第三章+簡(jiǎn)單電力網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算和分析

1、1第三章第三章 簡(jiǎn)單電力網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算和簡(jiǎn)單電力網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算和分析分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析2 第三章第三章 簡(jiǎn)單電力網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算簡(jiǎn)單電力網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算和分析和分析1. 電力線路和變壓器的運(yùn)行狀況電力線路和變壓器的運(yùn)行狀況的計(jì)算和分析的計(jì)算和分析2. 簡(jiǎn)單電力網(wǎng)絡(luò)的潮流分布和控簡(jiǎn)單電力網(wǎng)絡(luò)的潮流分布和控制制3電力網(wǎng)絡(luò)特性計(jì)算所需的原始數(shù)據(jù)：電力網(wǎng)絡(luò)特性計(jì)算所需的原始數(shù)據(jù)： 用戶(hù)變電所的負(fù)荷功率及其容量用戶(hù)變電所的負(fù)荷功率及其容量 電源的供電電壓和樞紐變電所的母線電壓電源的供電電壓和樞紐變電所的母線電壓 繪制等值電路所需的各元件參數(shù)和相互之間的繪制等值電路所需的各元件參數(shù)和相互之間的關(guān)聯(lián)、關(guān)系等等

2、關(guān)聯(lián)、關(guān)系等等4第一節(jié)第一節(jié) 電力線路和變壓器運(yùn)行狀況電力線路和變壓器運(yùn)行狀況 的計(jì)算和分析的計(jì)算和分析 一一. 電力線路運(yùn)行狀況的計(jì)算和分析電力線路運(yùn)行狀況的計(jì)算和分析 1.電力線路功率的計(jì)算電力線路功率的計(jì)算 已知條件為：首端電壓已知條件為：首端電壓 ，首端功率，首端功率S1=P1+jQ1，以及，以及線路參數(shù)。求解的是線路中的功率損耗和末端電壓線路參數(shù)。求解的是線路中的功率損耗和末端電壓和功率。和功率。解過(guò)程：從首端向末端推導(dǎo)。解過(guò)程：從首端向末端推導(dǎo)。1）首端導(dǎo)納支路的功率）首端導(dǎo)納支路的功率 1S 1 2 2S Z 1U 1YS Y/2 Y/2 2YS 2U 11212111111 2

3、121 )2(3323yyyQjPUjBUGUUYUUYS 1S 2S 1U1YS 52)阻抗支路首端功率阻抗支路首端功率3)阻抗支路中損耗的功率阻抗支路中損耗的功率 111111111jQPQjPjQPSSSyyy ZZzQjPXUQPjRUQPjXRUQPZUSZUSUSS 212 12 1212 12 1212 12 12111111333 221112jQPQjPjQPSSSZZZ 4）阻抗支路末端功率阻抗支路末端功率66)末端功率末端功率 222222222jQPQjPjQPSSSyyY UjUUURQXPjUXQRPUjXRUjQPUZUSUU 111111111111*1112

4、5)末端導(dǎo)納支路的功率末端導(dǎo)納支路的功率 2222222*2221212yyyQjPjBUGUUUYS 2.電力線路電壓的計(jì)算電力線路電壓的計(jì)算 求取末端電壓的方法如下，令：求取末端電壓的方法如下，令：0110 UU7相角為：相角為：簡(jiǎn)化為：簡(jiǎn)化為：UUUtg 11 12122UUUUU 3.從末端向始端推導(dǎo)從末端向始端推導(dǎo)已知條件為：末端電壓已知條件為：末端電壓U2，末端功率，末端功率S2=P2+jQ2，以，以及線路參數(shù)。求解的是線路中的功率損耗和始端電壓及線路參數(shù)。求解的是線路中的功率損耗和始端電壓和功率。和功率。 2212UUUU 其幅值為：其幅值為：U 1U2UU U U Ud 8功率

5、的求取與上相同功率的求取與上相同電壓的求取應(yīng)注意符號(hào)電壓的求取應(yīng)注意符號(hào)4.電壓質(zhì)量指標(biāo)電壓質(zhì)量指標(biāo)1)電壓降落電壓降落：指線路始末兩端電壓的相量差。為相量。：指線路始末兩端電壓的相量差。為相量。2)電壓損耗電壓損耗：指線路始末兩端電壓的數(shù)值差。為數(shù)值。：指線路始末兩端電壓的數(shù)值差。為數(shù)值。標(biāo)量以百分值表示：標(biāo)量以百分值表示： 221222122222221,UUUtgUUUUURQXPUUXQRPUUjUUU 100%21 NUUU電電壓壓損損耗耗93)電壓偏移電壓偏移：指線路始端或末端電壓與線路額定電壓：指線路始端或末端電壓與線路額定電壓的數(shù)值差。為數(shù)值。標(biāo)量以百分值表示：的數(shù)值差。為數(shù)值

