第三章簡單電力網絡的計算和分析第一節電力線路和變壓器的運行狀況的計算和分析第二節輻射形和環形網絡中的潮流分布第三節配電網潮流計算的特點第四節電力網絡潮流的調整控制1

電力系統穩態：指系統正常的、相對靜止的運行狀態。

潮流計算是根據給定的網絡結構和運行條件，通過電壓、功率平衡方程，求出整個網絡的運行狀態，包括各母線的電壓、網絡中的功率分布以及功率損耗等等。一、電力系統穩態分析的目的概述

潮流計算21.確定電力系統的運行方式；2.檢查系統中的各元件是否過壓或過載；3.為電力系統繼電保護的整定提供依據；4.為電力系統的穩定計算提供初值；5.為電力系統規劃和經濟運行提供分析的基礎。因此，電力系統的潮流計算是電力系統中一項最基本的計算，其既有一定的獨立的實際意義，又是研究其它問題的基礎。二、電力系統潮流計算的目的概述3

電力系統穩態中的運行變量與時間無關，描述其特性的是代數方程。概述潮流計算的數學模型：三、潮流計算4電力網絡特性計算所需的原始數據：用戶變電所的負荷功率及其容量電源的供電電壓和樞紐變電所的母線電壓繪制等值電路所需的各元件參數和相互之間的關聯、關系等等。概述5第一節簡單電力線路和變壓器的分析和計算一、電力線路運行狀況的計算已知條件為：末端電壓U2，末端功率以及線路參數。求解線路中的功率損耗和始端電壓和功率。電壓降落電壓降落是指線路始端與末端電壓的相量差。

61）電壓降落

7始端電壓：-----電壓降落的縱分量-----電壓降落的橫分量8以為參考向量，已知、：

9電壓降落的計算始端電壓幅值：始末端電壓相位差：10以為參考向量，已知、：若已知條件改為：始端電壓U1，始端功率S1=P1+jQ1，以及線路參數。求解線路中的功率損耗和末端電壓和功率。11電壓降落的計算121)電壓降落：指線路始末兩端電壓的相量差。相量2)電壓損耗：指線路始末兩端電壓的數值差。以百分值表示：標量電壓偏移：指線路始端或末端電壓與線路額定電壓的數值差。以百分值表示：標量4)電壓調整：指線路末端空載與負載時電壓的數值差。以百分值表示：標量2.電壓質量指標133.線路中的功率損耗計算141）線路末端導納支路上的吸收的功率15

2）線路串聯阻抗支路末端上的功率163）線路串聯阻抗支路中的功率損耗174)線路串聯阻抗支路始端的功率185）線路始端導納支路上的損耗

196）線路始端的功率

207）線路總功率損耗

21由以上計算中可知

說明串聯阻抗支路中總是消耗感性無功功率由于B>0,說明并聯支路中消耗的是容性無功功率，或者說它們發出感性的無功功率，起抵消說消耗的感性無功功率△QZ的作用。至于整個線路是消耗還是發出無功功率決定于△QY2+△QY1與△QZ之間的差。224.電力線路上的電能損耗1）最大負荷利用小時數Tmax：指一年中負荷消費的電能W除以一年中的最大負荷Pmax，即：2）年負荷率：一年中負荷消費的電能W除以一年中的最大負荷Pmax與8760h的乘積，即：

3）年負荷損耗率：全年電能損耗除以最大負荷時的功率損耗與8760h的乘積，即：23最大負荷損耗時間：全年電能損耗除以功率損耗，即：求取線路全年電能損耗的方法就有以下兩個：根據最大負荷損耗率計算：根據最大負荷損耗時間計算：245.電能經濟指標

1)輸電效率：指線路末端輸出有功功率與線路始端輸入有功功率的比值，以百分數表示：2)線損率或網損率：線路上損耗的電能與線路始端輸入的電能的比值。25二、電力線路運行狀況的分析1.空載26假設忽略電阻RL,則有電壓損耗與線長度平方成正比。末端電壓可能高于始端，即產生電壓過高現象。27二、電力線路運行狀況的分析2.有載：與發電機極限圖相類似。見p79

