三簡(jiǎn)單電網(wǎng)的潮流計(jì)算課件

4.3.1電壓降落、電壓損耗、電壓偏移

1.電壓降落輸電線路始末兩端電壓的相量差稱為電壓降落。

2.電壓損耗輸電線路首、末端電壓有效值之差稱為線路的電壓損耗。電壓損耗百分值，即是電壓損耗與相應(yīng)線路的額定電壓相比的百分值：

4.3.1電壓降落、電壓損耗、電壓偏移1.電壓14.3.1電壓降落、電壓損耗、電壓偏移

3.電壓偏移由于電力線路中存在電壓損耗，線路中各點(diǎn)的實(shí)際電壓不等，任意一點(diǎn)的實(shí)際電壓有效值與線路額定電壓有效值的差值稱為電壓偏移。它與額定電壓的比值的百分?jǐn)?shù)，稱為電壓偏移百分值。4.3.1電壓降落、電壓損耗、電壓偏移3.24.3.2功率損耗

1．線路中功率損耗的計(jì)算

線路阻抗中的功率損耗包括有功功率損耗及無(wú)功功率損耗，其值的大小與流過(guò)阻抗的電流平方成正比。4.3.2功率損耗1．線路中功率損耗的計(jì)算34.3.2功率損耗

2．變壓器中的功率損耗計(jì)算變壓器中的功率損耗包括有功功率損耗（也叫銅損、負(fù)載損耗）和無(wú)功功率損耗（也叫空載損耗，由鐵損耗、磁滯損耗、渦流損耗組成）?？梢灾苯永弥圃鞆S給出的短路及空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)求得。式中的、是變壓器的短路損耗及短路電壓百分值，、是空載損耗及空載電流百分值。4.3.2功率損耗2．變壓器中的功率損耗計(jì)44.3.3簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算

簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)一般包括開(kāi)式網(wǎng)和環(huán)網(wǎng)。開(kāi)式電力網(wǎng)是一種簡(jiǎn)單的電力網(wǎng)，可分成無(wú)變壓器的同一電壓等級(jí)的開(kāi)式網(wǎng)與有變壓器的多級(jí)電壓開(kāi)式網(wǎng)。每一種又包括有分支的開(kāi)式網(wǎng)與無(wú)分支的開(kāi)式網(wǎng)兩種。開(kāi)式網(wǎng)的負(fù)荷一般以集中負(fù)荷表示，并且在計(jì)算中總是作為已知量。4.3.3簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)一54.3.3簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算

1．同一電壓等級(jí)開(kāi)式網(wǎng)計(jì)算進(jìn)行開(kāi)式網(wǎng)的計(jì)算首先要給定一個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓，稱為已知電壓。由于已知電壓的節(jié)點(diǎn)不同，計(jì)算的步驟略有差別。

（1）若已知開(kāi)式網(wǎng)的末端電壓，則由末端逐段向首端推算。（2）電力網(wǎng)計(jì)算中往往已知首端電壓及各個(gè)集中負(fù)荷。此時(shí)僅能采用近似計(jì)算方法。

4.3.3簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算1．同一電壓等級(jí)64.3.3簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算

（1）已知末端電壓和各負(fù)荷點(diǎn)的負(fù)荷量，求首端電壓

1）設(shè)末端電壓為參考電壓，計(jì)算從末端開(kāi)始的第Ⅰ段線路中末端電納中的功率損耗。

2）確定電源送往末端的負(fù)荷。等于末端負(fù)荷與末端電納功率損耗之和。4.3.3簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算74.3.3簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算

3）求第Ⅰ段線路阻抗中的電壓降及功率損耗。

4）確定第Ⅰ段線路的首端電壓4.3.3簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算84.3.3簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算（2）已知首端電壓和各負(fù)荷點(diǎn)的負(fù)荷量，求末端電壓。

