簡(jiǎn)單電網(wǎng)潮流計(jì)算

1、4.3 4.3 簡(jiǎn)單電網(wǎng)潮流計(jì)算簡(jiǎn)單電網(wǎng)潮流計(jì)算 考試大綱3.1 了解電壓降落、電壓損耗、功率損耗的定義3.2 了解已知不同點(diǎn)的電壓和功率情況下的潮流簡(jiǎn)單算法3.3 了解輸電線路中有功功率、無(wú)功功率的流向與功角、電壓幅值的關(guān)系3.4 了解輸電線路的空載與負(fù)載運(yùn)行情況4.3.1 4.3.1 電壓降落、電壓損耗、電壓偏移電壓降落、電壓損耗、電壓偏移 1.電壓降落 輸電線路始末兩端電壓的相量差稱(chēng)為電壓降落。 2.電壓損耗 輸電線路首、末端電壓有效值之差稱(chēng)為線路的電壓損耗。 電壓損耗百分值，即是電壓損耗與相應(yīng)線路的額定電壓相比的百分值： 21。UUU21UUU%100%21NUUUU4.3.1 4.3

2、.1 電壓降落、電壓損耗、電壓偏移電壓降落、電壓損耗、電壓偏移 3. 電壓偏移 由于電力線路中存在電壓損耗，線路中各點(diǎn)的實(shí)際電壓不等，任意一點(diǎn)的實(shí)際電壓有效值與線路額定電壓有效值的差值稱(chēng)為電壓偏移。它與額定電壓的比值的百分?jǐn)?shù)，稱(chēng)為電壓偏移百分值。%100%NNUUUU4.3.2 4.3.2 功率損耗功率損耗 1線路中功率損耗的計(jì)算 線路阻抗中的功率損耗包括有功功率損耗及無(wú)功功率損耗，其值的大小與流過(guò)阻抗的電流平方成正比。3232103103XIQRIP4.3.2 4.3.2 功率損耗功率損耗 2變壓器中的功率損耗計(jì)算 變壓器中的功率損耗包括有功功率損耗（也叫銅損、負(fù)載損耗）和無(wú)功功率損耗（也叫

3、空載損耗，由鐵損耗、磁滯損耗、渦流損耗組成）。可以直接利用制造廠給出的短路及空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)求得。 式中的 、 是變壓器的短路損耗及短路電壓百分值， 、 是空載損耗及空載電流百分值。0222PPSSPPTGNkTRNTBNkTXSIQSSUQ100%100%0222kP%kU0P%0I4.3.3 4.3.3 簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算 簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)一般包括開(kāi)式網(wǎng)和環(huán)網(wǎng)。 開(kāi)式電力網(wǎng)是一種簡(jiǎn)單的電力網(wǎng)，可分成無(wú)變壓器的同一電壓等級(jí)的開(kāi)式網(wǎng)與有變壓器的多級(jí)電壓開(kāi)式網(wǎng)。每一種又包括有分支的開(kāi)式網(wǎng)與無(wú)分支的開(kāi)式網(wǎng)兩種。 開(kāi)式網(wǎng)的負(fù)荷一般以集中負(fù)荷表示，并且在計(jì)算中總是作為已知量。4.3.

4、3 4.3.3 簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算 1同一電壓等級(jí)開(kāi)式網(wǎng)計(jì)算 進(jìn)行開(kāi)式網(wǎng)的計(jì)算首先要給定一個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓，稱(chēng)為已知電壓。由于已知電壓的節(jié)點(diǎn)不同，計(jì)算的步驟略有差別。 （1）若已知開(kāi)式網(wǎng)的末端電壓，則由末端逐段向首端推算。 （2）電力網(wǎng)計(jì)算中往往已知首端電壓及各個(gè)集中負(fù)荷。此時(shí)僅能采用近似計(jì)算方法。 4.3.3 4.3.3 簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算 （1）已知末端電壓和各負(fù)荷點(diǎn)的負(fù)荷量，求首端電壓 1）設(shè)末端電壓為參考電壓，計(jì)算從末端開(kāi)始的第段線路中末端電納中的功率損耗。 2）確定電源送往末端的負(fù)荷。等于末端負(fù)荷與末端電納功率損耗之和。22aIIUBQ

5、ILaaQjSS。4.3.3 4.3.3 簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算 3）求第段線路阻抗中的電壓降及功率損耗。 4）確定第段線路的首端電壓IaaaIaaaIIaaIIIIIaaIXUQPjRUQPjXRUSSUjUjXRUSU2222222*）（）（）（）（。IabUUU。4.3.3 4.3.3 簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算 （2）已知首端電壓和各負(fù)荷點(diǎn)的負(fù)荷量，求末端電壓。 1）假定各點(diǎn)電壓等于額定電壓 。 2）計(jì)算各負(fù)荷點(diǎn)對(duì)地電納中的功率損耗。 3）將各負(fù)荷點(diǎn)對(duì)地電納中的功率損耗與接在同一節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷合并。 NU22aIIUBQ22NILaILaaUBjSQ

