電力系統(tǒng)分析第6章(電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行)

1、本章提示本章提示6. 1 電力系統(tǒng)的負(fù)荷和負(fù)荷曲線電力系統(tǒng)的負(fù)荷和負(fù)荷曲線6. 2 電力系統(tǒng)有功功率負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配電力系統(tǒng)有功功率負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配6.3 6.3 電力網(wǎng)中的電能損耗電力網(wǎng)中的電能損耗6.4 6.4 降低電力網(wǎng)電能損耗的措施降低電力網(wǎng)電能損耗的措施小小 結(jié)結(jié)l電力系統(tǒng)常用負(fù)荷曲線的意義；電力系統(tǒng)常用負(fù)荷曲線的意義；l等微增率準(zhǔn)則；等微增率準(zhǔn)則；l最大負(fù)荷損耗時(shí)間法計(jì)算電力網(wǎng)的電能損耗；最大負(fù)荷損耗時(shí)間法計(jì)算電力網(wǎng)的電能損耗；l常用的降低網(wǎng)損措施。常用的降低網(wǎng)損措施。6.1.1 負(fù)荷分類(lèi)負(fù)荷分類(lèi)6.1.2 負(fù)荷曲線負(fù)荷曲線 電力系統(tǒng)的負(fù)荷是指電力系統(tǒng)所有用電設(shè)電力系統(tǒng)的負(fù)荷是指電力系

2、統(tǒng)所有用電設(shè)備消耗功率的總和備消耗功率的總和(電力系統(tǒng)的綜合用電負(fù)荷電力系統(tǒng)的綜合用電負(fù)荷)。 負(fù)荷定義負(fù)荷定義負(fù)荷分類(lèi)負(fù)荷分類(lèi)負(fù)荷按物理性能劃分負(fù)荷按物理性能劃分有功負(fù)荷有功負(fù)荷無(wú)功負(fù)荷無(wú)功負(fù)荷 綜合用電負(fù)荷綜合用電負(fù)荷：指工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、市政：指工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、市政生活等各方面消耗的功率之和。生活等各方面消耗的功率之和。負(fù)荷按電能可分為負(fù)荷按電能可分為: 供電負(fù)荷供電負(fù)荷：電力系統(tǒng)的綜合用電負(fù)荷加上網(wǎng)損，即：電力系統(tǒng)的綜合用電負(fù)荷加上網(wǎng)損，即發(fā)電廠供出的負(fù)荷，稱為電力系統(tǒng)的供電負(fù)荷。發(fā)電廠供出的負(fù)荷，稱為電力系統(tǒng)的供電負(fù)荷。 發(fā)電負(fù)荷發(fā)電負(fù)荷：供電負(fù)荷再加上發(fā)電廠：供電負(fù)荷再加

3、上發(fā)電廠廠用電廠用電就是發(fā)電就是發(fā)電機(jī)應(yīng)發(fā)出的功率，稱為發(fā)電負(fù)荷。機(jī)應(yīng)發(fā)出的功率，稱為發(fā)電負(fù)荷。負(fù)荷曲線：負(fù)荷曲線： 表示電力系統(tǒng)的負(fù)荷隨時(shí)間變化的規(guī)律的曲線。表示電力系統(tǒng)的負(fù)荷隨時(shí)間變化的規(guī)律的曲線。負(fù)荷曲線的分類(lèi)：負(fù)荷曲線的分類(lèi)： 按負(fù)荷種類(lèi)分為按負(fù)荷種類(lèi)分為有功功率負(fù)荷有功功率負(fù)荷和和無(wú)功功率無(wú)功功率負(fù)負(fù) 荷曲線；荷曲線； 按描述的負(fù)荷范圍可分為按描述的負(fù)荷范圍可分為用戶的負(fù)荷用戶的負(fù)荷、地區(qū)地區(qū)的負(fù)荷的負(fù)荷以及以及電力系統(tǒng)的負(fù)荷電力系統(tǒng)的負(fù)荷曲線。曲線。 按時(shí)間長(zhǎng)短可分為日負(fù)荷和按時(shí)間長(zhǎng)短可分為日負(fù)荷和年負(fù)荷年負(fù)荷曲線；曲線；有功日負(fù)荷曲線有功日負(fù)荷曲線 表明電力負(fù)荷在一天表明電力負(fù)荷