1）假定各點(diǎn)電壓等于額定電壓。

2）計(jì)算各負(fù)荷點(diǎn)對(duì)地電納中的功率損耗。

3）將各負(fù)荷點(diǎn)對(duì)地電納中的功率損耗與接在同一節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷合并。4.3.3簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算（2）已知首端電壓94.3.3簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算

4）從第Ⅰ段線路開(kāi)始，計(jì)算阻抗上的功率損耗以及由前一負(fù)荷點(diǎn)送出的功率。

5）電源點(diǎn)的總負(fù)荷應(yīng)是電源點(diǎn)送出的負(fù)荷與電源線路首端電納中功率損耗之和。

6）以電源點(diǎn)為參考電壓，由電源線路開(kāi)始逐段計(jì)算線路電壓降。4.3.3簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算4）從第Ⅰ段線路104.3.3簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算

2.當(dāng)電力網(wǎng)電壓在35kV及以下時(shí)，可將線路電納略而不計(jì)。在計(jì)算電壓時(shí)也不考慮線路中功率損耗的影響。

（1）各線路中的功率

（2）各段線路的功率損耗

（3）各段電路電壓降的縱分量

4.3.3簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算2.當(dāng)電114.3.3簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算（4）各段線路電壓損耗

（5）故末端負(fù)荷點(diǎn)的電壓

以上的計(jì)算方法可以推廣到有n段線路和n個(gè)集中負(fù)荷的開(kāi)式電力網(wǎng)。

4.3.3簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算（4）各段線124.3.4簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的靜穩(wěn)定

1．功角特性曲線

系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)為凸極機(jī)，發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功功率為系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)為隱極發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功功率為

4.3.4簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的靜穩(wěn)定1．功角特性曲線134.3.4簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的靜穩(wěn)定

當(dāng)發(fā)電機(jī)電勢(shì)和受端母線電壓恒定不變時(shí)，發(fā)電機(jī)向受端系統(tǒng)輸出的功率僅僅是與之間的相角差的函數(shù)。將這一關(guān)系繪成圖4-3-11所示的曲線，稱之為功角特性曲線。對(duì)于隱極機(jī)系統(tǒng)，它是一條正弦曲線，由于相角差與功率密切相關(guān)，常常把角稱為功角。4.3.4簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的靜穩(wěn)定當(dāng)發(fā)電機(jī)電勢(shì)144.3.4簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的靜穩(wěn)定功角特性曲線圖4-3-11功角特性曲線a）凸極式發(fā)電機(jī)b）隱極式發(fā)電機(jī)

4.3.4簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的靜穩(wěn)定功角特性曲線15

2．靜態(tài)穩(wěn)定的概念擾動(dòng)后功角變化示意圖

在曲線的上升部分的任何一點(diǎn)對(duì)小干擾的響應(yīng)都與a點(diǎn)相同，都是靜態(tài)穩(wěn)定的，曲線的下降部分的任何一點(diǎn)對(duì)小干擾的響應(yīng)都與b點(diǎn)相同，都是靜態(tài)不穩(wěn)定的。4.3.4簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的靜穩(wěn)定2．靜態(tài)穩(wěn)定的概念4.3.4簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的靜穩(wěn)定16

3．靜態(tài)穩(wěn)定的判據(jù)功角特性曲線的上升部分，電磁功率增量與功角增量具有相同的符號(hào)，在功角特性曲線的下降部分，與總是具有相反的符號(hào)，故可以用比值的符號(hào)來(lái)判斷系統(tǒng)給定的平衡點(diǎn)是否是靜態(tài)穩(wěn)定的。一般把判斷靜態(tài)穩(wěn)定的充要條件稱為靜態(tài)穩(wěn)定判據(jù)。（4-3-20）

4.3.4簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的靜穩(wěn)定3．靜態(tài)穩(wěn)定的判據(jù)4.3.4簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的靜穩(wěn)定174.3.5負(fù)荷的靜穩(wěn)定

