電力系統分析ppt(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 電壓級歸算 ? 將網絡各元件阻抗、導納以及網絡中各點電壓、電流的有名值都歸算到基本級，然后除以與基本級相對應的阻抗、導納、電壓和電流的基準值。 ? 將未經歸算的各元件阻抗、導納以及網絡中各點電壓、電流的有名值除以由基本級歸算到這些量所在電壓級的阻抗、導納、電壓和電流的基準值。 50 3. 等值變壓器模型 ? 優點： 這種模型可以體現電壓變換，在多電壓等級網絡計算中，可以不必進行參數和變量的歸算 ? 等值變壓器模型推導： Z1 U1 k : 1 ZT U2 Z2 I1 U1/ k I2 Z1 YT/ k Z2 YT(1 k ) / k2 YT(k 1 ) / k kkYkZkykkYkZkykYkZyyZUkZUIkZUkZUIkIIZIUkUTTTTTTTTTTT11111/,/202102112212221121221??????????????????根據雙端口原理：???????????51 ? 電力網絡中應用等值變壓器模型的計算步驟： 1) 有名制、線路參數都未經歸算，變壓器參數則歸在低壓側。 2) 有名制、線路參數和變壓器參數都已按選定的變比歸算到高壓側。 3) 標幺制、線路和變壓器參數都已按選定的基準電壓折算為標幺值。 52 一些常用概念 1. 實際變比 k k=UI/UII UI、 UII :分別為與變壓器高、低壓繞組實際匝數相對應的電壓。 2. 標準變比 ? 有名制：歸算參數時所取的變比 ? 標幺制：歸算參數時所取各基準電壓之比 3. 非標準變比 k* k*= UIIN UI /UII UIN 53 ? 制定電力網絡等值電路模型的方法分兩大類： 1) 有名制 2) 標幺制 ? 對于多電壓級網絡，因采用變壓器模型不同分兩大類： 1） 應用等值電路模型時，所有參數和變量都要作電壓級歸算 2） 應用等值變壓器模型時，所有參數和變量可不進行歸算 4. 電力網絡的數學模型 54 第三章 簡單電力網絡的潮流計算和分析 1. 電力線路和變壓器的運行狀況的計算和分析 2. 簡單電力網絡的潮流分布和控制 55 電力網絡特性計算所需的原始數據： ?用戶變電所的負荷功率及其容量 ?電源的供電電壓和樞紐變電所的母線電壓 ?繪制等值電路所需的各元件參數和相互之間的關聯、關系等等 56 第一節 電力線路和變壓器運行狀況的計算和分析 一 . 電力線路運行狀況的計算和分析 1. 電力線路功率的計算 已知條件為：末端電壓 U2，末端功率 S2=P2+jQ2，以及線路參數。求解的是線路中的功率損耗和始端電壓和功率。 解過程：從末端向始端推導。 1） 1~S 1 2 2~S Z 1U? 1~YS? Y / 2 Y / 2 2~YS? 2U ? 2222222*22 2121 2yyyQjPj B UGUUUYS?????????????? ??57 2) 阻抗支路末端功率 3) 阻抗支路中損耗的功率 4) 阻抗支路始端功率 5) 始端導納支路的功率 ? ? ? ? 39。239。222222239。2 jQPQjPjQPSSS yyy ???????????? ? ZZz QjPXUUPjRUUPjXRUUPZUSS ?????????????????????22239。2239。222239。2239。222239。2239。22239。2? ? ? ? 39。139。139。239。239。239。1 jQPQjPjQPSSS ZZZ ???????????1121211*11 21212 yyy QjPj B UGUUUYS ?????????????? ??58 6) 始端功率 2. 電力線路電壓的計算 同樣的問題 其幅值為： ? ? ? ? 111139。139。1139。11 jQPQjPjQPSSS yyY ???????????? ?? ? UjUUURQXPjUXQRPUjXRUjQPUZUSUU????????????? ?????????? ?????????????????2239。239。2239。239。22239。239。22*239。221 ? ? ? ? 2221 UUUU ?????59 相角為： 簡化為： 3. 從始端向末端推導 已知條件為：始端電壓 U1，始端功率 S1=P1+jQ1，以及線路參數。求解的是線路中的功率損耗和末端電壓和功率。 