第三章 輸電網(wǎng)

1、第三章 輸電網(wǎng)運行分析 主要內(nèi)容 電能質(zhì)量分析 電網(wǎng)各元件的參數(shù)和等值電路 電網(wǎng)的等值電路 輸電網(wǎng)的潮流分析 系統(tǒng)頻率分析 第一節(jié)第一節(jié) 電能質(zhì)量分析電能質(zhì)量分析 衡量電能質(zhì)量的指標(biāo)主要是電壓、頻率、 波形、電壓波動與閃變、三相不平衡度。 1、電壓 電壓質(zhì)量以用戶處供電電壓和額定電壓的差 值來衡量 電壓質(zhì)量對各類用電設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運行都 有直接影響。 各類負(fù)荷電壓特性如圖所示。 在電力系統(tǒng)正常運行時，供電電壓必須在 規(guī)定的允許變化范圍之內(nèi)。這也就是電壓的 質(zhì)量指標(biāo)。 我國目前所規(guī)定的用戶處的允許電壓變化 范圍如表所示。 線路額定電 壓 電壓允許變 化范圍（） 線路額定電 壓 電壓允許變 化范圍

2、（） 35kV及以 上 5低壓照明510 10kV及以 下 7農(nóng)業(yè)用戶510 2、頻率 系統(tǒng)運行頻率與系統(tǒng)額定頻率之差稱 為頻率偏移。頻率偏移是衡量電能質(zhì)量 的一項重要指標(biāo)。 我國電力系統(tǒng)采用的額定頻率為50Hz， 其允許偏移值如表所示。 運行情況允許頻率 偏差（Hz） 允許標(biāo)準(zhǔn)時鐘 誤差（s） 正常運行 小系統(tǒng) 大系統(tǒng) 0.5 0.2 40 30 事故運行 30min以內(nèi) 15min以內(nèi) 絕不允許低于 1 1.5 4 3、波形 電力系統(tǒng)電能質(zhì)量要求供電電壓（或電流） 的波形應(yīng)為正弦波。 波形質(zhì)量由諧波含量與基波之比來衡量 1 2 2 100 U U D n n v 4、電壓波動與閃變 電壓波

3、動：短時的電壓變化 閃變：負(fù)荷急劇波動引起的照度變化 5、三相不平衡度 若三相電壓（或電流）大小相等，相 位依次（A、B、C）領(lǐng)先120，稱為三相 平衡（或?qū)ΨQ），否則為不平衡（或不 對稱）。 不平衡的三相系統(tǒng)可以將電壓（或電源） 用對稱分量法分解為正序、負(fù)序、零序 分量 。 負(fù)序分量與正序分量有效值之比稱為 不平衡度（或不對稱度）。 電力系統(tǒng)中三相不平衡主要是由負(fù)荷不平衡， 系統(tǒng)三相阻抗不對稱以及消弧線圈的不正確調(diào) 諧所引起的?？梢圆捎孟铝蟹椒ń鉀Q： （1）將不對稱負(fù)荷分散接到不同的供電點，以 減小集中連接造成不平衡度超標(biāo)問題； （2）使不對稱負(fù)荷合理分配到各相，盡量使其 平衡化（換相連接）

4、； （3）將不對稱負(fù)荷連接到更高電壓級上供電， 以使連接點的短路容量足夠大； （4）采用平衡裝置。 第二節(jié)第二節(jié) 電網(wǎng)各元件的參數(shù)和等值電路電網(wǎng)各元件的參數(shù)和等值電路 一、電力線路的參數(shù)和等值電路 二、電抗器的參數(shù)和等值電路二、電抗器的參數(shù)和等值電路 三、變壓器的參數(shù)和等值電路三、變壓器的參數(shù)和等值電路 四、發(fā)電機(jī)、負(fù)荷的參數(shù)和等值電路四、發(fā)電機(jī)、負(fù)荷的參數(shù)和等值電路 一、電力線路的參數(shù)和等值電路 （一）電力線路的參數(shù) 電力線路的電氣參數(shù)包括導(dǎo)線的電阻、 電導(dǎo)，以及由交變電磁場而引起的電感 和電容四個參數(shù)。 電力線路是均勻分布參數(shù)的電路， 也就是說，它的電阻、電抗、電導(dǎo)和電 納都是沿線路長度均

