06第三章稳态运行分析-简单系统正常运行分析

浙江大学电气工程专业本科课程《电力系统分析》课件

第三章

电力系统稳态运行分析

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前言潮流计算：各节点电压(大小、相位)、各支路电流及功率分布(功率的传输和功率损耗)首先从简单网络潮流计算入手，掌握手算潮流的方法和了解系统稳态运行下的物理现象，然后学习复杂网络的潮流计算(侧重于几种常用的基本的计算机算法)

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3.1简单电力系统正常运行分析

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前言i

准备知识 ii

S= 3 U I, S = U I, S= 3S , U= 3 U i

i

i

i

i

U 1 S1 i

Ii

U ΔS i

Z

U 2 S2 i

已知

S 2 2ΔS = U I= I Z I= I Z= U 2 i i i i

Z

2

结果形式一致2 2

U1S1

I

U ZΔSi i

U2

S2

S S ΔS= 3U I= 3( 3 I Z ) I= 3I 2 Z= 3 2 Z= 2 Z 3U U2 2 Y 2 YΔS = U 2 I= U 2 U 2 = U 2 2 2 i i i

U 2 已知 Y 2i

I

ΔS

结果形式一致i i i U Y 2 2 = U2 YΔS= 3 U 2 I= 3 U 2 3 2 2

i

I

U2已知 YΔS 2

单相等值电路中，采用三相功率和线电压时，结果为三相功率、线电压和线(相)电流，公式在形式上同单相回路

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3.1.1电力线路的电压损耗和功率损耗i

S1i

S1′

ΔS ZZ

S 2′

S2i

i

已知Z= R+ jX, Y= G+ jB ( B> 0),S 2= P2+ jQ2, U 2(设 U 2= U 2∠0 )求线路功率损耗、电压损耗、始端功率和电压i

U1 I1

U2

ΔS y1

Y i i Y UZ IZ 2 2

I2ΔS y 2

求解方法已知末端功率和电压，可通过双口网络传输方程求解用节点电压或回路电流法等列出方程组进行联立求解直接运用欧姆定律、基尔霍夫定律求解 上述方法要进行复数乘除运算手算采用尽量避免复数运算的方法双口网络方程解法-根据等值电路图，可列出： i i YZ i Y i i+1 Z i U1= I 2+ U 2 Z+U 2 U2 2 U 1 = 2 i i i i ZY YZ Y i Y i Y + 1 +1 I 2 I1= U1+ U 2+ I 2 I1 2 2 2 4

手算潮流

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3.1.1电力线路的电压损耗和功率损耗手算潮流的方法-1:ΔS y 22 U2 1 1 Y 2 Y= U 2 U 2 = U2= ( G jB )= GU 22 jBU 22=ΔPy 2 jΔQy 2 2 2 2 2 2 i i

与所加电压平方成正比

发无功，而正方向为吸无功

′′ S 2= S 2+ΔS y 2= ( P2+ jQ2 )+ (ΔPy 2 jΔQy 2 )= ( P2+ΔPy 2 )+ j ( Q2 ΔQy 2 )= P2′+ jQ2

S2 ′′′′ P2′2+ Q22 P2′2+ Q22 P2′2+ Q22ΔS Z= Z= R+ jX )= R+ j X=ΔPZ+ jΔQZ ( 2 2 2 U2 U2 U2 U2 大小与负荷平方成正比

2

′′ S1′= S 2+ΔS Z= ( P2′+ jQ2 )+ (ΔPZ+ jΔQZ )= ( P2′+ΔPZ )+ j ( Q2+ΔQZ )= P′+ jQ1′ 1

U12 1 1 Y 2 YΔS y1= U 1 U 1 = U1= ( G jB )=

GU12 jBU12=ΔPy1 jΔQy1 2 2 2 2 2 i i

S1= S1′+ΔS y1= ( P′+ jQ1′ )+ (ΔPy1 jΔQy1 )= ( P′+ΔPy1 )+ j ( Q1 ΔQy1 )= P+ jQ1 1 1 1

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3.1.1电力线路的电压损耗和功率损耗手算潮流的方法-2: S′ S′ S′ i 2 2 Z= i Z, I Z= i 2 UZ= 3 IZ Z= 3 i U 2 U 2 3U 2 i i

S′ U1= U 2+ i 2 Z U2 i U 2= U 2∠0i i

′′ P2′ jQ2 P2′ R+ Q2 X U1= U2+ R+ jX )= U 2+ ( U2 U2 i

P′ X Q′ R 2 j 2 U2 ′′ P2′ R+ Q2 X P2′ X Q2 R定义:电压降落纵分量ΔU=电压降落横分量δ U= U2 U2 iδU 2 2 U 1= (U 2+ΔU )+ jδ U: U1= (U 2+ΔU )+ (δ U ),θ= tg 1 i U 2+ΔUi

+

较短线路两端电压相角差一般都不大，可略去 jδ U,则： i′ d U=ΔU+ jδ U P′R+ Q2 X U1= U 2+ 2 U2θ

U1

dUi

δU

U2这就是电力线路功率、电压计算的全部内容，所有计算避免了复数乘除

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3.1.1电力线路的电压损耗和功率损耗上述计算式既可用于标么制，也可用于有名制采用标么制时，相位角应以弧度(角度的标么值)采用有名制时，每相阻抗/导纳单位为Ω/S;功率/电压单位为 MVA, MW,Mvar/kV已知始端功率和电压时的求法类似于上述推导，注意正方向线路电压质量指标：电压降落、电压损耗、电压偏移电压降落：线路始末两端电压的相量差 (U 1 U 2 )或 d U,本身也是相量电压损耗：线路始末两端电压的数值差或有效值差 U1 U 2电压偏移：线路始端或末端电压与线路额定电压差 U1 U N或 U 2 U N U1 U 2电压损耗(%)=×100% UN U U N U UN始端电压偏移(%)= 1×100%末端电压偏移(%)= 2× 100% UN UNi i

i

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3.1.1电力线路的电压损耗和功率损耗经济性能指标：输电效率(线路末端输出有功与始端输入有功之比)输电效率(%)=P2×100% P 1

P P2:线路有功损耗 1ΔQ I 2 XΔQI2 j

线路无功损耗线路等值电抗消耗的无功：与负荷平方成正比对地等值电纳发出的无功：充电功率，与所加电压平方成正比，与通过负荷无直接关系2 i

轻载时，线路消耗很少的无功，甚至发出无功 (U+ U ) B 2由前可得：′ S1′ S2 S2 1 1 2 2 ′′ S2= P2′+ jQ2= P2+ GU 2 + j Q2 BU 2 2 2 R+ jX ΔS y 2 i G+ jB P′X Q2 R ′′′ P′R+ Q2 X P′R+ Q2 X U 1= U 2+ 2, U1≈ U 2+ 2+ j 2 2 U …… 此处隐藏：4458字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……