4、在一天24小時(shí)內(nèi)隨時(shí)間的變化情況小時(shí)內(nèi)隨時(shí)間的變化情況 有功日負(fù)荷曲線有功日負(fù)荷曲線 階梯形有功日負(fù)荷曲線階梯形有功日負(fù)荷曲線 是安排日發(fā)電是安排日發(fā)電計(jì)劃，確定各計(jì)劃，確定各發(fā)電廠任務(wù)發(fā)電廠任務(wù),確確定系統(tǒng)運(yùn)行方定系統(tǒng)運(yùn)行方式等的重要依式等的重要依據(jù)。據(jù)。maxPminP有功日負(fù)荷曲線有功日負(fù)荷曲線 日負(fù)荷曲線的最大值稱為日負(fù)荷曲線的最大值稱為日最大負(fù)荷日最大負(fù)荷（峰荷峰荷）最小值稱為最小值稱為日最小負(fù)荷日最小負(fù)荷（谷荷谷荷）日平均負(fù)荷為日平均負(fù)荷為24024124PdtwPav負(fù)荷率負(fù)荷率反映負(fù)荷曲線的起伏情況反映負(fù)荷曲線的起伏情況：maxPPav負(fù)荷率小表明負(fù)荷曲線起伏負(fù)荷率小表明負(fù)荷曲

5、線起伏大，發(fā)電機(jī)的利用率較差大，發(fā)電機(jī)的利用率較差 240Pdtw日負(fù)荷曲線下的面積就是負(fù)荷一天所消耗的電能。即：日負(fù)荷曲線下的面積就是負(fù)荷一天所消耗的電能。即： 把一年內(nèi)每月（或每日）的最大負(fù)荷抽取出來(lái)繪成曲線，把一年內(nèi)每月（或每日）的最大負(fù)荷抽取出來(lái)繪成曲線，稱為稱為年最大負(fù)荷曲線年最大負(fù)荷曲線有功年最大負(fù)荷曲線有功年最大負(fù)荷曲線圖圖6.3有功年最大負(fù)荷曲線有功年最大負(fù)荷曲線 這條曲線主要用來(lái)安這條曲線主要用來(lái)安排發(fā)電設(shè)備的檢修計(jì)排發(fā)電設(shè)備的檢修計(jì)劃，同時(shí)也為制訂發(fā)劃，同時(shí)也為制訂發(fā)電機(jī)組或發(fā)電廠的擴(kuò)電機(jī)組或發(fā)電廠的擴(kuò)建計(jì)劃提供依據(jù)。建計(jì)劃提供依據(jù)。按一年中系統(tǒng)負(fù)荷的數(shù)值大小及其持續(xù)小時(shí)數(shù)

6、順序而繪制的。按一年中系統(tǒng)負(fù)荷的數(shù)值大小及其持續(xù)小時(shí)數(shù)順序而繪制的。 年持續(xù)負(fù)荷曲線包圍年持續(xù)負(fù)荷曲線包圍的面積，即為負(fù)荷全年的面積，即為負(fù)荷全年的耗電量，為：的耗電量，為：87600Pdtw 圖圖6.4年持續(xù)負(fù)荷曲線年持續(xù)負(fù)荷曲線 如果負(fù)荷始終等于最大值，如果負(fù)荷始終等于最大值，經(jīng)過(guò)經(jīng)過(guò) 小時(shí)后所消耗的電能小時(shí)后所消耗的電能恰好等于全年的實(shí)際耗電量，恰好等于全年的實(shí)際耗電量，則稱則稱 為最大負(fù)荷使用時(shí)間，為最大負(fù)荷使用時(shí)間，也叫也叫最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)。年持續(xù)負(fù)荷曲線年持續(xù)負(fù)荷曲線 maxTmaxT87600maxmaxmax1PdtPPwT 不同性質(zhì)的用戶、不同的生產(chǎn)班次，

7、不同性質(zhì)的用戶、不同的生產(chǎn)班次， 值不同，根據(jù)電力系值不同，根據(jù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，各類(lèi)負(fù)荷的的統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，各類(lèi)負(fù)荷的的 數(shù)值有一個(gè)大致的范圍，如數(shù)值有一個(gè)大致的范圍，如表所示。表所示。maxTmaxThTmax負(fù)荷類(lèi)型負(fù)荷類(lèi)型照明及生活用電照明及生活用電20003000一班制企業(yè)一班制企業(yè)15002200二班制企業(yè)二班制企業(yè)30004500三班制企業(yè)三班制企業(yè)60007000農(nóng)業(yè)用電農(nóng)業(yè)用電10001500各類(lèi)用戶的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)各類(lèi)用戶的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù) 6.2.1 發(fā)電機(jī)組的耗量特性發(fā)電機(jī)組的耗量特性6.2.2 等微增率準(zhǔn)則等微增率準(zhǔn)則6.2.3 火電廠間有功功率負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配火