UUUtg????21 ??? ? ? ?2221 2 UUUUU ?????60 功率的求取與上相同 電壓的求取應注意符號 4. 電壓質量指標 1) 電壓降落： 指線路始末兩端電壓的相量差。為相量。 2) 電壓損耗： 指線路始末兩端電壓的數值差。為數值。標量以百分值表示： ? ?? ? ? ?39。1139。1239。239。12139。139。139。1139。139。139。139。39。112,UUUtgUUUUURQXPUUXQRPUUjUUU?????????????????? ?????100% 21 ???NUUU電壓損耗61 3) 電壓偏移： 指線路始端或末端電壓與線路額定電壓的數值差。為數值。標量以百分值表示： 4) 電壓調整： 指線路末端空載與負載時電壓的數值差。為數值。標量以百分值表示： 1 0 0%1 0 0%21??????NNNNUUUUUU末端電壓偏移始端電壓偏移1 0 0%20220 ???UUU電壓調整62 5. 電力線路上的電能損耗 1) 最大負荷利用小時數 Tmax： 指一年中負荷消費的電能W除以一年中的最大負荷 Pmax，即： 2) 年負荷率： 一年中負荷消費的電能 W除以一年中的最大負荷 Pmax與 8760h的乘積，即： 3) 年負荷損耗率： 全年電能損耗除以最大負荷時的功率損耗與 8760h的乘積，即： m a xm a x / PWT ?? ? 8 7 6 08 7 6 08 7 6 0/ m a xm a xm a xm a xm a xTPTPPW ???年負荷率）（年負荷損耗率 m a x8 7 6 0/ PW z ???63 4) 最大負荷損耗時間： 全年電能損耗除以功率損耗，即： 求取線路全年電能損耗的方法有以下兩個： ? 根據最大負荷損耗率計算： ? 根據最大負荷損耗時間計算： m a xm a x / PW z ????8 7 6 0m a x ????? （年負荷損耗率）PW zm a xm a x ????? PW z64 6. 電能經濟指標 1) 輸電效率： 指線路末端輸出有功功率與線路始端輸入有功功率的比值，以百分數表示： 2) 線損率或網損率： 線路上損耗的電能與線路始端輸入的電能的比值 %100%12 ??PP輸電效率%1 0 0%1 0 0%11????????zzzWWWWW線損率65 7. 電力線路運行狀況的分析 1) 空載：末端電壓可能高于始端，即產生電壓過高現象。 2) 有載：與發電機極限圖相類似。 66 二 . 變壓器運行狀況的計算和分析 1. 變壓器中的電壓降落、功率損耗和電能損耗 用變壓器的 型電路 1) 功率 a. 變壓器阻抗支路中損耗 的功率 ? S 1 S ’ 1 S ’ 2 =S 2 Z T U 1 △ S yT Y T U 2 ? ?ZTZTTTTTTZTQjPXUQPjRUQPjXRUQPZUSS????????????????? ???????????? 22239。2239。222239。2239。222239。2239。22239。267 b. 變壓器勵磁支路損耗的功率 c. 變壓器始端功率 2) 電壓降落 （為變壓器阻抗中電壓降落的縱、橫分量） 注意： 變壓器勵磁支路的無功功率與線路導納支路的 無功功率符號相反 ? ? ? ? YTYTTTTTTYT QjPUjBUGUjBGUUYS ?????????? 2121211*1 ??YTZT SSSS ????? 21239。239。2239。239。2 ,URQXPUUXQRPU TTTTTT????? ?68 3) 電能損耗 a. 與線路中的電能損耗相同（電阻中的損耗，即銅耗部分） b. 電導中的損耗，即鐵耗部分，近似取變壓器空載損耗 P0與變壓器運行小時數的乘積，變壓器運行小時數等于 8760h減去因檢修等而退出運行的小時數。 4) 根據制造廠提供的試驗數據計算其功率損耗 2210221022239。22222239。22100%,1000)1(100%,1000NNYTNYTNNKZTNNKZTUUSIQUUPPSUSUUQSUSUPP???????? 還可對應下標為69 進一步簡化： 要注意單位間的換算。 1 0 0%,1 0 0 01 0 0%,1 0 0 01 0 0%,1 0 0 000221221222222NYTYTNNKZTNKZTNNKZTNKZTSIQPPSSSUQSSPPSSSUQSSPP????