5、勻分布的。 1、線路的電阻 線路的電阻參數(shù)代表的是輸電線路材 料的電阻 直流電路中導(dǎo)體的電阻可按下式計算： l S R 在交流電路中，上式仍然適用，但由 于集膚效應(yīng)和近距作用的影響，交流電 阻與直流電阻不同。 2、線路的電抗 交流電流產(chǎn)生交變的磁場，這個磁場 會在自身和臨近導(dǎo)線中感應(yīng)出電動勢， 這些電動勢方向和電流方向相反，具有 阻礙電流流過的性質(zhì)，其現(xiàn)象和電抗的 作用相同 三相導(dǎo)線對稱排列或雖不對稱排列但 經(jīng)循環(huán)換位時，每相導(dǎo)線單位長度的電 抗可按下式計算： 4 1 10 2 lg6 . 42 rm r D fx 如將f50，r1代入上式得 0157. 0lg1445. 0 1 r D x

6、m Dm 三相導(dǎo)線的幾何平均距離 3 cabcabm DDDD 分裂導(dǎo)線線路的電抗： 分裂導(dǎo)線的采用，改變了導(dǎo)線周圍的磁場分布， 等效地增大了導(dǎo)線半徑，從而減小了每相導(dǎo)線的 電抗。 3、線路的電導(dǎo) 線路的電導(dǎo)主要是由沿絕緣子的泄漏 電流和電暈現(xiàn)象決定的。線路的電導(dǎo)主 要取決于電暈現(xiàn)象。 電暈現(xiàn)象： 就是指導(dǎo)線周圍空氣的電離現(xiàn)象。 電暈要消耗有功功率、消耗電能的。 空氣放電時產(chǎn)生的脈沖電磁波對無線 電和高頻通信產(chǎn)生干擾， 電暈還會使導(dǎo)線表面發(fā)生腐蝕，從而 降低導(dǎo)線的使用壽命。 電力線路應(yīng)考慮避免發(fā)生電暈現(xiàn)象。 電暈現(xiàn)象的發(fā)生，主要決定于導(dǎo)線表 面的電場強(qiáng)度。 在導(dǎo)線表面開始產(chǎn)生電暈的電場強(qiáng)度，

7、稱為電暈起始電場強(qiáng)度。使導(dǎo)線表面達(dá) 到電暈起始電場強(qiáng)度的電壓，稱為電暈 起始電壓，或稱臨界電壓。 對于三相三角形架設(shè)的普通導(dǎo)線線路，其 電暈臨界電壓的經(jīng)驗公式為 : r D rmmU m cr lg3 .49 21 電暈損耗在臨界電壓時開始出現(xiàn)，而 且工作電壓超過臨界電壓越多，電暈損 耗就越大?？偟墓β蕮p耗為Pg，從而 可確定線路的電導(dǎo)： 3 2 1 10 U P g g 4、線路的電納 在三相線路中，導(dǎo)線與導(dǎo)線之間、導(dǎo) 線與大地之間存在電容，用電納來反映 其效應(yīng)。 4、線路的電納 三相線路對稱排列或雖不對稱排列但經(jīng)整循 環(huán)換位時，每相導(dǎo)線單位長度的電容可按下式計 算： 6 1 10 lg 0

8、241. 0 r D C m 單位長度的電納為 )/(10 lg 58.7 2 6 11 kmS r D fCb m （二）輸電線路的等值電路與基本方程 輸電線路在正常運行時三相參數(shù)是相等 的，因此可以只用其中的一相作出它的等 值電路。 當(dāng)線路長度在300km以內(nèi)時，不計線路 的這種分布參數(shù)特性，用集中參數(shù)來表 示 用集中參數(shù)表示的等值電路如圖所 示 ： 1、短線路的等值電路 與基本方程 短線路是指線長 100km的架空線路，且電 壓在35kV及以下。由于 電壓不高，這種線路電 納的影響不大，可略去。 jXRZ 2、中等長度線路的等值電路與基本方程 對于電壓為110330kV、線長100 30

