簡單電力系統的潮流計算3.1電力網的功率損耗和電壓降落3.3簡單閉式網的潮流計算3.2開式網絡的潮流計算3.4電力網絡潮流的調整控制潮流：指電力系統中電壓（各節點）、功率（各支路有功和無功）的穩態分布。潮流計算的目的及方法計算方法：人工計算（簡單網絡，分析潮流特性和基本概念）；計算機計算（復雜網絡）。給定潮流計算：負荷（P、Q）發電機（P、V）求各母線電壓各條線路中的功率及損耗計算目的：判斷元件狀態：線路、變壓器是否過負荷及節點電壓質量；用于電網規劃：選接線方式、電氣設備、導線截面；用于運行指導：確定系統運行方式、供電方案、調壓措施。

一、電力線路的功率損耗和電壓降落說明：P、Q、U

的單位分別為MW、Mvar和kV。電力線路的π型等值電路電力線路的功率損耗3.1電力網的功率損耗和電壓降落已知末端功率和電壓:已知始端功率和電壓:阻抗中的功率損耗同理對一般電力系統，G=0，則電力線路的充電功率(容性無功)導納中的功率損耗3.1電力網的功率損耗和電壓降落3.1電力網的功率損耗和電壓降落電力線路中各功率之間的關系（經濟性指標）注意：線路始端輸入的無功功率Q1未必一定大于末端輸出的無功功率Q2！顯然，因Why?輸電效率：電力線路末端輸出的有功功率與始端輸入的有功功率之比，即感性負荷時:電力線路的電壓降落電壓降落：線路首末端電壓的相量差。電力線路的電壓相量圖線路首端電壓為：縱分量

橫分量

（為相量）3.1電力網的功率損耗和電壓降落如果已知線路首端的功率和始端電壓U1，則電力線路的電壓相量圖其中：3.1電力網的功率損耗和電壓降落計算線路阻抗中的功率損耗和電壓降落的縱、橫分量時，應采用同一點的功率和電壓值。上述公式均是按感性負荷下推導的，若為容性負荷，上述各公式中無功功率前面的符號應變號。近似計算時，可忽略電壓降落的橫分量，則3.1電力網的功率損耗和電壓降落一般情況下，

線路始末端電壓的數值差主要取決于電壓降落的縱分量ΔU

；電壓的相角差主要取決于電壓降落的橫分量δU。幾點說明:

上述公式適用于單相形式或三相形式；可用于標幺制或有名制。3.1電力網的功率損耗和電壓降落對高壓電力網，因此，高壓輸電網有如下功率傳輸規律：線路兩端電壓幅值差ΔU，主要是由輸送Q產生（或ΔU是傳送Q的條件），無功功率從電壓高的一端流向電壓低的一端。線路兩端電壓相角差δ，主要是由輸送的P而產生（或δ是傳送P的條件），有功功率從電壓相位超前的一端流向電壓相位滯后的一端。結論：線路的電壓水平主要受無功功率分布的影響，相位角的大小主要受有功功率分布的影響。3.1電力網的功率損耗和電壓降落空載線路：末端電壓可能高于始端，即產生電壓過高現象(電纜更突出)。末端電壓高于始端電壓！線路越長，末端電壓升高越多！解決方法：在線路末端加裝并聯電抗器。一般線路輕載時，末端電壓也會升高。3.1電力網的功率損耗和電壓降落（為數值）電壓質量指標：電壓損耗:線路首末端電壓的代數差

近似計算時，可認為電壓損耗等于電壓降落的縱分量，即

常以百分值表示：始端電壓偏移：末端電壓偏移：電壓偏移:網絡中某節點的實際電壓與額定電壓的數值差（為數值）3.1電力網的功率損耗和電壓降落電壓調整：指線路末端空載與負載時電壓的數值差（為數值）不計線路對地導納時，電壓調整就等于電壓損耗，即

二、變壓器的功率損耗和電壓降落變壓器的等效電路阻抗中的功率損耗導納中的功率損耗3.1電力網的功率損耗和電壓降落變壓器阻抗支路中的電壓降落變壓器電源端的電壓為說明：功率損耗也可由變壓器銘牌上的試驗數據求得：可變損耗不變損耗3.1電力網的功率損耗和電壓降落