6、。標(biāo)量以百分值表示：4)電壓調(diào)整電壓調(diào)整：指線路末端空載與負(fù)載時(shí)電壓的數(shù)值差。：指線路末端空載與負(fù)載時(shí)電壓的數(shù)值差。為數(shù)值。標(biāo)量以百分值表示：為數(shù)值。標(biāo)量以百分值表示：100%100%21 NNNNUUUUUU末末端端電電壓壓偏偏移移始始端端電電壓壓偏偏移移100%20220 UUU電電壓壓調(diào)調(diào)整整105.電力線路上的電能損耗電力線路上的電能損耗1)最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax：指一年中負(fù)荷消費(fèi)的電能：指一年中負(fù)荷消費(fèi)的電能W除以一年中的最大負(fù)荷除以一年中的最大負(fù)荷Pmax，即：，即： 2)年負(fù)荷率年負(fù)荷率：一年中負(fù)荷消費(fèi)的電能：一年中負(fù)荷消費(fèi)的電能W除以一年中的最除以一年中的

7、最大負(fù)荷大負(fù)荷Pmax與與8760h的乘積，即：的乘積，即： 3)年負(fù)荷損耗率：年負(fù)荷損耗率：全年電能損耗除以最大負(fù)荷時(shí)的功全年電能損耗除以最大負(fù)荷時(shí)的功率損耗與率損耗與8760h的乘積，即：的乘積，即： maxmax/PWT 876087608760/maxmaxmaxmaxmaxTPTPPW 年年負(fù)負(fù)荷荷率率）（年年負(fù)負(fù)荷荷損損耗耗率率max8760/PWz 114)最大負(fù)荷損耗時(shí)間：最大負(fù)荷損耗時(shí)間：全年電能損耗除以功率損耗，全年電能損耗除以功率損耗，即：即：求取線路全年電能損耗的方法有以下兩個(gè)：求取線路全年電能損耗的方法有以下兩個(gè)：根據(jù)最大負(fù)荷損耗率計(jì)算：根據(jù)最大負(fù)荷損耗率計(jì)算：根據(jù)最

8、大負(fù)荷損耗時(shí)間計(jì)算：根據(jù)最大負(fù)荷損耗時(shí)間計(jì)算：maxmax/PWz 8760max （年年負(fù)負(fù)荷荷損損耗耗率率）PWzmaxmax PWz126.電能經(jīng)濟(jì)指標(biāo)電能經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1)輸電效率：輸電效率：指線路末端輸出有功功率與線路始端輸指線路末端輸出有功功率與線路始端輸入有功功率的比值，以百分?jǐn)?shù)表示：入有功功率的比值，以百分?jǐn)?shù)表示：2)線損率或網(wǎng)損率：線損率或網(wǎng)損率：線路上損耗的電能與線路始端輸線路上損耗的電能與線路始端輸入的電能的比值入的電能的比值%100%12 PP輸電效率輸電效率%100%100%11 zzzWWWWW線損率線損率137.電力線路運(yùn)行狀況的分析電力線路運(yùn)行狀況的分析1)空載：末端

9、電壓可能高于始端，即產(chǎn)生電壓過(guò)高現(xiàn)空載：末端電壓可能高于始端，即產(chǎn)生電壓過(guò)高現(xiàn)象。其中電纜尤為突出。象。其中電纜尤為突出。2) 有載：與發(fā)電機(jī)極限圖相類(lèi)似。（如負(fù)載為純無(wú)功負(fù)荷）有載：與發(fā)電機(jī)極限圖相類(lèi)似。（如負(fù)載為純無(wú)功負(fù)荷）Z1U2U2Bj2Bj1yI2yI2yI1U2UU U Ud2yI22221BUQy 2221BUIy 22BXUU 22BRUU 12UU Z1U2U2Bj2Q22UXQU 22URQU UjUUU 2114定值定值 XRtgUUtg11 當(dāng)當(dāng)變化時(shí)，變化時(shí)，也按比例變化也按比例變化2QUU ， 為負(fù)。為負(fù)。，即為感性無(wú)功時(shí)，即為感性無(wú)功時(shí)，當(dāng)當(dāng) 212U0UQ 為正

10、。為正。，即為容性無(wú)功時(shí)，即為容性無(wú)功時(shí)，當(dāng)當(dāng) 212U0UQ 若負(fù)載為純有功負(fù)荷，同理可分析。若負(fù)載為純有功負(fù)荷，同理可分析。22URPU 22UXPU 定定值值 01190RXtgUUtg若負(fù)載既有有功，又有無(wú)功負(fù)荷，同理可分析。若負(fù)載既有有功，又有無(wú)功負(fù)荷，同理可分析。22URPUP 22UXPUP 22UXQUQ 22URQUQ QQ 2U1UPP 1UQU QU )(QUdPU PU )(PUdUd2Q2Q2P2PU1U2 2 2 2S2S15 將上圖逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)將上圖逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)角，使角，使PPPP、QQQQ線分別與縱軸、橫軸重合。由于電壓線分別與縱軸、橫軸重合。由于電壓降落降落dUd

