1、電力系統(tǒng)分析基礎(chǔ)電力系統(tǒng)分析基礎(chǔ)Power System Analysis Basis（三）（三）主講人：朱曉榮主講人：朱曉榮2潮流計(jì)算的目的及內(nèi)容潮流計(jì)算的目的及內(nèi)容穩(wěn)態(tài)計(jì)算穩(wěn)態(tài)計(jì)算不考慮發(fā)電機(jī)的參數(shù)不考慮發(fā)電機(jī)的參數(shù)電力網(wǎng)計(jì)算（潮流計(jì)算）電力網(wǎng)計(jì)算（潮流計(jì)算）負(fù)荷（負(fù)荷（P，Q）潮流計(jì)算潮流計(jì)算給定給定發(fā)電機(jī)（發(fā)電機(jī)（P，V）求求各母線(xiàn)電壓各母線(xiàn)電壓各條線(xiàn)路中的功率及損耗各條線(xiàn)路中的功率及損耗計(jì)算目的計(jì)算目的用于電網(wǎng)規(guī)劃用于電網(wǎng)規(guī)劃選接線(xiàn)方式、電氣設(shè)備、導(dǎo)線(xiàn)截面選接線(xiàn)方式、電氣設(shè)備、導(dǎo)線(xiàn)截面用于運(yùn)行指導(dǎo)用于運(yùn)行指導(dǎo)確定運(yùn)行方式、供電方案、調(diào)壓措施確定運(yùn)行方式、供電方案、調(diào)壓措施用于繼電保護(hù)

2、用于繼電保護(hù)整定、設(shè)計(jì)整定、設(shè)計(jì)第三章第三章 簡(jiǎn)單電力網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算和分析簡(jiǎn)單電力網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算和分析3電力線(xiàn)路和變壓器的運(yùn)行狀況的計(jì)算和電力線(xiàn)路和變壓器的運(yùn)行狀況的計(jì)算和分析分析簡(jiǎn)單電力網(wǎng)絡(luò)的潮流分布簡(jiǎn)單電力網(wǎng)絡(luò)的潮流分布電力網(wǎng)絡(luò)潮流的調(diào)整控制電力網(wǎng)絡(luò)潮流的調(diào)整控制第三章第三章 簡(jiǎn)單電力網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算和分析簡(jiǎn)單電力網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算和分析4負(fù)荷的表示負(fù)荷的表示eIIeUUIUSjj *QPIUIUeIUeIUSjsinjcosj)( j QPIUIUSSjsin3jcos33 負(fù)荷一般以功率表示：?jiǎn)挝回?fù)荷一般以功率表示：?jiǎn)挝?P（kw）、）、 Q（kvar）、）、S（kva） QP22S 預(yù)備知識(shí)預(yù)備知識(shí)3.1

3、3.1電力線(xiàn)路和變壓器運(yùn)行狀況的計(jì)算和分析電力線(xiàn)路和變壓器運(yùn)行狀況的計(jì)算和分析 一、電力線(xiàn)路運(yùn)行狀況的計(jì)算和分析一、電力線(xiàn)路運(yùn)行狀況的計(jì)算和分析 1 1、電力線(xiàn)路功率的計(jì)算、電力線(xiàn)路功率的計(jì)算 已知：首端電壓已知：首端電壓 ，首端功率，首端功率S S1 1=P=P1 1+jQ+jQ1 1，以及線(xiàn)路，以及線(xiàn)路參數(shù)。參數(shù)。 求：線(xiàn)路中的功率損耗、末端電壓和功率。求：線(xiàn)路中的功率損耗、末端電壓和功率。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 1）首端導(dǎo)納支路的功率）首端導(dǎo)納支路的功率11212111111 2121 )2(3323yyyQjPUjBUGUUYUUYS 1S 1 2 2S

4、 Z 1U 1YS Y/2 Y/2 2YS 2U 1S 2S 1U1YS 2)2) 阻抗支路首端功率阻抗支路首端功率3)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) 4) 阻抗支路末端功率阻抗支路末端功率6)6) 末端功率末端功率 222222222jQPQjPjQPSSSyyY UjUUURQXPjUXQRPUjXRUjQPUZUSUU 111111111111

