电压降落和功率损耗 新
电力系统分析第二章-新
•★ 一般情况下，功率分点总是该网络的最低电压点； •★ 当有功分点和无功分点不一致时，常常在无功分点解开网络 。
•2.3 电力网络的潮流分布计算
• 3）网络的分解和潮流计算• ：设节点3为无功功率分点，则
•设全网都为额定电压UN，从无功分点3开始，以
为
•推算始端，分别向1和1′方向推算：一去过程计算功率分布；
•阻抗Z12中功率损耗 •节点1的电压 •导纳支路Y10功率损耗：
•结果：电源处母线电压为 •输入功率为
•2.3 电力网络的潮流分布计算
•3、已知不同节点的电压和功率时，循环往返推算潮流分布：
•1）若已知
，记为
•，假设节点4电压为 ；
•2）根据
，按照将电压和功率由已知节点向未知节点
• 逐段交替递推的方法，可得
•2.3 电力网络的潮流分布计算
•
•第二步：用回路电流法求解等值简单环网
•循环功率SC
同理
•与回路电压为0 的环网相比,不同 在于循环功率SC •的出现。
•2.3 电力网络的潮流分布计算
•3、闭式网络的分解及潮流分布计算（以简单单一环网为例）： • 1）基本思路
• a. 求得网络功率分布后，确定其功率分点以及流向功率分点的
•
的比值，常以百分数表示：
• 线损率或网损率：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
•
线路上损耗的电能与线路始端输入的电能的比值。
•二、变压器中电能损耗：
• 包括电阻中的铜耗和电导中铁耗两部分。
•2.3 电力网络的潮流分布计算
•一、简单开式网络潮流分布计算:
•1、基本步骤： •① 由已知电气接线 • 图作出等值电路； •② 简化等值电路； •③ 用逐段推算法从 • 一端向另一端逐 • 个元件地确定电 • 压和功率传输。
电力系统潮流计算
3.2.1 节点电压方程与节点导纳矩阵和阻抗矩阵
将节点电压法应用于电力系统潮流计算，变量为节点电压与节
点注入电流。通常以大地作为电压幅值的参考（U0 = 0），以
系统中某一指定母线的电压角度作为电压相角的参考，以支路
导纳作为电力网的参数进行计算。节点注入电流规定为流向网
络为正，流出为负。
Pmax P
表征年有功负荷曲线特点的两个指标
0
年最大负荷利用小时数 Tmax
t Tmax 8760
根据年负荷曲线，可求得全年所需电能：
8760
A 0
Pdt MWh
定义年最大负荷（最大值 Pmax）利用小时： Tmax
A Pmax
h
Tmax 越大，负荷曲线越平坦
负荷曲线为一水平线时， Tmax 达到最大值8760 (h)
2
1 ZT1
2
Zl
T2
34
3
ZT2 4
YT3
Yl /2
YT2
已知末端功率和电压， 计算网上潮流分布。
1 ZT1 2 Zl
3 ZT2 4
已知始端功率和电压， 计算网上潮流分布。
Y20
Y30
已知末端功率和始端电 压，计算网上的潮流。
不管哪种情况，先作等值电路
3.1.3 辐射形网络的分析计算
1）已知末端功率、电压 利用前面的方法，从末端逐级 往上推算，直至求得各要求的量。
Pm(t)
损耗称年电能损耗，是电网运行经
济性的指标。
Pmi
1）年电能损耗的准确计算方法
已知各负荷的年有功和无功负荷曲线 时，理论上可准确计算年电能损耗。
8760小时分为 n 段，第 i 时段时间为 Dti (h)，全网功率损耗为DPi (MW)，则 全网年电能损耗为
电力系统教学 3 简单电力网络潮流的分析与计算
L1
1 S~ 1
L2
T
2
~ S2
整P理2 课件jQ2
RL1 j BL1
2
jX L1 j BL1 2
1 j QyL2 2 ~ S1
j QyL1 2
等值负荷
RL2 j BL2
2
jX L2 j BL2 2
RL1
j BL1 2
由于母线电压在额定电 压附近，因此，线路对 地电容所消耗的功率近
似固定
RL1
S~1 U1
1
则：首端电压为
Y 2
U1 U2
3IZZ U 2
3(
S
' 2
)* Z
3U 2
电压降落 纵分量
U 2
( P2'
j
Q
' 2
)* ( R
U2
jX )
(U 2
P2' R
Q
' 2
X
U2
)
j ( P2' X
Q
' 2
R
)
U2
(U 2 U ) j ( U )
即： U1 (U2U)2(U)2
Sy1
Y2)*U12
1 2
(G
jB)U12
1 2
GU12
j
1 2
BU12
Py1 jQy1
整理课件
无功功率损耗为负 值，意味着发出无
功功率
III.电力线路中的功率损耗计算