三、電力網的電能損耗電力線路的電能損耗嚴格計算工作量大，且不實用，工程上常利用最大負荷損耗時間計算。最大負荷損耗時間：全年電能損耗除以最大負荷時的功率損耗，即則3.1電力網的功率損耗和電壓降落變壓器的電能損耗阻抗支路的電能損耗：導納支路的電能損耗：（經濟性指標）電力網的網損率（線損率）供電量：電力系統中所有發電廠的總發電量與廠用電量之差；網損（線損）：所有送電、變電和配電環節中所造成的損耗；網損率（線損率）：電網中的線損電量占電網供電量的百分，即變電所的運算負荷變電所的運算負荷變電所的運算負荷等值負荷功率負荷功率等值負荷功率：指變電所從網絡中吸取的功率。3.1電力網的功率損耗和電壓降落

三、運算負荷和運算功率

變電所的運算負荷：指變電所高壓母線從系統吸取的等值功率。

發電廠的運算功率等值電源功率：指電源向網絡注入的功率

。發電廠的運算功率發電廠的運算功率等值電源功率電源功率發電廠的運算功率：指發電廠高壓母線輸入系統的等值功率。說明：在計算運算負荷功率或電源功率時，常采用工程近似方法，即變壓器損耗和電納功率都是按電網額定電壓計算的。3.1電力網的功率損耗和電壓降落已知同一端的電壓和功率已知末端電壓和末端功率的潮流計算示意圖

一、簡單開式網絡潮流計算的內容和步驟利用適當公式“齊頭并進”由末端逐段向首端計算功率和電壓，最終求出首端電壓和首端功率。已知不同端的電壓和功率采用“一來、二去”分兩步進行的逐步逼近法來求解：“一來”：假設網絡中各節點電壓為線路額定電壓，由末端向首端逐段進行功率計算，直到推出首端節點的功率；“二去”：用已知的首端電壓和推得的首端功率，從首端開始往回逐段計算電壓降落，從而求出各節點的電壓。3.2開式網絡的潮流計算按精確計算法計算網絡中各元件的參數；由已知系統接線圖作出系統的等值網絡圖，并進行簡化；求各節點的運算功率或運算負荷；根據已知條件的具體情況，在簡化的等值電路上，選用前述“兩類過程”之一，計算網絡的功率和電壓分布。已知末端功率和首端電壓的潮流計算示意圖簡單開式網的潮流計算的步驟如下：3.2開式網絡的潮流計算

二、同一電壓等級開式網絡的潮流計算3.2開式網絡的潮流計算系統圖等值電路簡化后的等值電路3.2開式網絡的潮流計算已知末端電壓和末端功率求和求和3.2開式網絡的潮流計算已知首端電壓和末端功率由末端向首端進行功率計算（各節點均為額定電壓）3.2開式網絡的潮流計算由首端向末端逐段計算電壓降落或3.2開式網絡的潮流計算求和

三、不同電壓等級開式網的潮流計算變壓器用折算后的阻抗和具有變比為K的理想變壓器串聯來表示（圖b）變壓器只用折算后的阻抗表示，其二次側的線路參數也折算到一次側（圖c）在計算中要注意，經過理想變壓器時，兩側的功率不變，但電壓需要折算。可按照同一電壓等級開式網進行計算，但計算結束后應將和電壓用變比K進行相反的折算以還原成實際電壓。

3.2開式網絡的潮流計算解：（1）參數計算：線路：變壓器：節點2的運算負荷3.2開式網絡的潮流計算（2）設全網電壓為額定電壓，由末端向首端求功率分布。3.2開式網絡的潮流計算（3）根據給定的首端電壓，由首端向末端求電壓分布。不計橫分量時：3.2開式網絡的潮流計算

一、環式網絡中

的潮流計算找功率分點設全網電壓為額定電壓，忽略電壓損耗和功率損耗，求網絡的初步功率分布；3.3簡單閉式網的潮流計算閉式網潮流計算分兩步進行：按照初步功率分布，將閉式網分解成兩個開式網，再對這兩個開式網分別進行潮流計算。計算初步功率分布∴