末端僅有無功負荷時：容性感性Q2變，而不變，因此沿直線QQ移動。A28

末端僅有有功負荷時：P2變，而不變，因此沿直線PP移動。29

末端同時含有有功負荷和無功負荷時：30電力線路的末端功率圓圖：虛線P2P2：虛線Q2Q2：虛線:虛線S2S2:313.輸電線路的傳輸功率極限

一個很自然的問題是，一條輸電線路能夠傳輸的有功功率到底有沒有限制，傳輸功率極限是多少。假定線路等值電路中的電阻為零，并且不計及兩端的并聯導納，在此情況下，有令線路始端電壓為比較上述兩式的虛部，可得出32當兩端電壓一定時，P與成正弦函數關系，最大傳輸功率在時出現。有功功率一般是由電壓相位相對超前的一端向電壓相位相對滯后的一端傳遞（相當于相位差大于零）。

在忽略電阻的情況下，線路始末端的有功功率相等，于是得到線路的傳輸功率與兩端電壓的大小及其相位差之間的關系為33由以上分析可知輸電線路的最大傳輸功率與兩端電壓乘積成正比，而與線路的電抗成反比。增加始末端電壓可以提高線路的傳輸功率極限，但是由于受到設備絕緣等因素的限制，其最高電壓通常不允許超過一定的允許值，除非提高線路的電壓等級，采用更高一級的額定電壓。減少線路的電抗比提高電壓等級容易和經濟得多。其中，線路采用分裂導線便是減少的措施之一，另一個措施是在線路上串聯電容器，用電容器的容抗來補償線路的一部分感抗。34對于線路傳輸的無功功率，忽略電壓降的橫分量，并忽略線路的電阻時有4.輸電線路功率與電壓之間的定性關系可見，線路傳輸的無功功率與線路兩端電壓差即電壓損耗成正比。而且無功功率一般由電壓高的一端向電壓低的一端流動。如果要增加線路始端送到末端的無功功率，需要設法提高始端電壓或降低末端電壓。那么增加線路流過的無功勢必造成兩端電壓損耗增大。35在輸電系統，特別是超高壓輸電系統中，由于線路和變壓器的電阻遠小于電抗，其結果使得有功功率與兩端電壓相位差之間，無功功率與電壓損耗之間呈比較緊密的關系，而有功功率與電壓損耗之間、無功功率與電壓相位差之間的關系較弱。重要結論：PQ解耦特性和潮流流向36在高壓輸電網中：線路（變壓器）兩端電壓幅值差△U，主要是由輸送Q產生（或△U是傳輸Q的條件），Q從U高的節點流向U低的節點，V-Q強解耦，V-P弱解耦。線路（變壓器）兩端電壓相位差，主要是由輸送P產生（或是傳送P的條件），P從超前節點流向滯后節點，－P強耦合，－Q弱耦合。重要結論：PQ解耦特性和潮流流向37三、變壓器運行狀況的計算1.電壓降落：

公式類似于電力線路的。382.串聯阻抗上的功率損耗：393.變壓器串聯阻抗支路始端的功率第一節簡單電力線路和變壓器的分析和計算404.導納上的功率損耗:注意：變壓器勵磁支路與線路導納支路的無功功率的符號相反。第一節簡單電力線路和變壓器的分析和計算415.變壓器始端的功率

第一節簡單電力線路和變壓器的分析和計算42如不必求取變壓器內部的電壓降落，可不制定變壓器的等值電路而直接由制造廠提供的實驗數據計算其功率損耗。（給定末端的電壓和功率）

取近似U1=U2=UN（還可對應下標為1）（還可對應下標為1）43第一節簡單電力線路和變壓器的分析和計算三、變壓器運行狀況的計算4.節點注入功率、運算負荷、運算功率節點注入功率:將發電廠負荷側母線和變電站電源側母線看作是節點時，等值電源功率和等值負荷功率成之為節點注入功率。與之對應的電流為注入電流。兩者以流入網絡為正。44第一節簡單電力線路和變壓器的分析和計算三、變壓器運行狀況的計算4.節點注入功率、運算負荷、運算功率變壓器的導納支路通常放在發電廠的低壓側。45第一節簡單電力線路和變壓器的分析和計算三、變壓器運行狀況的計算4.節點注入功率、運算負荷、運算功率46由以上分析計算可得到以下結論有功功率損耗伴隨著電能損耗，從而使電力系統一次能源消耗量增加。對于無功功率損耗雖然并不直接引起電能損耗，但無功功率需要由發電機和無功補償設備提供，從而也增大了它們的容量和所需的費用。當無功功率流過線路和變壓器時，使總電流增大，因而增大了電阻的有功功率損耗。雖然系統中不希望無功功率遠距離輸送，希望用戶提高功率因數，無功功率分層控制，就地平衡。47線路等值電抗消耗的無功：與負荷平方成正比。對地等值電納發出的無功：充電功率，與所加電壓平方成正比，與通過負荷無直接關系。輕載時，線路消耗很少的無功，甚至發出無功。對于超高壓線路，可能引起線路末端電壓升高，導致設備絕緣損壞，故線路末端常設并聯電抗器，在線路空載或輕載時抵消充電功率，避免線路上出現過電壓。48第二節輻射形和環形網絡中的潮流分布

