2
2 2 U U 2 2 Q I X 2 X 2 X U B 2 Z R X
2
2
等值电纳
49
转差率s
2
1
0 s 0
1 s
1----异步电动机转子角速度
2----异步电动机转子稳态运行角速度
50
异步电动机的运动方程
1
2
d TJ dt
按一年内系统负荷数值的大小 及其累计小时数顺序由大至小 排列而成的曲线。
⑷年持续负荷曲线的作用
①安排发电计划及进行可靠性估计。
20
②计算用户全年的耗电量A
A
8760 0
Pdt
21
⑸最大负荷利用时间Tmax
Tmax
A Pmax 1 8760 Pdt Pmax 0
22
表2-1 各类用户的 Tmax
U 2 U P PN AP U BP U CP N N
U 2 U Q QN AQ B Q U U CQ N N
电力系统的负荷
有功负荷（有功功率） 无功负荷（无功功率）
有功功率的定义？
4
把电能转换为其他能量（机械能、
光能、热能等）并在用电设备中 真实消耗掉的功率。
无功功率的定义？
5
并不做功，只是用来完成电磁能
量的相互交换所需的功率。
为什么存在无功负荷?
6
一、负荷功率
a
b c
I P
U P
三 相 负 荷
7
向量图
β
0
U P

α -α
I P
固定轴
IP
*
复数功率
SP U P I P
*
SP P j Q
8
P UI cos Q UI sin
二、负荷曲线
描述某一段时间内用电负荷大 小随时间变化规律的曲线。
9
负荷曲线的分类
有功负荷曲线
①按功率性质
无功负荷曲线 日负荷曲线 月负荷曲线
f fN
d(Q / QN ) QU d(U / U N )
f fN
36
频率特性系数的物理含义
当负荷功率和电压均为额定值时，
功率对频率的变化率，即
d( P / PN ) Pf d( f / f N ) U U
N
d(Q / QN ) Qf d( f / f N ) U U
37
出模型所需参数。
26
常用的辩识方法
最小二乘法 卡尔曼滤波法
非线性递归滤波法
⑶负荷模型
在电力系统分析计算中对负荷特性 所作的物理模拟或数学描述。
27
一、负荷的静态特性
反映电压和频率缓慢变化时负 荷功率变化的特性。
P FP (U , f )
Q FQ (U , f )
28
负荷静态特性常用近似模型
多项式 幂函数 恒定阻抗
负荷静态模型的使用范围
电力系统的潮流计算 频率稳定、电压稳定分析计算 无功优化补偿等分析计算
29
(一)多项式负荷静态特性
U U P PN AP B C P U U P N N
2
d( P / P ) N 1 d( f / f N )
N
负荷特性常用幂函数形式表示
因为幂函数式中的幂系数PU、 QU、 Pf、 Qf比多项式中的各系数AP、BP、CP、 AQ、 BQ、CQ容易确定。
38
(三)恒定阻抗式负荷静态特性
U P 2 R 2 R (2πfL)
U U Q 2 X 2 (2πfL) 2 2 R (2πfL) R (2πfL)
1
54
1-----异步电动机的稳态机械转矩 2-----线性化机械转矩特性系数
异步电动机负荷模型
综合负荷 动态模型
恒定阻抗负荷模型 (其比例可取为总负荷的 25％~35％)
55
2.3 电力系统中的谐波
由于负荷的非线性使电压和电流波
形产生畸变，出现各种谐波分量，谐 波亦称为电力网中的“垃圾”。
3
M e
M m
1-----异步电动机的惯性时间常数
2-----异步电动机的电磁转矩
3-----异步电动机的机械转矩
51
电磁转矩Me
2M e max Me s scr scr s
1
U U N
2
2
1-----U 等于UN时的最大电磁转矩
2-----与Memax对应的临界转差率。

