四节 电力网络潮流的调电力网络潮流的调整控制整控制两端供电网两端供电网-电源容量受到限制电源容量受到限制辐射形网络辐射形网络-潮流取决于负荷潮流取决于负荷环形网络环形网络-潮流按阻抗分布潮流按阻抗分布一一. 调整控制潮流的必要性调整控制潮流的必要性1. 1. 各线段导线单位长度参数相同时各线段
13、导线单位长度参数相同时: :2.2.各线段导线单位长度参数不相同时各线段导线单位长度参数不相同时: :这时的网络损耗为这时的网络损耗为:令可求得有功功率损耗最小时的功率分布可求得有功功率损耗最小时的功率分布: :有功功率损耗最小时的功率分有功功率损耗最小时的功率分布应按线段的电阻分布而不是布应按线段的电阻分布而不是阻抗分布阻抗分布. 由上述可见二二. 潮流调控的措施潮流调控的措施 作用:限流,串联在重载线路上可避免该线路过载. 作用:以容抗抵偿线路感抗,起转移其他重载线路流通功率的目的.串联电抗作用:产生一环流或强制循环功率.串联电容附加串联加压器 目前,随着电力电子技术的迅速发展,为潮流控制
14、提供了新的可供选择的方案.1.晶闸管控制串联电容器 电力系统中广泛采用的潮流调控措施有: 利用对晶闸管利用对晶闸管触发相位的控制触发相位的控制, ,与电容器一起形成与电容器一起形成一个可调节的容抗一个可调节的容抗, ,用来补偿输电线路用来补偿输电线路的感抗的感抗2.静止同步补偿器 由交流器组成的无功补偿装置,既可发无功功率,又可发有功功率,而且调节灵活方便3.高压直流输电l直流输电线路的投资在于两端的换流站,对长距离输电,直流要比交流输电经济性好. 与交流输电相比,直流输电有以下主要优点:l直流输电通过控制晶闸管的触发长度,可以快速地控制线路所传输的功率l长距离的交流输电线路存在严重的稳定性问题,而直流输电则不存在或减轻了稳定性问题.l应用直流输电线路不会增大系统的短路容量