8、電廠間有功功率負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配6.2.4 計(jì)及網(wǎng)損時(shí)水、火電廠間有功功率計(jì)及網(wǎng)損時(shí)水、火電廠間有功功率 負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)分配 發(fā)電機(jī)組在單位時(shí)間內(nèi)，消耗的能源與發(fā)出的發(fā)電機(jī)組在單位時(shí)間內(nèi)，消耗的能源與發(fā)出的有功功率的關(guān)系稱為機(jī)組的有功功率的關(guān)系稱為機(jī)組的耗量特性耗量特性，耗量特，耗量特性常以曲線表示。性常以曲線表示。 火電機(jī)組的耗量特性火電機(jī)組的耗量特性 水電機(jī)組的耗量特性水電機(jī)組的耗量特性火電機(jī)組的耗量特性火電機(jī)組的耗量特性耗量微增率曲線耗量微增率曲線耗量特性曲線上某點(diǎn)的縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)之比，即輸入與輸耗量特性曲線上某點(diǎn)的縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)之比，即輸入與輸出之比稱為出之比稱為比耗量比耗量 。

9、耗量特性曲線上某點(diǎn)切線的斜率稱為該點(diǎn)的耗量特性曲線上某點(diǎn)切線的斜率稱為該點(diǎn)的耗量微增率耗量微增率PFu dpdF)()(2211GGPFPFFLDGGPPP21兩臺(tái)機(jī)組為例兩臺(tái)機(jī)組為例目標(biāo)函數(shù)目標(biāo)函數(shù)有功負(fù)荷最優(yōu)分配的有功負(fù)荷最優(yōu)分配的目的目的：在供應(yīng)同樣大小負(fù)荷有：在供應(yīng)同樣大小負(fù)荷有功功率的前提下，單位時(shí)間內(nèi)消耗的能源功功率的前提下，單位時(shí)間內(nèi)消耗的能源最少最少。目標(biāo)函數(shù)目標(biāo)函數(shù)就是就是總耗量最少總耗量最少等式約束條件等式約束條件 00222111 GGGGdPPdFdPPdF)()( 21)(21LDGGPPPFL)()()(212211LDGGGGPPPPFPF用拉格朗日乘數(shù)法求解用拉

10、格朗日乘數(shù)法求解建立拉格朗日函數(shù)建立拉格朗日函數(shù)0, 021GGPLPL極值條件極值條件12等微增率準(zhǔn)則等微增率準(zhǔn)則不計(jì)網(wǎng)損不計(jì)網(wǎng)損maxminGiGiGiPPP).,()(nidPPdFGiGii，31 多個(gè)火電廠之間有功功率負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配的等微增率準(zhǔn)則多個(gè)火電廠之間有功功率負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配的等微增率準(zhǔn)則不等式約束條件不等式約束條件有功功率值越限時(shí)，按其限值（上限或下限）分配負(fù)有功功率值越限時(shí)，按其限值（上限或下限）分配負(fù)荷，剩余功率在其他機(jī)組間重新按等微增率準(zhǔn)則分配荷，剩余功率在其他機(jī)組間重新按等微增率準(zhǔn)則分配maxminGiGiGiQQQmaxminiiiUUU計(jì)及網(wǎng)損計(jì)及網(wǎng)損niLDGiPP

11、P10)()(11niLDGiniGiiPPPPFL0)1 ()(GiGiGiiGiPPPPFPL等式約束條件等式約束條件拉格朗日函數(shù)拉格朗日函數(shù)極值條件極值條件計(jì)及網(wǎng)損計(jì)及網(wǎng)損iGiGiiGiGiGiidPPdFPPdPPdF)()1 (1)( nn2211網(wǎng)損微增率網(wǎng)損微增率網(wǎng)損修正系數(shù)網(wǎng)損修正系數(shù)不計(jì)網(wǎng)損不計(jì)網(wǎng)損).,()(nidPPdFGiGii，31 首先按多個(gè)火電廠間有功功率負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配的等微增率準(zhǔn)則進(jìn)行分首先按多個(gè)火電廠間有功功率負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配的等微增率準(zhǔn)則進(jìn)行分配。配。 然后再按下邊的不等式約束條件進(jìn)行校驗(yàn)，即：然后再按下邊的不等式約束條件進(jìn)行校驗(yàn)，即：)10. 6()9 . 6

