4.1.2 标幺值
5个基准值中先选定SB和UB，然后根据电路基本关系 求出每相阻抗、导纳和线电流的基准值
SB 3UB IB UB 3IBZB ZB 1 / YB
ZB
U
2 B
/
SB
YB
SB
/
U
2 B
Байду номын сангаас
IB SB / 3U B
Z
Z
SB
U
2 B
Y
Y
U
2 B
SB
I I
3U B SB
功率的基准值=100MVA
ZN*
UN2 SN
Z Z* ZB Z
UB2 SB
ZN*
UN2 SN
SB UB2
ZN*
SB SN
U U
N B
2 2
4.1.2 标幺值
其他量的标么值换算
Y*
YN*
SN SB
U U
B N
2 2
I*
IN*
SN SB
UB UN
U*
UN*
UN UB
S* P* jQ*
PN* jQN*
SN SB
第四章 电力系统潮流计算
电力网络等值电路 简单电力系统潮流的分析方法 电力系统潮流的计算机算法
基本要求：
加强对电力系统运行潮流的了解，培养计算能力。 重点： （1）线路运行相量图的画法； （2）电压损耗、功率损耗有关的定义式； （3）辐射形网络潮流计算
电力网络特性计算所需的原始数据：
用户变电所的负荷功率及其容量 电源的供电电压和枢纽变电所的母线电压 绘制等值电路所需的各元件参数和相互之间的
P2 Q2 U2
Z
S~Z
P*2 Q*2 U*2
Z*
4.1.2 标幺值
二、基准值改变时标么值的换算
电力系统元件一般以标么值或百分数的形式给出，其
基准值为对应元件本身的额容量SN和额定电压UN。阻
抗基准值为
ZN
UN2 SN
阻抗有名值 Z R jX ZN*ZN
取容量和电压的基准值为SB和UB。
I2
I1 k
1k k2ZT
U2
1 kZT
U2 U1
ZΠ kZT
YΠ1
k 1 kZT
YΠ2
1 k k 2 ZT
4.1.3 电力网络的标幺值等值电路
三绕组变压器的Π形标幺值等值电路
U1
1 k13 k123 Z T1
k13 Z T1
k13
U1N U 3N
/U1B /U 3B
k23
U 2N /U2B U 3N /U3B
关联、关系等等
电力系统潮流
潮流是电力网络中功率的分布情况 ✓ 潮流计算植根于电路的基本定律：KCL、KVL ✓ 在电路中，将三个或三个以上元件的连接点称为节点，
连接两个节点的分支称为支路，电力网络分析沿用上述 定义 ✓ 电路计算中通常给定各节点的注入电流，潮流计算给定 各节点的注入功率 ✓ 节点注入功率与节点电压呈非线性的关系，在数学上， 潮流计算是求解非线性方程组 ✓ 潮流由电力系统的状态确定，简单地说，状态就是各节 点的电压情况
4.1.1 电压等级
T1 a
Ua UN
105%UN UN
95%UN c T2 b
UN Ub
电力网络中的电压分布
UN 95%UN d
4.1.2 标幺值
一.标幺值的定义
标幺值是相对值，是某种物理量的有名值与所选定的 与有名值同单位的基准值之比，是一个无量纲的量
标幺值
有名值 基准值（单位与有名值相同）
j
P2X Q2 R U2
ΔU P2R Q2 X U2
δU P2X Q2 R U2
δ
U1 dU δU U2 U
4.2.1 电力线路上的电压降落和功率损耗
U1
线路两端电压幅值差主要由
dU
δU
纵分量决定，而电压相角差 主要由横分量决定
δ
U2 U
线路较短时两端电压相角差 一般不大，可近似认为
第四章 电力系统潮流计算
第四章 电力系统潮流计算
电力网络等值电路 简单电力系统潮流的分析方法 电力系统潮流的计算机算法
4.1.1 电压等级
用电设备的标准电压：网络额定电压或用电设备额定 电压
✓ 各国电力系统都规定一定数量的标准电压 ✓ 指线电压，而不是相电压 发电机额定电压 ✓ 在同一电压等级下，比网络额定电压高5% 变压器额定电压 ✓ 在同一电压等级下，一次侧等于网络额定电压 ✓ 在同一电压等级下，二次侧比网络额定电压高10%
B B( 1 )2 k1k2
X X (k1k2 )2
G G( 1 )2 k1k2
U U (k1k2 )
I I ( 1 )