流出线路阻抗支路功率
S2' S2 Sy2 流入线路阻抗支路功率
S1' S2' SZ
流入线路的功率
110/10.5
整理课件
电压降落及电压损失的定义
电压降落及电压损失的定义1.引言1.1 概述概述在电力系统中，电压降落和电压损失是两个重要的电学概念。
电压降落是指电流通过导线或电路元件时，电压在导线中的逐渐减小的情况。
而电压损失则是指在电力传输过程中，由于电流通过电线产生的电阻导致的电能损失。
电压降落和电压损失是不可避免的，它们会对电力系统的运行和设备的性能产生影响。
当电流通过导线时，导线的电阻会导致电压的降低，因此电压在电力系统中传输的距离越远，电压降落也会越大。
而电压损失则是由于电流通过电阻产生的热量，导致电能的损失。
电能的损失不仅会浪费能源，还会导致线路的损坏和设备的性能下降。
了解电压降落和电压损失的定义对于电力系统的设计和运行非常重要。
在电力系统的设计过程中，需要通过合理的线路规划和优化来减少电压降落和电压损失。
同时，及时检测和修复线路中存在的问题，也是减少电压损失的有效方法之一。
本文将从电压降落和电压损失的定义出发，探讨它们对电力系统的影响，并提出减少电压损失的方法。
通过深入理解电压降落和电压损失，电力系统的设计和运行将更加高效和可靠。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将首先进行引言，概述电压降落及电压损失的重要性和影响。
接着，正文部分将分为两个小节，分别定义电压降落和电压损失。
在定义的基础上，我们将详细讨论电压降落和电压损失对电力系统的影响和重要性。
结论部分将总结电压降落的影响，并探讨一些减少电压损失的方法。
通过本文的阐述，读者将对电压降落及电压损失有更深入的理解，并能够应用相关的措施来解决电力系统中的问题。
1.3 目的本文旨在探讨和解释电压降落及电压损失的定义。
电压降落是指在电流通过导线、电缆或其他电气系统的过程中，电压从输入端到输出端的降低程度。
而电压损失则是指在电气系统中由于电阻、电感、电容等元件的存在，导致电压在传输过程中被消耗或耗散的情况。
理解和定义电压降落及电压损失对于电气工程师、电路设计师和相关领域的专业人士来说至关重要。
5电力网络的功率和电压分布计算
% S1
% ∆S yT
Z Z Z
% S′ 1 & I′
1
& & % I z ,dV,∆S Z
R jX
% S′ 2 & I′ 2
% S2 & & V2 I2
jB/2
jB/2
% & I y1 , ∆S y1
% & I y2 ,∆S y2
S′ ′ (P2 )2 + (Q′ )2 2 2 ∆PZ = R = R 2 V2 V2 S′ ′ (P2 )2 + (Q′ )2 2 2 ∆Q Z = X = X 2 V2 V2
5.1 网络元件的电压降落和功率损耗 5.1.3 变压器的电压降落与功率损耗
(1) 变压器的电压降落：计算原理与方法 同于线路电压降落计算 变压器的电压降落： & dVT & % (2) 变压器的功率损耗： 变压器的功率损耗： V1 S′ 1
& V2
阻抗损耗： ① 阻抗损耗 ：
S % ∆S ZT = 2 ( R T + jXT ) V2
GT -jBT
RT j2
感性， 负载损耗 ∝ S /V 感性，
2
2
% 近似， 近似，令 V1≈V2≈VN ： ∆S ZT ≈ [∆PS / 1000+j( VS % / 100)S NT ](S 2 /S NT )2
电力系统分析(下)考试复习资料(完整版)
电力系统分析（下）复习题10-1 网络元件的电压降落和功率损耗1.电压降落纵分量和横分量的计算公式（分两种情况，见图10-2，掌握计算，画相量图）；✓ 答：电压降落纵分量222sin cos ϕϕXI RI V +=∆；横分量222sincos δϕϕRI XI V -=以电压相量2V 作参考轴，⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+=∆2222""δ""V RQ X P V V X Q R P V ，222221)δ()(V V V V +∆+=以电压相量1V 作参考轴，⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧'-'='+'=∆1111δV RQ X P V V X Q R P V ，212112)δ()(V V V V +∆-=✓ 2.电压降落、电压损耗、电压偏移的定义有所不同答：网络元件的电压降落是指元件首末端两点电压的相量差，即12()V V R jX I -=+；把两点间电压绝对值之差称为电压损耗，用V ∆表示，12V V V ∆=-；电压偏移是指网络中某点的实际电压同网络该处的额定电压之差，可以用KV 表示，也可以用额定电压的百分数表示。
