電力系統(tǒng)分析3簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算

1、第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算v第一節(jié) 電力線路和變壓器的功率損耗和 電壓降落v第二節(jié) 開式網(wǎng)絡(luò)的潮流分布v第三節(jié) 環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算潮流計(jì)算的目的及內(nèi)容潮流計(jì)算的目的及內(nèi)容穩(wěn)態(tài)計(jì)算穩(wěn)態(tài)計(jì)算不考慮發(fā)電機(jī)的參數(shù)不考慮發(fā)電機(jī)的參數(shù)電力網(wǎng)計(jì)算（潮流計(jì)算）電力網(wǎng)計(jì)算（潮流計(jì)算）負(fù)荷（負(fù)荷（P，Q）潮流計(jì)算潮流計(jì)算給定給定發(fā)電機(jī)（發(fā)電機(jī)（P，V）求求各母線電壓各母線電壓各條線路中的功率及損耗各條線路中的功率及損耗計(jì)算目的計(jì)算目的用于電網(wǎng)規(guī)劃用于電網(wǎng)規(guī)劃選接線方式、電氣設(shè)備、導(dǎo)線截面選接線方式、電氣設(shè)備、導(dǎo)線截面用于運(yùn)行指導(dǎo)用于

2、運(yùn)行指導(dǎo)確定運(yùn)行方式、供電方案、調(diào)壓措施確定運(yùn)行方式、供電方案、調(diào)壓措施用于繼電保護(hù)用于繼電保護(hù)整定、設(shè)計(jì)整定、設(shè)計(jì)潮流：潮流：電力系統(tǒng)中電壓電力系統(tǒng)中電壓( (各節(jié)點(diǎn)各節(jié)點(diǎn)) )、功率、功率( (有功、無功有功、無功)()(各支路各支路) )的穩(wěn)態(tài)分布的穩(wěn)態(tài)分布第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算單相功率的計(jì)算單相功率的計(jì)算jjSU IUU eII e*()cossinjjSU I eU I eU IjU IPjQ33cos3sinSSUIjUIPjQ功率的單位功率的單位 P（kW）、）、 Q（kvar）、）、S（kVA）22()SPQ預(yù)備知識(shí)預(yù)備知識(shí)三相

3、功率的計(jì)算三相功率的計(jì)算第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算1. 1. 電力線路的功率損耗電力線路的功率損耗.US 圖圖3-1為電力線路的為電力線路的型等值電路，其中型等值電路，其中Z=Z=R+jXR+jX，Y=Y=G+jBG+jB為電力線路每相阻抗和導(dǎo)納，為電力線路每相阻抗和導(dǎo)納， 為相電壓，為相電壓， 為單相功率。為單相功率。U2.U1.Z2Y2Y121S2S1S2S1Sy2SyZS圖圖3-1 電力線路的電力線路的型等值電路型等值電路第一節(jié)第一節(jié) 電力線路和變壓器的功率損耗和電壓降落電力線路和變壓器的功率損耗和電壓降落線路首線路首端功率端功率阻抗支阻抗支路首端路首端功率功率末端末端負(fù)荷負(fù)荷

4、功率功率阻抗支阻抗支路末端路末端功率功率第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算.2U2S（1 1）電力線路阻抗中的功率損耗。）電力線路阻抗中的功率損耗。 當(dāng)已知電力線路當(dāng)已知電力線路阻抗支路末端流出的單相功率阻抗支路末端流出的單相功率為為 ，末端電壓為末端電壓為 時(shí)，電力線路阻抗中的一相功率損耗為時(shí)，電力線路阻抗中的一相功率損耗為 QPUQPUQPUQPUSSZZjXjRjXRZ222 22 2222 22 2222 22 22222 則有XRUQPQUQPPZZ222 22 2222 22 2（3-1）第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算XRUQPQUQPPZZ212 12 1212 12 1

5、（3-2） 同理，電力線路阻抗中的功率損耗也可以用流入電力線路理，電力線路阻抗中的功率損耗也可以用流入電力線路阻抗支路始端的單相功率阻抗支路始端的單相功率 及及始端的相電壓始端的相電壓 ，求出電力，求出電力線路阻抗中一相功率損耗線路阻抗中一相功率損耗 的有功和無功功率分量為的有功和無功功率分量為1S.1U2S第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算2SyUUUYUjBGY2222*.22121.22QPUUyyjBjG2222222121于是有于是有UQUPBGyy2222222121（3-3）（2 2）電力線路導(dǎo)納支路中的功率損耗。）電力線路導(dǎo)納支路中的功率損耗。 由圖由圖3-13-1所示可以導(dǎo)

6、出電力線路末端導(dǎo)納支路中的單相所示可以導(dǎo)出電力線路末端導(dǎo)納支路中的單相功率損耗為功率損耗為第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算而電力線路始端導(dǎo)納支路中的單相功率損耗為而電力線路始端導(dǎo)納支路中的單相功率損耗為1SyUUUYUjBGY2121*.12121.12QPUUyyjBjG1121212121則有則有UQUPBGyy2112112121（3-4）一般電力線路的電導(dǎo)一般電力線路的電導(dǎo)G=0G=0，則式（，則式（3-33-3）、（）、（3-43-4）變?yōu)椋┳優(yōu)閁QUQBByy2112222121（3-5）這是電力線路這是電力線路末端、始端的末端、始端的電容功率電容功率1SyUUUYUjBGY2

7、121*.12121.12QPUUyyjBjG1121212121第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算 式（式（3-13-1） 式（式（3-53-5）是單相形式，也完全適合于三相形）是單相形式，也完全適合于三相形式。其中式。其中Z Z、Y Y仍為相阻抗和相導(dǎo)納，而仍為相阻抗和相導(dǎo)納，而 為三相功率，為三相功率， 為線電壓，則為線電壓，則 、 即為電力線路阻抗中的三相功率損即為電力線路阻抗中的三相功率損耗和導(dǎo)納支路中的三相功率損耗，此形式較為常用。耗和導(dǎo)納支路中的三相功率損耗，此形式較為常用。SSZSy.U.US 此外，還應(yīng)注意，此外，還應(yīng)注意， 、 應(yīng)為電力線路中同一點(diǎn)的值。應(yīng)為電力線路中同一

8、點(diǎn)的值。第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算（3 3）電力線路中的功率計(jì)算。）電力線路中的功率計(jì)算。 從圖從圖3-13-1中可以看出，電力線路阻抗支路末端流出的功率中可以看出，電力線路阻抗支路末端流出的功率為為QPQPSSSyyyjj2222222QPQQPPjjyy222222 而流入電力線路阻抗始端的功率為而流入電力線路阻抗始端的功率為QPQPSSSZZZjj2221QPQQPPjjZZ1122第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算 則電力線路始端的功率為則電力線路始端的功率為QPQPSSSyyyjj1111111QPQQPPjjyy111111第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算2.2.