1.功率的計算

電力網絡的功率損耗由各元件等值電路中不接地支路阻抗損耗和接地支路導納損耗構成。a.阻抗損耗b.導納損耗

輸電線變壓器492.電壓的計算第二節輻射形和環形網絡中的潮流分布

當功率通過元件阻抗（Z=R+jX）時，產生電壓降落注意：要分清楚從受電端計算還是從送電端計算。50輻射形電網的特點：線路有明確的始端和末端。輻射形電網的分析計算：利用已知的負荷、節點電壓求取未知節點電壓、線路功率分布、功率損耗及始端輸出功率。按已知條件的不同，一般可以分為兩種：已知末端功率、電壓：根據前述方法，從末端逐級往上推算。已知末端功率、始端電壓：迭代法計算。第二節輻射形和環形網絡中的潮流分布

一、輻射形網絡中的潮流分布

511、已知同一端電壓和功率及元件參數。如已知U2(或U1)和S2(或S1)以及元件參數。求解各未知節點電壓、各元件流過的電流或功率。輻射形網絡單端供電方式計算步驟：根據網絡接線圖以及各元件參數計算等值電路，并將等值電路簡化。一般歸算至高壓側。

2)根據已知的負荷功率和網絡額定電壓，從受電端推算到送電端，逐一近似計算各元件的功率損耗，求出各節點的注入和流出的功率，從而得到始端功率和電壓及電力網絡的功率、電壓分布。52第二節輻射形和環形網絡中的潮流分布

一、輻射形網絡中的潮流分布

53計算已知同一點電壓和功率的潮流分布計算步驟如下：1)變壓器串聯支路首端的功率已知末端的功率、末端電壓為。542)變壓器原邊繞組電壓設以為參考相量，則3)注入變壓器的功率4)線路串聯支路末端的功率555)輸電線路的功率損耗以及串聯支路首端功率輸電線路的功率損耗串聯支路首端功率6)發電廠高壓母線電壓7)發電廠高壓母線輸入系統的功率為線路串聯支路功率加線路始端的充電功率56計算步驟：

2、已知不同端的電壓和功率，一般情況已知末端電壓和始端功率及元件參數。求解各未知節點電壓、個元件流過的電流或功率。

1）根據網絡接線圖以及各元件參數計算等值電路，并將等值電路簡化。一般歸算至高壓側。2）根據已知的末端負荷功率和網絡額定電壓，從受電端推算到送電端，逐一近似計算個元件的功率損耗，求出各節點的注入和流出功率，從而得到電力網絡的功率分布（不考慮電壓降）3）根據已知的始端電壓及電力網絡的功率分布，計算各節點電壓。57一、輻射形網絡中的潮流分布

已知末端負荷功率和發電廠高壓母線電壓求和及發電廠高壓母線發出的功率。1）先設末端負荷點的電壓為網絡額定電壓(歸算至高壓側的額定電壓），由末端向始端推算出近似的功率分布，在推算過程中，近似認為網絡中沒有電壓降，且各處電壓均等于（除）。a）變壓器串聯支路始端的功率58b)注入變壓器的功率c)線路串聯支路末端的功率d)輸電線路的功率損耗e)串聯支路首端功率592)由已知的始端電壓及求得的近似功率分布，從始端向末端進行電壓分布計算a）已知f)發電廠高壓母線輸入系統的功率為線路串聯支路功率加線路始端的充電功率b)由60注意：求出的負荷側電壓是低壓側歸算到高壓側的值。要得到變壓器低壓側的實際電壓，必須用變比把其歸算到低壓側。對于干線式和鏈式的開環網絡進行潮流計算時，就要用到運算負荷和運算功率對網絡進行簡化。如書中P88例題3－361第二節輻射形和環形網絡中的潮流分布

一、輻射形網絡中的潮流分布

注意：第二步只計算功率分布，第三步只計算電壓分布，因此，這是一種近似計算方法，若要計算結果達到精度要求，可反復上列步驟，形成一種迭代算法，直到精度滿足要求為止。只是在迭代計算中，第二步不再用額定電壓，而用在上次計算中得到的各點電壓近似值，重新按步驟2計算各阻抗、導納支路上功率損耗，以求得較準確的電源功率。