若某点的实际电压为V ，该处的额定电压为N V ，则用百分数表示的电压偏移为，电压偏移（%）100NNV V V -=⨯ ✓ 3.电压降落公式的分析（为何有功和相角密切相关，无功和电压密切相关？）；答：从电压降落的公式可见，不论从元件的哪一端计算，电压降落的纵、横分量计算公式的结构都是一样的，元件两端的电压幅值差主要由电压降落的纵分量决定，电压的相角差则由横分量确定。
高压输电线的参数中，电抗要比电阻大得多，作为极端情况，令R=0，便得/V QX V ∆=，/V PX V δ=，上式说明，在纯电抗元件中，电压降落的纵分量是因传送无功功率而产生，电压降落的横分量则因传送有功功率产生。
换句话说，元件两端存在电压幅值差是传送无功功率的条件，存在电压相角差则是传送有功功率的条件。
电力网的电压降落和功率损耗
3.1 电力网的电压降落和功率损耗
3.2 简单辐射网络和闭式网络的潮流
估算方法
复功率的符号说明
~ I 3UI( ) S 3U u i
S (cos j sin ) P jQ
有功功率与视在功率的比值称为功率因数。 无功功率为正--------电流滞后--------感性负荷 无功功率为负--------电流超前--------容性负荷
3.1 电力网的电压降落和功率损耗
一、线路电压降落和功率损耗
已知条件：末端电压U2，末端功率S2=P2+jQ2， 以及线路参数。 求解：线路中的功率损耗和始端电压和功率。
上述方法要用到复数乘除运算
3.1 电力网的电压降落和功率损耗
一、线路电压降落和功率损耗
已知条件：末端电压U2，末端功率S2=P2+jQ2， 以及线路参数。 求解：线路中的功率损耗和始端电压和功率。
' S1
~
始端导纳支路功率
S y1
~
1 1 Y 2 2 U1 U1 GU1 jBU1 Py1 jQ y1 2 2 2
*
始端功率
S1
~
~ ' S1 SY 1
~
' ' P jQ 1 1 Py1 jQ y1 P 1 jQ 1
P2 R Q2 X U1 U 2 U 2 U 2 U2
已知始端功率和电压时的求法类似于上述推导，注意正方向。 上述计算可用于标幺制，也可用于有名值。
这就是电力线路功率、电压计算的全部内容。所有计算都 避免了复数乘除。
二、线路电压质量指标
电力网的电压降落与功率损耗(ppt 63页)
线路、变压器。
2020/10/3
9
二、功率分布和功率损耗
I
Sˆ Uˆ
S~
U ˆI
1、输电线路的功率损耗
••
U 1 I1,S1
S'
•
R jX S " I 2
•
U2,S2
S ~PjQ
共轭
jB/2 jB/2
U ˆIU (Y ˆU ˆ） U2Y ˆ
图3-3 线路的等值电路
•
U 1U 2( U 1j U 1)
电压降落纵分量：
1
U2RI2cos2 XI2sin2
2
(P2RQ2X)/U2
电压降落横分量
1
U2 I2XCos2 I2RSin2
2
(P2XQ2R)/U2
U 1
2
••
•
U2
•
I1 I2 I
I2R
I2 X
U 2
U 2
求首端电压
•1•
U1U2ΔU2 jδδ2
•2
U1U2
1
•
U2
• 线路功率与电压的关系
• ••
I1 I2 I
高压输电线路 X>>R
U QX/ U
U PX/ U
• 无功流动方向与电压高低有关；
• 有功流动方向与电压相位差有关。
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8
2.电压损耗(kV)
U1U2 U (PRQX)/U
•
U1
• U2
G
3.电压偏移
电压偏 % ） U 移 UN （ 10% 0 UN
3U
P2 Q2 QL U2 X
11
5电力网络的功率和电压分布计算
% S′ 1 & I′
1
& & % I z ,dV,∆S Z
R jX
% S′ 2 & I′ 2
% S2 & & V2 I2
jB/2
jB/2
% & I y1 , ∆S y1
% & I y2 ,∆S y2
S′ ′ (P2 )2 + (Q′ )2 2 2 ∆PZ = R = R 2 V2 V2 S′ ′ (P2 )2 + (Q′ )2 2 2 ∆Q Z = X = X 2 V2 V2