9、0km的架空線路及100km的電纜線路 均可視為中等長度線路。 這種線路，由于電壓較高，線路的電 納一般不能忽略，等值電路常為形等 值電路， 3、長線路的等值電路 電壓為330kV及以上、線長300km的架 空線路和線長100km的電纜線路，一般 稱之為長線路。必須考慮分布參數(shù)特性 的影響。將分布參數(shù)乘以適當(dāng)?shù)男拚?數(shù)就變成了集中參數(shù)，從而就可繪出用 集中參數(shù)表示的等值電路 。 電阻、電抗及電納的修正系數(shù) 為： 12 1 6 1 3 1 2 11 2 1 1 2 1 11 2 11 l bxk l x br bxk l bxk b x r 上述修正系數(shù)只適用于計算線路始、 末端的電流和電壓，

10、線路長度超過 300km、小于750km的架空線路及長 度超過100km、小于250km的電纜線 路。超過上述長度并要求較準(zhǔn)確計算遠(yuǎn) 距離線路中任一點電壓和電流值時，應(yīng) 按均勻分布參數(shù)的線路方程計算。 二、電抗器的參數(shù)和等值電路二、電抗器的參數(shù)和等值電路 電抗器的作用是限制短路電流，它是由 電阻很小的電感線圈構(gòu)成，因此等值電路 可用電抗來表示。 一般電抗器銘牌上給定它的額定電壓、 額定電流和電抗百分值，由此可求電抗 器的電抗。按百分值定義有： 100100% N R RR X X XX 而 N N N I U X 3 于是得 N NR R I UX X 3100 % 例題： 某220KV輸電線

11、路選用LGJ-300型導(dǎo)線，導(dǎo)線 直徑為24.2mm，水平排列，線間距為6m，線長 200km，試求等值電路參數(shù)。 解： 幾何均距 單位長度電阻： km/105. 0 300 5 .31 1 S r mm75601266 3 3 cabcabm DDDD 例題： km/42. 00157. 0 1 .12 7560 lg144. 0 0157. 0lg144. 0 1 r D x m 單位長度電抗： 單位長度電納： S/km1071. 210 1 .12 7560 lg 58. 7 10 lg 58. 7 666 1 r D b m 例題： 8420042. 0X 21200105. 0 1l

12、 r R 電阻： 電納： 電抗： S1042. 52001071. 2 46 B 三、變壓器的參數(shù)和等值電路三、變壓器的參數(shù)和等值電路 變壓器的參數(shù)包括電阻、電導(dǎo)、電抗 和電納，這些參數(shù)要根據(jù)變壓器銘牌上 廠家提供的短路試驗數(shù)據(jù)和空載試驗數(shù) 據(jù)來求取。 變壓器一般都是三相的，在正常運行 的情況下，由于三相變壓器是均衡對稱 的電路，因此等值電路可以只用一相代 表。 變壓器的額定數(shù)據(jù): 額定容量SN 額定電壓UN 變壓器短路試驗數(shù)據(jù)： 短路損耗pk 短路電壓百分比 Uk% 變壓器短路試驗數(shù)據(jù)： 空載損耗 p0 空載電流百分比 I0% （一）雙繞組變壓器 1、電阻 變壓器電阻反映經(jīng)過折算后的一、二繞

13、組電阻 之和，通過短路試驗數(shù)據(jù)求得。 2 2 N Nk T S UP R 變壓器短路試驗接線圖如圖所示。從一 次側(cè)測得短路損耗和短路電壓 。 由于短路試驗時，變壓器短路損耗近 似等于額定電流流過變壓器時高低壓繞 組中總的銅耗，于是有： T N N T N N TNCuk R U S R U S RIPP 2 2 2 2 3 33 可解得 2 2 N Nk T S UP R 2、電抗 變壓器電抗反映經(jīng)折算后的一、二次繞組漏 抗之和，由短路試驗參數(shù)獲得 N Nk T S UU X 100 % 2 短路試驗時，繞組中通過額定電流，在 一次側(cè)測得的電壓即為短路電壓 )(3 TTNk jXRIU 對于大

14、容量的變壓器， XTRT，則可認(rèn)為 短路電壓主要降落在電抗上 ，有： TNk XIU3 從而得 N k T I U X 3 而 N k k U U U 100 % N N N U S I 3 則有 N Nk T S UU X 100 % 2 3、電導(dǎo) 變壓器電導(dǎo)反映與變壓器勵磁支路有功損耗相 應(yīng)的等值電導(dǎo)，通過空載試驗數(shù)據(jù)求得。 2 0 N T U P G 變壓器空載試驗接線圖如圖所示。進(jìn) 行空載試驗時，二次開路，一次加上額 定電壓，在一次測得空載損耗和空載電 流。 由于空載試驗的電流很小，變壓器二 次處于開路，所以此時的繞組銅損耗很 小，可認(rèn)為空載損耗主要損耗在鐵芯上， 因此，鐵芯損耗近似等