1．負(fù)荷的靜態(tài)特性負(fù)荷所取用的有功功率和無(wú)功功率是隨著電網(wǎng)電壓和頻率的變化而變化的，反映它們變化規(guī)律的曲線或數(shù)學(xué)表達(dá)式稱為負(fù)荷的靜態(tài)特性。所謂靜態(tài)是把這些特性在穩(wěn)態(tài)條件下是確定的。當(dāng)系統(tǒng)頻率維持額定值不變時(shí)，負(fù)荷所取用的功率與電壓的關(guān)系稱為負(fù)荷的電壓靜態(tài)特性。當(dāng)系統(tǒng)電壓維持額定值不變時(shí)，負(fù)荷所取用的功率與頻率的關(guān)系，稱為負(fù)荷的頻率靜態(tài)特性。

4.3.5負(fù)荷的靜穩(wěn)定1．負(fù)荷的靜態(tài)特性184.3.5負(fù)荷的靜穩(wěn)定

2．負(fù)荷的靜態(tài)穩(wěn)定（1）電動(dòng)機(jī)負(fù)荷穩(wěn)定的判據(jù)（有功負(fù)荷）

（2）無(wú)功負(fù)荷的穩(wěn)定的判據(jù)

4.3.5負(fù)荷的靜穩(wěn)定2．負(fù)荷的靜態(tài)穩(wěn)定194.3.1電壓降落、電壓損耗、電壓偏移

1.電壓降落輸電線路始末兩端電壓的相量差稱為電壓降落。

2.電壓損耗輸電線路首、末端電壓有效值之差稱為線路的電壓損耗。電壓損耗百分值，即是電壓損耗與相應(yīng)線路的額定電壓相比的百分值：

4.3.1電壓降落、電壓損耗、電壓偏移1.電壓204.3.1電壓降落、電壓損耗、電壓偏移

3.電壓偏移由于電力線路中存在電壓損耗，線路中各點(diǎn)的實(shí)際電壓不等，任意一點(diǎn)的實(shí)際電壓有效值與線路額定電壓有效值的差值稱為電壓偏移。它與額定電壓的比值的百分?jǐn)?shù)，稱為電壓偏移百分值。4.3.1電壓降落、電壓損耗、電壓偏移3.214.3.2功率損耗

1．線路中功率損耗的計(jì)算

線路阻抗中的功率損耗包括有功功率損耗及無(wú)功功率損耗，其值的大小與流過(guò)阻抗的電流平方成正比。4.3.2功率損耗1．線路中功率損耗的計(jì)算224.3.2功率損耗

2．變壓器中的功率損耗計(jì)算變壓器中的功率損耗包括有功功率損耗（也叫銅損、負(fù)載損耗）和無(wú)功功率損耗（也叫空載損耗，由鐵損耗、磁滯損耗、渦流損耗組成）?？梢灾苯永弥圃鞆S給出的短路及空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)求得。式中的、是變壓器的短路損耗及短路電壓百分值，、是空載損耗及空載電流百分值。4.3.2功率損耗2．變壓器中的功率損耗計(jì)234.3.3簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算

簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)一般包括開(kāi)式網(wǎng)和環(huán)網(wǎng)。開(kāi)式電力網(wǎng)是一種簡(jiǎn)單的電力網(wǎng)，可分成無(wú)變壓器的同一電壓等級(jí)的開(kāi)式網(wǎng)與有變壓器的多級(jí)電壓開(kāi)式網(wǎng)。每一種又包括有分支的開(kāi)式網(wǎng)與無(wú)分支的開(kāi)式網(wǎng)兩種。開(kāi)式網(wǎng)的負(fù)荷一般以集中負(fù)荷表示，并且在計(jì)算中總是作為已知量。4.3.3簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)一244.3.3簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算

1．同一電壓等級(jí)開(kāi)式網(wǎng)計(jì)算進(jìn)行開(kāi)式網(wǎng)的計(jì)算首先要給定一個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓，稱為已知電壓。由于已知電壓的節(jié)點(diǎn)不同，計(jì)算的步驟略有差別。

