简单电网潮流计算

14.3简单电网的潮流计算4.3.1了解电压降落、电压损耗、功率损耗的定义4.3.2了解已知不同点的电压和功率情况下的潮流简单计算方法4.3.3了解输电线路中有功功率、无功功率的流向与功角、电压幅值的关系4.3.4了解输电线路的空载与负载运行特性考试大纲要求：2定义：电压降落是指线路首末两端电压的相量差。1U2UjXRjQP12I简单输电线路例：已知0220UUjQP求1UUjUUUQRPXjUQXPRUUjQPjXRUIjXRUU2222221221)()(4.3.1了解电压降落、电压损耗、功率损耗的定义3)()(22221UQRPXjUQXPRUUjUUUBDijjIXAijIRijI称为电压降落的纵分量U1U2UUdUj称为电压降落的横分量电压降落222222221)()()(UQRPXUQXPRUUUUUUUU21tan当输电线路不长，首末两端的相角差不大时，近似地有：UUU21相量图4.3.1了解电压降落、电压损耗、功率损耗的定义42221UQRPXjUQXPRUjUUU公式的运用注意两点：①功率和电压是对应同一端的值；②功率P、Q一定是流过阻抗R、X的功率值。1U2UjXRjQP12I4.3.1了解电压降落、电压损耗、功率损耗的定义5电压损耗是指线路首末两端电压的数值差，,它是一个标量。21UU电压偏移是指网络中某点的实际电压同该处的额定电压之差，用百分数表示。%100%1NNUUUU4.3.1了解电压降落、电压损耗、功率损耗的定义6阻抗上的功率损耗计算公式为：1U2UjXRjQP12IjXRlosslossjQPXUQPjRUQPjXRUQPjXRIS222222222222212)()()(222jXRUQPS4.3.1了解电压降落、电压损耗、功率损耗的定义72．变压器中的功率损耗计算变压器中的功率损耗包括有功功率损耗（也叫铜损、负载损耗）和无功功率损耗（也叫空载损耗，由铁损耗、磁滞损耗、涡流损耗组成）。可以直接利用制造厂给出的短路及空载试验数据求得。式中的、是变压器的短路损耗及短路电压百分值，、是空载损耗及空载电流百分值。022PPSSPPTGNckTRNTBNckTXSIQSSUQ100%100%02kP%kU0P%0I4.3.1了解电压降落、电压损耗、功率损耗的定义cS－－变压器上通过的计算视在功率．81开式网络潮流的计算方法2闭式网络潮流的计算方法4.3.2简单输电系统的潮流计算a）放射式b）干线式c）链式d）环式e）两端供电网络开式网络闭式网络9（一）已知同一端的功率和电压（通常已知末端功率和末端电压）（二）已知不同端的功率和电压（通常已知末端功率和首端电压）开式网络潮流的计算方法10（一）已知同一端的功率和电压计算思路：总结为从已知功率、电压端，利用前节公式由末端往首端齐头并进逐段求解功率和电压，计算过程如图所示。11例题：某110kV输电线路，长100km，kmr/21.0，kmx/409.0，kmSb/1074.26，线路末端功率10MW，95.0cos滞后，已知末端电压为110kV，试计算始端电压大小和相角，始端功率，并作相量图。12解答：)(2110021.0R；)(9.40100409.0X；)(1074.21001074.246SB02195.1895.0arccos；MWP102；MVarPQ289.3195.18tan10tan222；)(289.3102MVAjS13)(629.1101101074.221289.3102422'2MVAjjjSSSly电压降落的纵、横分量分别为：kVUXQRPU515.21109.40629.121102'2'22kVURQXPU407.311021629.19.40102'2'22始端电压为:kVUUUU57.112407.3)515.2110()()(22222221始端电压角度为：0222734.1515.2110407.3arctanarctanUUU14始端功率：MVAjjjjSSSSlyZ24.018.1057.1121074.221)9.4021(110629.110629.1101242222'2电压相量图15（一）已知同一端的功率和电压（通常已知末端功率和末端电压）（二）已知不同端的功率和电压（通常已知末端功率和首端电压）开式网络潮流的计算方法16（二）已知不同端的功率和电压计算思路：总结为“一来、二去”共两步来逼近需求解的网络功率和电压分布。“一来”即：假设全网电压均为线路额定电压，用已知功率端的功率和假设的额定电压由末端往首端推算功率；“二去”即：从已知电压的节点开始，用前一步推得的功率和已知电压节点的电压，由首端往末端推算电压。计算过程如图所示。17注意一点：由首端推末端电压的相量图如图所示。UUUUUU12212)(2U1UUUj（二）已知不同端的功率和电压18123z12z31z231231'z12z23z31SaSb2S3S'2Z2Z'3Z3ZZ~~~~二、环式网络中的功率分布：（力矩法的基本原理）191231'z12z23z31SaSb2S3S'2Z2Z'3Z3ZZ~~~~0)32()2(312312SSSazSSazSazZmZmSZZSZSzzzSzSzzSa~33~2~3~2~)(~2312312313123ZZmSZZSZSzzzSzSzzSbm''3'2312312121223~3~2~2~3~)(~20功率由两侧向其流动的节点称为功率分点。