電力系統分析理論

TheoryofPowerSystemAnalysisAutum2010LiuTianqi2006-031SCU-SEEI-Tqliu第三章電力網的電壓和功率分布網絡元件的電壓降落和功率損耗開式網絡的電壓和功率分布閉式網絡的電壓和功率分布多級電壓環網的功率分布

電力網的電能損耗2006-032SCU-SEEI-Tqliu1.網絡元件的電壓降落3.1網絡元件的電壓降落和功率損耗2006-033SCU-SEEI-Tqliu2006-034SCU-SEEI-Tqliu(3-8)2006-035SCU-SEEI-Tqliu因此,由末端電壓和功率可求得首端電壓2006-036SCU-SEEI-Tqliu同樣,也可由首端電壓和功率求得末端電壓(3-13)2006-037SCU-SEEI-Tqliu電壓降落公式的簡化：高壓輸電線路的特性X>>R,可令R0則：2006-038SCU-SEEI-Tqliu2.網絡元件的功率損耗RT+jXT2006-039SCU-SEEI-Tqliu電流流過串聯阻抗產生的功率損耗2006-0310SCU-SEEI-Tqliu(2)電壓加在并聯導納產生的功率損耗

(3)輸電效率2006-0311SCU-SEEI-Tqliu3-2開式網絡的電壓和功率分布1.同一電壓等級的幾段線路開式網絡及其等值電路電壓和功率分布的計算2.兩級電壓的開式電力網2006-0312SCU-SEEI-Tqliu（1）用VN求得各點的運算負荷（2）從末段線路開始，用VN依次計算各段線路的功率損耗（3）用VA和已求得的功率分布，從A點開始逐段計算電壓降落，求得Vb和

Vc

Vd

1.同一電壓等級幾段線路的電壓和功率分布2006-0313SCU-SEEI-Tqliu運算負荷2006-0314SCU-SEEI-TqliuAbcd123SLDbSLDcSLDdAR1+jX1R2+jX2R3+jX3jB1/2jB1/2jB2/2jB2/2jB3/2jB3/2bcdSLDbSLDcSLDdQB12006-0315SCU-SEEI-TqliuSdR1+jX1R2+jX2R3+jX3jB1/2bcdSbScS3S3S1S2S1S2A2006-0316SCU-SEEI-Tqliu幾點說明（1）已知各負荷點低壓側的負荷功率（2）若b點連接的是發電廠，則將發電廠看作是功率為-SGb的負荷（3）35kV及以下的架空線，常忽略電納支路（4）最大電壓損耗的計算2.

兩級電壓的開式電力網（有三種處理方法）圖3-102006-0317SCU-SEEI-Tqliu首先計算出對應高壓側的負荷功率，再求相應的運算功率STS0T1T2T3AbcdSLDbSLDcSLDdSLDd2006-0318SCU-SEEI-TqliuAL-1bT

c

d

SLDL-2AR1+jX1Z'TR2+jX2jB1/2jB1/2jB2/2bcdjB2/2c'ΔS0Sb=SLDb+QB+S02006-0319SCU-SEEI-TqliuAR1+jX1Z'TR'2+jX'2jB1/2jB1/2jB'2/2bd

'jB'2/2c'ΔS0AR1+jX1Z'T/kR2+jX2jB1/2jB1/2jB2/2bdjB2/2cΔS0SLD2006-0320SCU-SEEI-TqliubcdScSdSbjΔQB1

Z1

Z2Z3A

SdSbScdbc1322006-0321SCU-SEEI-Tqliu3-3閉式網絡的電壓和功率分布不計功率損耗求功率初分布

找出功率分點

分解網絡為開式網絡

計及功率損耗的功率分布和電壓分布

2006-0322SCU-SEEI-Tqliu3-3閉式網絡的電壓和功率分布1.簡單閉式網：1322006-0323SCU-SEEI-Tqliu2.兩端供電網絡的功率分布不計功率損耗的功率初分布

