電力系統(tǒng)第三章 第二節(jié)

功率的計(jì)算

電力網(wǎng)絡(luò)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(dǎo)納損耗構(gòu)成。阻抗損耗導(dǎo)納損耗輸電線變壓器

一、輻射形網(wǎng)絡(luò)中的潮流分布§3.2輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的潮流分布

電壓的計(jì)算

當(dāng)功率通過(guò)元件阻抗（Z=R+jX）時(shí)，產(chǎn)生電壓降落注意：要分清楚從受電端計(jì)算還是從送電端計(jì)算潮流的計(jì)算

已知條件往往是送電端電壓U1和受電端負(fù)荷功率S2以及元件參數(shù)。求解各節(jié)點(diǎn)電壓、各元件流過(guò)的電流或功率。計(jì)算步驟：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)接線圖以及各元件參數(shù)計(jì)算等值電路，并將等值電路簡(jiǎn)化。

根據(jù)已知的負(fù)荷功率和網(wǎng)絡(luò)額定電壓，從受電端推算到送電端，逐一近似計(jì)算各元件的功率損耗，求出各節(jié)點(diǎn)的注入和流出的功率，從而得到電力網(wǎng)絡(luò)的功率分布。c.求得始端功率后，再運(yùn)用給定的始端電壓和求得的始端功率由始端向末端逐段推算電壓降落。（這里不再重新計(jì)算功率損耗）注意：第二步只計(jì)算功率分布，第三步只計(jì)算電壓分布，因此，這是一種近似計(jì)算方法，若要計(jì)算結(jié)果達(dá)到精度要求，可反復(fù)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(jì)算中，第二步不再用額定電壓，而用在上次計(jì)算中得到的各點(diǎn)電壓近似值進(jìn)行計(jì)算。（1）用UN求得各點(diǎn)的運(yùn)算負(fù)荷（2）從末段線路開(kāi)始，用UN依次計(jì)算各段線路的功率損耗（3）用UA和已求得的功率分布，從A點(diǎn)開(kāi)始逐段計(jì)算電壓降落，求得Ub

Uc和Ud（4）求得Ub和Uc,Ud重復(fù)（1）～（3）SLDdSLDcSLDbdcbA123例1：同一電壓的輻射式網(wǎng)(已知UA和負(fù)荷)bcdSLDdA

R1+jX1R2+jX2R3+jX3jB1/2jB1/2jB2/2jB2/2jB3/2jB3/2

SLDb

SLDcQB1（1）用UN求得各點(diǎn)的運(yùn)算負(fù)荷SdR1+jX1R2+jX2R3+jX3jB1/2bcdSbScS3S3S1S2S1S2ASLDdA

R1+jX1R2+jX2R3+jX3jB1/2jB1/2jB2/2jB2/2jB3/2jB3/2

SLDb

SLDcQB1(2)從末段線路開(kāi)始，用UN依次計(jì)算各段線路的功率損耗SdR1+jX1R2+jX2R3+jX3jB1/2bcdSbScS3S3S1S2S1S2ASdR1+jX1R2+jX2R3+jX3jB1/2bcdSbScS3S3S1S2S1S2A(3)用UA和已求得的功率分布，從A點(diǎn)開(kāi)始逐段計(jì)算電壓降落，求得Ub、

Uc和Ud9AL-1bT

c

d

SLDL-2例2：兩級(jí)電壓的開(kāi)式電力網(wǎng)AR1+jX1Z'TR2+jX2jB1/2jB1/2jB2/2bcdjB2/2c'ΔS0SLD方法一：包含理想變壓器，計(jì)算時(shí)，經(jīng)過(guò)理想變壓器功率保持不變，兩側(cè)電壓之比等于實(shí)際變比k。10AR1+jX1ZTR2+jX2jB1/2jB1/2jB2/2bdjB2/2cΔS0方法二：將線路L2的參數(shù)歸算到L1電壓級(jí)AL-1bT

c

d

SLDL-2開(kāi)始時(shí)按L1側(cè)額定電壓計(jì)算，計(jì)算結(jié)果反歸算11方法三：用π型等值電路處理AR1+jX1Z’T/kR’2+jX’2jB1/2jB1/2jB’2/2bdjB’2/2cZ'Tk2－kZ'T1－kSLDAL-1bT

