7.电压降落和功率损耗(新)解析

第三章简单电力系统的潮流计算电力系统稳态运行状况也称正常运行状况，其分析、计算的重点是电压、电流和功率的分布，即潮流分布，且主要是研究电压与功率的分布。电力系统潮流计算是电力系统稳态分析的主要方法，是分析中使用最广泛、最基本和最重要的一项计算，通过计算可以对系统运行方式的合理性、经济性、安全性和可靠性进行分析和评价，并据此提出改进措施。本章主要内容：•网络元件中的电压降落和功率损耗•开式网络的潮流分布计算•闭式网络的潮流分布计算第一节电力网的功率损耗元件中的功率损耗有功功率损耗无功功率损耗电流通过串连电阻或并联电导在节电电压作用下电流通过串连电抗或并联电纳在节电电压作用下一、功率的表示方法三相视在功率为22222233UQPIQPUISjQPUIjUISsin3cos3用线电压表示的三相负荷功率为QjPXUQPjRUQPjXRUQPjXRISSS222222222222222222221)()(3二、电力网的功率损耗1、电力线路的功率损耗1U2UIjXR2CjQ11jQP22jQP1CjQ(1)已知末端的电压U2、功率S2=P2+jQ2求线路阻抗上的功率损耗SSS21QjPXUQPjRUQPSSS21212121212121注意：在计算功率损耗时，功率和电压必须是串联阻抗支路同一侧的值。（2）已知首端的电压U1、功率S1=P1+jQ1，求线路阻抗上的功率损耗SSS122、变压器的功率损耗TTjXR00QjP1UI2UTTjQP该三相双绕组变压器中的功率损耗为：TTTTTTTTTQjPQjPXUQPjRUQPQjPjXRIS)()()()(30021212122220020220222202202222QXUSQXUQPQPRUSPRUQPPTTTTTTTTTTTT三、运算负荷和运算功率1、运算负荷：变压器的等值负荷+该节点所连电力线路的导纳中的功率。S2S1S1′SSSPSY2A211A2S22.运算功率：发电机输出功率-机端负荷-变压器的功率损耗-该节点所连电力线路的导纳中的功率。S2S1SLDSSSPSY212S1SLDG12S2S′2四、电能损耗的计算RTUQPPTA222第二节电力网的电压计算一、电压计算1、电压降落:电力网中任意两点之间电压的相量差UjUUUUd2112ΔU12为dU12在实轴上的投影，称为电压降落的纵分量；δU12为dU12在虚轴上的投影，称为电压降落的横分量。1U2UI12UdUU12URIXIj2、电压损耗:电力网中任意两点之间电压的代数差1U2UI12UdUU12URIXIj12U3、电压偏移:电力网中某点实际电压与额定电压的代数差，用额定电压的百分数表示。100%NNUUUm4、电压降落的两种计算方法在电力系统分析中是用功率代替电流进行计算、分析（1）已知末端电压、功率求首端电压和电压降落22222221URQXPUUXQRPUUjUUUUdΔU——电压降落的纵分量；δU——电压降落的横分量2221)(UUUU2221UjUUU功角δ=tg-1(δU2/(U2+ΔU2))UdUUjUUURQXPjUXQRPUU111111111112212112)()(UUUU1111UUUtg计算电压降落的通用公式UQRPXUUQXPRU注意事项：•在计算电压降落时，其功率与电压必须是同一侧的数值；在同一节点有多条支路时，使用的功率值必须是通过所求电压降落的支路元件中的功率。•对于感性负荷Q以正值代入，对于容性负荷Q应以负值代入。因此，当负荷为容性时，ΔU可能为负值，则末端电压U2可能大于始端电压。•在高压输电线路中，如果负荷端为空载，则线路中的实际负荷就是线路末端容性导纳的充电功率，这时的Q值为负值，就会出现末端电压值高于始端电压值的情况。UQRPXUUQXPRU高压输电系统中，往往元件的参数XR，可认为R=0QXUUPXUU电力系统中的一个重要慨念：在高压输电系统中，元件两端电压的大小之差主要取决于无功功率，而两端电压的相角之差主要取决于有功功率。简化计算：二、电力网环节中功率的流动方向近似认为高压网R=0,由相量关系可得知：222221111sincosUXPjUXQUjUUUU0)()cos(sin2212212212XUUUXUUUQXUUP0)()cos(sin2212212212XUUUXUUUQXUUP当U1超前U2时，sinδ0，P20，有功功率是从电压超前的一端输向电压滞后的一端。当U1U2时，Q20，感性无功功率是从电压高的一端输向电压低的一端。例：SFL1-31500/11O,变比110/11KV,其参数归算到110KV侧：始端电压108KV，输入功率20＋15MVA。求变压器末端电压和输出功率662.32;40.32.571018.210TTTTRXGSBS练习：110KV架空线路，长150km，型号LGJ－120，三相导线几何平均距离5m，末端负荷30＋j15MVA,末端电压106KV，求首端电压。