第二章-電力網(wǎng)絡(luò)各元件的數(shù)學(xué)模型

1、第二章 電力系統(tǒng)各元件的特性和數(shù)學(xué)模型從本章開(kāi)始將轉(zhuǎn)入電力系統(tǒng)的定量分析和計(jì)算。這一章闡述兩個(gè)問(wèn)題：電力系統(tǒng)中生產(chǎn)、變換、輸送、消費(fèi)電能的四大部分發(fā)電機(jī)組、變壓器、電力線路、負(fù)荷的特性和數(shù)學(xué)模型；由變壓器和電力線路構(gòu)成的電力網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型。復(fù)功率或復(fù)功率中無(wú)功功率的符號(hào)統(tǒng)一說(shuō)明由上式可見(jiàn)，采用這種表示方式時(shí)，負(fù)荷以滯后功率因數(shù)運(yùn)行時(shí)所吸取的無(wú)功功率為正，以超前功率因數(shù)運(yùn)行時(shí)所吸取的無(wú)功功率為負(fù)；發(fā)電機(jī)以滯后功率因數(shù)運(yùn)行時(shí)所發(fā)出的無(wú)功功率為正，以超前功率因數(shù)運(yùn)行時(shí)所發(fā)出的無(wú)功功率為負(fù)。 本章內(nèi)容 第一節(jié) 發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行特性和數(shù)學(xué)模型 第二節(jié) 變壓器的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型 第三節(jié) 電力線路的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型

2、 第四節(jié) 負(fù)荷的運(yùn)行特性和數(shù)學(xué)模型 第五節(jié) 電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型第一節(jié) 發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行特性和數(shù)學(xué)模型一、發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的相量圖和功角特性1.隱極式發(fā)電機(jī)的相量圖和功角特性 向量圖: 發(fā)電機(jī)的運(yùn)行條件假設(shè):滯后功率因數(shù)運(yùn)行 功角特性:由復(fù)功率的計(jì)算公式及向量圖可知: 隱極式發(fā)電機(jī)的相量圖/隱極式發(fā)電機(jī)的功角特性曲線l 2凸極式發(fā)電機(jī)的相量圖和功角特性 向量圖: 發(fā)電機(jī)的運(yùn)行條件假設(shè):滯后功率因數(shù)運(yùn)行 功角特性:由復(fù)功率的計(jì)算公式及向量圖可知:凸極式發(fā)電機(jī)的相量圖/凸極式發(fā)電機(jī)的功角特性曲線二、隱極式發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行限額和數(shù)學(xué)模型1發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行限額 根據(jù)發(fā)電機(jī)的約束確定發(fā)電機(jī)的運(yùn)行極限 約束:(1

3、)定子繞組溫升約束。 (2)勵(lì)磁繞組溫升約束。 (3)原動(dòng)機(jī)功率約束。 (4)其它約束。發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行極限:發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行極限:2發(fā)電機(jī)組的數(shù)學(xué)模型l發(fā)電機(jī)組在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的數(shù)學(xué)模型卻極簡(jiǎn)單，通常就以兩個(gè)變量表示，即發(fā)出的有功功率P和端電壓U的大小或發(fā)出的有功功率P和無(wú)功功率Q的大小。而以第一種方式表示時(shí)，往往還需伴隨給出相應(yīng)的無(wú)功功率限額、即允許發(fā)的最大、最小無(wú)功功率。三、凸極式發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行極限和數(shù)學(xué)攝型第二節(jié) 變壓器的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型一、雙繞組變壓器的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型 1.阻抗2導(dǎo)納二、三繞組變壓路的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型 1.電阻l繞組變壓器按三個(gè)繞組容量比的不同有三種不同類型。第1種為100/10