c

d

SLDL-2二、環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的潮流計(jì)算環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的功率分布。介紹的是最簡(jiǎn)單的單一環(huán)網(wǎng)，主要由一個(gè)電源供電?！?65432T-1T-2T-3L-2L-1L-3G第一步：將單一環(huán)網(wǎng)等值電路簡(jiǎn)化為只有線路阻抗的簡(jiǎn)化等值電路。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)接線圖以及各元件參數(shù)計(jì)算等值電路；15432Z25Z36Z31Z12Z23Z146y10y30y20第一步：將單一環(huán)網(wǎng)等值電路簡(jiǎn)化為只有線路阻抗的簡(jiǎn)化等值電路。以發(fā)電機(jī)端點(diǎn)為始端，并將發(fā)電廠變壓器的勵(lì)磁支路移至負(fù)荷側(cè)；將同一節(jié)點(diǎn)下的對(duì)地支路合并，并將等值電路圖重新編號(hào)；在全網(wǎng)電壓為額定電壓的假設(shè)下，計(jì)算各變電所的運(yùn)算負(fù)荷和發(fā)電廠的運(yùn)算功率，并將它們接在相應(yīng)節(jié)點(diǎn)。132Z31Z12Z23132Z31Z12Z23第二步：求初步功率分布：用簡(jiǎn)化的回路電流法解該簡(jiǎn)化等值電路

通過(guò)近似方法，從功率中求取相應(yīng)的電流，電壓近似認(rèn)為是額定電壓：第三步：用相同的方法求解第四步：計(jì)算整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的功率分布(初步功率分布)擴(kuò)展到相應(yīng)的多節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算當(dāng)中：第四步：計(jì)算整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的功率分布(初步功率分布)上式與力學(xué)中梁的反作用力計(jì)算公式相似，故稱(chēng)為力矩法公式。若網(wǎng)絡(luò)中所有線段單位長(zhǎng)度的參數(shù)完全相等，且注意：均一網(wǎng)常數(shù)重要概念功率分點(diǎn)：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,標(biāo)記,。分為有功分點(diǎn)和無(wú)功分點(diǎn)。在環(huán)網(wǎng)潮流求解過(guò)程中，在功率分點(diǎn)處將環(huán)網(wǎng)解列。

在無(wú)功分點(diǎn)處解列，因?yàn)殡娋W(wǎng)應(yīng)在電壓最低處解列，而電壓的損耗主要為由無(wú)功功率流動(dòng)引起的，無(wú)功分點(diǎn)的電壓往往低于有功分點(diǎn)的電壓。當(dāng)有功分點(diǎn)和無(wú)功分點(diǎn)不一致時(shí)，將在哪一個(gè)分點(diǎn)解列？2.兩端供電網(wǎng)絡(luò)中的功率分布

回路電壓為0的單一環(huán)網(wǎng)等值于兩端電壓大小相等、相位相同的兩端供電網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，兩端電壓大小不相等、相位不相同的兩端供電網(wǎng)絡(luò)，也可等值于回路電壓不為0的單一環(huán)網(wǎng)。以回路電壓不為0的單一環(huán)網(wǎng)為例，其求解過(guò)程為：設(shè)節(jié)點(diǎn)1、4的電壓差為：通過(guò)近似方法，從功率中求取相應(yīng)的電流，電壓近似認(rèn)為是額定電壓,且不計(jì)損耗：求網(wǎng)絡(luò)中的功率分布用簡(jiǎn)化的回路電流法解簡(jiǎn)化等值電路流經(jīng)阻抗Z12功率為：流經(jīng)阻抗Z43功率為：稱(chēng)為循環(huán)功率（注意方向）計(jì)算各線段的電壓降落和功率損耗，過(guò)程為：求得網(wǎng)絡(luò)功率分布后，確定其功率分點(diǎn)以及

流向功率分點(diǎn)的功率，在功率分點(diǎn)即網(wǎng)絡(luò)最低電壓點(diǎn)將環(huán)網(wǎng)解開(kāi)，將環(huán)形網(wǎng)絡(luò)看成兩個(gè)輻射形網(wǎng)絡(luò)，由功率分點(diǎn)開(kāi)始，分別從其兩側(cè)逐段向電源端推算電壓降落和功率損耗。25閉式網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算過(guò)程26計(jì)算循環(huán)功率時(shí)，兩端電壓及額定電壓以有效值代入計(jì)算（各點(diǎn)電壓的相位差角不大）求功耗時(shí)，功率分點(diǎn)電壓未知，近似以UN代替注意：27例如將圖中斷路器1斷開(kāi)時(shí)其