5、*1112 5) 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(xiàn)路電壓的計(jì)算、電力線(xiàn)路電壓的計(jì)算 0110 UU令：令：電壓降落電壓降落12dUUU相角為：相角為：簡(jiǎn)化為：簡(jiǎn)化為：UUUtg 11 12122UUUUU 3 3、從末端向始端推導(dǎo)、從末端向始端推導(dǎo)已知：末端電壓已知：末端電壓U U2 2，末端功率，末端功率S S2 2=P=P2 2+jQ+jQ2 2，以及線(xiàn)路參數(shù)。，以及線(xiàn)路參數(shù)。求：線(xiàn)路中的功率損耗、始端電壓和功率。求：線(xiàn)路中的功率損耗、始端電壓和功率。 2212UUUU 其幅值為：其幅值為：U 1U2UU

6、U U Ud 4、電壓質(zhì)量指標(biāo)、電壓質(zhì)量指標(biāo)1)1)、電壓降落電壓降落：指線(xiàn)路始末兩端電壓的相量差。為相量。：指線(xiàn)路始末兩端電壓的相量差。為相量。2)2)、電壓損耗電壓損耗：指線(xiàn)路始末兩端電壓的數(shù)值差。為數(shù)值。：指線(xiàn)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：12222222221122,UUUj UP RQ XP XQ RUUUUUUUUUtgUU 功率的求取與上相同，注意功率的流向。功率的求取與上相同，注意功率的流向。12%100NUUU 電壓損耗電壓損耗0220UU電壓的求取應(yīng)注意符號(hào)，令：電壓的求取應(yīng)注意符號(hào)，令：4 4）、）、電壓調(diào)整：電壓調(diào)整：指線(xiàn)路末端空載

7、與負(fù)載時(shí)電壓的數(shù)值差。指線(xiàn)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：3)3)、電壓偏移電壓偏移：指線(xiàn)路始端或末端電壓與線(xiàn)路額定電壓的指線(xiàn)路始端或末端電壓與線(xiàn)路額定電壓的數(shù)值差。為數(shù)值。標(biāo)量以百分值表示：數(shù)值差。為數(shù)值。標(biāo)量以百分值表示：12%100%100NNNNUUUUUU始端電壓偏移始端電壓偏移末端電壓偏移末端電壓偏移20220%100UUU電壓調(diào)整電壓調(diào)整5 5、電力線(xiàn)路上的電能損耗、電力線(xiàn)路上的電能損耗方法一：年負(fù)荷損耗率法方法一：年負(fù)荷損耗率法1)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)T Tmaxmax：指一年中負(fù)荷消費(fèi)的電指一年中負(fù)荷

8、消費(fèi)的電能能W W除以一年中的最大負(fù)荷除以一年中的最大負(fù)荷PmaxPmax，即：，即： 2)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 W除以一年中的最除以一年中的最大負(fù)荷大負(fù)荷PmaxPmax與與8760h8760h的乘積，即：的乘積，即： 3)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8760h8760h的乘積，即：的乘積，即： maxmax/PWT maxmaxmaxmaxmax/ 876087608760myPTTkWPPmax/ 8760ayzkWP （）124)、線(xiàn)路年負(fù)荷損耗率與年負(fù)荷

9、率的近似關(guān)系線(xiàn)路年負(fù)荷損耗率與年負(fù)荷率的近似關(guān)系K為經(jīng)驗(yàn)數(shù)值。一般取為經(jīng)驗(yàn)數(shù)值。一般取K=0.10.4，kmy較低時(shí)取較小數(shù)值。較低時(shí)取較小數(shù)值。 5)5)、計(jì)算過(guò)程：、計(jì)算過(guò)程：WPkkTmaxaymymax 最大負(fù)荷的潮流計(jì)算最大負(fù)荷的潮流計(jì)算maxayPkW 8760 21mymyayk)K(Kkk 方法二：最大負(fù)荷損耗時(shí)間法方法二：最大負(fù)荷損耗時(shí)間法1)1)、最大負(fù)荷損耗時(shí)間：、最大負(fù)荷損耗時(shí)間：全年電能損耗除以最大功率損耗，全年電能損耗除以最大功率損耗，即：即：2)2)、計(jì)算過(guò)程：、計(jì)算過(guò)程：maxmax/PWz maxmax PWzmaxmax,cosT6、電能經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、電能經(jīng)濟(jì)指