9、電力線路的電壓降落電力線路的電壓降落 如圖如圖3-13-1，設(shè)末端相電壓為，設(shè)末端相電壓為 ，則線路首端相，則線路首端相電壓為電壓為eUUj0.2.2jXRjZZUQPUUSUIUU222.2*.2.2.2.1.22UQPUQPURXjXR2222222.222UdUjUUU（3-63-6）橫分量橫分量縱分量縱分量電壓降落電壓降落第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算其中其中UQPUQPRXUXRU222222（3-73-7）又有又有 UUUU2212（3-83-8）.1U.2U.Ud.U.U圖圖3-2 3-2 電力線路電壓電力線路電壓相量圖（相量圖（ ）UU2.2UUUtg21（3-93-9）

10、 作出電力線路電壓相量圖，取作出電力線路電壓相量圖，取 與實(shí)軸重合，如圖與實(shí)軸重合，如圖3-23-2所所示，圖中的相位角示，圖中的相位角 或稱功率角為或稱功率角為.2U第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算 由于一般情況下，由于一般情況下， 可將式（可將式（3-83-8）按二項(xiàng)式）按二項(xiàng)式定理展開，取其前兩項(xiàng)，得定理展開，取其前兩項(xiàng)，得2UUU UUUUUUUUU22222122UU2（3-103-10） 相似于這種推導(dǎo)，還可以獲得從始端電壓相似于這種推導(dǎo)，還可以獲得從始端電壓 ，始端單相，始端單相功率功率 求取末端相電壓求取末端相電壓 的計(jì)算公式的計(jì)算公式.1U1S.2U UUUUUUUUjj

11、Ud11.1.2（3-113-11）第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算上式中，上式中，UQPUUQPURXXR111111（3-123-12） UUUUUU12221（3-133-13）UUUtg11（3-143-14） 取取 與實(shí)軸重合，與實(shí)軸重合，相量如圖相量如圖3-33-3所示。所示。.1U.1U.2U.Ud.U.U.U.Uj圖圖3-3 3-3 電力線路電壓相量圖（電力線路電壓相量圖（ ）UU1.1第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算 上述電壓的計(jì)算公式是以相電壓形式導(dǎo)出的，該式也完全上述電壓的計(jì)算公式是以相電壓形式導(dǎo)出的，該式也完全適用于線電壓。此時(shí)公式中的功率適用于線電壓。此時(shí)公式

12、中的功率 P P 為三相功率，阻抗仍為為三相功率，阻抗仍為相阻抗。還應(yīng)注意，式（相阻抗。還應(yīng)注意，式（3-73-7）、（）、（3-123-12）中的功率與電壓為）中的功率與電壓為同一點(diǎn)的值。同一點(diǎn)的值。 對(duì)于電力線路的功率損耗和電壓降落的計(jì)算，可用標(biāo)么對(duì)于電力線路的功率損耗和電壓降落的計(jì)算，可用標(biāo)么制，也可以用有名制。用有名制計(jì)算時(shí)，每相阻抗、導(dǎo)納的制，也可以用有名制。用有名制計(jì)算時(shí)，每相阻抗、導(dǎo)納的單位分別為單位分別為、S S；功率和電壓的單位為；功率和電壓的單位為MVAMVA、MWMW、MvarMvar和和kVkV, ,功率角為（功率角為（o o）。而以標(biāo)么制計(jì)算時(shí)，）。而以標(biāo)么制計(jì)算時(shí)，

13、為為radrad，所以用，所以用radrad表示的功率角已是標(biāo)么值。表示的功率角已是標(biāo)么值。第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算 還應(yīng)指出，所有這些計(jì)算式都是在還應(yīng)指出，所有這些計(jì)算式都是在 ，即線路，即線路末端負(fù)荷，以滯后功率因數(shù)運(yùn)行的假設(shè)下導(dǎo)得。如負(fù)荷以超前末端負(fù)荷，以滯后功率因數(shù)運(yùn)行的假設(shè)下導(dǎo)得。如負(fù)荷以超前功率因數(shù)運(yùn)行，則有關(guān)公式中的無功功率應(yīng)變號(hào)。例如，設(shè)功率因數(shù)運(yùn)行，則有關(guān)公式中的無功功率應(yīng)變號(hào)。例如，設(shè) ，則由，則由 ，將得，將得QPSj222QPSj222QPQQPPSjjyy2222222UQPXRU222UQPRXU222U U可能具有負(fù)值，則可能具有負(fù)值，則線路末端電壓可

14、能高于始端電壓。線路末端電壓可能高于始端電壓。第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算 求得線路兩端電壓后，就可以計(jì)算某些標(biāo)示電壓質(zhì)量的指標(biāo)求得線路兩端電壓后，就可以計(jì)算某些標(biāo)示電壓質(zhì)量的指標(biāo) （1 1）電壓降落：電壓降落： ，始末兩端電壓的向量差，始末兩端電壓的向量差，仍為相量。其中仍為相量。其中 和和 分別為電壓降落的縱分量和橫分量。分別為電壓降落的縱分量和橫分量。UjUUU.2.1UU （2 2）電壓損耗：電壓損耗： ，始末兩端電壓的數(shù)值差。近似認(rèn)，始末兩端電壓的數(shù)值差。近似認(rèn)為為 ，電壓損耗常以百分?jǐn)?shù)表示，即，電壓損耗常以百分?jǐn)?shù)表示，即UU21UUU21100%21UUUNU（3-153-

15、15）線路額定線路額定電壓電壓 （3 3）電壓偏移：電壓偏移： ，始端電，始端電壓或末端電壓與線路額定電壓的比值。電壓偏移也常用百分?jǐn)?shù)壓或末端電壓與線路額定電壓的比值。電壓偏移也常用百分?jǐn)?shù)表示，即表示，即UUUUUUNNNN. 22. 11或100%1. 1UUUUNNN（3-163-16）100%2. 2UUUUNNN（3-173-17）第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算 （4 4）電壓調(diào)整：電壓調(diào)整： ，線路末端空載與負(fù)載時(shí)電壓的，線路末端空載與負(fù)載時(shí)電壓的數(shù)值差。不計(jì)線路對(duì)地導(dǎo)納時(shí)，數(shù)值差。不計(jì)線路對(duì)地導(dǎo)納時(shí)， ，則此時(shí)電壓調(diào)整就，則此時(shí)電壓調(diào)整就等于電壓損耗，即等于電壓損耗，即 。其