11、U的長(zhǎng)度與末端視在功率的長(zhǎng)度與末端視在功率S S2 2成正比，圖紙的成正比，圖紙的P P2 2、Q Q2 2坐標(biāo)就以相同的比例坐標(biāo)就以相同的比例尺分別表示末端有功、無(wú)功功率的大小。由于這圖主要用以分析線路末端的尺分別表示末端有功、無(wú)功功率的大小。由于這圖主要用以分析線路末端的運(yùn)行特性，常稱(chēng)作電力線路的末端功率圓圖。運(yùn)行特性，常稱(chēng)作電力線路的末端功率圓圖。 P2P2有功有功P2為定值，無(wú)功為定值，無(wú)功Q2變動(dòng)時(shí)，始端電壓端點(diǎn)變動(dòng)時(shí)，始端電壓端點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡；的運(yùn)動(dòng)軌跡； Q2Q2無(wú)功無(wú)功Q2為定值，有功為定值，有功P2變動(dòng)時(shí)，始端電壓端點(diǎn)變動(dòng)時(shí)，始端電壓端點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡；的運(yùn)動(dòng)軌跡； 負(fù)荷功率因數(shù)負(fù)

12、荷功率因數(shù) 為定值，視在功率為定值，視在功率S2變動(dòng)時(shí)，變動(dòng)時(shí)，始端電壓端點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡；始端電壓端點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡； S2S2視在功率視在功率S2為定值，負(fù)荷功率因數(shù)為定值，負(fù)荷功率因數(shù) 變動(dòng)時(shí)，變動(dòng)時(shí)，始端電壓端點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡；始端電壓端點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡； 圓弧圓弧U末端功率圓。圓上各點(diǎn)的坐標(biāo)分別對(duì)應(yīng)于始末端功率圓。圓上各點(diǎn)的坐標(biāo)分別對(duì)應(yīng)于始末端電壓都為定值時(shí)，末端的有功、無(wú)功功率。末端電壓都為定值時(shí)，末端的有功、無(wú)功功率。2 2 2 2 16二. 變壓器運(yùn)行狀況的計(jì)算和分析1.變壓器中的電壓降落、功率損耗和電能損耗變壓器中的電壓降落、功率損耗和電能損耗用變壓器的用變壓器的 型電路型電路1)功率功率a

13、.變壓器阻抗支路中損耗變壓器阻抗支路中損耗 的功率的功率 ZTZTTTTTTZTQjPXUQPjRUQPjXRUQPZUSS 2222222222222222222221S1S 22SS TZTY1U2UyTS 17b.變壓器勵(lì)磁支路損耗的功率變壓器勵(lì)磁支路損耗的功率c.變壓器始端功率變壓器始端功率 2)電壓降落電壓降落 （為變壓器阻抗中電壓降落的縱、橫分量）（為變壓器阻抗中電壓降落的縱、橫分量） 注意：注意：變壓器勵(lì)磁支路的無(wú)功功率與線路導(dǎo)納支路變壓器勵(lì)磁支路的無(wú)功功率與線路導(dǎo)納支路的的 無(wú)功功率符號(hào)相反無(wú)功功率符號(hào)相反 YTYTTTTTTYTQjPUjBUGUjBGUUYS 2121211

14、*1YTZTSSSS21 222222,URQXPUUXQRPUTTTTTT 183)電能損耗電能損耗a.與線路中的電能損耗相同（電阻中的損耗，即銅耗與線路中的電能損耗相同（電阻中的損耗，即銅耗部分）部分）b.電導(dǎo)中的損耗，即鐵耗部分，近似取變壓器空載損電導(dǎo)中的損耗，即鐵耗部分，近似取變壓器空載損耗耗P0與變壓器運(yùn)行小時(shí)數(shù)的乘積，變壓器運(yùn)行小時(shí)與變壓器運(yùn)行小時(shí)數(shù)的乘積，變壓器運(yùn)行小時(shí)數(shù)等于數(shù)等于8760h減去因檢修等而退出運(yùn)行的小時(shí)數(shù)。減去因檢修等而退出運(yùn)行的小時(shí)數(shù)。4)根據(jù)制造廠提供的試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算其功率損耗根據(jù)制造廠提供的試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算其功率損耗2210221022222222222100%,

15、1000)1(100%,1000NNYTNYTNNKZTNNKZTUUSIQUUPPSUSUUQSUSUPP 還還可可對(duì)對(duì)應(yīng)應(yīng)下下標(biāo)標(biāo)為為19進(jìn)一步簡(jiǎn)化：進(jìn)一步簡(jiǎn)化：要注意單位間的換算。要注意單位間的換算。100%,1000100%,1000100%,100000221221222222NYTYTNNKZTNKZTNNKZTNKZTSIQPPSSSUQSSPPSSSUQSSPP 202.節(jié)點(diǎn)注入功率、運(yùn)算負(fù)荷和運(yùn)算功率節(jié)點(diǎn)注入功率、運(yùn)算負(fù)荷和運(yùn)算功率)(111yQQjPS 111jQPS 222jQPS yyQjS 運(yùn)算負(fù)荷運(yùn)算負(fù)荷注入功率注入功率等值負(fù)荷功率或節(jié)點(diǎn)等值負(fù)荷功率或節(jié)點(diǎn)負(fù)荷功率負(fù)

