电力系统潮流分布 电力工程课件.ppt

电力工程 山东电力高等专科学校 第二章 电力系统运行特性及分析 第二节 电力系统潮流分布 一、潮流计算的目的 　　　电力系统在运行时，电流或功率从电源通过系统各元件流入负荷，并分布于电力网各处，称为潮流分布。随着负荷的变化以及网络接线方式和电源运行状态地变化，电力系统潮流也随着变化。通过对电力系统潮流的计算，从而对系统规划以及运行的安全、优质、经济性进行分析和评价。 1．潮流计算的内容 （1）计算各母线电压的高低； （2）计算网络中各元件通过的功率和产生的功率损耗。 2．潮流计算的主要目的 （1）为电力系统规划设计提供接线方式，并为选择电气设备和选择导线截面提供依据； （2）为电力系统运行方式和检修计划提供依据； （3）为继电保护、自动装置设计与整定计算提供依据； （4）为调压计算、经济运行计算、短路和稳定计算提供依据。 二、负荷的表示方法 三、电力网中的功率损耗 　　电力系统中由于电力线路、变压器等设备具有阻抗和导纳，造成了有功功率及无功功率损耗。它的存在对电力系统运行是不利的。一方面迫使投入运行的发电设备容量要大于用户的实际负荷，从而需要更多装设发电机组，多消耗大量的一次能源；另一方面它产生的热量会加速绝缘的老化。这一损耗过大时，还可能因过热烧毁绝缘和熔化导体，致使设备损坏，影响系统的安全运行。所以运行中要设法降低电力系统中的功率损耗。 （一）电力线路中的功率损耗 如图所示的简单线路，若已知末端的电压及负荷时，略去电导时，线路可用∏型等值电路表示。它的损耗可以由下述三部分组成： (1)线路末端导纳中的功率损耗 由于电力线路中电导G≈0，故并联支路有功损耗忽略不计。线路电纳中产生的无功功率是容性的，应取负号。 （2）阻抗中的功率损耗 线路中功率损耗包括有功损耗和无功损耗，其值的大小与流过阻抗的电流的平方成正比，分别可以写成： 计算时应注意： （1）上两式三相电路和单相电路均适用。只是电压分别为线电压和相电压，但无论三相、或单相电路，阻抗均为一相参数； （2）公式中各量的单位为MW、Mvar、MVA、kV、Ω则功率损耗单位为MW、Mvar，或公式中单位为kW、kvar、Ω，则功率损耗单位为W、var； （3）为保证计算的精确度，公式中功率和电压应取自同一点；近似计算时可用额定电压代替实际电压。 （4）若为容性负荷功率，公式中无功功率代负值。 （二）变压器中的功率损耗 变压器阻抗中的功率损耗与电力线路完全相同，包括阻抗中的功率损耗与导纳中的功率损耗两部分。其导纳中的功率损耗，只与电压和变压器容量有关，因运行电压变化不大，基本上等于空载损耗。 若已求出变压器等值电路的阻抗和导纳为： 　　　如果不需要计算变压器的阻抗、导纳时，这些功率损耗可以直接利用制造厂给出的短路亦即空载试验数据求得，即 　　实际计算的时候，一般设 四、电压降落、电压损耗、电压偏移 　　一、电压降落 　　　在电力网中，当有负荷功率通过电力线路和变压器时，就会产生电压降落。简单的讲，电压降落就是供电支路首末两端的相量差。如图所示简单系统： 　　　如图所示的简单系统，发电机通过一条线路向一个用户供电，用户负荷已知。设线路末端电压已知，线路每相阻抗已知，则略去导纳后的等值电路如图所示： 　　线路首端电压为： 则可以定义： 　　工程实际中，通常给出负荷复功率， ２、电压损耗 一条线路首末两端电压有效值之差 3、电压偏移 由于电力线路中存在电压损耗，线路中各点的实际电压不等。任意一点的实际电压有效值与线路额定电压有效值的差值称为电压偏移。它与额定电压的比值的百分数，m称为电压的偏移百分值。即： 电压损耗百分值反映线路首末端电压偏差的大小，电压损耗百分值过大将直接影响供电质量。因此，一条线路的电压损耗百分值在线路通过最大负荷的时候一般不应超过10％，而电压的偏移直接反映供电电压的质量。 五、电力网潮流的方向 对于高压电力网，一般X?R，近似取R=0，则有 六、开式网络的潮流分析 开式电力网式一种简单的电力网，可以分为无变压器的同一电压等级的开式网和有变压器的多级电压开式网。每一种又包含有分支的开式网与无分支的开式网。开式网的负荷一般以集中负荷表示，并且在计算中总是作为已知量。 （一）、同一电压等级开式网计算 若已知开式网的末端电压，则由末端逐渐向首端推算，首先合并b、c点的对地导纳，将等值网络简化。 第一步，设末端电压为参考电压，计算第一段线路末端电纳中的功率损耗： 第二步，由于已知b点的电压，可以按照第一步的