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1、问题的提出,第3章 简单电力系统的潮流计算,3-1 基本概念,潮流计算(Power flow,电力系统中(各节点)电压、(各支路)有 功功率和无功功率的稳态分布,计算目的,服务于电力系统的运行与规划设计,分析和评价电网运行的安全经济和可靠性,计算方法,人工手算：适用于简单系统,计算机：适用于所有简单和复杂系统,一、负荷功率的表示方法,j,0,3-1 基本概念,若负荷为容性，结果会怎样,二. 电压降落,电压降落,网络元件首末两端电压的相量差,又,一相阻抗,相电压,单相功率,代入,得,为相位角，也称功率角,和 分别称为电 压降落 的纵分量 和横分量,2. 若已知首端电压,及首端功率,，求末端电压,。

2、类似地，可得,且有,注意：此时,说明,若已知量为三相(单相、标么)复功率和线(相、标么)电压，则结果为线(相、标么)电压之差,线路较短时两端电压相角差一般不大，可近似认为,对于高压输电网，XR,即可忽略电压降落的横分量,交流线路功率传输与线路端电压的关系,3-1 基本概念,三. 电压损耗、电压偏移(衡量电压质量的指标,1. 电压损耗,两电压的有效值之差(代数差,用百分数表示,2. 电压偏移,实际电压与额定电压之差,用百分数表示,3-1 基本概念,四. 功率损耗,1. 电力线路的功率损耗,同理，若已知首 端 和 ，则有,末端,首端,说明：上述4个式子对三相系统仍成立； 式中 为同一点(侧)的值,。

3、例,已知,解,要求,需先从已知端求电压,即可求得,3-1 基本概念,四. 功率损耗,基本思路同电力线路,2. 变压器的功率损耗,可变损耗,励磁损耗(不变损耗,3-1 基本概念,五. 运算负荷功率和运算电源功率,相对于某节点,1. 运算负荷(功率,2. 运算(电源)功率,由该节点流出网络(负荷取用或损耗掉)的 等值功率；流出为正,由该节点注入网络(电源提供)的等值功 率；流入为正,某节点的运算负荷实际上等于负的该节点 的运算功率,第3章 简单电力系统的潮流计算,3-2 开式网络的潮流分布,电力系统的接线方式：开式、环形、两端供电网 开式网络是电力网中结构最简单的一种，网络中任何一个负荷点都只能由。

4、一个方向获取电能。 开式网络分为：统一电压等级的开式网络和多级电压开式网络,一. 同一电压等级开式网的计算,1. 计算网络元件的参数,用有名值或标幺值表示元件参数,作出等值电路,本节计算的核心基础,2. 潮流计算,其中,利用电力线路和变压器功率损耗及压降公式直接计算,1) 已知 ，求,功率,电压,功率,电压,以上是针对已知末端参数求首端的情况， 实际上是电压、功率交替求解的过程；对于已 知首端参数求末端，同理可求解,2) 已知末端 、首端 及 ，求,由末端向首端逐段计算功率,注意：计算功率损耗时，公式中的电压均由额 定电压 代替，即,由此将问题转化为：已知 的潮流计算,一定注意,a.反推功率,。

5、b.正推电压,以上两步骤只是完成第一轮的计算，为提高精度，可重复以上步骤，且在计算功率损耗时需利用前一轮b步骤求得的节点电压值,总结,说明,对于地方性开式网(35kV,20km,忽略网络元件的并联导纳支路,忽略电压降落的横分量U,忽略网络的功率损耗,公式中用额定电压代替实际电压,3-2 开式网络的潮流分布,二. 多电压等级开式网的潮流计算,方法一：将ZT、L2的参数均归算至L1侧,化简,反推功率：遇到未知电压时，用ULN1代替,正推电压,最后,方法二：将ZT归算至L1侧,若已知首端电压、末端功率，求潮流分布，则可,化简：令,运算负荷,则问题转化为,作为已知的潮流问题,反推功率,正推电压,第3章。

6、 简单电力系统的潮流计算,3-3 简单闭式网的潮流计算,3-3 简单闭式网的潮流计算,一. 两端供电网,计算步骤,1. 计算各元件有名值(标幺值)参数,2. 作简化的等值电路(求负荷节点的运算负 荷、电源节点的运算功率,3. 求网络功率的初分布,不计网络功率损耗,全网均为额定电压(,不计网络功率损耗,全网均为额定电压,列KVL(设未知变量为,将,代入上式整理得,将,两端供电网中电源功率由两部分组成,同理,供载功率,循环功率(大小取决于 两电源向量差和网络总阻 抗,验算,若相等则进而求,4. 由初分布确定网络的功率分点,功率分点：网络当中功率的汇集点，用表示,5. 从功率分点将网络打开成两独立开。

7、式网，将功率分点处的运算负荷视情况分至两开式网末端,注：以上各步骤均未计及功率损耗,问题一：为什么能从功率分点打开网络,2)沿功率流向，功率分点电压最低，电磁联 系最薄弱,问题二：有功分点、无功分点是否总是统一,以以下网络的初分布情况为例,有功分点,无功分点,问题三：如果像上述情况，两个分点不统一， 怎么办,答,选择从无功分点打开网络,对于(超)高压网络， ， 决定 压降的大小，有 ，无功功率Q 引起的 变化大，网络中无功的流动对压降 起着决定性作用。一般地，无功分点是网络 中电压最低点，即是电磁联系最薄弱的地方,6. 重新计及功率损耗，求两个已知末端功率和 首端电压的开式网的潮流(其中未知电。

8、压由 线路额定电压代替,说明： 实际电力网中多半是均一网络(各线段电 阻与电抗的比值相等，或者各线段单位长度参 数相同,对于均一网，可用各线段的实际长度代替各段阻抗，来求取网络功率初分布，从而大大简化计算(力矩法,假设三段线路长度分别是 ，分布参 数为 ，则有,二. 多电压等级闭式网的潮流计算,难点,1. 两台变压器并联时的功率分布(升压变,求,B为高压侧,若将 归算至高压侧,则问题可转化为,已知,求,若,从A点打开网络,得到一个两端供电网,不计功率损耗的功率初分布,式中， 为变压器高 压侧线路的额定电压,验算,记,为环路电势,则循环功率,其方向同环路电势,产生循环功率的原因,单一环网中变压器。

9、变比不匹配(,的求解,a. 去掉所有负荷(使系统空载,b. 选取 的方向,c. 在基本级取一个断口,d. 从已知电压的节点开始，经过变压器，推算 断口两侧电压,确定功率分点，打开成两独立开式网,则问题转化为,已知：首端,末端,求：潮流分布,反推功率时用 来计算。,要重新计及功率损耗,2. 多电压等级闭式网潮流计算的步骤,计算元件参数，归算至统一电压等级下,绘制简化的等值电路(求各负荷节点的运算负荷、各电源节点的运算功率,求变压器变比匹配时网络供给实际负荷时的供载功率,求变压器变比不匹配时不计负荷情况下网络中的循环功率,将、中的功率进行叠加(注意循环功率方向)，得到功率初分布,确定功率分点，从该点打开网络成两独立开式网,重新计及功率损耗，求两独立网的潮流分布,例,问题,将220kV线路阻抗Z归算至110kV侧时,顺时针,逆时针,沿不同方向进行归算时，结果不一样,原因：变压器变比不匹配,解决：采用近似法,说明： 在电力系统运行中，往往可以通过上述原理主动改变系统的功率分布，例如当环网中的功率分布在经济上不太合理时，可以调整变压器变比产生某一指定方向的循环功率来改善功率分布。