同理可得：

在節點1將網絡打開，可得到一個兩端電壓大小相等、相位相同的兩端供電網絡。

設全網電壓為額定電壓，將代入得：3.3簡單閉式網的潮流計算回路電壓方程：n個節點：

對均一電力網：計算結果校驗：3.3簡單閉式網的潮流計算——力矩法公式找出功率分點功率分點是指功率由兩側供給的負荷節點，也是該環路上電壓最低的點。功率分點分為有功功率分點和無功功率分點。重要概念！3.3簡單閉式網的潮流計算有功功率分點無功功率分點注意：當有功分點和無功分點不一致時，應從無功功率分點處將網絡拆開。Why?若有功功率分點和無功功率分點相同，則以▼標注；若不相同，有功功率分點標以▼，無功功率分點標以▽。因高壓電網中，電壓損耗主要是無功功率流動所引起的。

二、兩端供電網絡的潮流計算兩端電源電壓令，則

設全網電壓為額定電壓，并將代入得：∴

3.3簡單閉式網的潮流計算同理：以上兩式均由兩部分組成：第一部分為兩端電壓相等時的功率分布（自然功率）；第二部分的值與兩端電壓降落和線路總阻抗有關，稱為循環功率，用表示。推廣到n個節點：循環功率3.3簡單閉式網的潮流計算

圖中QF1打開時：即端口開路電壓差正方向與循環功率在通過此端口時正方向一致。循環功率的正方向與電壓降落的方向一致。在單電源環網中，變壓器變比不匹配也有可能出現循環功率：對于無源的外電路，由高電位流向低電位；對于有源的內電路，由低電位流向高電位。說明：環式網絡的循環功率3.3簡單閉式網的潮流計算產生順時針方向的循環功率三、閉式網的分解及潮流計算

設節點2為功率分點，則在節點2點處將網絡分解：分解后電路然后可按開式網的方法進行潮流計算（一般已知電源端電壓）：3.3簡單閉式網的潮流計算與已知末端負荷時和始端電壓的開式網潮流計算相同。思路：假設全網電壓均為額定電壓，由功率分點逐段向電源端推算功率損耗。再由得到的電源端功率和已知的電源電壓向功率分點逐段求電壓降落，并計算出各點電壓。原電路(“一來二去”)a)系統接線圖解：（1）求初步功率分布，確定功率分點。從A母線將環網拆開(圖b)

3.3簡單閉式網的潮流計算全網導線型號一致，按均一網絡進行計算:校核：計算無誤B點是功率分點3.3簡單閉式網的潮流計算b)

A點拆開后的兩端供電網絡c)功率分點拆開后的等效網絡由A點向B點求電壓分布（忽略橫分量）：3.3簡單閉式網的潮流計算（3）網絡潮流計算由B點向A′點逐段計算功率分布：3.3簡單閉式網的潮流計算由A′點向B點計算電壓分布：可見：由兩側推算出的B點電壓基本相等，功率分點B點是全網電壓最低點。3.4電力系統潮流的調整控制

一、調整控制潮流的必要性功率分布與網絡結構有關，與各線路阻抗有關。環形網絡的潮流按阻抗分布，線路功率按阻抗反比分配。特點：其功率是不加控制的按阻抗分布——功率自然分布。存在的問題：功率分布不均：一些線路過負荷，另一些線路欠負荷；不是經濟功率分布：網絡中功率損耗不是最小。3.4電力系統潮流的調整控制若各段線路參數相同很大過負荷！功率按長度分布若各段線路參數不同，且功率按阻抗分布分析如下：——網損最小。解得用表示3.4電力系統潮流的調整控制什么叫經濟功率分布？可見：功率的經濟分布取決于網絡各線段的電阻，即按電阻分布。3.4電力系統潮流的調整控制為保證安全、優質經濟供電的要求，需要對網絡中的潮流進行控制。

二、調整潮流控制的手段串聯電容：其作用是抵償線路的感抗，將其串聯在環網中阻抗相對過大的線路上，起到轉移其他重載線路上流通功率的作用。開式網潮流：取決于各負荷點的負荷；環式網潮流：不采取附加措施時按阻抗分布；兩端供電網絡：可借調整兩端電源功率或電壓適當控制無法控制調整幅度有限總結：缺點：須頻繁投切開關——作為控制潮流手段未能推廣應用。電力電子技術快速發展之前調整控制潮流的手段理論上有三種：3.4電力系統潮流的調整控制附