15、于空載損耗，于 是有： TNFe GUPP 2 0 從而得 2 0 N T U P G 4、電納 變壓器電納反映與變壓器主磁通的等值參數(shù) （勵磁電抗）相應(yīng)的電納，也是通過空載試驗數(shù) 據(jù)求得。 2 0 100 % N N T U SI B 變壓器空載試驗時，流經(jīng)勵磁支路的 空載電流可分解為有功電流和無功電流， 且有功分量較無功分量小得多，所以在 數(shù)值上空載電流計算約等于無功電流。 由 T b T N B I B IU 1 3 1 3 0 得 T N b B U I 3 又由100% 0 0 N I I I 得 N N N U SI I I I 3100 % 100 % 00 0 解得 2 0 1

16、00 % N N T U SI B 在工程計算中，因變壓器的電壓變化 不太大，往往將變壓器的勵磁支路以額 定電壓下的勵磁功率來代替，于是變壓 器的等值電路又可用下圖表示。 ）（ ）（ varM 100 % MW 1000 0 0 0 0 N SI Q P P w其中勵磁功率損耗為： 例題： 計算SFL1-20000/110 型變壓器規(guī)算到高壓側(cè) 的參數(shù)，并畫出等值電路。變壓器銘牌給出該變 壓器的變比為110/11、pk = 135kw、po = 22kw、 Uk% = 10.5、 Ik% = 0.8 解： 08. 4 201000 110135 2 2 2 2 N Nk T S UP R 53

17、.63 20100 1105 .10 100 % 22 N Nk T S UU X S1082. 1 1101000 22 6 22 0 N T U P G S1032. 1 110100 208 . 0 100 % 6 22 N No T U SI B 四、發(fā)電機(jī)、負(fù)荷的參數(shù)和等值電路四、發(fā)電機(jī)、負(fù)荷的參數(shù)和等值電路 1、發(fā)電機(jī)的參數(shù)和等值電路 發(fā)電機(jī)是供電的電源，其等值電路有兩種。 在電力系統(tǒng)計算中，一般不計發(fā)電機(jī)的電阻， 因此，發(fā)電機(jī)參數(shù)只有一個電抗 。 一般發(fā)電機(jī)廠家提供的參數(shù)有發(fā)電機(jī) 額定容量，額定有功功率，額定功率因 素，額定電壓及電抗百分值，據(jù)此可求 得發(fā)電機(jī)電抗。 N GNG

18、G S UX X 100 % 2 按百分值定義 100% N G G X X X 而 N GN N I U X 3 GN N N U S I 3 代入上式 可解得： N GNG G S UX X 100 % 2 2、負(fù)荷的功率和阻抗 負(fù)荷的表示方法一般有如下幾種表示 方法： （1）把負(fù)荷表示成恒定功率； （2）把負(fù)荷表示成恒定阻抗； （3）用感應(yīng)電機(jī)的機(jī)械特性表示負(fù)荷； （4）用負(fù)荷的靜態(tài)特性方程表示負(fù)荷。 最常用的是前兩種。 （a）用恒定功率表示負(fù)荷； （b）用恒定阻抗或?qū)Ъ{表示負(fù)荷 負(fù)荷功率表示： LLLiuLLL LLIUIUIUS )( LLLLLLLL QPIUIUjsinjcos

19、負(fù)荷以恒定阻抗表示： * L L L L L L L L L Z UU Z U UIUS 由 得LLLL L L L L L LL LLL L XRQP S U S S U SS SUU Zjj 2 2 2 2 ）（ 第三節(jié) 電網(wǎng)的等值電路 求得各元件的等值電路后，就可以根 據(jù)電力系統(tǒng)的電氣接線圖繪制出整個系 統(tǒng)的等值電路圖。 一、用有名值計算時的等值電路一、用有名值計算時的等值電路 二、標(biāo)么值計算時的等值電路二、標(biāo)么值計算時的等值電路 一、用有名值計算時的電壓級歸算一、用有名值計算時的電壓級歸算 在畫等值電路時，要注意電壓等級的 歸算。其參數(shù)歸算過程如下。 （1）選基本級?；炯壍拇_定取決于