16、荷功率112SS S(a) 變電所變壓器變電所變壓器運(yùn)算功率運(yùn)算功率注入功率注入功率等值電源功率或節(jié)點(diǎn)等值電源功率或節(jié)點(diǎn)電源功率電源功率221SS S111jQPS 222jQPS yyQjS )(222yQQjPS G（b）發(fā)電廠變壓器）發(fā)電廠變壓器2122并作出相量圖。并作出相量圖。，求末端電壓及功率，求末端電壓及功率，始端電壓為，始端電壓為為為。已知其始端輸入功率。已知其始端輸入功率，為為，導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的參數(shù)，導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的參數(shù)度為度為單回架空電力線路，長(zhǎng)單回架空電力線路，長(zhǎng)某某kV240MV.A)50120(1066. 242. 0108. 0r200kmkV220:kmS61km1k

17、m1jbxex 解：由題意，首先求線路參數(shù)并作等效圖如圖所示。解：由題意，首先求線路參數(shù)并作等效圖如圖所示。11jXR 1U2U21Y1yS 2yS 21YjQP 11jQP )846 .21(200)42. 0108. 0(11jjjXRSjjY)1066. 2(22001066. 22461 AMVjjUYSy.)3216.15(2401066. 2)2(242111 AMVjjjSjQPjQPy.)32.65120()3216.15(50120111 在節(jié)點(diǎn)在節(jié)點(diǎn)1處導(dǎo)納產(chǎn)生的無(wú)功功率處導(dǎo)納產(chǎn)生的無(wú)功功率23在節(jié)點(diǎn)在節(jié)點(diǎn)1處導(dǎo)納產(chǎn)生的無(wú)功功率處導(dǎo)納產(chǎn)生的無(wú)功功率，則線路末端的電壓，則線路

18、末端的電壓設(shè)設(shè) 011UU kV33. 948.209)12.3634.206()12.366 .33(240111111111112 jjURQXPjUXQRPUU線路阻抗上消耗的功率線路阻抗上消耗的功率AMVjjjXRUQPSZ.)22.270 . 7()846 .21(24032.65120)(222212121 AMVjjUYSy.)67.11(48.2091066. 2)2(242212 24所以末端功率所以末端功率 AMVjjjjSSjQPSyZ.)77.49113()67.11()22.270 . 7(32.651202112 25第二節(jié)第二節(jié) 輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的潮流輻射形和環(huán)

19、形網(wǎng)絡(luò)中的潮流分布分布 1. 功率的計(jì)算功率的計(jì)算 電力網(wǎng)絡(luò)的功率損耗由各元件等值電路中不電力網(wǎng)絡(luò)的功率損耗由各元件等值電路中不接地支路阻抗損耗和接地支路導(dǎo)納損耗構(gòu)成。接地支路阻抗損耗和接地支路導(dǎo)納損耗構(gòu)成。a. 阻抗損耗阻抗損耗b. 導(dǎo)納損耗導(dǎo)納損耗 輸電線輸電線 變壓器變壓器 jXRUQPjXRUSQjPSZZZ 22222 jBGUQjPSYYY 2 TTYYYjBGUQjPS 2一、輻射形網(wǎng)絡(luò)中的潮流分布一、輻射形網(wǎng)絡(luò)中的潮流分布262.電壓的計(jì)算電壓的計(jì)算 當(dāng)功率通過(guò)元件阻抗（當(dāng)功率通過(guò)元件阻抗（Z=R+jX）時(shí)，產(chǎn)生電壓降落）時(shí)，產(chǎn)生電壓降落 注意：要分清楚從受電端計(jì)算還是從送電端

20、計(jì)算注意：要分清楚從受電端計(jì)算還是從送電端計(jì)算3. 潮流的計(jì)算潮流的計(jì)算 已知條件往往是送電端電壓已知條件往往是送電端電壓U1和受電端負(fù)荷功率和受電端負(fù)荷功率S2以及元以及元件參數(shù)。求解各節(jié)點(diǎn)電壓、各元件流過(guò)的電流或功率。件參數(shù)。求解各節(jié)點(diǎn)電壓、各元件流過(guò)的電流或功率。 計(jì)算步驟：計(jì)算步驟：a. 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)接線圖以及各元件參數(shù)計(jì)算等值電路，并將等根據(jù)網(wǎng)絡(luò)接線圖以及各元件參數(shù)計(jì)算等值電路，并將等值電路簡(jiǎn)化。值電路簡(jiǎn)化。UQRPXjUQXPRUjUdU 27b. 根據(jù)已知的根據(jù)已知的負(fù)荷功率負(fù)荷功率和和網(wǎng)絡(luò)額定電壓網(wǎng)絡(luò)額定電壓，從受電端推算，從受電端推算到送電端，逐一近似計(jì)算各元件的功率損耗，求出各