16、百分?jǐn)?shù)為。其百分?jǐn)?shù)為UU220UU120UUUU21220線路末端線路末端空載電壓空載電壓100%202200UUUU（3-183-18） （5 5）輸電效率：輸電效率： ，線路末端輸出的有功功率，線路末端輸出的有功功率P2與始與始端輸出有功功率端輸出有功功率P1之比，其百分?jǐn)?shù)為之比，其百分?jǐn)?shù)為PP12100%12PP（3-193-19）第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算 變壓器的功率損耗和電壓降落的計(jì)算與電力線路的不同之變壓器的功率損耗和電壓降落的計(jì)算與電力線路的不同之處在于：處在于：變壓器以變壓器以 形等值電路表示，電力線路以形等值電路表示，電力線路以 形等值電路表形等值電路表 示；示；

17、變壓器的導(dǎo)納支路為電感性，電力線路的導(dǎo)納支路為電容性；變壓器的導(dǎo)納支路為電感性，電力線路的導(dǎo)納支路為電容性；近似計(jì)算中，取近似計(jì)算中，取 ，可將變壓器的導(dǎo)納用不變的，可將變壓器的導(dǎo)納用不變的負(fù)荷代替，即負(fù)荷代替，即UUUN21UUSIUUPQPSNNNyTyTyTj22102210100%1000SIPNj100%100000（3-203-20）二、變壓器的功率損耗和電壓降落二、變壓器的功率損耗和電壓降落第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算1. 1. 電力線路上的電能損耗電力線路上的電能損耗 本節(jié)介紹兩種方法，用于近似地計(jì)算電力線路在一年內(nèi)的本節(jié)介紹兩種方法，用于近似地計(jì)算電力線路在一年內(nèi)的電

18、能損耗。電能損耗。 （1 1）用）用年負(fù)荷損耗率年負(fù)荷損耗率求電力線路全年的電能損耗。求電力線路全年的電能損耗。 從手冊(cè)中查得最大負(fù)荷小時(shí)數(shù)從手冊(cè)中查得最大負(fù)荷小時(shí)數(shù) ，并求得年負(fù)荷率為，并求得年負(fù)荷率為Tmax（3-213-21） 由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算年負(fù)荷損耗率為由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算年負(fù)荷損耗率為K K為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般取為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般取0.1-0.40.1-0.4，年負(fù)荷率低時(shí)，年負(fù)荷率低時(shí)取較小值，反之取較大值取較小值，反之取較大值BKKBG21（3-223-22）三、電力網(wǎng)絡(luò)的電能損耗三、電力網(wǎng)絡(luò)的電能損耗876087608760876087608760maxmaxmaxmaxmaxmaxmax

19、maxmaxmaxT TP PT TP PP PW WB B= = = =第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算PWZGmax8760 所謂年負(fù)荷損耗率，其定義為所謂年負(fù)荷損耗率，其定義為式中，式中，W WZ Z電力線路全年電能損耗；電力線路全年電能損耗； P Pmaxmax電力線路在電力線路在1 1年中最大負(fù)荷時(shí)的功率損耗。年中最大負(fù)荷時(shí)的功率損耗。 由上式可得電力線路全年電能損耗為由上式可得電力線路全年電能損耗為GPWZmax8760（3-233-23） （2 2）利用最大負(fù)荷損耗時(shí)間）利用最大負(fù)荷損耗時(shí)間 求全年的電能損耗。求全年的電能損耗。max 另一種常用的方法是根據(jù)用戶負(fù)荷的最大負(fù)荷

20、小時(shí)數(shù)另一種常用的方法是根據(jù)用戶負(fù)荷的最大負(fù)荷小時(shí)數(shù) 和和負(fù)荷的功率因數(shù)負(fù)荷的功率因數(shù) ，從手冊(cè)中查得最大負(fù)荷損耗時(shí)間，從手冊(cè)中查得最大負(fù)荷損耗時(shí)間 TmaxcosmaxPWZmaxmax定義：定義：第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算 那么，全年電能損耗為那么，全年電能損耗為maxmaxPWZ（3-243-24）注意：注意： 不僅與不僅與 有關(guān)，而且與負(fù)荷的有關(guān)，而且與負(fù)荷的 有關(guān)。因此，有關(guān)。因此，由式（由式（3-243-24）求得的）求得的W WZ Z與式（與式（3-233-23）求得的）求得的W WZ Z往往有差異。這往往有差異。這是由于這兩種方法所根據(jù)的統(tǒng)計(jì)資料不同。是由于這兩種方法

21、所根據(jù)的統(tǒng)計(jì)資料不同。 此外，如上所有的計(jì)算公式中都沒有包括電力線路電暈損此外，如上所有的計(jì)算公式中都沒有包括電力線路電暈損 耗。因除特高電壓等級(jí)（如耗。因除特高電壓等級(jí)（如330330kVkV及以上的電壓等級(jí)）電及以上的電壓等級(jí)）電 力線路外，電暈損耗一般不大，可以忽略不計(jì)。力線路外，電暈損耗一般不大，可以忽略不計(jì)。Tmaxcosmax第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算2. 2. 變壓器中的電能損耗變壓器中的電能損耗 變壓器電阻中的電能損耗，即銅損部分，完全同于電力線變壓器電阻中的電能損耗，即銅損部分，完全同于電力線路上的電能損耗計(jì)算，路上的電能損耗計(jì)算，W WZTZT可以套用（可以套用（

22、3-213-21）- -（3-243-24）計(jì)算。）計(jì)算。 變壓器電導(dǎo)中的電能損耗，即鐵損部分，則可近似取變壓變壓器電導(dǎo)中的電能損耗，即鐵損部分，則可近似取變壓器空載損耗器空載損耗P P0 0與變壓器運(yùn)行小時(shí)數(shù)的乘積。變壓器運(yùn)行小時(shí)數(shù)與變壓器運(yùn)行小時(shí)數(shù)的乘積。變壓器運(yùn)行小時(shí)數(shù)等于一年等于一年8760h8760h減去因檢修而退出運(yùn)行的小時(shí)數(shù)。那么，變壓器減去因檢修而退出運(yùn)行的小時(shí)數(shù)。那么，變壓器中在中在1 1年內(nèi)的電能損耗的表達(dá)式為年內(nèi)的電能損耗的表達(dá)式為WPWZTTt87600變壓器的變壓器的空載損耗空載損耗一年中退出一年中退出運(yùn)行的時(shí)間運(yùn)行的時(shí)間變壓器電阻中變壓器電阻中的電能損耗的電能損耗第

23、三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算3. 3. 電力網(wǎng)的網(wǎng)損率和線損率電力網(wǎng)的網(wǎng)損率和線損率 供電量：供電量：指在給定的時(shí)間（日、月、季、年）內(nèi)，電力系指在給定的時(shí)間（日、月、季、年）內(nèi)，電力系統(tǒng)中所有統(tǒng)中所有發(fā)電廠的總發(fā)電量發(fā)電廠的總發(fā)電量與與廠用電量廠用電量之差之差W W1 1。 電力網(wǎng)的網(wǎng)損電量電力網(wǎng)的網(wǎng)損電量：在所有送電、變電和配電環(huán)節(jié)中所損：在所有送電、變電和配電環(huán)節(jié)中所損耗的電量耗的電量W Wc c。 電力網(wǎng)的網(wǎng)損率電力網(wǎng)的網(wǎng)損率：在同一時(shí)間內(nèi)，電力網(wǎng)的網(wǎng)損電量占供：在同一時(shí)間內(nèi)，電力網(wǎng)的網(wǎng)損電量占供電量的百分值電量的百分值W W（% %），其表達(dá)式為），其表達(dá)式為%100%1WWc