4、0/100即三個(gè)繞組容量都等于變壓器額定容量；第2種為100/100/50，即第三繞組的容量?jī)H為變壓器額定容量的50，第3種為100/50/100，即第二繞組的容量?jī)H為變壓器額定容量的50。l電阻的計(jì)算: 老標(biāo)準(zhǔn):第一種:直接求各繞組短路損耗 然后求各繞組電阻第一種計(jì)算公式:第二種計(jì)算公式:l 首先進(jìn)行歸算l 然后計(jì)算新標(biāo)準(zhǔn):2電抗l 三繞組變壓器按其三個(gè)繞組排列方式的不同有兩種不同結(jié)構(gòu)：升壓結(jié)構(gòu)和降壓結(jié)構(gòu)l 繞組排列方式不同，繞組間漏抗從而短路電壓也就不同注：計(jì)算電抗時(shí)，對(duì)2、3類變壓器，其短路電壓不需再歸算。求取三繞組變壓器導(dǎo)納的方法和求取雙繞組變壓器導(dǎo)納的方法相同。三、自耦變壓器的參數(shù)和

5、數(shù)學(xué)模型l故自耦變壓器參數(shù)和等值電抗的確定也和普通變壓器的無(wú)異。l需要說(shuō)明的只是三繞組自耦變壓器的容量歸算問(wèn)題第三節(jié) 電力線路的參數(shù)和數(shù)學(xué)模型l一、電力線路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述l 電力線路按結(jié)構(gòu)可分架空線路和電纜線路兩大類別l 架空線路由導(dǎo)線、避雷線、桿塔、絕緣子和金具等構(gòu)成l作用分別為： (1)導(dǎo)線。傳輸電能。 (2)避雷線。將雷電流引入大地以保護(hù)電力線路免受雷擊。 (3)桿塔。支持導(dǎo)線和避雷線。 (4)絕緣子。使導(dǎo)線和桿塔間保持絕緣。 (5)金具。支持、接續(xù)、保護(hù)導(dǎo)線和避雷線，連接和保護(hù)絕緣子。l電纜線路由導(dǎo)線、絕緣層、包護(hù)層等構(gòu)成l作用分別為： (1)導(dǎo)線。傳輸電能。 (2)絕緣層。使導(dǎo)線與導(dǎo)線、導(dǎo)

6、線與包護(hù)層互相隔絕。 (3)包護(hù)層。保護(hù)絕緣層，并有防止絕緣油外溢的作用1.架空線路的導(dǎo)線和避雷線導(dǎo)線:l 導(dǎo)線材料：l 架空線路的導(dǎo)線和避雷線的材料應(yīng)有相當(dāng)高的機(jī)械強(qiáng)度和抗化學(xué)腐蝕能力，而且，導(dǎo)線還應(yīng)有良好的導(dǎo)電性能l 導(dǎo)線主要由鋁、鋼、銅等材料制成，在特殊條件下也使用鋁合金。避雷線則一般用鋼線l 導(dǎo)線和避雷線的材料標(biāo)號(hào)以不同的拉丁字母表示，如鋁表示為L(zhǎng)、鋼表示為G、銅表示為T、鋁合金表示為HLl 導(dǎo)線形式：l 由于多股線優(yōu)于單股線，架空線路多半采用絞合的多段導(dǎo)線。多股導(dǎo)線的標(biāo)號(hào)為J,由內(nèi)向外，第一層6股，第二層12股，第三層18股，余類推l 由于多股鋁線的機(jī)械性能差，往往將鋁和鋼組合起來(lái)制

7、成鋼芯鋁線。它是將鋁線繞在單股或多股鋼線外層作主要載流部分，機(jī)械荷載由鋼線和鋁線共同承擔(dān)的導(dǎo)線。l 鋼芯鋁線中，因鋁線部分與鋼線部分截面積比值的不同，機(jī)械強(qiáng)度也不同，過(guò)去曾將其分成三類：l無(wú)論單股或多股、由一種或兩種金屬制成的導(dǎo)線，也無(wú)論舊標(biāo)準(zhǔn)或新標(biāo)準(zhǔn)，其標(biāo)號(hào)后的數(shù)字總是代表主要載流部分(并非整根導(dǎo)線)額定截面積的數(shù)值(mm2)。采用新標(biāo)準(zhǔn)時(shí)則在這一數(shù)字后再增加一個(gè)鋼線部分額定截面積的數(shù)值(mm2)。例如，按新標(biāo)準(zhǔn)。LGJ“40050”表示鋁線部分實(shí)際截面積為39973mm2，額定截面積為400mm 2；鋼線部分實(shí)際截面積為5182mm 2，額定截面積為50mm 2。它大體相當(dāng)于舊標(biāo)準(zhǔn)的LGJ