21、節(jié)點(diǎn)到送電端，逐一近似計(jì)算各元件的功率損耗，求出各節(jié)點(diǎn)的注入和流出的功率，從而得到電力網(wǎng)絡(luò)的的注入和流出的功率，從而得到電力網(wǎng)絡(luò)的功率分布功率分布。c. 求得始端功率后，再運(yùn)用求得始端功率后，再運(yùn)用給定的始端電壓給定的始端電壓和和求得的始求得的始端功率端功率由始端向末端逐段推算由始端向末端逐段推算電壓降落電壓降落。（。（這里不再重新這里不再重新計(jì)算功率損耗計(jì)算功率損耗） 注意：注意：第二步只計(jì)算功率分布，第三步只計(jì)算電壓分布，第二步只計(jì)算功率分布，第三步只計(jì)算電壓分布，因此，這是一種近似計(jì)算方法，若要計(jì)算結(jié)果達(dá)到精度要因此，這是一種近似計(jì)算方法，若要計(jì)算結(jié)果達(dá)到精度要求，可反復(fù)上列步驟，形成一

22、種迭代算法，直到精度滿(mǎn)足求，可反復(fù)上列步驟，形成一種迭代算法，直到精度滿(mǎn)足要求為止，只是在迭代計(jì)算中，第二步不再用額定電壓，要求為止，只是在迭代計(jì)算中，第二步不再用額定電壓，而用在上次計(jì)算中得到的各點(diǎn)電壓近似值進(jìn)行計(jì)算。而用在上次計(jì)算中得到的各點(diǎn)電壓近似值進(jìn)行計(jì)算。28SSXRbgxrkVAMVAMVjexTTkmSkm6T6T6111km1BB105 .49B1095. 4G5 .6393. 4kV1101076. 20412. 027. 0120LGJ110U.15S21kV36.25. 115kV5 .38110A.MV20kV110km80: ，為為：側(cè)側(cè)的的變變壓壓器器阻阻抗抗、導(dǎo)導(dǎo)

23、納納歸歸算算至至。，、導(dǎo)導(dǎo)納納為為：導(dǎo)導(dǎo)線線，其其單單位位長(zhǎng)長(zhǎng)度度阻阻抗抗線線路路采采用用舊舊標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。、）采采用用標(biāo)標(biāo)幺幺制制，）采采用用有有名名值值，（壓壓和和功功率率。計(jì)計(jì)算算時(shí)時(shí)，（電電源源處處母母線線上上應(yīng)應(yīng)有有的的電電。試試求求達(dá)達(dá)，正正常常運(yùn)運(yùn)行行時(shí)時(shí)要要求求電電壓壓壓壓側(cè)側(cè)負(fù)負(fù)荷荷為為降降壓壓變變壓壓器器。變變壓壓器器低低的的、變變比比為為，末末端端聯(lián)聯(lián)一一容容量量為為，額額定定電電壓壓電電力力線線路路長(zhǎng)長(zhǎng)29303132二、二、 環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的潮流計(jì)算環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的潮流計(jì)算1.環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的功率分布。介紹的是最簡(jiǎn)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的功率分布。介紹的是最簡(jiǎn)單的單一環(huán)網(wǎng)，主要由一個(gè)電源供電。單

24、的單一環(huán)網(wǎng)，主要由一個(gè)電源供電。165432T-1T-2T-3L-2L-1L-3G第一步：第一步：將單一環(huán)網(wǎng)等值電路簡(jiǎn)化為只有線路阻抗將單一環(huán)網(wǎng)等值電路簡(jiǎn)化為只有線路阻抗的簡(jiǎn)化等值電路。的簡(jiǎn)化等值電路。331) 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)接線圖以及各元件參數(shù)計(jì)算等值電路；根據(jù)網(wǎng)絡(luò)接線圖以及各元件參數(shù)計(jì)算等值電路；15432Z25Z36Z31Z12Z23Z146y10y30y20342)以發(fā)電機(jī)端點(diǎn)為始端，并將發(fā)電廠變壓器的勵(lì)磁支以發(fā)電機(jī)端點(diǎn)為始端，并將發(fā)電廠變壓器的勵(lì)磁支路移至負(fù)荷側(cè)；路移至負(fù)荷側(cè)；3)將同一節(jié)點(diǎn)下的對(duì)地支路合并，并將等值電路圖重將同一節(jié)點(diǎn)下的對(duì)地支路合并，并將等值電路圖重新編號(hào)；新編號(hào)；4)在

25、全網(wǎng)電壓為額定電壓的假設(shè)下，計(jì)算各變電所的在全網(wǎng)電壓為額定電壓的假設(shè)下，計(jì)算各變電所的運(yùn)算負(fù)荷和發(fā)電廠的運(yùn)算功率，并將它們接在相應(yīng)運(yùn)算負(fù)荷和發(fā)電廠的運(yùn)算功率，并將它們接在相應(yīng)節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)。35132Z31Z12Z231SbSaS2S3S1I3IaI2I36第二步：第二步：用簡(jiǎn)化的回路電流法解該簡(jiǎn)化等用簡(jiǎn)化的回路電流法解該簡(jiǎn)化等值電路值電路 通過(guò)近似方法，從功率中求取相應(yīng)的電流，電壓近通過(guò)近似方法，從功率中求取相應(yīng)的電流，電壓近似認(rèn)為是額定電壓：似認(rèn)為是額定電壓：0)()(323122312 IIIZIIZIZaaa的的功功率率，為為流流經(jīng)經(jīng)阻阻抗抗1231*23*12*331*231*23*3*