62二、環形網絡中的潮流分布

第二節輻射形和環形網絡中的潮流分布

1.最簡單的單一環網功率分布，由一個電源供電。P9263第一步：將單一環網等值電路簡化為只有線路阻抗的簡化等值電路。步驟：1）根據網絡接線圖以及各元件參數計算等值電路；2）以發電機端點為始端，并將發電廠變壓器的勵磁支路移至負荷側；3）將同一節點下的對地支路合并，并將等值電路圖重新編號；4）在全網電壓為額定電壓的假設下，計算各變電所的運算負荷和發電廠的運算功率，并將它們接在相應節點。二、環形網絡中的潮流分布

第二節輻射形和環形網絡中的潮流分布

64第二節輻射形和環形網絡中的潮流分布

65第二步：用簡化的回路電流法解該簡化等值電路通過近似方法，從功率中求取相應的電流。電壓近似認為是額定電壓：66第三步：用相同的方法求解以1為支點的力矩法67由此，擴展到相應的多節點網絡的計算當中：第四步：計算整個網絡的功率分布求得和后，即可求取環網各線段中流通的功率，即每條支路的功率分布。根據網絡的功率分布會發現一些特殊的節點－－功率分點68重要概念P93功率分點：網絡中某些節點的功率是由兩側向其流動的。分為有功分點▼和無功分點▽。見P96二、環形網絡中的潮流分布

第二節輻射形和環形網絡中的潮流分布

第五步：從功率分點處把網絡折成兩個開式網，即在功率分點處將環網解列。再按已知不同點電壓、功率的方法在從末端到始端進行功率分布計算，從始端到末端進行電壓分布計算。最終得到環形網絡的電壓、功率分布。69當有功分點和無功分點不一致時，將在哪一個分點解列？在無功分點處解列。因為電壓的損耗主要由無功功率流動引起的，無功分點的電壓往往低于有功分點的電壓。電網應在電壓最低處解列。702.兩端供電網絡中的功率分布回路電壓為0的單一環網等值于兩端電壓大小相等、相位相同的兩端供電網絡。那么兩端電壓大小不相等、相位不相同的兩端供電網絡，反過來是可以等值為回路電壓不為0的單一環網。71

以回路電壓不為0的單一環網為例p94，其求解過程為：

1）設節點1、4的電壓差為：2）用簡化的回路電流法解簡化等值電路3）通過近似方法，從功率中求取相應的電流，電壓近似認為是額定電壓：72流經阻抗Z12功率為：流經阻抗Z43功率為：734）計算各線段的電壓降落和功率損耗，過程為：求得網絡功率分布后，確定其功率分點以及流向功率分點的功率，在功率分點即網絡最低電壓點將環網解開，將環形網絡看成兩個輻射形網絡，由功率分點開始，分別從其兩側逐段向電源端推算電壓降落和功率損耗。以回路電壓不為0的單一環網為例，其求解過程為：注意：循環功率的正方向與的取向有關。若則循環功率由節點1指向節點4。74有三種簡化方法：1.等值電源法

兩個或兩個以上有源支路向同一節點供電時，可用一個等值有源支路替代。替代后，網絡中其他部分的電壓、電流、功率保持不變。補充：復雜電力網絡的簡化方法75從等值電源支路功率還原求各原始支路功率：762.負荷移置法1）將一個負荷移置兩處方程書寫似杠桿原理772）將兩個負荷移置一處783.消去節點法

消去節點法實際由兩部分組成，即負荷移置和星-網變換。79第三節配電網潮流計算的特點一、輻射形配電網潮流計算的特點輻射形配電網分類：輻射式、鏈式、干線式潮流計算特點：（1）改配電網支路數一定小于節點數。網絡節點導納矩陣稀疏度很高。(2)低壓配電網由于線路電阻較大，一般不滿足R<<X,因此通常不能采用下章講解的潮流計算法----PQ分解法。（3）對于末端負荷節點前的支路功率就是末端運算負荷，所以可直接求支路功率損耗和

80第四節電力網絡潮流的調整控制調整控制潮流的手段主要有：1.串聯電容作用：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，可起轉移其他重載線路上流通功率的作用。2.串聯電抗 作用：限流，將其串聯在重載線路上可避免該線路過載。