PU
f f N
Pf

QU
f f N
Qf
（2）
40
对于感性阻抗，当系统频率偏差很小时，
可得有功、无功频率特性系数分别为
Pf
d ( P / PN ) d ( f / f N ) U U
分析计算的速度，但与实际情况的 误差较大。
通常只在负荷容量小、端电压波动
不大、精确度要求不高的情况下使 用。
43
思考题？
试证明P24的式（2-19）~（2-22）
44
二、 负荷的动态特性
反映电压和频率急剧变化时负 荷功率变化的特性。
dU df dU P p (U , f , , , ,) dt dt df dU df dU Q p (U , f , , , ,) dt dt df
1) 峰谷差
日最大负荷Pmax和日最小负荷Pmin的差值。
2) 日用电量Ad
日有功负荷曲线所围成的面积。
Ad

24
0
P d t Pk tk
kv
Ad 24
1 24 1 24 P d t Pk tk 24 0 24 k 1
A.负荷率km
Pav km Pmax
14
B.最小负荷系数
Pmin Pmax

km、值愈小，表明负荷波动愈大，发电 机的利用率愈差。km和愈大，负荷特性愈 好。采用“削峰填谷”等措施，尽量使得km、 趋近于1。
15
⑵日负荷曲线的作用
安排日发电计划
确定各发电厂的发电任务及系
统的运行方式
计算用户日用电量等
16
由幂函数形式可得
2 2
2
PU＝QU＝2
39
恒
定 阻 抗 幂
（ 1 ） 2 2 U U Q 2 X 2 (2πfL) 2 2 R (2πfL) R (2πfL) U P 2 R 2 R (2πfL)
2
函
数
U P PN U N U Q QN U N
47
异步电动机的电压方程为
I{(R jX ) [( R jX ) //(R / s jX ]} IZ U s s m m r r
异步电动机从系统吸收的有功
功率P和无功功率Q分别为？
48
等值电导
U U 2 P I R 2 R 2 R U G 2 Z R X
U P PN U N
U Q QN U N
PU
f f N
f f N
Pf
QU
Qf
频 率 特 性 系 数
35
电压特性系数的物理含义
当负荷功率和频率均为额定值时，
功率对电压的变化率，即
d( P / PN ) PU d(U / U N )
1------等效恒定阻抗负荷 2------等效恒定电流负荷 3------等效恒定功率负荷
33
思考题？
1.当P、Q、U均为额定值时，AP、 BP、CP，AQ、BQ、CQ之间的关系 如何？ 2.怎样得到恒定阻抗、恒定电流、 恒定功率的负荷特性？
34
(二)幂函数式负荷静态特性
电 压 特 性 系 数
第二章 电力系统的负荷
1
负荷的分类和基本定义
⑴分类
①综合负荷 ②供电负荷 ③发电负荷
2
⑵定义
综合负荷：电力系统用户用电设备所消耗电功率的总和。 供电负荷：综合负荷和电力网功率损耗之和。 发电负荷：供电负荷与厂用电之和。
综合负荷
供电负荷
电力网的 功率损耗
发电负荷
厂用电
3
2.1 负荷的表示方法
32
1
U P PN AP U N
2
2
U B P U N
2
CP

3
U Q QN AQ U N
U B Q U N
C Q
52
机械转矩Mm
1 2

3
M m K0[ (1 )(1 s) ]
1-----负荷率
2-----与转速无关的部分力矩,即静止力矩
3-----与机械转矩特性有关的系数
53
若不计静止力矩
标幺值
M m K0

当转速偏差较小时
2
M m M m0 0 ( 0 )
f f f N N f f f N N
U 2 d(Q / Q ) U N Q QN AQ B C 1 Q Q U UN d( f / f N ) N
（二）年负荷曲线
年最大负荷曲线
年持续负荷曲线
17
⑴年最大负荷曲线的定义
描述一年内每月（或每日）最 大有功负荷随时间变化情况的 曲线。