20、研究 的問題所涉及的電壓等級。 （2）確定變比。變壓器的變比分為兩種， 即實際額定變比和平均額定變比。 （3）參數(shù)歸算。 采用變壓器的變比進(jìn)行歸算 ZKZ 2 Y K Y 2 1 UKUI K I 1 1）準(zhǔn)確歸算法：變壓器的實際額定變比為： 待歸算級側(cè)的額定電壓 基本級側(cè)的額定電壓 K 2）近似歸算法： 采用變壓器的平均額定變比進(jìn)行參數(shù)歸算 av avb av U U K 電壓待歸算級側(cè)的平均額定 壓基本級側(cè)的平均額定電 采用平均額定電壓的優(yōu)越性在于：對多電壓等 級的復(fù)雜網(wǎng)，參數(shù)的歸算按近似歸算法進(jìn)行時， 可以大大減輕計算工作量。 二、標(biāo)么值計算二、標(biāo)么值計算 所謂標(biāo)么制是相對單位制的一種表

21、示方 法，在標(biāo)么制中參與計算的各物理量都是 用無單位的相對數(shù)值表示。標(biāo)么值的一般 數(shù)學(xué)表達(dá)式為： 位）基準(zhǔn)值（與實際值同單 實際值（任意單位） 標(biāo)么值 1、標(biāo)么值的特點 （1）標(biāo)么值是無單位的量（為兩個同量綱 的數(shù)值比）。 （2）標(biāo)么值計算結(jié)果清晰，便于迅速判斷 計算結(jié)果的正確性，可大大簡化計算等 優(yōu)點。 （3）標(biāo)么值與百分值換算方便 三相系統(tǒng)中各量的關(guān)系滿足 Y Z IZU UIS 1 3 3 2、三相系統(tǒng)中基準(zhǔn)值的選擇 基準(zhǔn)值選擇有兩個限制條件： （1)基準(zhǔn)值的單位與有名值單位相同； （2）各電氣量的基準(zhǔn)值之間符合電路的基本 關(guān)系式。因此有： B B BBB BBB Y Z ZIU IUS

22、 1 3 3 首先選定SB、UB為功率和電壓的基準(zhǔn)值 其他三個基準(zhǔn)值按三相電路關(guān)系派生： B B B B B B B B B U S I U S Y S U Z 3 2 2 3、標(biāo)么值用于三相系統(tǒng) 當(dāng)基準(zhǔn)值滿足三相電路關(guān)系時，標(biāo)幺 值計算和單相電路一樣 ph BB B UZI ZI IZ U U U 3 3 )1( 3 3 SUI UI IU S S S BB B 標(biāo)么值的益處是給計算帶來方便 。 4、采用標(biāo)么制時的電壓級歸算 對多電壓等級的網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)參數(shù)必須 歸算到同一個電壓等級上。若這些網(wǎng)絡(luò) 參數(shù)是以標(biāo)么值表示的，則這些標(biāo)么值 是依基本級上取的基準(zhǔn)值為基準(zhǔn)的標(biāo)么 值。 歸算途徑有兩個： （

23、1）先有名值歸算，后取標(biāo)么值計算。 先將網(wǎng)絡(luò)中各待歸算級各元件的阻抗、 導(dǎo)納以及電壓、電流的有名值參數(shù)歸算 到基本級上，然后除以基本級的基準(zhǔn)值， 得到標(biāo)么值參數(shù) （2）先基準(zhǔn)值歸算，后取標(biāo)么值 先將基本級上的基準(zhǔn)值歸算到各待歸 算級，然后再被待歸算級上相應(yīng)的電壓、 電流、阻抗、導(dǎo)納分別去除，得到標(biāo)么 值參數(shù)。 歸算過程中用到的公式如下： （歸算） （取標(biāo)么） B B B BB B BB B B B BB B B B B B S U I I I IKII U U UU K U S U Y Y Y YYKY U S Z Z Z Z K Z Z 3 1 2 2 22 實用方法： 1、各級功率基準(zhǔn)相同