8、Q400擴(kuò)徑導(dǎo)線或分裂導(dǎo)線。避雷線，一般都采用多股鋼導(dǎo)線2架空線路的絕緣子 線路電壓不同，每串絕緣子的片數(shù)也不同。規(guī)程規(guī)定：對(duì)35kv線路，不得少于3片；60kv不得少于5片；110kV不得少于7片，154kv不得少于10片；220kV不得少于13片，330kv不得少于19片，500kV不得少于25片。因此，通?？筛鶕?jù)絕緣于串上絕緣子的片數(shù)來(lái)判斷線路的電壓等級(jí)。 3關(guān)于架空線路的換位問(wèn)題l 換位的目的：減少三相參數(shù)的不平衡（1/10的不平衡電流）l 換位的方式：滾式換位和換位桿塔換位l按規(guī)定，在中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)中，長(zhǎng)度超過(guò)100km的架空線路都應(yīng)換位。但隨著電壓級(jí)的升高，換位所遇到困難

9、也愈益增多，以致對(duì)某些超高壓線路，如500kv電壓級(jí)線路，不得不采取不換位的架設(shè)方案。4電纜線路l 電纜線路的優(yōu)缺點(diǎn)l 電纜的構(gòu)造一般包括三部分，即導(dǎo)體、絕緣層和包護(hù)層l 電纜的導(dǎo)體用鋁或銅的單股或多股線，通常用多股線l 電纜絕緣層的材料大多用浸漬紙l 包護(hù)層分內(nèi)護(hù)層和外護(hù)層兩部分l 內(nèi)護(hù)層由鋁、鉛、聚乙烯、聚氯乙烯制成，用以保護(hù)絕緣不受損傷，防止浸漬劑的外溫和水分的侵入。外護(hù)層的作用在于防止外界的機(jī)械損傷和l 化學(xué)腐蝕。l 外護(hù)層內(nèi)內(nèi)襯層、鎧裝層和外被層組成。內(nèi)襯層般由麻繩或麻布帶經(jīng)瀝青浸漬后制成，用以作鋁裝的襯墊，以避免鋼帶或鋼絲損傷內(nèi)護(hù)層。鎧裝層一般由韌帶或鋼絲繞包而成，是外護(hù)層的主要部

10、分。外被層的制作與內(nèi)襯層同，作用是防止鎧裝層的銹蝕。二、電力線路的阻抗1.有色金屬導(dǎo)線架空線路的電阻2有色金屬導(dǎo)線單相架空線路的電抗3有色金屬導(dǎo)線三相架空線路的電抗4分裂導(dǎo)線三相架空線路的電抗5鋼導(dǎo)線三相架空線路的阻抗l 鋼導(dǎo)線與鋁、銅導(dǎo)線的主要差別在于鋼導(dǎo)線導(dǎo)磁，以致它的兩個(gè)與磁場(chǎng)直接或間接有關(guān)的參數(shù)電抗和電阻，也與鋁、銅導(dǎo)線不同。l 由于鋼導(dǎo)線導(dǎo)磁，交流電流通過(guò)鋼導(dǎo)線時(shí)，集膚效應(yīng)和磁滯效應(yīng)都很突出，使鋼導(dǎo)線的交流電阻比直流電阻大很多。而且，這些效應(yīng)與磁場(chǎng)的強(qiáng)弱有關(guān)，從而與通過(guò)導(dǎo)線電流的大小有關(guān)。這就使鋼導(dǎo)線的電阻成了電流的函數(shù)。因此，鋼導(dǎo)線的電阻難以用分析方法決定，只有依靠實(shí)測(cè)。l由計(jì)算線