10、標(biāo)1)1)、輸電效率：、輸電效率：指線(xiàn)路末端輸出有功功率與線(xiàn)路始端輸指線(xiàn)路末端輸出有功功率與線(xiàn)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)2)、線(xiàn)損率或網(wǎng)損率：、線(xiàn)損率或網(wǎng)損率：線(xiàn)路上損耗的電能與線(xiàn)路始端輸線(xiàn)路上損耗的電能與線(xiàn)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12%100%100%zzzWWWWW線(xiàn)損率7、電力線(xiàn)路運(yùn)行狀況的分析、電力線(xiàn)路運(yùn)行狀況的分析1)1)、空載：空載：末端電壓可能高于始端，即產(chǎn)生電壓過(guò)高現(xiàn)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：、有載：與發(fā)電機(jī)極限圖

11、相類(lèi)似。（如負(fù)載為純無(wú)功負(fù)荷）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 12UUUj U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。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

12、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 2S2S 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(xiàn)分別與縱軸、橫軸重合。由于電壓線(xiàn)分別與縱軸、橫軸重合。由于電壓降落降落dUdU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

13、、無(wú)功功率的大小。由于這圖主要用以分析線(xiàn)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(xiàn)路末端的運(yùn)行特性，常稱(chēng)作電力線(xiàn)路的末端功率圓圖。運(yùn)行特性，常稱(chēng)作電力線(xiàn)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)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)

14、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 二、變壓器運(yùn)行狀況的計(jì)算和分析二、變壓器運(yùn)行狀況的計(jì)算和分析1 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 型電路型電路功率功率A A、變壓器阻抗支路中損耗的功率、變壓器阻抗支路中損耗的功率 ZTZTTTTTTZTQjPXUQPjRUQPjXRUQPZUSS 222

15、222222222222222222 1S1S 22SS TZTY1U2UyTS B B、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 C、變壓器始端功率、變壓器始端功率 2)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：變壓器勵(lì)磁支路的無(wú)功功率與線(xiàn)路導(dǎo)納支路的注意：變壓器勵(lì)磁支路的無(wú)功功率與線(xiàn)路導(dǎo)納支路的 無(wú)功功率符號(hào)相反無(wú)功功率符號(hào)相反 YTYTTTTTTYTQjPUjBUGUjBGUUYS 2121211*1YTZTSSSS21 222222,URQXPUUXQRPUTTTTTT 電能損耗電能損耗與線(xiàn)路中的電能損耗相

16、同（電阻中的損耗，即銅耗與線(xiàn)路中的電能損耗相同（電阻中的損耗，即銅耗部分）部分）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P0P0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8760h8760h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)。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2222222222222010122%,(1)1000100%,1000100KNKNZTZTNNNYTYTNNP U SUU SPQU SU SPUIS UPQUU

17、還可對(duì)應(yīng)下標(biāo)為要注意單位間的換算。要注意單位間的換算。100%,1000100%,1000100%,100000221221222222NYTYTNNKZTNKZTNNKZTNKZTSIQPPSSSUQSSPPSSSUQSSPP 121122,NUUUSS SS進(jìn)一步簡(jiǎn)化：進(jìn)一步簡(jiǎn)化：2 2、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)運(yùn)算算負(fù)負(fù)荷荷注注入入功功率率等等值值負(fù)負(fù)荷荷功功率率或或節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)負(fù)負(fù)荷荷功功率率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

18、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)電廠變壓器并并作作出出相相量量圖圖。，求求末末端端電電壓壓及及功功率率，始始端端電電壓壓為為為為。已已知知其其始始端端輸輸入入功功率率，為為，導(dǎo)導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)單單位位長(zhǎng)長(zhǎng)度度的的參參數(shù)數(shù)度度為為單單回回架架空空電電力力線(xiàn)線(xiàn)路路，長(zhǎng)長(zhǎng)某某kV240MV.A)50120(1066. 242. 0108. 0r200kmkV220:kmS61km1km1jbxex 解：由題意，首先求線(xiàn)路參數(shù)并作等效圖如圖所示。解：由題意，首先求線(xiàn)路參數(shù)并作等效圖如圖所示。11j

19、XR 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)功功率在節(jié)點(diǎn)在節(jié)點(diǎn)2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(xiàn)路末端的電壓，則線(xiàn)路末端的電壓設(shè)設(shè) 011UU kV33. 948.209)12.3634.206()12.366 .33(2401111

20、11111112 jjURQXPjUXQRPUU線(xiàn)路阻抗上消耗的功率線(xiàn)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 所以末端功率所以末端功率 AMVjjjjSSjQPSyZ.)77.49113()67.11()22.270 . 7(32.651202112 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)

