电 力 系 统第4章 输电系统分析基础.ppt

*  图4.36　我国某统调电网2002年年负荷曲线 * 图4.37　工业城市综合负荷静态特性 * （2)负荷的电压、频率特性在接入系统负荷大小不变的情况下，负荷吸取的功率随端电压(频率)变化而变化的特性称负荷的静态电压(频率)特性。应用数字仿真研究电力系统问题时，负荷静态特性的模拟通常不直接用特性曲线，而是采用函数式模拟其负荷功率随电压(频率)变化的关系。1)负荷静态电压特性的数学模型用函数式表示的负荷静态电压特性大致可归纳为负荷功率当作该点电压的线性和非线性函数两类。模型Ⅰ　负荷功率变化量为电压变化量的线性函数 * 式中　PDN，QDN——在额定电压UN时，负荷的有功、无功功率；ΔPD，ΔQD——电压变化ΔU时，负荷有功、无功功率的变化量；αp——负荷有功功率的静态特性系数，一般为0.6~1.0；αq——负荷无功功率的静态特性系数，一般为2.0~3.5。模型Ⅱ　负荷功率用电压二次函数式表示式中　PDN，QDN——同上；PD，QD——电压偏离额定值为U时，负荷的有功、无功功率；ap，bp，cp和aq，bq，cq——待定系数，它们的数值可以通过实际电压特性用最小二乘法求出。 * 模型Ⅲ　以超越函数表示的静态电压特性式中　PD，QD，QDN，QDN——同上；p，q——负荷有功、无功功率的电压指数2)负荷的静态频率特性不同类型负荷其频率特性不同从而数学表达式也不相同。对应图4.35(b) 式中， fN为系统额定频率,f为偏离额定值的频率；PDN，QDN和PD，QD分别对应两个频率时的负荷功率。 * 4.5　输电网络的数学模型和基本运行特性将输电网络中各电压等级的输电线路和各升压、降压变压器的等值电路按照它们之间的电气结线关系连接起来，即为输电网络的等值电路。在系统的分析计算中有两种计算制，即有名制和标幺制。4.5.1　输电网络的数学模型（1)有名值电压级归算采用有单位的阻抗、导纳、电压、电流、功率等进行运算的方法称有名制。对多电压级输电网络，当选定基本电压级后，其中各元件参数和各点电压、电流按下列各式归算： * 式中　R，X，G，B，U，I——归算到基本级的电阻、电抗、电导、电纳、电压和电流等值；R′，X′，G′，B′，U′，I′——未归算的上述各量的值；k1，k2，k3，…，kn——被归算级和基本级之间所有变压器的变比；n——被归算级和基本级之间的变压级数。 * 这里，变压器的变比规定为通常，进行系统稳态分析且手算时，变比的电压值取变压器额定电压(见表1.3)；进行暂态分析时，取变压器两侧网络的平均额定电压。　（2）标幺制及其应用在标幺制中各物理量均用标幺值，其定义如下:标幺值=有名值(任意单位)基准值(与有名值同单位)可见,一个物理量的标幺值即为它的有名值与相同单位基准值的比值。当阻抗、导纳、电压、电流、功率的基准值确定为ZB,YB,UB,IB,SB时，其标幺值分别为: * * 对于等值电路中的导纳支路，因为只含电纳，Y=jB，可直接用充电功率来替代。其中，ΔQc1=U12B/2，ΔQc2=U22B/2，通常近似为ΔQc1≈ΔQc2≈ΔQc/2，而ΔQc=BUN2，UN是线路的额定线电压。2)长线路的等值电路长线路是指长度超过300 km的架空线路和超过100 km的电缆线路。由于线路上均匀分布着阻抗和导纳，故线路各点的电压和电流是不相等的。取图4.25所示线路中一微段dx来讨论。有 * 图4.23　一般线路等值电路 图4.24　充电功率表示的 П型等值电路 * 图4.25　长线路上的电压、电流 * 将以上两式分别对x求导，得到式中,z1=r1+jx1为线路单位长度的阻抗；y1=g1+jb1为线路单位长度的导纳；  为输电线路的波阻抗； 为输电线路的传播系数。上面两式又可改写为 * 长线路方程式利用式(4.50)在已知末端状态的情况下，可计算沿线任意点的电压和电流。当x=l时，代入式(4.50)可得到线路始、末两端电压、电流的关系式 * 由式(4.51)可见，长线路两端口网络通用常数为它们仍满足A=D，AD-BC=1的关系。仿照式(4.42)也可写出：对照式(4.52)和式(4.53)，则有 * 图4.26　长线路П型等值电路 * 由此解得将式(4.54)改写为式中，Z和Y分别为全线路的阻抗值和导纳值。 * 将式(4.55)中的双曲函数展开成级数对不十分长的输电线路，这些级数收敛很快，可只取前两项代入式(4.55)得再用Z=r1l+jx1l，Y=g1l+