11、路電抗的公式的推導(dǎo)過(guò)程可見(jiàn)，它實(shí)際上由以下兩部分組成：取決于導(dǎo)線的布置方式和截面積因而稱導(dǎo)線的外電抗 只與導(dǎo)磁系數(shù)有關(guān)，從而取決于導(dǎo)線的導(dǎo)磁。這部分是導(dǎo)線內(nèi)部磁場(chǎng)所決定的，因而稱導(dǎo)線的內(nèi)電抗。6關(guān)于線路阻抗計(jì)算的幾點(diǎn)說(shuō)明三、電力線路的導(dǎo)納l 1單相架空線路的電納l 線路的(容性)電納取決于導(dǎo)線周圍的電場(chǎng)分布，與導(dǎo)線是否導(dǎo)磁無(wú)關(guān)。因此各類導(dǎo)線線路電納的計(jì)算方法都相同。l 單向線路的電場(chǎng)然后可運(yùn)用疊加原理來(lái)分析單相線路的電容3分裂導(dǎo)線線路的電納4架空線路的電導(dǎo)l 線路的電導(dǎo)取決于沿絕緣子串的泄漏和電暈，因而與導(dǎo)線的材料無(wú)關(guān)。沿絕緣子串的泄漏通常很小，而電暈則是強(qiáng)電場(chǎng)作用下導(dǎo)線周圍空氣的電離現(xiàn)象。l

12、 既然電暈是導(dǎo)線周圍空氣的電離現(xiàn)象，它的產(chǎn)生就不僅與導(dǎo)線本身而且還與導(dǎo)線周圍空氣的條件(包括空氣中離子的數(shù)量、大小、電荷量以及離子的平均自由行程等一系列因素)有關(guān)，對(duì)電暈現(xiàn)象的分析也就難以像對(duì)其它參數(shù)的分析一樣嚴(yán)格。l 電暈起始電場(chǎng)強(qiáng)度l 電暈起始電壓或臨界電壓 分裂導(dǎo)線電暈起始電壓或臨界電壓 兩式僅適用于三相三角排列的導(dǎo)線。三相水平排列時(shí)邊相導(dǎo)線的電暈臨界電壓較按上述公式求得的高6中間相則低4。l 線路實(shí)際運(yùn)行電壓高于電暈臨界電壓時(shí)，將發(fā)生電暈,每相電暈損耗功率為：l 應(yīng)該指出，實(shí)際上，由于泄漏通常很小，而在設(shè)計(jì)線路時(shí)，就已檢驗(yàn)了所選導(dǎo)線的半徑能否滿足晴朗天氣不發(fā)生電暈的要求，一般情況下都可

13、設(shè)go。5關(guān)于線路導(dǎo)納計(jì)算的幾點(diǎn)說(shuō)明l (1)同桿線路的導(dǎo)納。在同一扦塔上架設(shè)兩回三相線路時(shí)每一回線路的電納不僅取決于該回線本身電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)，而且也與另一回線電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)有關(guān)。但在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)同一桿塔上布置兩回線路時(shí)、仍可按式(226)計(jì)算其電納。這是因?yàn)閮苫鼐€路間的互電容在線路上所帶電荷三相對(duì)稱時(shí)并不大，可略去不計(jì)。l (2)不換位線路的導(dǎo)納。由式(226)的導(dǎo)出過(guò)程可見(jiàn)。三項(xiàng)架空線路經(jīng)整循環(huán)換位后，每相對(duì)中性點(diǎn)的電位差每相對(duì)中性點(diǎn)的電位差僅與該相所帶電荷有關(guān)，亦即等值的消去了相間的電容耦合。如不換位，三相不可能解耦，相與相之間必然有電容。雖三相間有電容鍋合如三相電壓對(duì)稱，這種耦合仍很