21、成。阻抗損耗阻抗損耗導(dǎo)納損耗導(dǎo)納損耗 輸電線(xiàn)輸電線(xiàn) 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3.2 3.2 輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的潮流分布輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的潮流分布 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+jXZ=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U U1 1和受電端負(fù)

22、荷功率和受電端負(fù)荷功率S S2 2以及以及元件參數(shù)。求解各節(jié)點(diǎn)電壓、各元件流過(guò)的電流或功率。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。計(jì)算步驟：計(jì)算步驟：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)接線(xiàn)圖以及各元件參數(shù)計(jì)算等值電路，并將等值根據(jù)網(wǎng)絡(luò)接線(xiàn)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。電路簡(jiǎn)化。UQRPXjUQXPRUjUdU 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，從受電端推算到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，求出各節(jié)點(diǎn)的送電端，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。

23、c.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端求得的始端功率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。（這里不再重新計(jì)（這里不再重新計(jì)算功率損耗）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)

24、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。（1 1）用）用U UN N求得各點(diǎn)的運(yùn)算負(fù)荷求得各點(diǎn)的運(yùn)算負(fù)荷（2 2）從末段線(xiàn)路開(kāi)始，用）從末段線(xiàn)路開(kāi)始，用U UN N依次計(jì)算各段線(xiàn)路的功率損依次計(jì)算各段線(xiàn)路的功率損耗耗（3 3）用）用U UA A和已求得的功率分布，從和已求得的功率分布，從A A點(diǎn)開(kāi)始逐段計(jì)算電點(diǎn)開(kāi)始逐段計(jì)算電壓降落，求得壓降落，求得U Ub b U Uc c和和U Ud d（4 4）求得）求得U Ub b和和 U Uc ,c ,U Ud d重復(fù)（重復(fù)（1 1）（）（3 3）SLDdSLDcSLDbd

25、cbA123例例1：同一電壓的輻射式網(wǎng)：同一電壓的輻射式網(wǎng)(已知已知UA和負(fù)荷和負(fù)荷)212BiiNQB U 33221BLDddBBLDccBBLDbbQjSSQjQjSSQjQjSSbcdS L D dA R1+ jX1R2 +jX2R3+ jX3j B1/2j B1/2j B2/2j B2/2j B3/2j B3/2 S L D b S L D cQB1（1 1）用）用U UN N求得各點(diǎn)的運(yùn)算負(fù)荷求得各點(diǎn)的運(yùn)算負(fù)荷S d R1+ jX1R2 +jX2R3+ jX3j B1/2bcd S b S cS3S3S1S2S1S2AS L D dA R1+ jX1R2 +jX2R3+ jX3j

26、B1/2j B1/2j B2/2j B2/2j B3/2j B3/2 S L D b S L D cQB1233333333222c3222222211b2111111,() (), SS ,() (), SS ,() (), dLLNLLNLLNSSSSRjXSSSUSSSRjXSSSUSSSRjXSSSU (2)(2)從末段線(xiàn)路開(kāi)始，用從末段線(xiàn)路開(kāi)始，用U UN N依次計(jì)算各段線(xiàn)路的功率損耗依次計(jì)算各段線(xiàn)路的功率損耗S d R1+ jX1R2 +jX2R3+ jX3j B1/2bcd S b S cS3S3S1S2S1S2A11111111222222222222, ()(), ()()A

27、bAbAAbAAbAbbcbcbbcbbcbcP RQ XP XQ RUUUUUUUUP RQ XP XQ RUUUUUUUUS d R1+ jX1R2 +jX2R3+ jX3j B1/2bcd S b S cS3S3S1S2S1S2A(3)(3)用用U UA A和已求得的功率分布，從和已求得的功率分布，從A A點(diǎn)開(kāi)始逐段計(jì)算電壓降點(diǎn)開(kāi)始逐段計(jì)算電壓降落，求得落，求得U Ub b、 U Uc c和和U Ud d34A L-1 bT c d SLD L-2例例2 2：兩級(jí)電壓的開(kāi)式電力網(wǎng)：兩級(jí)電壓的開(kāi)式電力網(wǎng) A R1+jX1 ZTR2+jX2j B1/2j B1/2j B2/2bc dj B2