b、采用标幺值，有两种归算方法
k1k2
4.1.3 电力网络的标幺值等值电路
✓参数归算法：将网络各元件阻抗、导纳以及网 络中各点电压、电流的有名值都归算到基本级， 然后除以与基本级相对应的阻抗、导纳、电压 和电流的基准值。
✓ 基准值的选取
➢ 阻抗、导纳的基准值为每相阻抗、导纳
➢ 电压、电流的基准值为线电压、线电流
➢ 功率的基准值为三相功率
4.1.2 标幺值
1、基本概念
1) 有名制：在电力系统计算时，采用有单位的阻抗、导纳、 电压、电流和功率等进行计算。
2) 标幺制：在电力系统计算时，采用没有单位的阻抗、导 纳、电压、电流和功率等进行计算。
I3 U3
U1 I1 U1N :U3N
Z T1 ZT3
I3 U3
ZT2
YT
ZT2
YT
U2 I2
U2 I2 U 2N :U3N
4.1.3 电力网络的标幺值等值电路
以理想变压器为界，两侧各取所在的网络电压作为基 准电压，将两侧的参数化为标幺值
✓ 双绕组变压器，理想变压器左侧参数的标幺值
ZT*
ZT
SB U12B
3) 基准值：对于相对值的相对基准。
三者之间的关系：
标么值＝
有名值
同单位的基准值
4.1.2 标幺值
4）基本级：将参数和变量归算至同一个电压级。一般 取网络中最高电压级为基本级。
标幺制的优点：线电压和相电压的标幺值数值相等，三相功 率和单相功率的标幺值数值相等。 选择基准值的条件：
❖基准值的单位应与有名值的单位相同 ❖各个物理量的基准值之间即阻抗、导纳、电压、电流、 功率的基准值之间也应符合电路的基本关系
器T-1、T-2、T-3、的变比k1、k2、k3应分别取11/35、
38.5/110、121/500 500KV
T-1 35:11
220KV T-4
T-3
T-2
35KV
242:525 500KV 500:121 110KV 110:38.5
多电压级网络
变比分子为待归算级一侧的电压，分母为基本级一侧的电压。
多电压级网络
如需将10KV侧的参数和变量归算至500KV侧， 则变压器T-1、T-2、T-3、的变比k1、k2、k3应分别 取35/11、110/38.5、500/121
4.1.3 电力网络的标幺值等值电路
✓基本级归算法： 将未经归算的各元件阻抗、导纳以及网
络中各点电压、电流的有名值除以由基本级归算到这些量
所在电压级的阻抗、导纳、电压和电流的基准值，实际操
作中只需归算基准电压，即将基准电压由基本级归算到这
些量所在电压级。
Z
Z
Z
B
Z
SB
U
B
2
Y
Y YB
Y
U
2
B
SB
U
U
U
B
I
I
I
B
I
3U
B
SB
4.1.3 电力网络的标幺值等值电路
同样取500KV侧为基本级，则需将500KV侧的基
准值归算至其他电压等级侧，如10KV等级，则变压 10KV
Y
Y YB
G jB YB
G YB
jB YB
G
jB
4.1.2 标幺值
（6）标幺值之间也应符合电路的基本关系
用标么值表示的公式
在正序情况下，阻抗Z中电压降落用有名值表示时
U1 U2 3IZ
在正序情况下，阻抗Z中电压降落用标幺值表示时
U1 U2 UB UB
3IZ I Z 3IB ZB IB ZB
U1* I1*
Z T* YT*
1: k*
U2* I2*
4.1.3 电力网络的标幺值等值电路
双绕组变压器的Π形标幺值等值电路
U1
ZT
1: k U2
I1
I2
U2 U1 ZT I1 k
U1 I1 Y1
Z Y 2
U2 I2
I2
I1 k
I1
kU1 U2 kZT
k 1 kZT
U1
1 kZT
U1 U2
S2 U2
2
Z
4.2.1 电力线路上的电压降落和功率损耗
S~1
S~1
U1 S~y1 Y/2
Z
S~2
S~2
Y/2 S~y2 U2
已知末U端1 电U压2 ， U则S~22 始* Z端电压
设末端电压的相角为0度
U1
U2
P2 jQ2 U2
R
jX
U1 U2 ΔU 2 δU 2
U 2
P2R Q2 X U2
,
YT*
YT
U12B SB
U1*
U1 U1B
,
I1* I1
3U1B SB
✓ 理想变压器右侧参数的标幺值