14、弱。因此近似計(jì)算中，即使導(dǎo)線不換位，也按照（2-26）式計(jì)算其導(dǎo)納(3)電纜線路的導(dǎo)納l 電纜線路的導(dǎo)納也難以用解析法計(jì)算，由制造廠提供。一般，不考慮電纜線路有電導(dǎo)，而其電納則遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于相同截面的架空導(dǎo)線。l 實(shí)例四、電力線路的數(shù)學(xué)模型l 在電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析中的電力線路數(shù)學(xué)模型就是以電阻、電抗、電納、電導(dǎo)表示它們的等值電路。l 最原始的電力線路等值電路如圖,這是單相等值電路,為分布參數(shù)等值電路,電力線路一般不長(zhǎng)，需分析的又往往只是它們的端點(diǎn)狀況一兩端的電壓電流、功率，通?？刹豢紤]線路的這種分布參數(shù)特性，只是在個(gè)別情況下才要用雙內(nèi)函數(shù)研究具有均勻分布參數(shù)的線路。以下，先討論一般線路的等值電路l 一

15、般線路的等值電路1一般線路的等值電路l 一般線路，指中等及中等以下長(zhǎng)度線路。對(duì)架空線路，這長(zhǎng)度大約為州300km；對(duì)電纜線路，大約為100km。線路長(zhǎng)度不超過(guò)這些數(shù)值時(shí)，可不考慮它們的分布參數(shù)特性而只用將線路參數(shù)簡(jiǎn)單地集中起來(lái)的電路來(lái)表示。l 以R()、x()、G(s)、B(s)分別表示全線路每相的總電阻.顯然，線路長(zhǎng)度為l (km)時(shí)：可設(shè)G0（正常天氣不考慮電暈，及不考慮絕緣子泄漏l 般線路中，又有短線路和中等長(zhǎng)度線路之分l 所謂短線路，是指長(zhǎng)度不超過(guò)100km的架空線路。線路電壓不高時(shí)，這種線路電納B的影響一般不大，可略去。從而，這種線路的等值電路員簡(jiǎn)單，只有一串聯(lián)的總電抗ZR十jX，如

16、圖236所示。l 顯然，如電纜線路不長(zhǎng)，電納的影響不大時(shí)，也可采用這種等值電路。l 中等長(zhǎng)度線路，是指長(zhǎng)度在100300km之間的架空線路和不超過(guò)100km的電纜線路。這種線路的電納B一般不能略去。這種線路的等值電路有二形等值電路和T形等值電路，如圖237(a)、(b)所示。其中，常用的是形等值電路。這兩種電路都是近似的等值電路、而且，相互間并不等值，即它們不能用Y變換公式相互變換。l 2長(zhǎng)線路的等值電路l 長(zhǎng)線路指長(zhǎng)度超過(guò)300km的架空線路和超過(guò)100km的電纜線路。對(duì)這種線路，不能不考慮它們的分布參數(shù)特性。l 長(zhǎng)線路均勻分布參數(shù)電路 Z1,y1分別表示單位長(zhǎng)度線路的阻抗和導(dǎo)納，即Z1r1

17、十jx1， y1 g1+b1；l 3波阻抗和自然功率l 長(zhǎng)線路或分布參數(shù)電路的持性阻抗相傳播系數(shù)是兩個(gè)很有用的概念，它們常被用以以估計(jì)超高壓線路的運(yùn)行待性。而由于超高壓線路的電阻往往遠(yuǎn)小于電抗，電導(dǎo)則可略去下計(jì)l 運(yùn)用這些概念作粗略估計(jì)時(shí)，可設(shè)r1 =0、g1 =0。顯然，采用這些假設(shè)就相當(dāng)于線路上沒(méi)有有功功率損耗而對(duì)于這種“無(wú)損耗”線路，特性阻抗和傳播系數(shù)將分別具有如下形式：不難發(fā)現(xiàn)，這時(shí)的特性阻抗將是一個(gè)純電阻常稱波阻抗，而這時(shí)的傳播系數(shù)僅有虛部，稱為相位系數(shù)。l 與波阻抗密切相關(guān)的另一概念是自然功率，也稱波阻抗負(fù)荷。所謂自然功率。是指負(fù)荷阻抗為波阻抗時(shí)，該負(fù)荷所消耗的功率。如負(fù)荷端電壓為