2 1
2 与负载功率无关； 感性， 感性，空载损耗∝ V ，与负载功率无关；近似恒定
当 V=VN： ∆Sy T =
∆P0 I% + j 0 SNT 1000SNT 100
空载试验损耗
第五章 电力网络的功率和电压分布计算
5.1 网络元件的电压降落和功率损耗 5.1.3 变压器 的 电压降落 与 功率损耗
2
2
S′ (P1′)2 + (Q′ )2 1 1 ∆PZ = R = R 2 V1 V1 S′ (P1′ )2 + (Q′ )2 1 1 ∆Q Z = X = X 2 V1 V1 % & ˆ & ∆S = 3(I′ Z)I′ = 3ZI′2
Z 1 1 1
第五章 电力网络的功率和电压分布计算
5.1 网络元件的电压降落和功率损耗 5.1.2 线路的功率损耗 (5) 线路首、末端的功率与电压平衡关系 线路首、
A) 已知
% V2 、 2 = P2 + jQ 2 S
% ∆S y2 ≈ j∆Q B2 = -jV22 Bl / 2 2 % % % S′ = S 2 + j∆Q B 2 = S 2 - jV2 B l / 2 2 2 % ∆S Z = ( S′ / V2 ) (R + jX) 2 % % % S′ = S′ + ∆S Z 1 2 % ∆S y1 ≈ j∆Q B1 = -jV12 Bl / 2 S = S′ + j∆Q = S′ - jV 2 B / 2 % % % l 1 B1 1 1 1
输电线路电压降落和功率损耗ppt课件
输电线路：采用π型等值电路，两端具有等值电纳。
S'
V1 S1 I1 I R
jB/2
jx S'' V2 S2SLD
I2
jB/2
I
S V2
S V1
I2
P2 Q2 V22
P2 Q2 V12
线路
or
电容
SL＝PL
+
jQL
=
I 2(R
+
jX )
=
P''2 +Q''2 V22
(R +
jX )
P'2 Q'2
当输电线路不长，首末两端的 相角差不大V时1 B，近AG似≈AD有：
δ
A
O
V2
DG
•
百分数表示：V % V1 V2 100 VN
7
• 电压偏移：网络中某点的实际电压同 该处的额定电压之差称为电压偏移
V V VN
•
百分数表示：V
(%)
V
VN VN
100 %
电压实际高低对用户产生影响，而电压相位对用户 没有影响。电压损耗和电压偏移反映电力系统电能质 量的重要指标。
SL V12 (R jX )
QB1
1 2
BV12
QB2
1 2
BV22
电容消耗无功功率（充电功率）,容性,为负值。
ΔQ∝V2，与负荷无直接关系。 11
RI
D
SLD：负荷一相功率
ΔV2(AD)——电压降落的纵分量
相量图
δV2(DB)——电压降落的横分量
2
（1）以V2做为参考相量，已知İ和φ2
V1 B
第三章 简电力网络的计算和分析新
第三章 简单电力网络的计算和分析本章阐述的是电力系统正常运行状况的分析和计算，重点在电压、电流、功率的分布，即潮流分布（power flow ，load flow ），我们关心的主要是节点电压，支路功率。
第一节 电力线路运行状况的分析与计算电流或功率从电源向负荷沿电力网流动时，在电力网元件上将产生功率损耗和电压降落。
要了解整个电力系统的潮流分布，必然要进行电力网元件上的功率损耗和电压降落的计算。
一、 电力线路运行状况的计算1、电力线路上的功率损耗和电压降落也可运用欧姆定律等，但需要复数运算，手算时尽量避免复数运算。
电力线路的π型等值电路如图3-1所示，若已知线路参数和末端电压2U •、功率2S •，求始端的电压1U •和功率1S •。
因为这种电路较简单，可以运用基本的电路关系式写出有关的计算公式。
（以单相电路分析，结果推广到三相，采用复功率的计算式）图3-1中，设末端电压(相电压)0220U U •=∠，末端功率(单相功率)222S P jQ •=+，则末端导纳支路的功率损耗2y S •∆为22222()()222yY G B S U U U j *••*∆==-2222221122y y GU jBU P j Q =-=∆-∆ (3-1) 阻抗支路末端的功率2S •'为 2222222()()y y y S S S P jQ P j Q •••'=+∆=++∆-∆222222()()y y P j P j Q Q P jQ ''=+∆+-∆=+ 阻抗支路中损耗的功率Z S •∆为222222222()()Z S P Q S Z R jX U U ••'''+∆==+ 222222222222Z Z P Q P