24、W（3-263-26） 電力網(wǎng)的網(wǎng)損率是國家下達(dá)給電力系統(tǒng)的一項(xiàng)重要經(jīng)濟(jì)指電力網(wǎng)的網(wǎng)損率是國家下達(dá)給電力系統(tǒng)的一項(xiàng)重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，也是衡量供電企業(yè)管理水平的一項(xiàng)主要標(biāo)志。標(biāo)，也是衡量供電企業(yè)管理水平的一項(xiàng)主要標(biāo)志。第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算有一電力網(wǎng)負(fù)荷曲線如圖，已知有一電力網(wǎng)負(fù)荷曲線如圖，已知U UN N=10kV=10kV，R=12R=12，平均功率，平均功率因數(shù)因數(shù)0.90.9，試用最大負(fù)荷損耗時(shí)間法求一年內(nèi)的電能損耗。，試用最大負(fù)荷損耗時(shí)間法求一年內(nèi)的電能損耗。01000P/kW700250200040008760 t/h解：解：322max10RUSWZ3222max10co

25、sRUPN31maxmaxkkktPTPhT459010004760250200070020001000max查表得查表得=3100h/=3100h/年年12109 . 01000222hkW 26.4592593103100第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算GG1324T1T2L4Sl(a)G132ZT1ZT2Z1YT1Y1/2Y1/2YT244S3S2S1S2S3S1SZT2SZT1SZ1SYT2SYT2SYl3SYl(b)四、運(yùn)算負(fù)荷和運(yùn)算功率四、運(yùn)算負(fù)荷和運(yùn)算功率實(shí)際電力系統(tǒng)中，負(fù)荷點(diǎn)往往不直接給出負(fù)荷功率，而是降壓變電實(shí)際電力系統(tǒng)中，負(fù)荷點(diǎn)往往不直接給出負(fù)荷功率，而是降壓變電所或固

26、定出力的發(fā)電廠。為了簡化計(jì)算，所或固定出力的發(fā)電廠。為了簡化計(jì)算，常常常常將變電所處理為一將變電所處理為一個(gè)等值負(fù)荷，個(gè)等值負(fù)荷，稱為變電所的運(yùn)算負(fù)荷稱為變電所的運(yùn)算負(fù)荷。將固定出力的發(fā)將固定出力的發(fā)電廠處理為一等值功率，電廠處理為一等值功率，稱為發(fā)電廠的運(yùn)算功率。如圖稱為發(fā)電廠的運(yùn)算功率。如圖：第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算 （1 1）負(fù)荷功率。）負(fù)荷功率。 ，為降壓變壓器低壓側(cè)末端，為降壓變壓器低壓側(cè)末端負(fù)荷的功率。負(fù)荷的功率。QPSj444 （2 2）等值負(fù)荷功率。）等值負(fù)荷功率。 ，是在變電所高壓母線上，是在變電所高壓母線上負(fù)荷從網(wǎng)絡(luò)中吸取的功率。那么，節(jié)點(diǎn)負(fù)荷從網(wǎng)絡(luò)中吸取的功率

27、。那么，節(jié)點(diǎn)3 3向網(wǎng)絡(luò)中注入功率為向網(wǎng)絡(luò)中注入功率為 。QPSj3333S （3 3）運(yùn)算負(fù)荷。）運(yùn)算負(fù)荷。 ，為從電力線路阻抗中流出的，為從電力線路阻抗中流出的功率。且功率。且QPSj3333224333SSSSSSSylyTZTyl 可見：變電所可見：變電所T T2 2的運(yùn)算負(fù)荷等于的運(yùn)算負(fù)荷等于等值負(fù)荷功率等值負(fù)荷功率 加上與加上與變電所高壓母線所連電力線路導(dǎo)納功率的一半變電所高壓母線所連電力線路導(dǎo)納功率的一半 ；也等于也等于變電所低壓側(cè)的負(fù)荷功率變電所低壓側(cè)的負(fù)荷功率 加上變壓器阻抗和導(dǎo)納中的功率加上變壓器阻抗和導(dǎo)納中的功率損耗損耗 和和 ，再加上與該變電所高壓線線所連電力線，再加上

28、與該變電所高壓線線所連電力線3S3Syl4S2SZT2SyT第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算路導(dǎo)納功率的一半路導(dǎo)納功率的一半 。如果該變電所高壓母線接有多回電。如果該變電所高壓母線接有多回電力線路時(shí)，此時(shí)電力線路導(dǎo)納功率的一半，應(yīng)包括與該變電所力線路時(shí)，此時(shí)電力線路導(dǎo)納功率的一半，應(yīng)包括與該變電所高壓母線所連接的全部電力線路導(dǎo)納功率的一半。高壓母線所連接的全部電力線路導(dǎo)納功率的一半。3Syl2. 2. 運(yùn)算功率運(yùn)算功率 （1 1）電源功率。）電源功率。 ，為發(fā)電機(jī)電壓母線送至系統(tǒng)，為發(fā)電機(jī)電壓母線送至系統(tǒng)的功率。的功率。QPSj111 （2 2）等值電源功率。）等值電源功率。 ，為發(fā)電機(jī)高

29、壓母線向，為發(fā)電機(jī)高壓母線向系統(tǒng)送出的功率，也稱節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)送出的功率，也稱節(jié)點(diǎn)2 2向系統(tǒng)里注入的功率，此時(shí)定為向系統(tǒng)里注入的功率，此時(shí)定為正值。（見圖正值。（見圖3-43-4） QPSj2222111SSSSZTyT第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算 （3 3）運(yùn)算功率。）運(yùn)算功率。 ，為流入電力線路阻抗中的，為流入電力線路阻抗中的功率。且功率。且 ，也為等值電源功率與電力線路首端，也為等值電源功率與電力線路首端導(dǎo)納中的功率之差。導(dǎo)納中的功率之差。QPSj222222SSSylGG1324T1T2L4Sl(a)G132ZT1ZT2Z1YT1Y1/2Y1/2YT244S3S2S1S2S3S1S