18、線路額定電壓則相應(yīng)的自然功率為功率為這時(shí)的z為純電阻。相應(yīng)的自然功率自然為純有功功率l 第四節(jié) 負(fù)荷的運(yùn)行特性和數(shù)學(xué)模型l 一、負(fù)荷和負(fù)荷曲線l 1.電力系統(tǒng)的負(fù)菏l 電力系統(tǒng)的總負(fù)荷就是系統(tǒng)中千萬(wàn)個(gè)用電設(shè)備消耗功率的總和。電力系統(tǒng)的總負(fù)荷就是系統(tǒng)中干萬(wàn)個(gè)均電設(shè)備消耗功率的總和。它們大致分異步電動(dòng)機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)、電熱電爐、整流沒(méi)備、照明設(shè)備等若干類。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)等不同類別中，其至同一類別的不同行業(yè)中，這些用電設(shè)備所占比重也不同。l 將工業(yè)、農(nóng)業(yè)、郵電、交通、市政、商業(yè)以及城鄉(xiāng)居民所消耗的功率相加。就可得所謂電力系統(tǒng)的綜合用電負(fù)荷。綜合用電負(fù)荷加網(wǎng)絡(luò)中損耗的功率就是系統(tǒng)中各發(fā)電廠應(yīng)供應(yīng)的功率，因

19、而稱電力系統(tǒng)的供電負(fù)荷。供電負(fù)荷再加各發(fā)電廠本身消耗的功率 廠用電，就是系統(tǒng)中各發(fā)電機(jī)應(yīng)發(fā)的功率，稱電力系統(tǒng)的發(fā)電負(fù)荷。l 電力系統(tǒng)負(fù)荷的運(yùn)行特性廣義地可分兩大類：負(fù)荷曲線：負(fù)荷隨時(shí)間而變化的規(guī)律負(fù)荷特性：負(fù)荷隨電壓或頻率而變化的規(guī)律l 2負(fù)荷曲線 分類：按負(fù)荷種類分，可分為有功功率負(fù)荷和無(wú)功功率負(fù)荷曲線； 按時(shí)間段長(zhǎng)短分，可分為日負(fù)荷和年負(fù)荷曲線 按計(jì)量地點(diǎn)分，可分為個(gè)別用戶、電力線路、變電所、發(fā)電廠乃至整個(gè)系統(tǒng)的負(fù)荷曲線l 將上述三種特征相組合，就確定了某一種特定的負(fù)荷曲線。l 幾種特定的負(fù)荷曲線：l 電力系統(tǒng)的有功功率日負(fù)荷曲線：為拿握電力系統(tǒng)的運(yùn)行，這種負(fù)荷曲線很有用，它是制訂各發(fā)電廠

20、發(fā)電負(fù)荷計(jì)劃的依據(jù)。雖然電力系統(tǒng)有功功率日負(fù)荷曲線上的最大、最小值之差(即所謂峰谷差)并不很大，比較平坦，但個(gè)別行業(yè)的這種負(fù)荷曲線卻可能有很大的峰谷差。l 電力系統(tǒng)的無(wú)功功率日負(fù)荷曲線：無(wú)功功率與有功功率的最大負(fù)荷不定同時(shí)出現(xiàn)。這一情況在作系統(tǒng)的無(wú)功功率平衡時(shí)十分重要。l 電力系統(tǒng)的有功功率年負(fù)荷曲線：一般指年最大負(fù)荷曲線，即表示一年內(nèi)每月最大有功功率負(fù)荷變化的曲線。有功功率年負(fù)荷曲線常用于制訂發(fā)電設(shè)備的檢修計(jì)劃l 二、負(fù)荷的靜態(tài)特性和數(shù)學(xué)模型l 1負(fù)荷的靜態(tài)特性l 負(fù)荷特性指負(fù)荷功率隨負(fù)荷端電壓或系統(tǒng)頻率變化而變化的規(guī)律，因而有電壓特性和頻率特性之分，進(jìn)一步可分為靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性。l 靜態(tài)