12、()8 . 6(maxminmaxminmaxminiiiGiGiGiGiGiGiUUUQQQPPP對(duì)于有功功率值越限的發(fā)電廠，可按其限值（上限或下限）分配對(duì)于有功功率值越限的發(fā)電廠，可按其限值（上限或下限）分配負(fù)荷，然后再對(duì)其余的發(fā)電廠分配剩下的負(fù)荷功率。負(fù)荷，然后再對(duì)其余的發(fā)電廠分配剩下的負(fù)荷功率。計(jì)及網(wǎng)損計(jì)及網(wǎng)損(6.12),.,1,2(i.)()()(ndPPdFPPdPPdFnniGiGiiGiGiGii 221111按計(jì)及有功功率網(wǎng)損時(shí)的等微增率準(zhǔn)則進(jìn)行分配。按計(jì)及有功功率網(wǎng)損時(shí)的等微增率準(zhǔn)則進(jìn)行分配。 式中，式中， 稱為網(wǎng)損修正系數(shù)，稱為網(wǎng)損修正系數(shù)， 稱為網(wǎng)損微增率。稱為網(wǎng)損微

13、增率。iGiPP 例例6.16.1：同一發(fā)電廠內(nèi)兩套發(fā)電設(shè)備共同供電，：同一發(fā)電廠內(nèi)兩套發(fā)電設(shè)備共同供電， 它們的耗量特它們的耗量特性及有功功率上下限分別為性及有功功率上下限分別為 F F1 12.52.50.25P0.25PG1G10.0014P0.0014PG1G12 2（T/hT/h） F F2 25.05.00.18P0.18PG2G20.0018P0.0018PG2G22 2（T/hT/h） 試求：當(dāng)時(shí)，負(fù)荷的最優(yōu)分配方案。試求：當(dāng)時(shí)，負(fù)荷的最優(yōu)分配方案。MWPMWG100202 MWPMWG100201 計(jì)及網(wǎng)損時(shí)，水、火電廠有功功率負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配的計(jì)及網(wǎng)損時(shí)，水、火電廠有功功率負(fù)荷

14、經(jīng)濟(jì)分配的條件，既協(xié)調(diào)方程式為條件，既協(xié)調(diào)方程式為: SjsjjjHiHiiPPdPdWPPdPdF1111例例6.2系統(tǒng)中有水、火電廠各一個(gè)，并聯(lián)運(yùn)行，火系統(tǒng)中有水、火電廠各一個(gè)，并聯(lián)運(yùn)行，火電廠的燃料消耗特性同水電廠的耗水量特性為電廠的燃料消耗特性同水電廠的耗水量特性為 設(shè)水電廠給定的日用水量，設(shè)水電廠給定的日用水量，系統(tǒng)的日負(fù)荷曲線為系統(tǒng)的日負(fù)荷曲線為 08時(shí)時(shí) 負(fù)荷為負(fù)荷為450MW 818時(shí)時(shí) 負(fù)荷為負(fù)荷為850MW 1824時(shí)時(shí) 負(fù)荷為負(fù)荷為450MW 求火電廠容量為求火電廠容量為800MW，水電廠容量為，水電廠容量為500WM時(shí)，在給時(shí)，在給定的日用水量條件下，水、火電廠的經(jīng)濟(jì)功

15、率分配。（忽略網(wǎng)定的日用水量條件下，水、火電廠的經(jīng)濟(jì)功率分配。（忽略網(wǎng)損）損）)(.sTPPFHH200203 )(.smPPWSS3200203 3710 mWT6.3.16.3.1電力網(wǎng)電能損耗和網(wǎng)損率電力網(wǎng)電能損耗和網(wǎng)損率6.3.26.3.2電力網(wǎng)中電能損耗的計(jì)算方法電力網(wǎng)中電能損耗的計(jì)算方法在給定的時(shí)間（日、月、季或年）內(nèi)，系統(tǒng)中所有發(fā)電廠在給定的時(shí)間（日、月、季或年）內(nèi)，系統(tǒng)中所有發(fā)電廠的總發(fā)電量同廠用電量之差，稱為的總發(fā)電量同廠用電量之差，稱為供電量供電量。供電量供電量電力網(wǎng)損耗電量電力網(wǎng)損耗電量網(wǎng)損率網(wǎng)損率100 網(wǎng)損率是衡量電力網(wǎng)損率是衡量電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的一