26、2*312*23*123*2*312*23*12)(0)()(0)()(ZZZZSZSZZSSSSZSSZSZUSUSUSZUSUSZUSZaaaaNNNaNNaNa NUSI 37第三步：用相同的方法求解用相同的方法求解第四步：計(jì)算整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的功率分布計(jì)算整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的功率分布的功率的功率，為流經(jīng)阻抗，為流經(jīng)阻抗3131*23*12*221*321*23*)(ZZZZSZSZZSb Sa Sb 1 2 3 1 Z12 Z23 Z31 S2 S3 38由此，擴(kuò)展到相應(yīng)的多節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算當(dāng)中：由此，擴(kuò)展到相應(yīng)的多節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算當(dāng)中： mba*SSS校校驗(yàn)驗(yàn)：ZZSSZZSSmmbmma39若網(wǎng)絡(luò)中所有

27、線段單位長(zhǎng)度的參數(shù)完全相等，且若網(wǎng)絡(luò)中所有線段單位長(zhǎng)度的參數(shù)完全相等，且111jxrz llSlzlzSSllSlzlzSSmmmmbmmmma1*11*1* llQQllPPmmamma llQQllPPmmbmmb40重要概念重要概念 功率分點(diǎn)：功率分點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)中某些節(jié)點(diǎn)的功率是由兩側(cè)向其流動(dòng)的。分網(wǎng)絡(luò)中某些節(jié)點(diǎn)的功率是由兩側(cè)向其流動(dòng)的。分為有功分點(diǎn)和無(wú)功分點(diǎn)。為有功分點(diǎn)和無(wú)功分點(diǎn)。 在環(huán)網(wǎng)潮流求解過(guò)程中，在功率分點(diǎn)處將環(huán)網(wǎng)解列。在環(huán)網(wǎng)潮流求解過(guò)程中，在功率分點(diǎn)處將環(huán)網(wǎng)解列。 在無(wú)功分點(diǎn)處解列，在無(wú)功分點(diǎn)處解列，因?yàn)殡娋W(wǎng)應(yīng)在電壓最低處因?yàn)殡娋W(wǎng)應(yīng)在電壓最低處解列，而電壓的損耗主要解列，而電壓的

28、損耗主要為由無(wú)功功率流動(dòng)引起的，為由無(wú)功功率流動(dòng)引起的，無(wú)功分點(diǎn)的電壓往往低于無(wú)功分點(diǎn)的電壓往往低于有功分點(diǎn)的電壓。有功分點(diǎn)的電壓。當(dāng)有功分點(diǎn)當(dāng)有功分點(diǎn)和無(wú)功分點(diǎn)和無(wú)功分點(diǎn)不一致時(shí)，不一致時(shí)，將在哪一個(gè)將在哪一個(gè)分點(diǎn)解列？分點(diǎn)解列？412 2. .兩端供電網(wǎng)絡(luò)中的功率分布兩端供電網(wǎng)絡(luò)中的功率分布 回路電壓為回路電壓為0的單一環(huán)網(wǎng)等值于兩端電壓大小的單一環(huán)網(wǎng)等值于兩端電壓大小相等、相位相同的兩端供電網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，兩端電相等、相位相同的兩端供電網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，兩端電壓大小不相等、相位不相同的兩端供電網(wǎng)絡(luò)，也壓大小不相等、相位不相同的兩端供電網(wǎng)絡(luò)，也可等值于回路電壓不為可等值于回路電壓不為0的單一環(huán)網(wǎng)。的

29、單一環(huán)網(wǎng)。 Sa Sc Sb U1 2 3 U4 1 Z12 Z23 Z34 4 S2 S3 42 以回路電壓不為以回路電壓不為0的單一環(huán)網(wǎng)為例，其求解過(guò)的單一環(huán)網(wǎng)為例，其求解過(guò)程為：程為：1)設(shè)節(jié)點(diǎn)設(shè)節(jié)點(diǎn)1、4的電壓差為：的電壓差為：UdUU 41UdIIIZIIZIZaaa )()(323422312UdUSSSZSSZSZNaaa )()(3*2*312*23*123) 通過(guò)近似方法，從功率中求取相應(yīng)的電流，通過(guò)近似方法，從功率中求取相應(yīng)的電流，電壓近似認(rèn)為是額定電壓電壓近似認(rèn)為是額定電壓,且不計(jì)損耗：且不計(jì)損耗：2) 用簡(jiǎn)化的回路電流法解簡(jiǎn)化等值電路用簡(jiǎn)化的回路電流法解簡(jiǎn)化等值電路43