28、/2cS0SLD方法一：方法一：包含理想變壓器，計(jì)算時(shí)，經(jīng)過(guò)理想變壓包含理想變壓器，計(jì)算時(shí)，經(jīng)過(guò)理想變壓器功率保持不變，兩側(cè)電壓之比等于實(shí)際變比器功率保持不變，兩側(cè)電壓之比等于實(shí)際變比k k。35 A R1+ jX1 ZTR2+ j X2j B1/2j B1/2j B2/2b dj B2/2cS0方法二：方法二：將線(xiàn)路將線(xiàn)路L L2 2的參數(shù)歸算到的參數(shù)歸算到L L1 1電壓級(jí)電壓級(jí)222222222/Rk RXk XBBkA L-1 bT c d SLD L-2開(kāi)始時(shí)按開(kāi)始時(shí)按L1L1側(cè)額定電壓計(jì)算，計(jì)算結(jié)果反歸算側(cè)額定電壓計(jì)算，計(jì)算結(jié)果反歸算36方法三：方法三：用用型等值電路處理型等值電路

29、處理 A R1+ jX1 ZT/kR2+ j X2jB1/2jB1/2jB2/2b djB2/2c ZT kk ZT 1kSLD0S A L-1 bT c d SLD L-2二、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 環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的功率分布。介紹的是最簡(jiǎn)單的單環(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。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(xiàn)路阻抗將單一環(huán)網(wǎng)等值電路簡(jiǎn)化為只有線(xiàn)路阻抗的簡(jiǎn)化等值電路。的簡(jiǎn)化等值電路。v 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)接線(xiàn)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(xiàn)圖以及各元

30、件參數(shù)計(jì)算等值電路；15432Z25Z36Z31Z12Z23Z146y10y30y20v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)；v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)；v在全網(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)。132Z31Z12Z231SbSaS2S3S1I3IaI2I第二步：第二步：用簡(jiǎn)化的回路電流法解該簡(jiǎn)

31、化等值電路用簡(jiǎn)化的回路電流法解該簡(jiǎn)化等值電路 通過(guò)近似方法，從功率中求取相應(yīng)的電流，電壓近似通過(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：認(rèn)為是額定電壓：122323123()()0aaaZ IZIIZIII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*2*312*23*123*2*312*23*12)(0)()(0)()(ZZZZSZSZZSSSSZSSZSZUSUSUSZUSUSZUSZaaaaNNNaNNaNa N NI IS S U U第三步：第三步：用相同的方法求解用相同的方法求解的的功功率率，為為流流經(jīng)經(jīng)阻阻抗抗3131*23*1

32、2*221*321*23*)(ZZZZSZSZZSb 第四步：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(初步功率分初步功率分布布)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)：ZZSSZZSSmmbmma 1 1S S 2 2S SaSZ Z1Z2 llSlzlzSSllSlzlzSSmmmmbmmmma1*11*1*若網(wǎng)絡(luò)中所有線(xiàn)段單位長(zhǎng)度的參數(shù)完全相等，且若網(wǎng)絡(luò)中所有線(xiàn)段單位長(zhǎng)度的參數(shù)完全相等，且111jxrz 111nnnmmmmmmmmmmajjRXRXSSSSRXRX 注意：均一網(wǎng)注意：均一網(wǎng)mmxr 常數(shù)常數(shù)重

33、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, ,標(biāo)標(biāo)記記 。分為有功分點(diǎn)和無(wú)功分點(diǎn)。分為有功分點(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

34、個(gè)分點(diǎn)解列？分點(diǎn)解列？2.2.兩端供電網(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 0的單一環(huán)網(wǎng)等值于兩端電壓大小相等、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)，兩端電壓大小不相等、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)，也可等值于回路電壓不為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0 0的單一環(huán)網(wǎng)的單一環(huán)網(wǎng)。 以回路電壓不為以回路電壓不為0 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)1)設(shè)節(jié)點(diǎn)設(shè)節(jié)點(diǎn)1 1、4 4的電壓差為：的電壓差為：UdUU 41 1 12 22 23 32 23

35、 34 42 23 3( () )( () )a aa aa aZ Z I IZ ZI II IZ ZI II II Id dU UUdUSSSZSSZSZNaaa )()(3*2*312*23*12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：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 流經(jīng)阻抗流經(jīng)阻抗Z Z1212功率為：功率為： * * * * *3 34 43 34 42 23 32 23 3* * * * * * *1 12 22 23 33 34 41 12