16、項(xiàng)重要指標(biāo)。一項(xiàng)重要指標(biāo)。 所有送電、變電和配電環(huán)節(jié)損耗的電量，稱為所有送電、變電和配電環(huán)節(jié)損耗的電量，稱為電力網(wǎng)的損耗電力網(wǎng)的損耗 電量電量。簡(jiǎn)稱網(wǎng)損。簡(jiǎn)稱網(wǎng)損。 在同一時(shí)間內(nèi)，電力網(wǎng)損耗電量占供電量的百分比，稱為在同一時(shí)間內(nèi)，電力網(wǎng)損耗電量占供電量的百分比，稱為 電力網(wǎng)的網(wǎng)損率電力網(wǎng)的網(wǎng)損率，即，即 輸電線路和變壓器中的電能損耗可分為兩部分：輸電線路和變壓器中的電能損耗可分為兩部分：變動(dòng)的電能損耗變動(dòng)的電能損耗：在元件電阻上產(chǎn)生的電能損耗，這部分：在元件電阻上產(chǎn)生的電能損耗，這部分損耗與通過(guò)元件的功率有關(guān)損耗與通過(guò)元件的功率有關(guān)固定的電能損耗固定的電能損耗：與施加于元件的電壓有關(guān)的變壓器鐵

17、芯：與施加于元件的電壓有關(guān)的變壓器鐵芯損耗和線路損耗和線路 產(chǎn)生電暈消耗的電量，如忽略電壓變化對(duì)鐵芯產(chǎn)生電暈消耗的電量，如忽略電壓變化對(duì)鐵芯損耗的影響，忽略電暈消耗的電量，這部分損耗可看作是損耗的影響，忽略電暈消耗的電量，這部分損耗可看作是固定的。固定的。變動(dòng)的電能損耗的計(jì)算，通常有兩種變動(dòng)的電能損耗的計(jì)算，通常有兩種常用的方法，即最大負(fù)荷損耗時(shí)間法常用的方法，即最大負(fù)荷損耗時(shí)間法和等值功率法。和等值功率法。 最大負(fù)荷損耗時(shí)間法最大負(fù)荷損耗時(shí)間法 一段時(shí)間一段時(shí)間t內(nèi)，線路電阻中的電能損耗為內(nèi)，線路電阻中的電能損耗為 ttthKWdtUSRdtIRpdtW0023023)()(10103線路向

18、一個(gè)集中負(fù)荷供電線路向一個(gè)集中負(fù)荷供電. .,8760ht 式中，式中，S的單位為的單位為KVA，U的單位為的單位為KV。 若時(shí)間若時(shí)間 則則 為一天的電能損耗；為一天的電能損耗； 若若 則則 為全年的電能損耗。為全年的電能損耗。,24ht WW28760323max20233maxmax2210()101010 ()cosSSWRdtRUUPRPkwhU 最大功率損耗時(shí)間 的意義義 設(shè)如果面積設(shè)如果面積 與一矩形與一矩形面積相等，并令矩形的高面積相等，并令矩形的高等于等于 ，則矩形的底用，則矩形的底用 表示，電能損耗可表示表示，電能損耗可表示為為abcS02maxS 最大負(fù)荷損耗時(shí)間法最大負(fù)

19、荷損耗時(shí)間法線路向一個(gè)集中負(fù)荷供電線路向一個(gè)集中負(fù)荷供電. . 稱為稱為最大負(fù)荷損耗時(shí)間最大負(fù)荷損耗時(shí)間，也叫，也叫最大功率損耗時(shí)間，最大功率損耗時(shí)間，其意義為：線路中輸送的功率一其意義為：線路中輸送的功率一直為最大負(fù)荷功率直為最大負(fù)荷功率 ，在，在 小時(shí)內(nèi)的電能損耗恰等于線路全小時(shí)內(nèi)的電能損耗恰等于線路全年的實(shí)際電能損耗。年的實(shí)際電能損耗。maxS28760323max20233maxmax2210()101010 ()cosSSWRdtRUUPRPkwhU 最大功率損耗時(shí)間 的意義 最大負(fù)荷損耗時(shí)間法最大負(fù)荷損耗時(shí)間法線路向一個(gè)集中負(fù)荷供電線路向一個(gè)集中負(fù)荷供電. .maxTcos（h/年

20、）0.80.850.90.951（h/年）200025003000350040004500500055006000650070007500800015001700200023502750320036004100465052505950665074001200150018002150260030003500400046005200590060007350100012501600200024002900340039504300510058006550735080011001400180022002700320037504350500057006500730070095012501000200025

