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配电网运行分析 (2)



Sc Pc jQc
(1)功率计算
(2)电压计算
Sc
Pc2 Qc2 Uc2
(Rc
jXc )
Pc
jQc
Sb '' Sc Sc
Sb ' Sb '' Sb
U c
Pc Rc Qc X c Uc
Ub Uc Uc
(3)对2功8 率和电压交替计算 求 :U0和S0
2、已知首端电压和功率,求末端电压和功率
U1 U1 jU1
6
• (b)首端电压降落的纵、横分量
7

注意:当已知末端的电压及功率求首端的电压时,取末端电压为参考相量;当知首
端的电压及功率求末端电压时,取首端电压为参考相量,所以有:
U1 U 2 U1 U 2

U12 U12
U
2 2
U
2 2
如图:
8
二、配电网的电压损耗

电压损耗指线路首末两端电压的数值差。电压损耗的大小为图中的AG。
两种类型 A、同一电压等级的开式网计算 B、不同电压等组的开式网计算
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1、已知末端电压和功率,求首端电压和功率
即:已知Uc和Sc, 求首端U0和S0

0
Ra jXa a,
a a ,, Rb jXb b , b b ,, Rc jXc
c

S0

Sa

Ua

Sa Pa jQa

Sb Pb jQb
电线路和变压器的串联阻抗上;仅与电压有关的损耗,产生在输电线路和变压器
的并联导纳上。

1
• 3、简单配电网的潮流计算 开式网(一端电源供电的网络)中的负荷只能从一 个电源取得电能。潮流计算即是根据已知的负荷及电源电压计算出其他节点的 电压和元件上的功率分布。
• 4、复杂配电网的潮流计算 * • 5、配电网的无功补偿和电压调整 影响电力系统电压的主要因素是无功功率。
Pa
jQa
Sa ' S0 Sa
Sa '' Sa ' Sa
(2)电压计算
U a
P0 Ra Q0 X a U0
Ua U0 Ua
(3)对29功率和电压交替计算 求 :Uc和Sc
3、已知末端功率和首端电压,求首端功率和末端电压 即:已知U0和Sc Pc jQc ,求末端Uc和首端S0
√0
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第三节 简单配电网的 潮流计算
开式网:只有一端电源供电的网络。 潮流计算:
根据已知的负荷(功率)及电源电压计算出 其它节点的电压和元件上的功率分布。
三种情况、两种类型
26
三种情况
1、已知末端电压和功率,求首端电压和功率 2、已知首端电压和功率,求末端电压和功率 3、已知末端功率和首端电压,求首端功率和 末端电压(常见)
j P2 X Q2 R U2

U 1 U 2 U 2 jU 2
U 2
P2 R Q2X U2
U 2
P2 X Q2 R U2
(a)末端电压降落的纵、横分量
• (2)已知环节首端电压及功率, 参照上述推导



U 2 U 1 (R jX ) I 1
U1
P1R Q1 X U1
j P1 X Q1R U1
首端电压偏移%= U1 U N 100 UN
末端电压偏移%= U 2 U N 100 UN
常以电压损耗和电压偏移作为衡量电压质量的主要指标。
10
第二节 配电网的损耗计算与降损措 施
通常配电网的损耗是由两部分组成的: 一部分是与传输功率有关的损耗,它产生 在输电线路和变压器的串连阻抗上,传输功率 愈大则损耗愈大,这种损耗叫变动损耗,在总 损耗中所占比重较大; 另一部分损耗则仅与电压有关,它产生在 输电线路和变压器的并联导纳上,如输电线路 的电晕损耗、变压器的励磁损耗等,这种损耗 叫固定损耗。
21
的值
22
(3)变压器电能损耗的计算
变压器铁芯中电能损耗按全年投入运行的实际小时
数来计算;变压器绕组中电能损耗的计算也可采用最大
负荷损耗时间法。
空载损耗
A P0t Pmax
负载绕组损耗
当变压器两侧电压在额定电压附近时,可由 下式计算变压器全年的电能损耗,即
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A
P0T
Pk
S m ax SN
Ra jXa a,
a a ,, Rb jXb b , b b ,, Rc jXc
c