24、 2、各級電壓基準(zhǔn)取額定平均電壓 3、計算其他基準(zhǔn)值 4、計算各元件標(biāo)么值 5、基準(zhǔn)值改變后的標(biāo)么值換算 發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器的電抗，廠 家提供以百分值表示的數(shù)據(jù)，百分值除 以100即得標(biāo)么值，這個標(biāo)么值是以元件 本身的額定參數(shù)（額定電壓、額定容量） 為基準(zhǔn)的標(biāo)么值。 在電力網(wǎng)計算中，當(dāng)選定基本級后， 應(yīng)把這些電抗標(biāo)么值換算成以基本級上 的參數(shù)為基準(zhǔn)的標(biāo)么值。 基準(zhǔn)值改變后的發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器 的標(biāo)么值電抗為： RN B B RNR R N B B Nk T N B B NG G I I U UX X S S U UX X S S U UX X 2 2 2 2 100 % 100 % 1

25、00 % 采用標(biāo)么制時的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)歸算，顯然 較有名值歸算復(fù)雜些，但對以后的電力 系統(tǒng)潮流計算、調(diào)壓計算及短路計算等， 采用以標(biāo)么值參數(shù)表示的等值電路進(jìn)行 計算較為方便。 電力系統(tǒng)等值電路的繪制，即是將參 數(shù)歸算后的各元件的等值電路連接起來。 為了以后的計算方便，等值電路越簡單 越好。 采用標(biāo)么制計算的步驟（采用近似計算）： 1、確定基準(zhǔn)值 各級功率基準(zhǔn)值（SB）相等 各級電壓基準(zhǔn)值取平均額定電壓 計算各級電流、阻抗基準(zhǔn)值 2、計算各元件標(biāo)幺值 3、畫出等值電路 4、根據(jù)等值電路計算電壓、電流和功率標(biāo)么 值 6、計算各電量實際值 第四節(jié)第四節(jié) 輸電網(wǎng)的潮流分析輸電網(wǎng)的潮流分析 一、潮流分布一、潮

26、流分布 二、簡單電網(wǎng)的手工計算法二、簡單電網(wǎng)的手工計算法 三、復(fù)雜電網(wǎng)的計算機(jī)算法三、復(fù)雜電網(wǎng)的計算機(jī)算法 一、潮流分布一、潮流分布 電力系統(tǒng)的潮流分布，指的是電力系統(tǒng)在某 一穩(wěn)態(tài)的正常運行方式下，電力網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點的 電壓和支路功率的分布情況。 潮流分布計算，是按給定的電力系統(tǒng)接線方 式、參數(shù)和運行條件，確定電力系統(tǒng)各部分穩(wěn) 態(tài)運行狀態(tài)參量的計算。通常給定的運行條件 有系統(tǒng)中各電源和負(fù)荷節(jié)點的功率、樞紐點電 壓、平衡節(jié)點的電壓和相位角。待求的運行狀 態(tài)參量包括各節(jié)點的電壓及其相位角以及流經(jīng) 各元件的功率、網(wǎng)絡(luò)的功率損耗等。 潮流計算的主要目的： 1、檢查電力系統(tǒng)各元件（如變壓器、 輸電線路等）是

27、否過負(fù)荷，以及可能的 預(yù)防措施等。 2、檢查電力系統(tǒng)各節(jié)點的電壓是否滿 足電壓質(zhì)量的要求，分析機(jī)組發(fā)電出力 和負(fù)荷的變化，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變化對系統(tǒng) 電壓質(zhì)量和安全經(jīng)濟(jì)運行的影響。 3、幫助正確地選擇系統(tǒng)接線方式，合 理調(diào)整負(fù)荷，以保證電力系統(tǒng)安全、可 靠地運行，向用戶供給高質(zhì)量的電能。 4、根據(jù)功率分布，可以選擇電力系統(tǒng) 的電氣設(shè)備和導(dǎo)線截面積，可以為電力 系統(tǒng)繼電保護(hù)整定計算提供必要的數(shù)據(jù) 等。 5、為電力系統(tǒng)的規(guī)劃和擴(kuò)建提供依據(jù)。 6、為調(diào)壓計算、經(jīng)濟(jì)運行計算、短路 計算和穩(wěn)定計算提供必要的數(shù)據(jù)。 潮流計算可以分為離線計算和在線計 算兩種方式。離線計算主要用于系統(tǒng)規(guī) 劃設(shè)計和運行中安排系統(tǒng)的運