21、003000360042004850560064007250maxT 最大負(fù)荷損耗時(shí)間法最大負(fù)荷損耗時(shí)間法332322221121 RUSRUSRUSWcba)()()( 線路上有幾個(gè)集中負(fù)荷時(shí)線路上有幾個(gè)集中負(fù)荷時(shí)線路總的電能損耗等于各線段電能損耗之和，即線路總的電能損耗等于各線段電能損耗之和，即圖圖6.10有有3個(gè)集中負(fù)荷的供電網(wǎng)絡(luò)個(gè)集中負(fù)荷的供電網(wǎng)絡(luò)式中式中: 分別為線路各段的最大負(fù)荷功率；分別為線路各段的最大負(fù)荷功率； 分別為各線段的最大負(fù)荷損耗時(shí)間。分別為各線段的最大負(fù)荷損耗時(shí)間。321SSS、321、ccbccbbcbaccbbaaTTPPTPTPTPPPTPTPTPTmax3ma

22、xmaxmax2maxmaxmaxmax1max線路上有幾個(gè)集中負(fù)荷時(shí)線路上有幾個(gè)集中負(fù)荷時(shí) 如果已知各點(diǎn)負(fù)荷的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)如果已知各點(diǎn)負(fù)荷的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù) ，各點(diǎn)最大負(fù)荷，各點(diǎn)最大負(fù)荷同時(shí)出現(xiàn)，則同時(shí)出現(xiàn)，則ccbccbbcbaccbbaaSSSSSSSSSScoscoscoscoscoscoscoscoscos321 最大負(fù)荷損耗時(shí)間法最大負(fù)荷損耗時(shí)間法 說(shuō)明說(shuō)明：tPRUStPPWNT 020 )(maxmax 輸電線路變動(dòng)的電能損耗的計(jì)算，同樣適用于變壓器輸電線路變動(dòng)的電能損耗的計(jì)算，同樣適用于變壓器; 即變壓器的電能損耗為即變壓器的電能損耗為:)()(maxhkwPnSSn

23、PWNST 876002 如果電網(wǎng)中接有如果電網(wǎng)中接有n臺(tái)同容量的變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)臺(tái)同容量的變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí), 則在一年中則在一年中的電能損耗為的電能損耗為最大負(fù)荷損耗時(shí)間法計(jì)算電能損耗最大負(fù)荷損耗時(shí)間法計(jì)算電能損耗,由于由于 值的確值的確定是近似的，準(zhǔn)確度低定是近似的，準(zhǔn)確度低,一般用于電網(wǎng)的規(guī)劃階段。一般用于電網(wǎng)的規(guī)劃階段。對(duì)于已運(yùn)行電網(wǎng)的電能損耗計(jì)算對(duì)于已運(yùn)行電網(wǎng)的電能損耗計(jì)算,常采用等值功率法。常采用等值功率法。、maxP 6.3 6.3 有一電力網(wǎng)負(fù)荷曲線如圖所示，已知有一電力網(wǎng)負(fù)荷曲線如圖所示，已知 ，R=12R=12，平均功率因數(shù)，平均功率因數(shù) , ,試用最大功率損耗時(shí)間試用最大

24、功率損耗時(shí)間法計(jì)算一年內(nèi)的電能損耗。法計(jì)算一年內(nèi)的電能損耗。例例6.3的電的電力網(wǎng)負(fù)荷力網(wǎng)負(fù)荷曲線曲線KVUN109 . 0cos 例例6.4 變電所低壓母線上的功率為變電所低壓母線上的功率為40MW， . 試求線路及變壓器中全年的電能損試求線路及變壓器中全年的電能損耗。線路和變壓器的參數(shù)如下：耗。線路和變壓器的參數(shù)如下： 線路（每回）：線路（每回）： 變壓器（每臺(tái)）：變壓器（每臺(tái)）： kmSbkmxkmr/.,/.,/.60001082240901650 5108014853800.%,.%,. SSUIkWPkWP例例6.4的輸?shù)妮旊娤到y(tǒng)及電系統(tǒng)及其等值電其等值電路路hT4500, 8 .