6、jSS。4.3.3 4.3.3 簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算 4）從第段線路開(kāi)始，計(jì)算阻抗上的功率損耗以及由前一負(fù)荷點(diǎn)送出的功率。 5）電源點(diǎn)的總負(fù)荷應(yīng)是電源點(diǎn)送出的負(fù)荷與電源線路首端電納中功率損耗之和。 6）以電源點(diǎn)為參考電壓，由電源線路開(kāi)始逐段計(jì)算線路電壓降。）（）（IbabIINaISSSSjXRUSS24.3.3 4.3.3 簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算 2. 當(dāng)電力網(wǎng)電壓在35kV及以下時(shí)，可將線路電納略而不計(jì)。在計(jì)算電壓時(shí)也不考慮線路中功率損耗的影響。 （1）各線路中的功率 （2）各段線路的功率損耗 （3）各段電路電壓降的縱分量 。LaISS LbL

7、aIISSS。LcLbLaIIISSSS。）（）（。iiNiijXRUSS2NiiiiiUXQRPU4.3.3 4.3.3 簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算 （4）各段線路電壓損耗 （5）故末端負(fù)荷點(diǎn)的電壓 以上的計(jì)算方法可以推廣到有n段線路和n個(gè)集中負(fù)荷的開(kāi)式電力網(wǎng)。 NIIIIiiiiiIIIIIIdaUXQRPUUUU）（dadaUUU4.3.4 4.3.4 簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的靜穩(wěn)定簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的靜穩(wěn)定 1功角特性曲線 系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)為凸極機(jī)，發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功功率為 系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)為隱極發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功功率為 2sin2sin2qdqddqExxxxUxUEPsindqExU

8、EP4.3.4 4.3.4 簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的靜穩(wěn)定簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的靜穩(wěn)定 當(dāng)發(fā)電機(jī)電勢(shì) 和受端母線電壓 恒定不變時(shí)，發(fā)電機(jī)向受端系統(tǒng)輸出的功率僅僅是 與 之間的相角差 的函數(shù)。將這一關(guān)系繪成圖4-3-11所示的曲線，稱(chēng)之為功角特性曲線。對(duì)于隱極機(jī)系統(tǒng)，它是一條正弦曲線，由于相角差 與功率 密切相關(guān)，常常把角 稱(chēng)為功角。qEUqEUEP4.3.4 4.3.4 簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的靜穩(wěn)定簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的靜穩(wěn)定 功角特性曲線圖4-3-11 功角特性曲線a）凸極式發(fā)電機(jī) b）隱極式發(fā)電機(jī) 2靜態(tài)穩(wěn)定的概念 擾動(dòng)后功角變化示意圖 在曲線的上升部分的任何一點(diǎn)對(duì)小干擾的響應(yīng)都與a點(diǎn)相同，都是靜態(tài)穩(wěn)定的，曲線的下降部分的

9、任何一點(diǎn)對(duì)小干擾的響應(yīng)都與b點(diǎn)相同，都是靜態(tài)不穩(wěn)定的。4.3.4 4.3.4 簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的靜穩(wěn)定簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的靜穩(wěn)定 3靜態(tài)穩(wěn)定的判據(jù) 功角特性曲線的上升部分，電磁功率增量與功角增量具有相同的符號(hào)，在功角特性曲線的下降部分，與總是具有相反的符號(hào)，故可以用比值的符號(hào)來(lái)判斷系統(tǒng)給定的平衡點(diǎn)是否是靜態(tài)穩(wěn)定的。 一般把判斷靜態(tài)穩(wěn)定的充要條件稱(chēng)為靜態(tài)穩(wěn)定判據(jù)。 （4-3-20） 4.3.4 4.3.4 簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的靜穩(wěn)定簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的靜穩(wěn)定0ddP4.3.5 4.3.5 負(fù)荷的靜穩(wěn)定負(fù)荷的靜穩(wěn)定 1負(fù)荷的靜態(tài)特性 負(fù)荷所取用的有功功率和無(wú)功功率是隨著電網(wǎng)電壓和頻率的變化而變化的，反映它們變化規(guī)律的曲線或數(shù)學(xué)表達(dá)式稱(chēng)為負(fù)荷的靜態(tài)特性。 所謂靜態(tài)是把這些特性在穩(wěn)態(tài)條件下是確定的。 當(dāng)系統(tǒng)頻率維持額定值不變時(shí)，負(fù)荷所取用的功率