36、 22 23 33 34 4( () )N Na aZ ZZ ZS SZ ZS SU U d dU US SZ ZZ ZZ ZZ ZZ ZZ Z * * * * *2 21 12 21 13 32 23 32 2* * * * * * *1 12 22 23 33 34 41 12 22 23 33 34 4( () )N Nb bZ ZZ ZS SZ ZS SU U d dU US SZ ZZ ZZ ZZ ZZ ZZ Z * * * * *1 12 22 23 33 34 4, ,N Nc cU U d dU US SZ ZZ ZZ Z流經(jīng)阻抗流經(jīng)阻抗Z Z4343功率為：功率為：稱(chēng)為循環(huán)功

37、率（稱(chēng)為循環(huán)功率（注注意方向意方向）計(jì)算各線(xiàn)段的電壓計(jì)算各線(xiàn)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，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。50閉式網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算過(guò)程閉式網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算過(guò)程51 計(jì)算循環(huán)功率時(shí)，兩

38、端電壓及額定電壓已有效計(jì)算循環(huán)功率時(shí)，兩端電壓及額定電壓已有效值帶入計(jì)算（各點(diǎn)電壓的相位差角不大）值帶入計(jì)算（各點(diǎn)電壓的相位差角不大） 求功耗時(shí)，功率分點(diǎn)電壓未知，近似以求功耗時(shí)，功率分點(diǎn)電壓未知，近似以U UN N代代注意：注意：52例如將圖中短路器例如將圖中短路器1 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10.510.5242/10.5=242kV242/10.5=242kV； 右側(cè)電壓為右側(cè)電壓為10.510.5231/10.5=231kV231/10.5=231kV；從而，將該斷路器閉合時(shí)，將有順時(shí)針?lè)较虻难h(huán)功從而，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

39、電網(wǎng)絡(luò)相同。率流動(dòng)，其表達(dá)式仍與兩端供電網(wǎng)絡(luò)相同。10.5kV10.5/24210.5/231T2T1cS24223113 3、環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中變壓器變比不匹配時(shí)的循環(huán)功、環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中變壓器變比不匹配時(shí)的循環(huán)功率率一、調(diào)整控制潮流的必要性一、調(diào)整控制潮流的必要性1SbSaS3S2S12Z31Z23Z若各段參數(shù)相同若各段參數(shù)相同3123123133132231231231331322)()(llllQllQQllllPllPPaa 3123122312312231231223123122)()(lllllQlQQlllllPlPPbb 3.4 3.4 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)整控制若各導(dǎo)線(xiàn)

40、各不相同，且若各導(dǎo)線(xiàn)各不相同，且313123231212xrxrxr 31*23*12*212*312*23*)(ZZZSZSZZSb 31*23*12*331*231*23*)(ZZZSZSZZSa 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為網(wǎng)損最小，由上式得網(wǎng)損為：經(jīng)濟(jì)指標(biāo)為網(wǎng)損最小，由上式得網(wǎng)損為：312232232232222221222)()()()(rUQQQPPPrUQQPPrUQPPNaaNaaNaa 0)( 2)( 22312322322212 rUPPPrUPPrUPPPNaNaNaa0)( 2)( 22312322322212 rUQQQrUQQrUQQPNaNaNaa解得 rrPrrPPa313312

41、320 .)( rrQrrQQa313312320 .)( rrSrrSSa313312320 .)( rrrSrSSb)(231231220 . 即有功功率損耗最小時(shí)的功率分布應(yīng)按線(xiàn)段電即有功功率損耗最小時(shí)的功率分布應(yīng)按線(xiàn)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。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：串聯(lián)電容串聯(lián)電容 作用：抵償線(xiàn)路的感抗，將

42、其串聯(lián)在環(huán)網(wǎng)中阻抗相對(duì)作用：抵償線(xiàn)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(xiàn)路上，可起轉(zhuǎn)移其他重載線(xiàn)路上流通功率過(guò)大的線(xiàn)路上，可起轉(zhuǎn)移其他重載線(xiàn)路上流通功率的作用。的作用。串聯(lián)電抗串聯(lián)電抗作用：限流，將其串聯(lián)在重載線(xiàn)路上可避免該線(xiàn)路作用：限流，將其串聯(lián)在重載線(xiàn)路上可避免該線(xiàn)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。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 .bSEcx縱向附加電勢(shì)，其相位與線(xiàn)路相電壓一致；縱向附加電勢(shì)，其相位與線(xiàn)路相電壓一致；Ecy橫向附加電勢(shì)，其相位與線(xiàn)路相電