30、ZT2SZT1SZ1SYT2SYT2SYl3SYl(b)發(fā)電廠的運(yùn)算功率等于它發(fā)出的總功率減去廠用電及地方負(fù)荷，發(fā)電廠的運(yùn)算功率等于它發(fā)出的總功率減去廠用電及地方負(fù)荷，再減去升壓變壓器中的總功率損耗和與再減去升壓變壓器中的總功率損耗和與其高壓母線相連的所有其高壓母線相連的所有線路電容功率的一半線路電容功率的一半 第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算例：例：)2121(101CBCCABTTLDBQjQjSSSS)21(202CBCTTPGCQjSSSSS簡化后的等值電路簡化后的等值電路變電所運(yùn)變電所運(yùn)算負(fù)荷算負(fù)荷SB發(fā)電廠運(yùn)算發(fā)電廠運(yùn)算功率功率SC第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算 電力系統(tǒng)

31、的接線方式包括開式網(wǎng)絡(luò)、環(huán)形網(wǎng)絡(luò)和兩端網(wǎng)絡(luò)。電力系統(tǒng)的接線方式包括開式網(wǎng)絡(luò)、環(huán)形網(wǎng)絡(luò)和兩端網(wǎng)絡(luò)。其中開式網(wǎng)絡(luò)又包括無備用和有備用的放射式、干線式和鏈?zhǔn)骄W(wǎng)其中開式網(wǎng)絡(luò)又包括無備用和有備用的放射式、干線式和鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)，如圖絡(luò)，如圖3-53-5所示。電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算包括網(wǎng)絡(luò)中的功率分布所示。電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算包括網(wǎng)絡(luò)中的功率分布和電壓計(jì)算兩方面的內(nèi)容。和電壓計(jì)算兩方面的內(nèi)容。無備用放射式無備用放射式無備用干線式無備用干線式無備用鏈?zhǔn)綗o備用鏈?zhǔn)接袀溆梅派涫接袀溆梅派涫接袀溆酶删€式有備用干線式有備用鏈?zhǔn)接袀溆面準(zhǔn)綀D圖3-5 (b)開式網(wǎng)絡(luò)開式網(wǎng)絡(luò)第二節(jié)第二節(jié) 開式網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算開式網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算第三章

32、簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算1. 1. 計(jì)算網(wǎng)絡(luò)元件參數(shù)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)元件參數(shù) 按精確計(jì)算方法用變壓器實(shí)際變比，用有名制時(shí)，算出網(wǎng)按精確計(jì)算方法用變壓器實(shí)際變比，用有名制時(shí)，算出網(wǎng)絡(luò)元件參數(shù)，歸算到基本級(jí)的有名值；用標(biāo)么制時(shí)節(jié)，將網(wǎng)絡(luò)絡(luò)元件參數(shù)，歸算到基本級(jí)的有名值；用標(biāo)么制時(shí)節(jié)，將網(wǎng)絡(luò)元件參數(shù)化為標(biāo)么時(shí)。作出等值網(wǎng)絡(luò)圖，并進(jìn)行簡化，將計(jì)算元件參數(shù)化為標(biāo)么時(shí)。作出等值網(wǎng)絡(luò)圖，并進(jìn)行簡化，將計(jì)算出的元件參數(shù)標(biāo)于圖中。出的元件參數(shù)標(biāo)于圖中。2. 2. 潮流計(jì)算潮流計(jì)算一、簡單開式網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算一、簡單開式網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算（1）已知末端電壓）已知末端電壓 和功率和功率 ，求首端的電壓和功率。，求首端的電壓和

33、功率。2U2S功率平衡關(guān)系：功率平衡關(guān)系：(見前節(jié)見前節(jié))。若不要求精確計(jì)算，可用額定。若不要求精確計(jì)算，可用額定電壓代替電壓代替21UU 和2221UjUUU電壓平衡關(guān)系：電壓平衡關(guān)系：第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算（2）已知首端電壓和功率，求末端功率電壓。分析方法同上。）已知首端電壓和功率，求末端功率電壓。分析方法同上。 （3 3）已知末端負(fù)荷及始端電壓。先假設(shè)末端電壓）已知末端負(fù)荷及始端電壓。先假設(shè)末端電壓 和和由給定末端負(fù)荷由給定末端負(fù)荷 ，往始端推算出，往始端推算出 、 ；再由給定；再由給定始端電壓始端電壓 和計(jì)算得的始端負(fù)荷和計(jì)算得的始端負(fù)荷 ，向末端推算出，向末端推算出 、

34、 ；然后再由給定末端負(fù)荷；然后再由給定末端負(fù)荷 及計(jì)算得的末端電壓及計(jì)算得的末端電壓 往往始端推算，這樣依次類推逼近，直到同時(shí)滿足已給出的末端負(fù)始端推算，這樣依次類推逼近，直到同時(shí)滿足已給出的末端負(fù)荷及始端電壓為止。實(shí)踐中，經(jīng)過一、二次往返就可獲得足夠荷及始端電壓為止。實(shí)踐中，經(jīng)過一、二次往返就可獲得足夠精確的結(jié)果。精確的結(jié)果。)0(2S.)0(2U)0(2S.) 1 (1U) 1 (1S.)0(1U) 1 (1S.) 1 (2U) 1 (2S.) 1 (2U第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算6Skmkmkm111:220kV200kmr0.1080.422.66 10(12050)240k

35、VexxbjMV.A某單回架空電力線路，長 度為，導(dǎo)線單位長度的參數(shù)為，。已知其始端輸入功率為，始端電壓為，求末端電壓及功率，并作出相量圖。解：由題意，首先求線路參數(shù)并作等效圖如圖所示。解：由題意，首先求線路參數(shù)并作等效圖如圖所示。11jXR 1U2U21Y1yS 2yS 21YjQP 11jQP )846 .21(200)42. 0108. 0(11jjjXRSjjY)1066. 2(22001066. 22461 AMVjjUYSy.)3216.15(2401066. 2)2(242111 AMVjjjSjQPjQPy.)32.65120()3216.15(50120111 在在節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)1

36、處導(dǎo)納產(chǎn)生的無功功率處導(dǎo)納產(chǎn)生的無功功率第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算在在節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)2處導(dǎo)納產(chǎn)生的無功功率處導(dǎo)納產(chǎn)生的無功功率，則線路末端的電壓，則線路末端的電壓設(shè)設(shè) 011UUkV33. 948.209)12.3634.206()12.366 .33(240111111111112jjURQXPjUXQRPUU線路阻抗上消耗的功率線路阻抗上消耗的功率AMVjjjXRUQPSZ.)22.270 . 7()846 .21(24032.65120)(222212121 AMVjjUYSy.)67.11(48.2091066. 2)2(242212 第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算所以末端功

37、率所以末端功率 AMVjjjjSSjQPSyZ.)77.49113()67.11()22.270 . 7(32.651202112 第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算電力線路電力線路l=100km，UN=110KV，線路末端接變壓器：，線路末端接變壓器：200MVA、110/38.5KV，變壓器低壓側(cè)負(fù)荷，變壓器低壓側(cè)負(fù)荷15+j11.25(MVA),正常運(yùn)行時(shí)要正常運(yùn)行時(shí)要求末端電壓達(dá)到求末端電壓達(dá)到36KV。試求首端母線應(yīng)具有的電壓和功率。試求首端母線應(yīng)具有的電壓和功率。輸電線路采用輸電線路采用LGJ120導(dǎo)線，其參數(shù)為：導(dǎo)線，其參數(shù)為： kmsbgkmxkmr/1076. 2, 0,/

