電力系統(tǒng)分析第3章PPT課件VIP

1、本章提示l負荷功率的表示法；l電壓降落、電壓損耗、電壓偏移、運算電源功率、運算負荷功率的基本概念；l電力網(wǎng)元件的功率損耗、電壓損耗的計算；l開式網(wǎng)、簡單閉式網(wǎng)的潮流計算（同一電壓級、多個電壓級）。第1頁/共42頁3.1.1 3.1.1 負荷功率的表示方法3.1.2 3.1.2 電壓降落、電壓損耗、電壓偏移3.1.3 3.1.3 功率損耗 3.1.4 3.1.4 運算負荷功率和運算電源功率 3.1 3.1 基本概念基本概念第2頁/共42頁3.1.1 負荷功率的表示方法IUS*3*3IUSj j0 0IUI3.1 基本概念第3頁/共42頁)(*333jjjUIeIeUeIUSjQPjUIUIjsi

2、ncos33若負荷為容性，結(jié)果會怎樣？若負荷為容性，結(jié)果會怎樣？jQPS3.1 基本概念第4頁/共42頁 電壓降落222222221)()(UUUarctgUUUU電壓降落的縱分量電壓降落橫分量首末端電壓的相位差222UjUU22221222XXPRQPQ RUUjUU1U1SIjXRI2S2ULDS向量差3.1 基本概念第5頁/共42頁A AB BC CI1U2U2U2Uj11111111112UjUUURQXPjUXQRPUU212112)()(UUUU111arctanUUU3.1 基本概念第6頁/共42頁 電壓損耗 12UUUAD 電壓偏移 100NNUUU電壓偏移（）代數(shù)差反映供電電

3、壓的質(zhì)量3.1 基本概念第7頁/共42頁3.1.3 功率損耗功率損耗阻抗中的功率損耗阻抗中的功率損耗導(dǎo)納中的功率損耗導(dǎo)納中的功率損耗與功率有關(guān)與功率有關(guān)與電壓有關(guān)與電壓有關(guān)3.1 基本概念第8頁/共42頁jXRUQPSL212121阻抗中的功率損耗阻抗中的功率損耗 LLLQPjXRUQPjXRIS2222222線路或變壓器的阻抗線路或變壓器的阻抗3.1 基本概念第9頁/共42頁導(dǎo)納中的功率損耗 輸電線路輸電線路22112211QU ,U22BBBQB 常用常用UN代替代替U1,U23.1 基本概念第10頁/共42頁21210UUTTjBGS導(dǎo)納中的功率損耗變壓器NSIjPS100%0003.1

4、 基本概念第11頁/共42頁3.1.4 運算負荷功率和運算電源功率運算電源功率1S2SG G0SS2CQj2012CQjSSSS201CQjSSS3.1 基本概念第12頁/共42頁 運算負荷功率1S2SS2CQj0S2021CQjSSSS202CQjSSS3.1 基本概念第13頁/共42頁3.2 開式網(wǎng)絡(luò)電壓和功率分布計算開式網(wǎng)絡(luò) 多級電壓開式網(wǎng)絡(luò)多級電壓開式網(wǎng)絡(luò)同一電壓等級開式網(wǎng)同一電壓等級開式網(wǎng)第14頁/共42頁3.2.1 同一電壓等級開式網(wǎng)絡(luò)的計算 A A1 12 2b bc cA ALDbSLDcSU UN NR R1 1+jX+jX1 1R R2 2+jX+jX2 2LDbSb bc

5、 cLDcSjBjB1 1/2/2jBjB1 1/2/2jBjB2 2/2/2jBjB2 2/2/2b bc cA AAS21Qj 1S1S1SbS2S2S 2SCS11jXR 22jXR 第15頁/共42頁A AR R1 1+jX+jX1 1R R2 2+jX+jX2 2LDbSb bc cLDcSjBjB1 1/2/2jBjB1 1/2/2jBjB2 2/2/2jBjB2 2/2/2222NLDccUBjSS222122NNLDbbUBjUBjSS211NUBQ b bc cA AAS21Qj 1S1S1SbS2S2S 2SCS11jXR 22jXR 第16頁/共42頁b bc cA AA

6、S21Qj 1S1S1SbS2S2S 2SCS11jXR 22jXR A AR R1 1+jX+jX1 1R R2 2+jX+jX2 2LDbSb bc cLDcSjBjB1 1/2/2jBjB1 1/2/2jBjB2 2/2/2jBjB2 2/2/2cUASAU已知同一端的電壓和功率已知同一端的電壓和功率已知末端電壓和功率已知末端電壓和功率始端電壓和功率始端電壓和功率？第17頁/共42頁2 22SSS22 2 222 2 22222 22 222222XUQPjRUQPjXRUQPSccccSS 2bSSS2 1cUXQRPU2 22 22cURQXPU2 22 222222UUUUcbb