25、 0cosmax6.4.1 6.4.1 提高負(fù)荷的功率因數(shù)提高負(fù)荷的功率因數(shù)6.4.2 6.4.2 提高電力網(wǎng)運(yùn)行的電壓水平提高電力網(wǎng)運(yùn)行的電壓水平6.4.36.4.3 改變電力網(wǎng)的運(yùn)行方式改變電力網(wǎng)的運(yùn)行方式6.4.4 6.4.4 對(duì)原有電網(wǎng)進(jìn)行技術(shù)改造對(duì)原有電網(wǎng)進(jìn)行技術(shù)改造電力網(wǎng)的電能損耗不僅耗費(fèi)一定的動(dòng)力資源，電力網(wǎng)的電能損耗不僅耗費(fèi)一定的動(dòng)力資源，而且占用部分發(fā)電設(shè)備容量。而且占用部分發(fā)電設(shè)備容量。因此降低網(wǎng)損是電力企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益的一因此降低網(wǎng)損是電力企業(yè)提高經(jīng)濟(jì)效益的一項(xiàng)重要任務(wù)。項(xiàng)重要任務(wù)。電力系統(tǒng)的負(fù)荷中，異步電動(dòng)機(jī)占相當(dāng)大的比重，它所電力系統(tǒng)的負(fù)荷中，異步電動(dòng)機(jī)占相當(dāng)大的比重

26、，它所需的無(wú)功功率與有功功率的關(guān)系為需的無(wú)功功率與有功功率的關(guān)系為: 200200 )()(QQQPPQQQQNNND 異步電動(dòng)機(jī)所需的無(wú)功功率由兩部分組成異步電動(dòng)機(jī)所需的無(wú)功功率由兩部分組成:受載系數(shù)降低，使得功率因數(shù)降低。受載系數(shù)降低，使得功率因數(shù)降低。DQ第一部分是建立磁場(chǎng)所需的空載無(wú)功功率，約為第一部分是建立磁場(chǎng)所需的空載無(wú)功功率，約為 的的6070，與受載系數(shù)無(wú)關(guān)；，與受載系數(shù)無(wú)關(guān)；第二部分為繞組漏抗中消耗的無(wú)功功率，與受載系第二部分為繞組漏抗中消耗的無(wú)功功率，與受載系數(shù)的平方成正比。數(shù)的平方成正比。 提高負(fù)荷的功率因數(shù)的措施：提高負(fù)荷的功率因數(shù)的措施： 使異步電動(dòng)機(jī)與所拖動(dòng)的機(jī)械功

27、率配套，使異步電動(dòng)機(jī)與所拖動(dòng)的機(jī)械功率配套，避免避免“大馬拉小車(chē)大馬拉小車(chē)”的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。同步電動(dòng)機(jī)代替異步電動(dòng)機(jī)，（因?yàn)橥诫娡诫妱?dòng)機(jī)代替異步電動(dòng)機(jī)，（因?yàn)橥诫妱?dòng)機(jī)不僅可以不需要系統(tǒng)供給無(wú)功功率，還動(dòng)機(jī)不僅可以不需要系統(tǒng)供給無(wú)功功率，還可以運(yùn)行在過(guò)勵(lì)磁狀態(tài)向系統(tǒng)發(fā)出無(wú)功功率，可以運(yùn)行在過(guò)勵(lì)磁狀態(tài)向系統(tǒng)發(fā)出無(wú)功功率，從而提高負(fù)荷的功率因數(shù)）。從而提高負(fù)荷的功率因數(shù)）。電力網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)盡量提高運(yùn)行電壓水平，以降低功電力網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)盡量提高運(yùn)行電壓水平，以降低功率損耗和電能損耗。率損耗和電能損耗。對(duì)于變壓器，提高電力網(wǎng)的運(yùn)行電壓，變壓器繞組中的對(duì)于變壓器，提高電力網(wǎng)的運(yùn)行電壓，變壓器繞組中的

28、銅損減小，但是，鐵損就相應(yīng)地增加。銅損減小，但是，鐵損就相應(yīng)地增加。對(duì)于變壓器的鐵損在網(wǎng)絡(luò)總損耗中所占比重小于對(duì)于變壓器的鐵損在網(wǎng)絡(luò)總損耗中所占比重小于50的電力網(wǎng)，適當(dāng)提高電力網(wǎng)的運(yùn)行電壓可以降低網(wǎng)損，的電力網(wǎng)，適當(dāng)提高電力網(wǎng)的運(yùn)行電壓可以降低網(wǎng)損，對(duì)于變壓器鐵損所占比重大于對(duì)于變壓器鐵損所占比重大于50的電力網(wǎng)，情況正的電力網(wǎng)，情況正好相反，此時(shí)宜適當(dāng)降低運(yùn)行電壓，如好相反，此時(shí)宜適當(dāng)降低運(yùn)行電壓，如610KV的農(nóng)的農(nóng)村配電網(wǎng)絡(luò)。村配電網(wǎng)絡(luò)。 閉式網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)功率分布閉式網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)功率分布 沒(méi)有施加任何調(diào)節(jié)和控制手段，由線路阻抗決定的功率分沒(méi)有施加任何調(diào)節(jié)和控制手段，由線路阻抗決定的功率分布，稱