S0

Sa

Ua

Sa Pa jQa

Sb Pb jQb
近似计算(常用):
(1)设定各节点电压等于其额定电压
Uc UcN ; Ub UbN ; Ua UaN
(2)与第一种情况一样求出功率分布
Uc
如忽略其横分量, 电压损耗由两部分组 成的,即:
U PR QX UU
式中第一部分与有功功率和电阻有关,第二部分与 无功功率和电抗有关,这些因素对电压损耗值的影响程度 是由电网特9 性所决定的。
三、配电网的电压偏移

电压偏移是指线路首端或末端电压与线路额定电压的数值差 。电压偏移常用
百分值表示,即 :

Ua
a
1 2
B1
R1 jX1

RT jXT U, 2

U2
k :1
1 2
B1

ST0
R2 jX2
1 2
B2

U, c
1 2 B2 •
SL
变32压器两侧的电压不同,经过变压器时要进行变换 (功率不变换)
②把变压器低压侧的线路参数按变比k归算到高压侧表示:

Ua
a
1 2 B1
R1 jX1
RT jXT
配电网的电能损耗:在给定的时间内,配电网 的所有送电、变电环节损耗的电量。
在同一时间内,配电网的电能损耗占供 电量的百分比,称为配电网的损耗率,简称 网损率或线损率。
网损率或线损率%=电能损耗 供电量
100%
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影响因素: 1)有一部分与元件通过的电流的平方 (或功率)成正比,如变压器绕组和线 路导线中的损耗; 2)另一部分则同施加给元件的电压有 关,如变压器铁芯损耗、电缆和电容器 绝缘介质中的损耗等。
工程上近似:QB1=QB2
=-
B 2
U
2 N
或PR
P12 Q12 U12
R
或QX
P12 Q12 U12
X
I S 3U
S2 P2 Q2
2、变压器的功率损耗

S1
•,
S1
RT
XT

S2

U1
GT BT

U2
阻抗的功率损耗:
PTR=
P22 Q22 U22
RT;或
Pk 1000
S22 SN2
QTX=
RT
(MWh)
由于电力系统的实际负荷是随时都在改变
的,线路的功率损耗也随时间而改变。
A
T
0 Pdt18
T 3I 2 R 10 3 dt
0
T 0
P2 Q2 U2
R 10 3 dt
复杂!
工程上采用“最大负荷损耗时间法 ”
A Pmax
8760 0
S U
2
R 103 dt
Smax U
U1

ST0 P0 jQ0

U2
导纳的功率损耗:
PTG=GTU12;或=
ห้องสมุดไป่ตู้
P0 1000
QTB=BTU12
;
或=
I0 % 100
S
N
Q0
S~T
0
14
P0
jQ0
GT
P0
1000
U
2 N
BT
I0 %SN
100
U
2 N
• 对于三绕组变压器,应用这些公式同样可 以求出各侧绕组的功率损耗,即
~ ST1
• 7、低压电网短路电流计算 [自学] 重点:配电网的电压计算;配电网的损耗计算;简单配电网的潮流计算;无功补
偿和电压调整;无穷大功率条件下的短路电流计算。 难点:配电网的损耗计算;短路电流计算。
3
第一节 配电网的电压计算
一、配电网的电压降落
• 电压降落指线路首末两端电压的相量差 。
由上图可得
2
R
103
Pmax U cos
2
R
103
最大负荷损耗时间τ可以理解为:如果线路中输送的功 率一直保持为最大负荷功率Smax(此时的有功损耗为△ Pmax),在τ小时内的电能损耗恰好等于线路全年的实 际电能损耗,则称为τ最大负荷损耗时间。
19
如何求 ?
①先介绍: Tmax (最大负荷年利用小时数)
Tm
a
的定义:如果用户以年最大负荷
x
Pm
持续运行
ax
Tm a x
小时,其所消耗的电能等价于该用户以实际负荷运行时全
年消耗的电能 A 。
8760
A 0
P(t)dt PmaxTmax
P(kW)
Pmax
20
0
t(h)
Tmax
8760
② 求 ?
由表4-1可得不同行业的最大负荷年利用小时数 Tmax
由 Tma和x 用户功率因数,从表4-2中查出 的值。
属于第三种情况!
做出等值电路后,可以直接计算!
0
0,
R1 jX1 a,
a
a,, R2 jX2
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