（1）若已知開(kāi)式網(wǎng)的末端電壓，則由末端逐段向首端推算。（2）電力網(wǎng)計(jì)算中往往已知首端電壓及各個(gè)集中負(fù)荷。此時(shí)僅能采用近似計(jì)算方法。

4.3.3簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算1．同一電壓等級(jí)254.3.3簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算

（1）已知末端電壓和各負(fù)荷點(diǎn)的負(fù)荷量，求首端電壓

1）設(shè)末端電壓為參考電壓，計(jì)算從末端開(kāi)始的第Ⅰ段線路中末端電納中的功率損耗。

2）確定電源送往末端的負(fù)荷。等于末端負(fù)荷與末端電納功率損耗之和。4.3.3簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算264.3.3簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算

3）求第Ⅰ段線路阻抗中的電壓降及功率損耗。

4）確定第Ⅰ段線路的首端電壓4.3.3簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算274.3.3簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算（2）已知首端電壓和各負(fù)荷點(diǎn)的負(fù)荷量，求末端電壓。

1）假定各點(diǎn)電壓等于額定電壓。

2）計(jì)算各負(fù)荷點(diǎn)對(duì)地電納中的功率損耗。

3）將各負(fù)荷點(diǎn)對(duì)地電納中的功率損耗與接在同一節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷合并。4.3.3簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算（2）已知首端電壓284.3.3簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算

4）從第Ⅰ段線路開(kāi)始，計(jì)算阻抗上的功率損耗以及由前一負(fù)荷點(diǎn)送出的功率。

5）電源點(diǎn)的總負(fù)荷應(yīng)是電源點(diǎn)送出的負(fù)荷與電源線路首端電納中功率損耗之和。

6）以電源點(diǎn)為參考電壓，由電源線路開(kāi)始逐段計(jì)算線路電壓降。4.3.3簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算4）從第Ⅰ段線路294.3.3簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算

2.當(dāng)電力網(wǎng)電壓在35kV及以下時(shí)，可將線路電納略而不計(jì)。在計(jì)算電壓時(shí)也不考慮線路中功率損耗的影響。

（1）各線路中的功率

（2）各段線路的功率損耗

（3）各段電路電壓降的縱分量

4.3.3簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算2.當(dāng)電304.3.3簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算（4）各段線路電壓損耗

（5）故末端負(fù)荷點(diǎn)的電壓

以上的計(jì)算方法可以推廣到有n段線路和n個(gè)集中負(fù)荷的開(kāi)式電力網(wǎng)。

4.3.3簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)的潮流計(jì)算（4）各段線314.3.4簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的靜穩(wěn)定

1．功角特性曲線

系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)為凸極機(jī)，發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功功率為系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)為隱極發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功功率為

4.3.4簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的靜穩(wěn)定1．功角特性曲線324.3.4簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的靜穩(wěn)定

當(dāng)發(fā)電機(jī)電勢(shì)和受端母線電壓恒定不變時(shí)，發(fā)電機(jī)向受端系統(tǒng)輸出的功率僅僅是與之間的相角差的函數(shù)。將這一關(guān)系繪成圖4-3-11所示的曲線，稱之為功角特性曲線。對(duì)于隱極機(jī)系統(tǒng)，它是一條正弦曲線，由于相角差與功率密切相關(guān)，常常把角稱為功角。4.3.4簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的靜穩(wěn)定當(dāng)發(fā)電機(jī)電勢(shì)334.3.4簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的靜穩(wěn)定功角特性曲線圖4-3-11功角特性曲線a）凸極式發(fā)電機(jī)b）隱極式發(fā)電機(jī)

4.3.4簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的靜穩(wěn)定功角特性曲線34

2．靜態(tài)穩(wěn)定的概念擾動(dòng)后功角變化示意圖

在曲線的上升部分的任何一點(diǎn)對(duì)小干擾的響應(yīng)都與a點(diǎn)相同，都是靜態(tài)穩(wěn)定的，曲線的下降部分的任何一點(diǎn)對(duì)小干擾的響應(yīng)都與b點(diǎn)相同，都是靜態(tài)