29、布，稱自然功率分布自然功率分布。3213321)(ZZZZSZZSScb3211123)(ZZZZSZZSSbc圖圖6.13 6.13 環(huán)形網(wǎng)絡(luò)環(huán)形網(wǎng)絡(luò) 閉式網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)功率分布閉式網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)功率分布 當(dāng)閉式網(wǎng)內(nèi)功率按各段當(dāng)閉式網(wǎng)內(nèi)功率按各段電阻電阻分布時(shí)，電網(wǎng)內(nèi)有功功率損耗分布時(shí)，電網(wǎng)內(nèi)有功功率損耗最小，這樣的功率分布，稱為最小，這樣的功率分布，稱為經(jīng)濟(jì)功率分布經(jīng)濟(jì)功率分布。 電網(wǎng)內(nèi)功率損耗最小時(shí)的功率分布為電網(wǎng)內(nèi)功率損耗最小時(shí)的功率分布為: 3213321)(RRRRPRRPPcb3213321)(RRRRQRRQQcb 閉式網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)功率分布閉式網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)功率分布 對(duì)于均一網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的自然功率分布

30、就等于經(jīng)濟(jì)分布。對(duì)于均一網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的自然功率分布就等于經(jīng)濟(jì)分布。在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中，裝設(shè)混合型加壓調(diào)壓變壓器（也叫在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中，裝設(shè)混合型加壓調(diào)壓變壓器（也叫縱橫調(diào)壓變壓縱橫調(diào)壓變壓 器）器） 對(duì)于非均一電網(wǎng)，可以采取以下措施，將自然功率分布對(duì)于非均一電網(wǎng)，可以采取以下措施，將自然功率分布變?yōu)榻?jīng)濟(jì)分布，使得電網(wǎng)內(nèi)功率損耗最小。變?yōu)榻?jīng)濟(jì)分布，使得電網(wǎng)內(nèi)功率損耗最小。在閉式網(wǎng)內(nèi)裝設(shè)并聯(lián)電容器，調(diào)整電力網(wǎng)的電抗，在閉式網(wǎng)內(nèi)裝設(shè)并聯(lián)電容器，調(diào)整電力網(wǎng)的電抗，在以限制短路電流或滿足繼電保護(hù)動(dòng)作選擇性要求為在以限制短路電流或滿足繼電保護(hù)動(dòng)作選擇性要求為目的選擇開(kāi)環(huán)運(yùn)行點(diǎn)時(shí)，應(yīng)盡可能兼顧到使開(kāi)環(huán)后的目的選擇開(kāi)環(huán)運(yùn)

31、行點(diǎn)時(shí)，應(yīng)盡可能兼顧到使開(kāi)環(huán)后的功率分布產(chǎn)生的功率損耗最小。功率分布產(chǎn)生的功率損耗最小。 組織變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行組織變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行主要是指：合理選擇變壓器容量，合變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行主要是指：合理選擇變壓器容量，合理選擇變壓器的臺(tái)數(shù)等。理選擇變壓器的臺(tái)數(shù)等。當(dāng)當(dāng)n臺(tái)同容量、同型號(hào)的變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，總的功率損臺(tái)同容量、同型號(hào)的變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，總的功率損耗為耗為20)()(NSnTSSnPPnPn1臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，總的功率損耗為臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，總的功率損耗為 20)1()() 1() 1(NSnTSSnPPnP圖圖6.156.15變壓器功率損耗與投入臺(tái)數(shù)的關(guān)系變壓器功率損耗與投入臺(tái)數(shù)的關(guān)系 組織變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行組織變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行當(dāng)當(dāng) 時(shí)，時(shí)，n臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行與臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行與n1臺(tái)變壓臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)有功損耗相等，此時(shí)變電所的負(fù)荷功率，器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)有功損耗相等，此時(shí)變電所的負(fù)荷功率，稱為稱為臨界功率臨界功率，即，即)1()(nTnTPPSNljPPnn