Q R j X P j Q U U ''''++=+=∆+∆ (3-2) 阻抗支路始端的功率1S •'为1222()()Z Z Z S S S P jQ P j Q •••''''=+∆=++∆+∆2211()()Z Z P j P j Q Q P jQ ''''=+∆++∆=+始端导纳支路的功率yl S •∆为2111()()222ylY G BS U U U j *••*∆==-2211111122y y GU jBU P j Q =-=∆-∆ (3-3) 始端功率1S •，为1111()()yl yl yl S S S P jQ P j Q •••'''=+∆=++∆-∆1111()()yl yl P j P j Q Q P jQ ''=+∆+-∆=+这就是电力线路功率计算的全部内容。
电力系统分析第三章
L-2
d
SLD
d'
A
c'
j B'2/2
R'2+ j X'2 j B'2/2
3-3 闭式网络的电压和功率分布
1、两端供电网络的功率分布 (1) 不计功率损耗的功率初分布
A
1
Z
Z
Z
A
2
I SI , I
III S III , I
II S II , I
1 S1 , I
2 S2 , I
U ( R jX ) I ( R jX ) I U 1 2 2 1
参考向量，已知 I , cos , AB 就是电压降 若以 U 2 2 2 向量 I2 ( R jX ) 平行和垂直的两个向量 把之分解为与 U 2 AD 和 BD
AD U 2 RI2 cos 2 XI2 sin 2 BD U 2 XI2 cos 2 RI2 sin 2
R3+ jX3
d S3 Sd
S1
j B1/2
Sb
S d , S L 3 S3
Sc
" S3 " ( ) 2 ( R3 jX 3 ), S3' S3 S L 3 UN " S2 ' " ( ) 2 ( R2 jX 2 ), S 2 S2 S L 2 UN
" ' S2 Sc S3 , S L 2
功率分点：功率由两 个方向流入的节点。 有功分点和无功分点 可能出现在不同节点。
A
1
Z
S I
, .
Z
7.电压降落和功率损耗(新)
始端电压108KV，输入功率20＋15MVA。求 变压器末端电压和输出功率
21
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。
22
谢谢观赏！
1
S1 G
SLD
2 S2
1
S1 SLD
SS SP
S22
S′2
SY2
9
四、电能损耗的计算
P2Q2 APT U2 RT
10
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
d U 1 2 U 1 U 2 U jU
U 1
ΔU12为dU12在实轴上的投影， 称为电压降落的纵分量；
dU12
U
jIX
δU12为dU12在虚轴上的投影， 称为电压降落的横分量。
U 2 IR I
U U12
11
2、电压损耗:电力网中任意两点之间电压的代数差 U12
3、电压偏移:电力网中某点实
U 1
际电压与额定电压的代数差， 用额定电压的百分数表示。
dU12
U
jIX
m%UUN 100 UN
U 2 IR
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。
17
简化计算：
高压输电系统中，往往元件的参数X>>R，可认为R=0
U Q X U
U PX U
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。
18
二、电力网环节中功率的流动方向
【国家电网】线上性价比课程讲义-知识点讲解-电力系统分析-答案版(新)
电力系统分析答案DAY1Ponit1电力系统的组成1.【答案】ABCD。
解析：电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。
2.【答案】CD。
解析：汽轮机和水轮机属于动力部分。
3.【答案】D。
解析：由于联合电力系统容量大，按照比例可装设容量较大的机组。
Ponit3电力系统的基本参量1.【答案】B。
解析：全网任意时刻的频率都是统一的。
2.【答案】A。
解析：系统总装机容量为实际安装的发电机额定有功之和。
6*150MW=900MW。
Ponit5电能生产、输送、消费的特点1.【答案】AC。