21、特性：指電壓或頻率變化后進(jìn)入穩(wěn)態(tài)時(shí)負(fù)荷功率與電壓或頻率的關(guān)系。l 動(dòng)態(tài)特性：指電壓或頻率急劇變化過(guò)程中負(fù)荷功率與電壓或頻率的關(guān)系。l 由于負(fù)荷有功功率和無(wú)功功率的變化規(guī)律不同，負(fù)荷特性還應(yīng)分有功功率特性和無(wú)功功率特性兩種。l 將上述三種特性相結(jié)合，就可以求出某種特定的負(fù)荷特性。l 負(fù)荷特性則取決于各行業(yè)負(fù)荷中各類用電設(shè)備的比重l 綜合各行業(yè)的負(fù)荷特性就可得綜合負(fù)荷的特性2負(fù)荷的數(shù)學(xué)模型l 在電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析中，負(fù)荷的數(shù)學(xué)模型最簡(jiǎn)單，就是以給定的有功功率和無(wú)功功率表示。只有在對(duì)計(jì)算精度要求較高時(shí)，才要計(jì)及負(fù)荷的靜態(tài)特性。第五節(jié) 電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型l 兩個(gè)問(wèn)題標(biāo)么值的折算和電 壓級(jí)的歸算問(wèn)題l

22、一、標(biāo)么制及其應(yīng)用l 1有名制和標(biāo)么制有名制：進(jìn)行電力系統(tǒng)計(jì)算時(shí)，采用有單位的阻抗、導(dǎo)納、電壓、電流、功率等進(jìn)行運(yùn)算。標(biāo)么制：采用沒(méi)有單位的阻抗、導(dǎo)納、電壓、電流、功率等的相對(duì)值進(jìn)行運(yùn)算。標(biāo)么制具有計(jì)算結(jié)果清晰、便于迅速判斷計(jì)算結(jié)果的正確性、可大量簡(jiǎn)化計(jì)算等優(yōu)點(diǎn)。l 標(biāo)么制中，上列各量既都以相對(duì)值出現(xiàn)，必然要有所相對(duì)的基準(zhǔn)，即所謂基準(zhǔn)值。l 基準(zhǔn)值的選擇： 基準(zhǔn)值的單位應(yīng)與有名值的單位相同是選擇基準(zhǔn)值的一個(gè)限制條件。 選擇基準(zhǔn)值的另一個(gè)限制條件是阻抗、導(dǎo)納、電壓、電流、功率的基準(zhǔn)值之間也應(yīng)符合電路的基本關(guān)系。對(duì)三相對(duì)稱系統(tǒng)：基準(zhǔn)值之間應(yīng)有如下關(guān)系： l 五個(gè)基準(zhǔn)值中只有兩個(gè)可以任意選擇，其余三

23、個(gè)必須根據(jù)上列關(guān)系派生：功率的基準(zhǔn)值往往就取系統(tǒng)中某一發(fā)電廠的總功率或系統(tǒng)的總功率，也可取某發(fā)電機(jī)或變壓器的額定功率，有時(shí)也取某一個(gè)整數(shù)，電壓的基準(zhǔn)值往往就取參數(shù)和變量都將向其歸算的該級(jí)額定電壓。2有名值的電壓級(jí)歸算對(duì)多電壓級(jí)網(wǎng)絡(luò)，都需將參數(shù)或變量歸算至同一電壓級(jí)通常取網(wǎng)絡(luò)中最高電壓級(jí)為基本級(jí)l 有名值歸算時(shí)按下式計(jì)算：3標(biāo)么值的電壓級(jí)歸算多電壓級(jí)網(wǎng)絡(luò)中，標(biāo)么值的電壓級(jí)歸算有兩條不同途徑：l 一是將網(wǎng)絡(luò)各元件阻抗、導(dǎo)納以及網(wǎng)絡(luò)中各點(diǎn)電壓、電流的有名值都?xì)w算到同一電壓級(jí)基本級(jí)，然后除以與基本級(jí)相對(duì)應(yīng)的阻抗、導(dǎo)納、電壓、電流基準(zhǔn)值，即： 一是將未經(jīng)歸算的各元件阻抗、導(dǎo)納以及網(wǎng)絡(luò)中各點(diǎn)電壓、電流的有名值除以由基本級(jí)歸算到這些量所在電壓級(jí)的阻抗、導(dǎo)納、電壓、電流基推值，即這兩種方法殊途同歸，所得各量的標(biāo)