30、 流經(jīng)阻抗流經(jīng)阻抗Z12功率為：功率為：34*23*12*34*23*12*334*234*23*)(ZZZUdUZZZSZSZZSNa 34*23*12*34*23*12*221*321*32*)(ZZZUdUZZZSZSZZSNb 稱(chēng)為循環(huán)功率稱(chēng)為循環(huán)功率,34*23*12*ZZZUdUSNc 流經(jīng)阻抗流經(jīng)阻抗Z43功率為：功率為：444)計(jì)算各線段的電壓計(jì)算各線段的電壓降落和功率損耗，降落和功率損耗，過(guò)程為：求得網(wǎng)絡(luò)過(guò)程為：求得網(wǎng)絡(luò)功率分布后，確定功率分布后，確定其功率分點(diǎn)以及其功率分點(diǎn)以及aS3S2SbS12Z23Z34ZcS 流向功率分點(diǎn)的功率，在功率分點(diǎn)即網(wǎng)絡(luò)最流向功率分點(diǎn)的功率，

31、在功率分點(diǎn)即網(wǎng)絡(luò)最低電壓點(diǎn)將環(huán)網(wǎng)解開(kāi)，將環(huán)形網(wǎng)絡(luò)看成兩個(gè)低電壓點(diǎn)將環(huán)網(wǎng)解開(kāi)，將環(huán)形網(wǎng)絡(luò)看成兩個(gè)輻射形網(wǎng)絡(luò)，由功率分點(diǎn)開(kāi)始，分別從其兩輻射形網(wǎng)絡(luò)，由功率分點(diǎn)開(kāi)始，分別從其兩側(cè)逐段向電源端推算電壓降落和功率損耗。側(cè)逐段向電源端推算電壓降落和功率損耗。453.3.環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中變壓器變比不匹配時(shí)的循環(huán)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中變壓器變比不匹配時(shí)的循環(huán)功率功率10.5kV10.5/24210.5/231T2T1cS例如將圖中短路器例如將圖中短路器1斷開(kāi)時(shí)斷開(kāi)時(shí) 其左側(cè)電壓為其左側(cè)電壓為10.5242/10.5=242kV； 右側(cè)電壓為右側(cè)電壓為10.5231/10.5=231kV； 從而，將該斷路器閉合時(shí)，將有順時(shí)針?lè)较?/p>

32、的循從而，將該斷路器閉合時(shí)，將有順時(shí)針?lè)较虻难h(huán)功率流動(dòng)，其表達(dá)式仍與兩端供電網(wǎng)絡(luò)相同。環(huán)功率流動(dòng)，其表達(dá)式仍與兩端供電網(wǎng)絡(luò)相同。24223114647第三節(jié)第三節(jié) 電力網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)化方法及其應(yīng)用電力網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)化方法及其應(yīng)用有三種簡(jiǎn)化方法：有三種簡(jiǎn)化方法：1. 等值電源法等值電源法 兩個(gè)或兩個(gè)以上有源支路向同一節(jié)點(diǎn)供電時(shí)，兩個(gè)或兩個(gè)以上有源支路向同一節(jié)點(diǎn)供電時(shí)，可用一個(gè)等值有源支路替代。替代后，網(wǎng)絡(luò)中其可用一個(gè)等值有源支路替代。替代后，網(wǎng)絡(luò)中其他部分的電壓、電流、功率保持不變。他部分的電壓、電流、功率保持不變。1Si1ZiUlE2E1ElS2SliZi2ZlSSS21 i iE iUi iZlSSS

33、21 48利用戴維南定律：利用戴維南定律：求等值電源支路阻抗：求等值電源支路阻抗：1IiUlIliZi 2ZlIIII 21ii 1Z2IliiilZUZUZUIIII 2121 lmmiliiiiZZZZZUI1211111149 lmmlilmmlmliiliiiiiiiZUZEZUEZUEZUEZUE1122111求等值電源電勢(shì)求等值電源電勢(shì)：1Si 1ZiUlE2E1ElS2SliZi2ZlSSS21 i iE iUi iZlSSS21 50imilmmimiilmmilmmiilmmiiYYEEZZEEYYZZ 111111或或等等值值電電源源電電勢(shì)勢(shì)：等等值值電電源源支支路路導(dǎo)導(dǎo)納

34、納：等等值值電電源源支支路路阻阻抗抗：51從等值電源支路功率還原求各原始支路功率：從等值電源支路功率還原求各原始支路功率： lmmimiiiimiimmSSZZSUZEES1*其其中中 iiiimiimiiiiiiiiiiiimiiimimimiimmUZESZZZUZUUZEUZUESZUUZEUZUES*2*2*2*522.負(fù)荷移置法負(fù)荷移置法 將一個(gè)負(fù)荷移置兩處將一個(gè)負(fù)荷移置兩處)()()(111kjkiiikjkikiijiZZIIIZIIIZIIUU 1 i k j 2 Z1i Zik Zkj Zj2 Si Sk Sj 1 i k j 2 Z1i Zik Zkj Zj2 Si Si