解析：电力系统运行的特点：（1）电能与国民经济各部门联系密切；（2）电能不能大量储存；（3）生产、输送、消费电能各环节所组成的统一整体不可分割；（4）电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速。
Ponit6电力系统运行的基本要求1.【答案】ABD。
解析：电能质量的基本指标可简记为电压、频率和波形。
2.【答案】C。
解析：我国实行的标准是50Hz在电力系统正常状况下，供电频率的允许偏差为：1.电网装机容量在300万千瓦及以上的，为±0.2Hz；2.电网装机容量在300万千瓦以下的，为±0.5Hz。
如无特殊说明，我国给定的允许频率偏差是±0.2~0.5Hz。
3.【答案】A。
解析：建设投资、占地面积并不是衡量经济性的指标。
Ponit7电力系统的电压等级1.【答案】D。
解析：我国的电力网额定电压等级有：0.22，0.38，3，6，10，35，60，110，220，330，500（kV）。
2.【答案】B。
解析：发电机端口电压是额定电压的1.05倍。
3.【答案】C。
解析：连接线路的降压变压器一次侧电压即为线路电压。
降压变压器二次侧经过输电线路连接负荷（用电设备），变压器二次侧额定电压取比线路额定电压高10%，因此额定变比为220/121kV。
4.【答案】B。
解析：双绕组变压器的高压侧绕组和三绕组变压器的高、中压侧绕组都设有几个分接头供选择使用。
9-10电力系统电压降落和功率损耗剖析
I
δ Φ2
A V 2
RI
jXI
D
SLD：负荷一相功率
图10-2 相量图
ΔV2(AD)——电压降落的纵分量（参考轴） δV2(DB)——电压降落的横分量
（1）以V2做为参考相量，已知İ和φ2 B V
1
δ φ2
A V 2
RI
jXI
V2
V2
~ ' 2
阻抗支路始端功率
' S1 ~ ~ ~ ' S 2 S Z ' ' P jQ 1 1 ' P2' jQ2 PZ jQZ
始端导纳支路功率
S y1
~
1 1 Y 2 2 U1 U1 GU1 jBU1 Py1 jQ y1 2 2 2
P2 R Q2 X U2
例题1
案例一：一回110kV的三相架空输电线路，长100km，线
路电阻0.1313Ω/km，电抗0.3923Ω/km，电纳2.84 ×106S/km，线路末端运行电压105kV，负荷42MW， cosφ=0.85。 求：线路电压降落、功率损耗和输电效率
RL=0.13 ×100=13Ω XL=0.39×100=39Ω 0.5BL=0.5×100×2.84 ×10-6 =1.42×10-4S
如果把负荷功率因数增大到0.95会怎样
如果把负荷功率因数增大到0.95会怎样
计算结果总结： 末端电压 受端功率 功率损耗 输电效率
105kV 42MW 2.2792MW 94.853%
首端电压 功率因数
115.6 0.95
电力系统分析基础第三章
R
X
如单位长度电阻相同：S LD
n
S Li
i
i1
2) 功率分点—某一节点功率，有两侧电源供给，标记
有功与无功功率分点可能不在同一点上
3) 两端网络从功率点分开，按开式网计算功率损耗及电压降
4) 求功耗时，功率分点电压未知，近似以UN代
3 U N IˆL2 S L2
S 1
S L1 Zˆ 1 S L1 Zˆ 2 Zˆ
e U 3 j30 N
e Uˆ Uˆ 3 j30
a
a '
Zˆ
S L1 Zˆ 1 S L1 Zˆ 2 Zˆ
U N
Uˆ a Uˆ a' Zˆ
2
S Li
Zˆ i
i1
Zˆ
U N
Uˆ a Uˆ a' Zˆ
RⅡ + jXⅡ
Lb
RⅠ+ jXⅠ
a
La
11
c 11
b1 1
BⅢ 2
2 BⅢ
2 BⅡ 2 BⅡ
2 BⅠ 2 BⅠ
d S RⅢ+ jX Ⅲ Lc
S RⅡ + jXⅡ Lb
RⅠ+ jXⅠ
a S La
合并简化
1 2
B
Ⅲ
1 2
Bc
c
b
1 2
Bb
1 BⅠ 2
1、已知Ua时（精确计算）
第一步 末端导纳消耗功率：
2
II段
S II
Sb UN
RII
j XII
S C S b S 'C S II
III段
2
S III
SC UN
RIII
32 电力网络潮流计算的手算解法
3.2 电力网络潮流计算的手算解法3.2.1 电压降落及功率损耗计算1.电力线路上功率损耗与电压降落的计算电压是电能质量的指标之一，电力网络在运行过程中必须把某些母线上的电压保持在一定范围内，以满足用户电气设备的电压处于额定电压附近的允许范围内。
电力系统计算中常用功率而不用电流，这是因为实际系统中的电源、负荷常以功率形式给出，而电流是未知的。