注：該方法對電壓質量和系統運行的穩定性有影響，未曾推廣使用。813.附加串聯加壓器 作用：產生一環流或強制循環功率，使強制循環功率與自然分布功率的疊加可達到理想值，實現有功功率損耗最小。82小結及要求本章主要講述了人工手算潮流的基本方法，輸電線路和變壓器的電壓降落和功率損耗是本章最基本的公式。通過輻射形和環形網絡的計算，了解和掌握電力系統中的一些物理現象，如系統的有功、無功平衡，空載電路的末端電壓升高問題，高壓網絡中有功、無功功率的流向問題。在電阻遠小于電抗的情況下，改變電力網中節點電壓的大小，主要用改變系統無功功率的分布；改變節點電壓的相位，主要用改變系統有功功率的分布。掌握降低電壓降落、功率損耗的方法，提高用戶功率因數，避免無功功率遠距離輸送等電力系統中最基本的概念和計算方法。83作業有一額定電壓為110KV的閉式電力網，如圖所示。已知發電廠A高壓母線電壓等于118KV。發電廠B裝有額定電壓為6.3kv，容量為25MW，功率因數為0.8的發電機一臺，該機滿載運行，除了廠用10%外，其余的功率經一臺容量為31.5MVA，變比為121/6.3的升壓變壓器送入電網。變電所a裝有兩臺容量為31.5MVA的降壓變壓器，變比為110/11，負荷為40+j30MVA，變電所b裝有一臺容量為16MVA的降壓變壓器，變比為110/6.6，負荷為12+j7MVA。全網導線型號均為LGJ-150,r1=0.21Ω/km，x1=0.416Ω/km。試計算電力網的潮流分布。8485第三章小結本章的重點內容為:電壓降落、電壓損耗、電壓偏移、電壓調整、運算負荷功率、運算電源功率等概念電力線路和變壓器中電壓降落和功率損耗的計算輻射型網和簡單環網的潮流分布計算86《化妝品術語》起草情況匯報中國疾病預防控制中心環境與健康相關產品安全所一、標準的立項和下達時間2006年衛生部政法司要求各標委會都要建立自己的術語標準。1ONE二、標準經費標準研制經費：3.8萬三、標準的立項意義術語標準有利于行業間技術交流、提高標準一致性、消除貿易誤差，作為標準體系中的基礎標準，術語標準在各個領域的標準體系中均起著重要的作用。隨著我國化妝品衛生標準體系建設逐步加快，所涉及的術語和定義的數量也在迅速增長，在此情形下，化妝品術語標準的制定就顯得尤為重要。四、標準的制訂原則1.合法性遵守《化妝品衛生監督條例》、《化妝品衛生監督條例實施細則》中關于化妝品的定義。2.協調性直接引用或修改采用的方式，與相關標準中的術語和定義相協調。3.科學性對于沒有國標或定義不統一的術語，在定義時體現科學性的原則。4.實用性在標準體系中出現頻率較高，與行業聯系較緊密的術語優先選用。五、標準的起草經過

第一階段：資料搜集

搜集國內外相關法規、標準、文獻并對國外文獻如美國21CFR進行翻譯。第二階段：2007年末形成初稿

初稿內容包括一般術語、衛生化學術語、毒理學術語、微生物術語、產品術語、人體安全和功效評價術語，常用英文成份術語等７部分。第三階段：專家統稿1.2007年12月第一次專家統稿會（修訂情況：1.在結構上增加原料功能術語、相關國際組織和科研機構等內容；2.在內容上增加一般術語、產品術語的種類，將化妝品行業的新產品類別納入本標準；3.對于毒理學、衛生化學、微生物學術語進行修改；4.刪除與化妝品聯系不緊密、無存在必要的常用英文成分術語。2.2009年1月第二次專家統稿會會議意見：1.修改能引用國家標準的盡量引用國家標準；對存在歧義的個別用詞進行修改。2.刪除由于本標準中的“產品術語”一章和香化協會所制定的某個標準存在重復，因此刪除“產品術語”一章的內容；對“原料功能術語”的內容進行梳理，刪除了20余條內容。3.增加專家建議增加“化妝品限用物質”等若干項術語。第四階段：征求意見2009年2月面向全國公開征求意見。第五階段：征求意見的處理與形成送審稿。在征求意見的處理階段再次征求了相關專家的意見。六、標準的內容依據1.《化妝品衛生監督條例》、《化妝品衛生監督條例實施細則》;2.《化妝品衛生規范》;