28、行方式， 在線計算主要用于在運行中的系統(tǒng)經(jīng)常 性的監(jiān)視和實時監(jiān)控。 二、簡單電網(wǎng)的手工計算法二、簡單電網(wǎng)的手工計算法 計算步驟 1、由已知電氣主接線圖作出等值電路圖； 2、推算各元件的功率損耗和功率分布； 3、計算各節(jié)點的電壓； 4、逐段推算其潮流分布。 三、復(fù)雜電網(wǎng)的計算機(jī)算法三、復(fù)雜電網(wǎng)的計算機(jī)算法 隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，復(fù)雜電力系統(tǒng)潮 流計算幾乎均采用計算機(jī)來進(jìn)行計算， 它具有計算精度高、速度快等優(yōu)點。計 算機(jī)算法的主要步驟有： （1）建立描述電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的數(shù)學(xué)模 型； （2）確定解算數(shù)學(xué)模型的方法； （3）制定程序框圖，編寫計算機(jī)計算程序， 并進(jìn)行計算； （4）對計算結(jié)果進(jìn)行分析。

29、 1、電力系統(tǒng)潮流的計 算機(jī)算法的數(shù)學(xué)模型 在電力系統(tǒng)潮流分 布的計算中，廣泛采用 的是節(jié)點電壓方程。 n nnnn n n n U U U YYY YYY YYY I I I 2 1 21 22221 11211 2 1 nnn UYI 這是一組復(fù)數(shù)方程式，如果把實部和 虛部分開，便得到2n個實數(shù)方程。 2、節(jié)點的分類 （1）PQ節(jié)點 這類節(jié)點的有功功率和無功功率是給定 的。節(jié)點電壓是待求量。通常變電所都 是這一類型的節(jié)點，由于沒有發(fā)電機(jī)設(shè) 備，故發(fā)電功率為零。若系統(tǒng)中某些發(fā) 電廠送出的功率在一定時間內(nèi)為固定時， 則該發(fā)電廠母線可作為PQ節(jié)點。可見， 電力系統(tǒng)中的絕大多數(shù)節(jié)點屬于這一類 型。

30、 （2）PU節(jié)點 這類節(jié)點的有功功率和電壓幅值是給定 的，節(jié)點的無功功率和電壓的相位是待 求量。 （3）平衡節(jié)點 在潮流分布算出以前，網(wǎng)絡(luò)中的功率損 失是未知的，因此，網(wǎng)絡(luò)中至少有一個 節(jié)點的有功功率不能給定，這個節(jié)點承 擔(dān)了系統(tǒng)有功功率的平衡，故稱之為平 衡節(jié)點。另外，必須選定一個節(jié)點，指 定其電壓相位為零，作為計算各節(jié)點電 壓相位的參考，這個節(jié)點稱為基準(zhǔn)節(jié)點。 基準(zhǔn)節(jié)點的電壓幅值也是給定的。為了 計算上的方便，常將平衡節(jié)點和基準(zhǔn)節(jié) 點選為同一個節(jié)點，習(xí)慣上稱之為平衡 節(jié)點（亦稱為松弛節(jié)點、搖擺節(jié)點）。 潮流計算可以概括為求解一組非線性 方程組，并使其解滿足一定的約束條件。 常用的計算方法是迭代法和牛頓法。在 計算過程中或得出結(jié)果之后用約束條件 進(jìn)行檢驗，如果不滿足，則應(yīng)修改某些 變量的給定值，甚至修改系統(tǒng)的運行方 式，重新計算。 第五節(jié)第五節(jié) 系統(tǒng)頻率分析系統(tǒng)頻率分析 電力系統(tǒng)的頻率是電能的重要指標(biāo)，系 統(tǒng)運行時必須將頻率偏移控制在一個小的 范圍。 頻率由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速決定，轉(zhuǎn)速由機(jī)械功 率和電磁（輸出有功）功率的平衡決定 頻率的調(diào)整通過原動機(jī)的功率調(diào)整實現(xiàn) 一、電力系統(tǒng)的頻率特性一、電力系統(tǒng)的頻率特性 1、負(fù)荷的有功功率頻率靜態(tài)特性 當(dāng)電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行時，系統(tǒng)中有功