7、bc cA AAS21Qj 1S1S1SbS2S2S 2SCS11jXR 22jXR cUAU第18頁/共42頁1 11SSS1122 12 11jXRUQPSb211QjSSAbUXQRPU1 11 11bURQXPU1 11 112121UUUUbAb bc cA AAS21Qj 1S1S1SbS2S2S 2SCS11jXR 22jXR cUAU末端向首端逐段推算各點的功率和電壓同時進行第19頁/共42頁A AR R1 1+jX+jX1 1R R2 2+jX+jX2 2LDbSb bc cLDcSjBjB1 1/2/2jBjB1 1/2/2jBjB2 2/2/2jBjB2 2/2/2cUA

8、SAU已知不同端的電壓和功率已知不同端的電壓和功率已知末端功率和首端電壓已知末端功率和首端電壓首端功率和末端電壓首端功率和末端電壓？步驟步驟由末端向首端逐段計算功率由末端向首端逐段計算功率由首端向末端逐段計算各點電壓由首端向末端逐段計算各點電壓計算功率損耗時，電壓以UN代替計算電壓損耗時，電壓為實際電壓第20頁/共42頁例：系統(tǒng)圖及等值電路圖如下，參數(shù)歸算到例：系統(tǒng)圖及等值電路圖如下，參數(shù)歸算到110KV110KV側(cè)，每臺變壓側(cè)，每臺變壓器額定容量為器額定容量為20MVA20MVA，P PS S=135KW=135KW, ,U US S%=10.5%=10.5, ,P P0 0=22KW=22

9、KW, ,I I0 0%=0.8%=0.8, ,變壓器變比為變壓器變比為110/11KV110/11KV，低壓側(cè)負荷，低壓側(cè)負荷，當(dāng)始端電壓為當(dāng)始端電壓為116KV116KV時，求變壓器低壓側(cè)電壓及電壓偏移百分數(shù)。時，求變壓器低壓側(cè)電壓及電壓偏移百分數(shù)。MVAjSL2030C CA A(14.45+j20.75)(14.45+j20.75)(2.04+j31.75)(2.04+j31.75)B BC Cj2.74j2.741010-4-4s sj2.74j2.741010-4-4s s(3.64(3.641010-6-6-j2.64-j2.641010-5-5)s)sASABSBCS ABSc

10、SB BA A116KV116KVcS第21頁/共42頁例：下圖是一額定電壓為例：下圖是一額定電壓為10KV10KV的配電線路，已知數(shù)據(jù)示于的配電線路，已知數(shù)據(jù)示于圖中，若各負荷功率因數(shù)圖中，若各負荷功率因數(shù) ，試計算線路的最，試計算線路的最大電壓損耗。大電壓損耗。8 . 0cosA Aa ab bc cd dLJ-35LJ-35LJ-35LJ-35LJ-25LJ-25LJ-16LJ-162km2km1.5km1.5km3km3km4km4km200kW200kW160kW160kW100kW100kW120kW120kW第22頁/共42頁A Aa ab bc cd d(1.84+j0.732

11、)(1.84+j0.732) (1.38+j0.549)(1.38+j0.549)(5.12+j1.508)(5.12+j1.508)(5.94+j1.173)(5.94+j1.173)(200+j150)kVA(200+j150)kVA(160+j120)kVA(160+j120)kVA(100+j75)kVA(100+j75)kVA(120+j90)kVA(120+j90)kVA第23頁/共42頁3.2.2 3.2.2 不同電壓等級開式網(wǎng)絡(luò)的計算A Ab bc cd dLDST TL1L1L2L2A Ab bc cd dLDSK:K:1 1C CR R1 1+jX+jX1 1R R2 2+

12、jX+jX2 2jBjB1 1/2/2jBjB1 1/2/2jBjB2 2/2/2jBjB2 2/2/2Z ZT TS S0 0經(jīng)理想變壓器時，功率不變，但電壓需折算經(jīng)理想變壓器時，功率不變，但電壓需折算第24頁/共42頁A Ab bc cd dLDST TL1L1L2L2最后計算結(jié)果最后計算結(jié)果Uc,UUc,Ud d需按變比折算成低壓側(cè)實際電壓需按變比折算成低壓側(cè)實際電壓A Ab bc c d d LDSR R1 1+jX+jX1 1jBjB1 1/2/2jBjB1 1/2/2Z ZT T S S0 0R R 2 2+jX+jX 2 2jBjB 2 2/2/2jBjB 2 2/2/2第25頁

13、/共42頁3.3 3.3 簡單閉式網(wǎng)絡(luò)的電壓和功率分布計算簡單閉式網(wǎng)絡(luò)的電壓和功率分布計算 任何一個負荷點都只能從兩個方向獲得電能兩端供電網(wǎng)兩端供電網(wǎng)多級電壓環(huán)網(wǎng)多級電壓環(huán)網(wǎng)第26頁/共42頁3.3.1 3.3.1 兩端供電網(wǎng)的計算第一步：兩端供電網(wǎng)的初步功率分布aSG GG GA AB BL1L1L2L2L3L3a ab bbSaSA AB BZ Z3 3a ab bbSZ Z2 2Z Z1 1aIbI1, 1IS2, 2IS3, 3IS3.3 簡單閉式網(wǎng)絡(luò)的電壓和功率分布計算第27頁/共42頁332211IZIZIZUUBAbIII3221IIIaAUBUaSA AB BZ Z3 3a a