当电流（功率）在电力网络中的各个元件上流过时，将产生电压降落，直接影响用户端的电压质量。
因此，电压降落的计算为分析电力网运行状态所必需。
电压降落即为该支路首末两端电压的相量差。
对如图3.3所示系统，已知末端相电压及功率求线路功率损耗及电压降落，设末端电压为，末端功率为，则线路末端导纳支路的功率损耗为（3-8）则阻抗末端的功率为阻抗支路中损耗的功率为，（3-9）阻抗支路始端的功率，线路始端导纳支路的功率损耗，（3-10）线路首端功率，从式（3-8）-（3-10）可知，线路阻抗支路有功功率和无功功率损耗均为正值，而导纳支路的无功功率损耗为负值，表示线路阻抗既损耗有功功率又损耗无功功率，导纳支路实际上是发出无功功率的（又称充电功率），充当无功功率源的作用，也就是说，当线路轻载运行时，线路只消耗很少的无功功率，甚至会发出无功功率。
高压线路在轻载运行时发出的无功功率，对无功缺乏的系统可能是有益的，但对于超高压输电线路是不利的，当线路输送的无功功率小于线路的充电功率时，线路始端电压可能会低于末端电压，或者说末端电压高于始端电压，若末端电压升高可能会导致绝缘的损坏，是应加以避免的，一般为了防止末端电压的升高，线路末端常连接有并联电抗器在轻载或空载时抵消充电功率，避免出现线路电压过高。
从以上推导不难看出，要想求出始端导纳支路的功率损耗及，必须先求出始端电压。
设与实轴重合，即，如图3-4所示。
图3-3 电力线路的电压和功率图3-4 利用末端电压计算始端电压则由(3-11) 令则有（3-12）从而得出功率角在一般电力系统中，远远大于δU，也即电压降落的横分量的值δU对电压U1的大小影响很小，可以忽略不计，所以同理，也可以从始端电压、始端功率求取电压降落及末端电压和末端功率的计算公式。
潮流计算及电压降（2016版本）【最新精选】
第3章简单电力系统的潮流计算3.1 线路的电压降落和功率损耗3.2 变压器的电压降落和功率损耗3.3 辐射网潮流计算3.4 环网潮流计算电力系统潮流计算是指节点电压和支路功率分布的计算。
详细地讲，电力系统潮流计算就是根据给定的某些运行条件（比如：有功、无功负荷，发电机的有功出力，发电机母线电压大小等）和电力系统接线方式，求解电网中各母线的电压、各条线路和各台变压器中的功率及功率损耗。
3.1 线路的电压降落和功率损耗字体大小:小中大3.1.1 标志电网电压运行水平的指标电压降落—指线路始、末两端电压的相量差，即：比如：电压损耗—指线路始、末两端电压的数量差，即：U1–U2或比如：电压损耗电压偏移—指线路始端或末端电压与线路额定电压的数值差，即：U1–U N及 U2–U N 或比如，始端电压偏移：末端电压偏移：3.1.2 线路的电压降落在短线路的等值电路中，如果参数和变量都用单相值，则在上式两边同乘以√3∠30°，便可以将相电压相量改为线电压相量，单相功率也可以用三相功率表示：取，则电压降落为：相量图：如果取，则3.1.3 线路的功率损耗单相功率损耗：三相功率损耗：3.1.4 考虑线路并联导纳时的电压降落和功率损耗当采用Ⅱ型等值电路时，必须考虑并联导纳支路的功率：电压降落：三相功率损耗：注意：公式中的功率为三相功率，电压为线电压。
如果功率为容性，即，则有关公式中的无功功率符号要改变，为：3.1.5 高压线路空载特性分析可见，U1＜U2!此外，[例3-1] 一条220kV线路，长150km，始端电压225kV，参数为：r1=0.131Ω/km，x1=0.394Ω/km，b1=2.89×10-6 S/km，试求线路空载时的末端电压。
解：全线路的集中参数为R=0.131×150=19.65(Ω)X=0.394×150=59.1(Ω)B=2.89×10-6×150=433.5×10-6 (S)以下是附加文档，不需要的朋友下载后删除，谢谢顶岗实习总结专题13篇第一篇:顶岗实习总结为了进一步巩固理论知识，将理论与实践有机地结合起来，按照学校的计划要求，本人进行了为期个月的顶岗实习。
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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。
PT
PT2 QT2 U22
RT
P0
UST2
2
RT
P0
QT
PT2 QT2 U22
XT
Q0
UST2
2XT
Q0
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。
1 A
2