分为有功功率分点和无功功率分点lmlmSSa~~lmlSSbm'~~如果网络中所有线段单位长度的参数完全相同，则：21环形网络中电压降落和功率损耗：1.确定功率分点；2.由功率分点开始，分别由其两侧逐段向电源侧推算电压降落和功率损耗。问题一：有功功率分点和无功功率分点不一致，应该以哪个来计算?问题二：已知的是电源端电压而不是功率分点的电压，应按什么电压起算？224.3.3了解输电线路中有功功率、无功功率的流向与功角、电压幅值的关系1、由于高压输电线路的电阻远小于电抗，因而使得高压输电线路中有功功率的流向主要由两端节点电压的相位决定，有功功率是从电压相位超前的一端流向滞后的一端。相位差越大，则P越大。2、输电线路中无功功率的流向主要由两端节点电压的幅值决定，由幅值高的一端流向低的一端。幅值差越大，则Q越大。234.3.4了解输电线路的空载与负载运行特性1、输电线路的空载运行特性线路空载，则S2＝0，22'22222;2UBjSUBjSB2202222222222022221222)2(2UBXURUBjXUBUURUBjUXUBUUQRPXjUQXPRUUUURP因为B0，故U1U2。这说明输电线路空载时，线路末端的电压将高于始端电压，此称为末端电压升高现象。242、输电线路的负载运行特性1、输电线路的负载很轻时，称为轻载。在这种情况下，当负载电流小于线路电容电流，则也会出现末端电压升高现象。2、输电线路负载电流大于线路电容电流时，输电线路末端电压将低于首端电压，输电线路传输的最大功率主要与两端电压幅值的乘积成正比，而与线路的电抗成反比，即实际中还要考虑到导线发热和系统稳定性等其它因素，实际能传输的有功功率比它小得多。XUUP21max25实战题目：1、某支路的等值阻抗Z=R+jX，已知首端电压为U1（kV），送入的功率S1=P1+jQ1（MVA）,末端电压为U2（kV），流出的功率S2=P2+jQ2（MVA），则该阻抗元件的电压损耗的计算公式为（）。111UXQRP111URQXP122UXQRP222URQXPA.B.C.D.答案：A262.已知某一电力网络及其参数如图所示，求：（1）节点①送出的功率；（2）忽略电压降落的横分量，求节点③的电压。1S3U27解答：（1）此题为已知末端功率和首端电压的情况，先假设全网电压为额定电压，即110kV，由末端往首端推功率，求出1S。MVAjjSZ0132.000826.0)85(110242222MVAjjjSSSZ0132.200826.4)24()0132.000826.0(32'2MVAjjjSSS0132.600826.12)48()0132.200826.4(2'2'1MVAjjSZ1789.0089.0)126(1100132.600826.122221MVAjSSSZ192.6097.121'11(2)由（1）求得的功率和已知的U1电压由首端往末端推电压，求出U3。kVU288.111412192.66097.1212kVUUU7115.112288.11141212kVU3207.07115.11280132.2500826.423kVUUU3908.1123207.07115.1122323283、已知某条110kV线路在实际运行中，输出侧（节点②）输出的功率S2=P2+jQ2=20+j10MVA，电压，输入侧（节点①）的电压，则与的关系为（）。A.B.C.D.21102jeU11141jeU1212等于12滞后12超前12等于或超前答案：C4、已知某条110kV线路在实际运行中，输出侧（节点②）输出的功率S2=P2+jQ2=20+j10MVA，电压,输入侧（节点①）的电压,则两侧电压幅值U1和U2的关系是（）。A.U1=U2B.U1U2C.U1≤U2D.U1U2222jeUU111jeUU答案：D295、已知某条长80km的220kV线路，末端空载，则首端电压幅值U1与末端电压幅值U2之间的关系是（）。A.U2U1B.U2U1C.U2=U1D.U2≤U1答案：A6、有两条输电线路L1和L2，它们的阻抗值相同，L1额额定电压为110kV，L2的额定电压为220kV,则L1和L2所能输送的最大有功PL1max和PL2max的关系是（）。A.PL1max=PL2maxB.PL1maxPL2maxC.PL1maxPL2maxD.PL1max≥PL2max答案：B30历年真题：31[例题](05*).如图4－27所示系统中，已知220kV线路的参数为9.16R，1.83X，SB41079.5，当线路（220kV）两端开关都断开时，两端母线电压分别为242kV和220kV，开关A合上时，开关B断口两端的电压差为下列何值？A：22kVB：34.20kVC：27.95kVD：5.40kV图4－27：系统接线答案：C分析：参见式（4－37），RUBjXUBUU222122，将题目已知条件代入，可得9.161079.5211.831079.52124224242UjUU＝kVU95.2472故开关B断口两端的电压差为247.95－220＝27.95kV。32[例题](08*).变压器等值电路及参数如图4－19，已知末端电压kVU01122，末端负荷功率MVAjS20502，变压器的始端电压1U为：A：kV032.43.116B：kV05.424.112C：kV062.414.114D：kV032.13.