38、412. 0,/27. 061111變壓器參數(shù)折算到變壓器參數(shù)折算到110KV側(cè)，為：側(cè)，為：sBSGxRTTTT66105 .491095. 45 .6393. 4【例例3.33.3】已知末端電壓及功率，求潮流分布已知末端電壓及功率，求潮流分布( (區(qū)域網(wǎng)區(qū)域網(wǎng)) )第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算解：解：1）計(jì)算網(wǎng)絡(luò)參數(shù)）計(jì)算網(wǎng)絡(luò)參數(shù)sBxRlll41038. 121,2 .41272）繪制等值電路）繪制等值電路)(85.1025 .38/110363折算至高壓側(cè)KVUMWRUQPPTZT16. 093. 485.10225.1115222232323var11. 25 .6385.1

39、0225.1115222232323MXUQPQTZTKVUXQRPUTTT67. 785.1025 .6325.1193. 415333變壓器阻抗支路功率損耗變壓器阻抗支路功率損耗阻抗支路電壓降落阻抗支路電壓降落KVURQXPUTTT71. 885.10293. 425.115 .6315333第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算KVUUUUTT86.11071. 8)67. 785.102()(222232MWUGPTYT06. 052.1101095. 42622)(96.1322.15)6 . 011. 225.11()06. 016. 015(32MVAjjSSSSYTZTvar68

40、. 152.1101038. 12124222MBUQYl)(28.1222.15)68. 196.13(22.15222MVAjjQSSYl變壓器導(dǎo)納支路變壓器導(dǎo)納支路輸電線路導(dǎo)納支路輸電線路導(dǎo)納支路kvUUT52.11067. 785.1022，若忽略3314arctanTTTUUUvar6 . 052.110105 .492622MUBQTYT第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算289. 1845. 0)2 .4127(52.11028.1222.15222jjSZlKVUXQRPUlll3 . 852.1102 .4128.122722.15222電壓降落：17182.11867. 2

41、arctanlvar948. 182.1181038. 1241MQYl)(62.1107.16948. 1289. 1845. 028.1222.15121MVAjjjjQSSSYlZl得系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如下：得系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如下：首端電壓偏移首端電壓偏移02. 810011011082.118100%11NNUUUm末端電壓偏移末端電壓偏移86. 2100353536100%22NNUUUm輸電線路阻抗支路功率輸電線路阻抗支路功率KVUl67. 252.1102728.122 .4122.15kvUUl82.1183 . 852.1101，若忽略第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算5 .

42、1410011085.10282.118%U34.9310007.1615電壓損耗電壓損耗輸電效率輸電效率結(jié)論結(jié)論: (1)110KV線路的電壓計(jì)算中略去電壓降落的橫分量，誤線路的電壓計(jì)算中略去電壓降落的橫分量，誤 差不大（本題差不大（本題0.3%） (2)變壓器的無功功率損耗是電網(wǎng)中無功損耗的主要組成。變壓器的無功功率損耗是電網(wǎng)中無功損耗的主要組成。第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算 變電所較多的開式網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算的步驟和內(nèi)容如下：變電所較多的開式網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算的步驟和內(nèi)容如下： （1 1）按精確計(jì)算方法計(jì)算網(wǎng)絡(luò)元件參數(shù)；）按精確計(jì)算方法計(jì)算網(wǎng)絡(luò)元件參數(shù)； （2 2）用電力線路額定電壓求變

43、電所的運(yùn)算負(fù)荷和發(fā)電廠）用電力線路額定電壓求變電所的運(yùn)算負(fù)荷和發(fā)電廠的運(yùn)算功率（對(duì)固定出力的發(fā)電廠）；的運(yùn)算功率（對(duì)固定出力的發(fā)電廠）； （3 3）作出具有運(yùn)算負(fù)荷或運(yùn)算功率的等值網(wǎng)絡(luò)；）作出具有運(yùn)算負(fù)荷或運(yùn)算功率的等值網(wǎng)絡(luò)； （4 4）潮流計(jì)算。）潮流計(jì)算。 當(dāng)已知末端電壓時(shí)，可以用當(dāng)已知末端電壓時(shí)，可以用已知末端電壓已知末端電壓及及末端功率末端功率的的方法逐段推算至始端，從而算出各支中功率及各點(diǎn)電壓。方法逐段推算至始端，從而算出各支中功率及各點(diǎn)電壓。二、變電所較多的開式網(wǎng)絡(luò)的潮流分布二、變電所較多的開式網(wǎng)絡(luò)的潮流分布第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算 當(dāng)已知始端電壓時(shí)，就相當(dāng)于當(dāng)已知始端

44、電壓時(shí)，就相當(dāng)于已知始端電壓和末端負(fù)荷已知始端電壓和末端負(fù)荷的的情況，通常還進(jìn)一步采取如下簡化計(jì)算步驟：開始由末端向始情況，通常還進(jìn)一步采取如下簡化計(jì)算步驟：開始由末端向始端推算時(shí)，設(shè)全網(wǎng)電壓都為網(wǎng)絡(luò)的額定電壓，僅計(jì)算各元件中端推算時(shí)，設(shè)全網(wǎng)電壓都為網(wǎng)絡(luò)的額定電壓，僅計(jì)算各元件中的功率損耗而不用計(jì)算電壓，從而求出全網(wǎng)的功率分布；然后的功率損耗而不用計(jì)算電壓，從而求出全網(wǎng)的功率分布；然后由始端電壓及計(jì)算所得的始端功率向末端逐段推算出電壓降落，由始端電壓及計(jì)算所得的始端功率向末端逐段推算出電壓降落，從而求出各點(diǎn)電壓。此時(shí)不必重新計(jì)算功率損耗與功率分布。從而求出各點(diǎn)電壓。此時(shí)不必重新計(jì)算功率損耗與功

45、率分布。第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算 110kV110kV電力系統(tǒng)如圖，求各變電所和發(fā)電廠低壓母線電壓。電力系統(tǒng)如圖，求各變電所和發(fā)電廠低壓母線電壓。返回步驟返回步驟5 5第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算LGJ70線間幾何均距線間幾何均距4.5m，導(dǎo)線直徑，導(dǎo)線直徑11.4mmkWPk1335 .10% kUkWP5005.3%0ISF-15000/110SF-15000/110型變壓器數(shù)據(jù)型變壓器數(shù)據(jù)SF-10000/110SF-10000/110型變壓器型變壓器kWPk5 .975 .10% kUkWP5 .3805 . 3%0I解：解：1 1）變壓器、輸電線路參數(shù)）變壓器、輸