S2
A
S1′
1
S1
2
SS
S2
SY2
SP
2.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。
简化计算：
高压输电系统中，往往元件的参数X>>R，可认为R=0
U Q X U
U PX U
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。
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：
U 1 U 1 U 1 co js1 U si n U 2 Q U 2 X 2 jP U 2 X 2
S2S1S
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、变压器的功率损耗 U1
RT jXT
U 2
该三相双绕组变压器中
I PT jQT
的功率损耗为：
P0 jQ0
S T3I2(R TjX T)( P 0j Q 0)
(P T2 U 2Q 2T2R TjP 12 U 12 Q 12X T)( P 0j Q 0) P Tj Q T
U12
4、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
dU U1 U 2 U j U
U P2 R Q2 X U2
U P2 X Q2 R
U2
ΔU——电压降落的纵分量； δU——电压降落的横分量
U 1 U 2 U 2 jU 2
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
用线电压表示的三相负荷功率为
dU12
U
jIX
δU12为dU12在虚轴上的投影， 称为电压降落的横分量。
U 2 IR I
U U12
2、电压损耗:电力网中任意两点之间电压的代数差 U12
3、电压偏移:电力网中某点实
U 1
际电压与额定电压的代数差， 用额定电压的百分数表示。
dU12
U
jIX
m%UUN 100 UN
U 2 IR
U
I
P2U1X U2sin
Q2(U1coX sU2)U2 (U1X U2)U2
0
P2U1X U2sin Q2(U1coX sU2)U2 (U1X U2)U2
0
当U1超前U2时，sinδ>0，P2>0，有功功率是从电压 超前的一端输向电压滞后的一端。
当U1>U2时，Q2>0，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：
RT 2.32; XT 40.3 GT 2.57106 S BT 18.2106 S
始端电压108KV，输入功率20＋15MVA。求 变压器末端电压和输出功率
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。
S 3 U co I j3 s U si IP n jQ
三相视在功率为
S3 UIU1 P1 jQ1 R jX P2 jQ2 U 2
1、电力线路的功率损耗 (1)已知末端的电压U2、功率
jQC1
I jQC2
S2=P2+ jQ2求线路阻抗上的功率
1
S1 G
SLD
2 S2
1
S1 SLD
SS SP
S22
S′2
SY2
四、电能损耗的计算
APTP2U2Q2 RT
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
d U 1 2 U 1 U 2 U jU
U 1
ΔU12为dU12在实轴上的投影， 称为电压降落的纵分量；
损耗 SS1S2 3I2(RjX)P22U2Q 2 22 (RjX)
P22U2Q 2 22
Rj
P22 Q22 U22
XPjQ
S1S2S
（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
S S 1 S 2P 1 2 U 1 2 Q 1 2R jP 1 2 U 1 2 Q 1 2X P j Q
U
U
• 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。
U 1 (U2U)2U2
功角δ=tg-1(δU2/(U2+ΔU2))
U2
U1P1RU 1Q1Xj
P1XQ1R U1
U1U1jU1 U1dU
U 2(U 1 U 1)2(U 1)2
tg1 U1
U1 U1
计算电压降落的通用公式
UP R QXUP X QR
U
U
注意事项： UP R QXUP X QR