14、b bbSZ Z2 2Z Z1 1aIbI1, 1IS2, 2IS3, 3IS3.3 簡單閉式網(wǎng)絡(luò)的電壓和功率分布計算第28頁/共42頁LLDNABbaSSZZZUUUZZZSZZSZS)()(33213212113LLDNBAbaSSZZZUUUZZZSZSZZS)()(132132133213213213321ZZZUUZZZIZIZZIBAba3213212113ZZZUUZZZIZZIZIABbaIUS00NNUU供載功率循環(huán)功率3.3 簡單閉式網(wǎng)絡(luò)的電壓和功率分布計算第29頁/共42頁aSSS12aSA AB BZ Z3 3a ab bbSZ Z2 2Z Z1 1aIbI1, 1IS

15、2, 2IS3, 3IS有功功率和無功功率可能重合，也可能不重合有功功率和無功功率可能重合，也可能不重合若不重合，有功功率分點用若不重合，有功功率分點用無功功率分點用無功功率分點用表示表示表示表示3.3 簡單閉式網(wǎng)絡(luò)的電壓和功率分布計算第30頁/共42頁第二步：兩端供電網(wǎng)的最終功率分布aS2SA AB Ba ab bb b3SaSA AB BZ Z3 3a ab bbSZ Z2 2Z Z1 1aIbI1, 1IS2, 2IS3, 3IS計算功率損耗時，各點的未知電壓用線路計算功率損耗時，各點的未知電壓用線路額定電壓額定電壓代替代替3.3 簡單閉式網(wǎng)絡(luò)的電壓和功率分布計算第31頁/共42頁關(guān)于兩

16、端供電網(wǎng)功率分布的幾點說明（1）當(dāng)兩端供電網(wǎng)兩端電壓相等時環(huán)網(wǎng)環(huán)網(wǎng)（2 2）電壓等級為）電壓等級為35kV35kV及以下的兩端供電網(wǎng)，忽略阻及以下的兩端供電網(wǎng)，忽略阻抗和導(dǎo)納中的功率損耗，因此，抗和導(dǎo)納中的功率損耗，因此，初步潮流分布也是初步潮流分布也是最終潮流分布最終潮流分布。（3 3）此功率計算為）此功率計算為復(fù)功率法復(fù)功率法均一電力網(wǎng)均一電力網(wǎng)：電力網(wǎng)各段線路的電抗與電阻的比值相等：電力網(wǎng)各段線路的電抗與電阻的比值相等第32頁/共42頁3213323213321)()(RRRQRQRRjRRRPRPRRSbabaLD3212113212113)()(RRRQRRQRjRRRPRRPRSb

17、abaLDllQjllPllSSkiiikiiikiiiLD1111llQjllPllSSkiiikiiikiiiLD1113aSA AB BZ Z3 3a ab bbSZ Z2 2Z Z1 1aIbI1, 1IS2, 2IS3, 3IS均一網(wǎng)均一網(wǎng)3.3 簡單閉式網(wǎng)絡(luò)的電壓和功率分布計算第33頁/共42頁例：對如圖所示的環(huán)形等值網(wǎng)絡(luò)進行潮流計算。AMVjS)4090(2AMVjS)3050(31 12 24 43 3L1L1L2L2L3L3L4L4AMVjS)1540(4U U1 1=235KV=235KV3.3 簡單閉式網(wǎng)絡(luò)的電壓和功率分布計算第34頁/共42頁Z Z1 1= =（10+j

18、17.3210+j17.32）Z Z3 3= =（25+j43.325+j43.3）Z Z2 2= =（20+j34.620+j34.6）Z Z4 4= =（10+j17.310+j17.3）Z Z1 1Z Z2 2Z Z3 3Z Z4 41 11 12 23 34 43S2S4S3.3 簡單閉式網(wǎng)絡(luò)的電壓和功率分布計算第35頁/共42頁3.3.2 3.3.2 多級電壓環(huán)網(wǎng)的功率分布當(dāng)當(dāng)K K1 1KK2 2時時循環(huán)功率循環(huán)功率cSAULDST2T2T1T1A AB B如何求取？思路：思路：供載功率供載功率循環(huán)功率循環(huán)功率初步潮流分布初步潮流分布3.3 簡單閉式網(wǎng)絡(luò)的電壓和功率分布計算第36頁/共42頁AaUkU11AaUkU2221aaUU212121)(TTNaaTTNcZZUUUZZUES) 1() 1()(221221kUkkkUkkUEaAAA AB Ba a1 1a a2 2：k k1 1：k k2 2Z Z T1T1Z Z T2T2LDSAUcS第37頁/共42頁A AA AB B：k k1 1a a1 1a a2 2k k2 2：1 1Z Z T1T1Z Z T2T2LDS1TS2TS3.3