46、電線路參數(shù)LGJ70LGJ70線路線路查表查表60001062. 2433. 0/45. 0bxkmr變壓器變壓器23210NNkTSUPR NkNTSUUX100%2SN: MVAT1、升壓變和、升壓變和T2的的UN分別為分別為110、121、 110KV導(dǎo)納支路的勵(lì)磁損耗分別為導(dǎo)納支路的勵(lì)磁損耗分別為第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算MVAjQjP)525. 005. 0(0101T1：MVAjQjP)35. 00385. 0(00T2 Ta：)100%(00NSIQ 于是得等值電路于是得等值電路24+j18(MVA) 10+j8(MVA)2 2）變電所運(yùn)算負(fù)荷及發(fā)電廠運(yùn)算功率）變電所運(yùn)

47、算負(fù)荷及發(fā)電廠運(yùn)算功率第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算【例例3.63.6】 書例書例【3-13-1】T1：)(21. 3286. 0) 3 .426 . 3(1102015)05. 11 . 0(2221MVAjjjST21121NyllUbjSvar3 . 3110)50280(1062. 22126MjjT1運(yùn)算負(fù)荷為運(yùn)算負(fù)荷為)(94.1429.203 . 3)21. 3286. 0()1520(1MVAjjjjST2：)(4 . 1136. 0)1278 .11(11068)35. 00385. 0(2222MVAjjjSTvar79. 0110501062. 22126MjjT2

48、運(yùn)算負(fù)荷為運(yùn)算負(fù)荷為)(61. 614. 879. 0)4 . 1136. 0()68(2MVAjjjjS21121NyllUbjS第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算【例例3.63.6】 書例書例【3-13-1】)1014(jS&var58. 11101001062. 22126MjjSylA)(42. 979.1358. 1)47. 113. 0()3 . 992.13(MVAjjjjSA發(fā)電廠運(yùn)算功率發(fā)電廠運(yùn)算功率S)(47. 113. 02)73.15327.14(1213 . 992.13)7 . 0077. 0(222MVAjjjSTA得到簡化后的等值電路得到簡化后的等值電路第三章

49、 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算3 3）設(shè)全網(wǎng)為額定電壓，求功率分布（從后往前）設(shè)全網(wǎng)為額定電壓，求功率分布（從后往前）)(196. 02 . 0)6 .215 .22(11061. 614. 82223MVAjjS)(81. 634. 8)61. 614. 8 ()196. 02 . 0 (3MVAjjjSMVAjjjS)61. 245. 5 ()42. 979.13(81. 634. 82 )(065. 007. 0)6 .215 .22(11061. 245. 52222MVAjjSMVAjjjS)55. 238. 5 ()065. 007. 0 ()61. 245. 5 (2MVAjjj

50、S39.1291.14)55. 238. 5 (94.1429.201 MVAjjSS93.1247.15) 3 .1718(11039.1291.1422211 第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算4 4）從前向后計(jì)算電壓降落（已知首端電壓和負(fù)荷）從前向后計(jì)算電壓降落（已知首端電壓和負(fù)荷）)(81. 634. 83MVAjSMVAjS)55. 238. 5 (2)(93.1247.151MVAjSkVU33. 41163 .1793.121847.151kVUU7 .11111611kVU58. 17 .1116 .2155. 25 .2238. 52kVUUA3 .1137 .1112kV

51、U95. 23 .1136 .2181. 65 .2234. 83kVUU3 .1103 .11333A135 5）計(jì)算變壓器中的電壓降落及低壓母線電壓）計(jì)算變壓器中的電壓降落及低壓母線電壓返回題圖返回題圖等值電路等值電路 )(2 .172 .20)1520(1MVAjSjSZTkVUT17. 77 .11127 .842 .172 . 72 .201低壓母線實(shí)際電壓為低壓母線實(shí)際電壓為kV95. 95 .11511)17. 77 .111(第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算 圖圖3-8 3-8 是最簡單的環(huán)式網(wǎng)絡(luò)，是最簡單的環(huán)式網(wǎng)絡(luò)，(a)(a)圖為網(wǎng)絡(luò)

52、接線圖，圖為網(wǎng)絡(luò)接線圖，(b)(b)圖圖為簡化等值網(wǎng)絡(luò)。其中為簡化等值網(wǎng)絡(luò)。其中 、 為運(yùn)算負(fù)荷。為運(yùn)算負(fù)荷。2S3S 圖圖3-8 3-8 最簡單環(huán)式網(wǎng)絡(luò)最簡單環(huán)式網(wǎng)絡(luò)(a) (a) 網(wǎng)絡(luò)接線圖；網(wǎng)絡(luò)接線圖； (b) (b) 簡化等值網(wǎng)絡(luò)簡化等值網(wǎng)絡(luò) G G G GT1T1T2T2T3T33 32 21 12S3S(a)(a)1 13 32 2Z Z1212Z Z1313Z Z23233S2S1S.Ia.Ib(b)(b)第三節(jié) 環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布一、環(huán)式網(wǎng)絡(luò)中的潮流計(jì)算一、環(huán)式網(wǎng)絡(luò)中的潮流計(jì)算第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算1. 1. 力矩法求環(huán)式網(wǎng)絡(luò)的功率分布力矩法求環(huán)式網(wǎng)絡(luò)的功率分布

53、應(yīng)用回路電流法列回路方程式，由圖應(yīng)用回路電流法列回路方程式，由圖3-83-8(b)可有可有0.3.2.13.2.23.12IIIZIIZIZaaa（3-273-27）式中，式中， 為流經(jīng)阻抗為流經(jīng)阻抗Z12的電流，的電流， 、 分別為節(jié)點(diǎn)分別為節(jié)點(diǎn)2 2、3 3的運(yùn)的運(yùn)算負(fù)荷電流。算負(fù)荷電流。 .Ia.2I.3I 如設(shè)全網(wǎng)電壓為網(wǎng)絡(luò)額定電壓如設(shè)全網(wǎng)電壓為網(wǎng)絡(luò)額定電壓UN，并將，并將 代入代入式（式（3-27）中，其中）中，其中 為相（線）電流，為相（線）電流， 為網(wǎng)絡(luò)額定電壓為網(wǎng)絡(luò)額定電壓 的共軛值，的共軛值， 為三相功率為三相功率 的共軛值，則得的共軛值，則得*.3UNSI .I.UN*UN

54、*SS0)()(*3*2*13*2*23*12SSSZSSZSZaaa第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算由上式解得由上式解得*3*32*2*13*23*123*132*13*23)(ZSZSZZZZSZSZZSa（3-283-28）*13*23*2ZZZ*13*3ZZ 相似地，流經(jīng)阻抗相似地，流經(jīng)阻抗Z Z1313功率功率 為為Sb*3*32*2*13*23*122*123*12*23)(ZSZSZZZZSZSZZSa（3-293-29）*12*2ZZ)(*12*23*3ZZZ 對(duì)上兩式可作如下理解。在節(jié)點(diǎn)對(duì)上兩式可作如下理解。在節(jié)點(diǎn)1 1把網(wǎng)絡(luò)打開，可得一把網(wǎng)絡(luò)打開，可得一等等值的兩端供電