2006-0324SCU-SEEI-Tqliu左右同乘VN，可得：2006-0325SCU-SEEI-Tqliu(2)計及功率損耗的功率分布功率分點：功率由兩個方向流入的節點。

▼—有功功率分點

▽—無功功率分點

2006-0326SCU-SEEI-Tqliu將網絡在功率分點處解開，形成兩個開式網絡。2006-0327SCU-SEEI-Tqliu3.沿線有k個負荷點的情況SISII2006-0328SCU-SEEI-Tqliu4.簡化(1)

將實部和虛部分開,便于計算(2)

,且網絡為均一網(各段線路的R與X的比值相等)2006-0329SCU-SEEI-Tqliu(3)

各段線路的單位阻抗相等2006-0330SCU-SEEI-Tqliu5.閉式網的電壓損耗:與開式網相同

有功和無功分點在同一處時,功率分點處的電壓最低2006-0331SCU-SEEI-Tqliu3-4多級電壓環網的功率分布1.變比不等的兩臺升壓變壓器并聯運行

2006-0332SCU-SEEI-Tqliu02006-0333SCU-SEEI-Tqliu循環功率的產生+SCSLDT1SLDT20ST1=ST2=2006-0334SCU-SEEI-Tqliu環路電勢與循環功率2006-0335SCU-SEEI-Tqliu環路電勢和循環功率的計算(1)由電路空載狀態下高壓側任一處的開口電壓確定(3-45)2006-0336SCU-SEEI-Tqliu(2)由電路空載狀態下低壓側任一處的開口電壓確定(3-47)2006-0337SCU-SEEI-Tqliu(3)和均未知，或簡化計算時（3-49）2006-0338SCU-SEEI-Tqliu2.多級電壓環網的計算等值電路，參數歸算選定環路電勢的正方向去除所有負荷求環路電勢：在環網基本級的任一處斷開，求斷口電壓循環功率：2006-0339SCU-SEEI-Tqliu3-5電力網的電能損耗一、電力網的電能損耗和損耗率

1.損耗率

電力網損耗率=2.電能損耗2006-0340SCU-SEEI-Tqliu4.電能損耗的計算方法(最大負荷損耗時間法)最大負荷損耗時間

若電壓認為近似恒定2006-0341SCU-SEEI-Tqliu與線路負荷的功率因數和Tmax有關

如表3-12006-0342SCU-SEEI-Tqliu年電能損耗的計算

計算出最大負荷時線路或變壓器的功率損耗,再按負荷的Tmax和cos從表3-1查得

線路變壓器2006-0343SCU-SEEI-Tqliu

有幾個負荷點的供電線路

2006-0344SCU-SEEI-Tqliu二、降低網損的技術措施

1.減少無功功率的傳輸2.閉式網絡中的經濟功率分布3.合理調整電網的運行電壓4.變壓器的經濟運行2006-0345SCU-SEEI-Tqliu1.減少無功功率的傳輸提高功率因素，降低線路有功損耗2006-0346SCU-SEEI-Tqliu提高負荷的功率因素(受載系數)越小，功率因數越低[Q0勵磁功率(空載)0.6-0.7QN]2006-0347SCU-SEEI-Tqliu2.閉式網絡中的經濟功率分布2006-0348SCU-SEEI-Tqliu2.閉式網絡中的經濟功率分布2006-0349SCU-SEEI-Tqliu功率在環形網絡中僅與電阻成反比分布時，功率損耗為最小。在每段線路的R/X比值都相等的均一網絡中，功率的自然分布與經濟分布相同。在一般情況下，這兩種功率分布是不同的。2006-0350SCU-SEEI-Tqliu3.合理調整電網的運行電壓適當提高電網的運行電壓

V0V總的網損下降率c——表示與電壓平方成正比的損耗與總損耗之比(c=0.10~0.20)