35、Sj Sj 1IkIiIiII 11IiIiI jIjI iiIII 1kiIII 1jZZZIIkikkjki 532.負(fù)荷移置法負(fù)荷移置法 將一個(gè)負(fù)荷移置兩處將一個(gè)負(fù)荷移置兩處,*kjikkjkiZZZSS 1 i k j 2 Z1i Zik Zkj Zj2 Si Sk Sj 1 i k j 2 Z1i Zik Zkj Zj2 Si Si Sj Sj 1IkIiIiII 11IiIiI jIjI iiIII 1kiIII 1*kjikikkjZZZSS 同理同理54將兩個(gè)負(fù)荷移置一處將兩個(gè)負(fù)荷移置一處 1 i k j 2 Z1i Zik Zkj Zj2 Si Sj 1 i k j 2 Z1

36、i Zik Zkj Zj2 Si+ Sj *,jiiijkjjijijikSSSZZSSSZZ 553. 消去節(jié)點(diǎn)法消去節(jié)點(diǎn)法 消去節(jié)點(diǎn)法實(shí)際由兩部分組成，即負(fù)荷移置和消去節(jié)點(diǎn)法實(shí)際由兩部分組成，即負(fù)荷移置和星星-網(wǎng)變換。網(wǎng)變換。nSnZ1lnZnZ2nlS2S1S1l2nZ1lnZnZ2nlS2S1S1l2lnSnS2nS156 lmmnjninijjiljiyZZZ1),2,1,(12Z1lZlZ2lS2S1S1l2lnSnS2nS1),2,1(1*lmyySSlmmnmnnnm 57第五節(jié)第五節(jié) 電力網(wǎng)絡(luò)潮流的調(diào)整控制電力網(wǎng)絡(luò)潮流的調(diào)整控制一、調(diào)整控制潮流的必要性一、調(diào)整控制潮流的必要性

37、1SbSaS3S2S12Z31Z23Z若各段參數(shù)相同若各段參數(shù)相同3123123133132231231231331322)()(llllQllQQllllPllPPaa 3123122312312231231223123122)()(lllllQlQQlllllPlPPbb 58若各導(dǎo)線各不相同，且若各導(dǎo)線各不相同，且313123231212xrxrxr 31*23*12*212*312*23*)(ZZZSZSZZSb 31*23*12*331*231*23*)(ZZZSZSZZSa 這時(shí)網(wǎng)損則為：這時(shí)網(wǎng)損則為：312232232232222221222)()()()(rUQQQPPPrUQ

38、QPPrUQPPNaaNaaNaa 0)( 2)( 22312322322212 rUPPPrUPPrUPPPNaNaNaa0)( 2)( 22312322322212 rUQQQrUQQrUQQPNaNaNaa59 rrPrrPPa313312320 .)( rrQrrQQa313312320 .)( rrSrrSSa313312320 .)( rrrSrSSb)(231231220 . 即有功功率損耗最小時(shí)的功率分布應(yīng)按線段電即有功功率損耗最小時(shí)的功率分布應(yīng)按線段電阻分布而不是阻抗分布。阻分布而不是阻抗分布。 按阻抗分布功率，叫功率自然分布，這種分布按阻抗分布功率，叫功率自然分布，這種分布

39、是不加控制的。是不加控制的。 為了保證供電的安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的要求，因?yàn)榱吮ＷC供電的安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的要求，因此需調(diào)整控制潮流。此需調(diào)整控制潮流。60二、調(diào)整控制潮流的手段主要有：二、調(diào)整控制潮流的手段主要有：1.串聯(lián)電容串聯(lián)電容 作用：抵償線路的感抗，將其串聯(lián)在環(huán)網(wǎng)中阻抗相對(duì)作用：抵償線路的感抗，將其串聯(lián)在環(huán)網(wǎng)中阻抗相對(duì)過(guò)大的線路上，可起轉(zhuǎn)移其他重載線路上流通功率過(guò)大的線路上，可起轉(zhuǎn)移其他重載線路上流通功率的作用。的作用。2.串聯(lián)電抗串聯(lián)電抗作用：限流，將其串聯(lián)在重載線路上可避免該線路作用：限流，將其串聯(lián)在重載線路上可避免該線路過(guò)載。但其上的電壓損耗增大，影響電壓質(zhì)量，并過(guò)載。但其上的電壓損耗增大，影響電壓質(zhì)量，并對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性有影響，一般不用。對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性有影響，一般不用。613.附加串聯(lián)加壓器附加串聯(lián)加壓器作用：產(chǎn)生一環(huán)流或強(qiáng)制循環(huán)功率，使強(qiáng)制作用：產(chǎn)生一環(huán)流或強(qiáng)制循環(huán)功率，使強(qiáng)制循環(huán)功率與自然分布功率的疊加可達(dá)到理想循環(huán)功率與自然分布功率的疊加可達(dá)到理想值。值。1SbSaS3S2S12Z31Z23ZcEfcSfcaaSSS0. aafcSSS0. 功率分布功率分布為理想為理想0 .aS循循環(huán)環(huán)功功率率為為強(qiáng)強(qiáng)制制fcS功率分布功率分布為自然為自然aS* ZEUSCNfccycxNaaNfcCjEEUZSSUZSE )(*0.*.0 .aS0 .b