55、網(wǎng)，如圖值的兩端供電網(wǎng)，如圖3-93-9所示。其兩端電壓大小相等，相所示。其兩端電壓大小相等，相位位相同。相同。第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算 對(duì)于具有對(duì)于具有n n個(gè)節(jié)點(diǎn)的環(huán)式網(wǎng)絡(luò)，以上兩個(gè)公式可進(jìn)一步推廣為個(gè)節(jié)點(diǎn)的環(huán)式網(wǎng)絡(luò)，以上兩個(gè)公式可進(jìn)一步推廣為1 12 23 31 1Z Z1212Z Z1313Z Z2323Z Z2 2Z Z3 3Z Z2 2Z Z3 3Z Z圖圖3-9 3-9 等值兩端供電網(wǎng)絡(luò)等值兩端供電網(wǎng)絡(luò)*2*ZSZSnmmma（3-303-30）*2*ZSZSnmmmb（3-313-31）上式與力學(xué)中梁的反作用力計(jì)算公式相似，故稱為力矩法公式。上式與力學(xué)中梁的反作用力

56、計(jì)算公式相似，故稱為力矩法公式。 上述公式是在假設(shè)全網(wǎng)電壓均為網(wǎng)絡(luò)的額定電壓，且相位也上述公式是在假設(shè)全網(wǎng)電壓均為網(wǎng)絡(luò)的額定電壓，且相位也相位也相同的條件下得出的，也就是假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中沒有功率損耗，相位也相同的條件下得出的，也就是假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中沒有功率損耗，即即32SSSSSmba)32(、m第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算2. 2. 力矩法的實(shí)數(shù)計(jì)算力矩法的實(shí)數(shù)計(jì)算 上述力矩法公式，是復(fù)數(shù)運(yùn)算，較為麻煩，故需化成較為上述力矩法公式，是復(fù)數(shù)運(yùn)算，較為麻煩，故需化成較為實(shí)用的實(shí)數(shù)運(yùn)算。實(shí)用的實(shí)數(shù)運(yùn)算。令令BGYZj*1其中其中XRRG22XRRB22將上式代入（將上式代入（3-303-30）、（）、

57、（3-313-31）中，得）中，得)()()(*QPXRBGSZBGSmmmmmmajj)()(RQXPBXQRPGmmmmmmmm)()(RQXPGXQRPBmmmmmmmmj第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算從而從而)()(RQXPBXQRPGPmmmmmmmma)()(RQXPGXQRPBQmmmmmmmma（3-223-22）相似地相似地)()(RQXPGXQRPBQmmmmmmmmb)()(RQXPBXQRPGPmmmmmmmmb（3-223-22） 求得求得 或或 后，即可求環(huán)式網(wǎng)絡(luò)線段中的功率。從計(jì)后，即可求環(huán)式網(wǎng)絡(luò)線段中的功率。從計(jì)算結(jié)果中會(huì)發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)中某些節(jié)點(diǎn)的功率是由兩側(cè)

58、向其流動(dòng)算結(jié)果中會(huì)發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)中某些節(jié)點(diǎn)的功率是由兩側(cè)向其流動(dòng)的，這種節(jié)點(diǎn)稱為功率分點(diǎn)。通常在功率分點(diǎn)上加的，這種節(jié)點(diǎn)稱為功率分點(diǎn)。通常在功率分點(diǎn)上加“ ”“ ”、“ ”“ ”以區(qū)別有功分點(diǎn)和無功分點(diǎn)。以區(qū)別有功分點(diǎn)和無功分點(diǎn)。SaSb第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算在環(huán)網(wǎng)潮流求解過程中，在功率分點(diǎn)處將環(huán)在環(huán)網(wǎng)潮流求解過程中，在功率分點(diǎn)處將環(huán)網(wǎng)解列。網(wǎng)解列。 在無功分點(diǎn)處解列，在無功分點(diǎn)處解列，因?yàn)殡娋W(wǎng)應(yīng)在電壓最低處因?yàn)殡娋W(wǎng)應(yīng)在電壓最低處解列，而高壓網(wǎng)絡(luò)中電壓解列，而高壓網(wǎng)絡(luò)中電壓的損耗主要為由無功功率的損耗主要為由無功功率流動(dòng)引起的，無功分點(diǎn)的流動(dòng)引起的，無功分點(diǎn)的電壓往往低于有功分點(diǎn)的電

59、壓往往低于有功分點(diǎn)的電壓。電壓。當(dāng)有功分點(diǎn)當(dāng)有功分點(diǎn)和無功分點(diǎn)和無功分點(diǎn)不一致時(shí)，不一致時(shí)，將在哪一個(gè)將在哪一個(gè)分點(diǎn)解列？分點(diǎn)解列？第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算 如果網(wǎng)絡(luò)中所有電力線路結(jié)構(gòu)相同，導(dǎo)線截面相等，也即如果網(wǎng)絡(luò)中所有電力線路結(jié)構(gòu)相同，導(dǎo)線截面相等，也即所有線段單位長度的參數(shù)完全相等，則可按線路長度計(jì)算功率所有線段單位長度的參數(shù)完全相等，則可按線路長度計(jì)算功率從而llSSllSSnmmmbnmmma22（3-34）llQQllPPnmmmanmmma22llQQllPPnmmmbnmmmb22（3-35）其中，lm、lm、l分別為Zm、Zm、Z相對(duì)應(yīng)的線路長度第三章 簡單電力網(wǎng)

60、絡(luò)潮流的分析與計(jì)算 兩端電壓大小相等、相位不同的兩端供電網(wǎng)絡(luò)如圖兩端電壓大小相等、相位不同的兩端供電網(wǎng)絡(luò)如圖3-103-10所示。所示。1324Z12Z34Z232S3SSaSbSc圖圖3-10 3-10 兩端供電網(wǎng)絡(luò)兩端供電網(wǎng)絡(luò) 兩端供電網(wǎng)絡(luò)的相電壓兩端供電網(wǎng)絡(luò)的相電壓 ，且相電壓降落為，且相電壓降落為 根據(jù)基爾霍夫第二定律，可列電壓方程式為根據(jù)基爾霍夫第二定律，可列電壓方程式為.4.1UU.4.1UUUphd3)()(.1.3.2.34.2.23.12UUIIIZIIZIZddphaaa二、兩端供電網(wǎng)中的潮流分布二、兩端供電網(wǎng)中的潮流分布第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)潮流的分析與計(jì)算上式中，上式中，