简单电力系统的静稳定

4.3简单电网潮流计算考试大纲3.1了解电压降落、电压损耗、功率损耗的定义3.2了解已知不同点的电压和功率情况下的潮流简单算法3.3了解输电线路中有功功率、无功功率的流向与功角、电压幅值的关系3.4了解输电线路的空载与负载运行情况4.3.1电压降落、电压损耗、电压偏移1.电压降落输电线路始末两端电压的相量差称为电压降落。2.电压损耗输电线路首、末端电压有效值之差称为线路的电压损耗。电压损耗百分值，即是电压损耗与相应线路的额定电压相比的百分值：21。。。UUU21UUU%100%21NUUUU4.3.1电压降落、电压损耗、电压偏移3.电压偏移由于电力线路中存在电压损耗，线路中各点的实际电压不等，任意一点的实际电压有效值与线路额定电压有效值的差值称为电压偏移。它与额定电压的比值的百分数，称为电压偏移百分值。%100%NNUUUU4.3.2功率损耗1．线路中功率损耗的计算线路阻抗中的功率损耗包括有功功率损耗及无功功率损耗，其值的大小与流过阻抗的电流平方成正比。3232103103XIQRIP4.3.2功率损耗2．变压器中的功率损耗计算变压器中的功率损耗包括有功功率损耗（也叫铜损、负载损耗）和无功功率损耗（也叫空载损耗，由铁损耗、磁滞损耗、涡流损耗组成）。可以直接利用制造厂给出的短路及空载试验数据求得。式中的、是变压器的短路损耗及短路电压百分值，、是空载损耗及空载电流百分值。0222PPSSPPTGNkTRNTBNkTXSIQSSUQ100%100%0222kP%kU0P%0I4.3.3简单输电系统的潮流计算简单输电系统一般包括开式网和环网。开式电力网是一种简单的电力网，可分成无变压器的同一电压等级的开式网与有变压器的多级电压开式网。每一种又包括有分支的开式网与无分支的开式网两种。开式网的负荷一般以集中负荷表示，并且在计算中总是作为已知量。4.3.3简单输电系统的潮流计算1．同一电压等级开式网计算进行开式网的计算首先要给定一个节点的电压，称为已知电压。由于已知电压的节点不同，计算的步骤略有差别。（1）若已知开式网的末端电压，则由末端逐段向首端推算。（2）电力网计算中往往已知首端电压及各个集中负荷。此时仅能采用近似计算方法。4.3.3简单输电系统的潮流计算（1）已知末端电压和各负荷点的负荷量，求首端电压1）设末端电压为参考电压，计算从末端开始的第Ⅰ段线路中末端电纳中的功率损耗。2）确定电源送往末端的负荷。等于末端负荷与末端电纳功率损耗之和。22aIIUBQILaaQjSS。。4.3.3简单输电系统的潮流计算3）求第Ⅰ段线路阻抗中的电压降及功率损耗。4）确定第Ⅰ段线路的首端电压IaaaIaaaIIaaIIIIIaaIXUQPjRUQPjXRUSSUjUjXRUSU2222222*）（）（）（）（。。。IabUUU。。4.3.3简单输电系统的潮流计算（2）已知首端电压和各负荷点的负荷量，求末端电压。1）假定各点电压等于额定电压。2）计算各负荷点对地电纳中的功率损耗。3）将各负荷点对地电纳中的功率损耗与接在同一节点的负荷合并。NU22aIIUBQ2'2NILaILaaUBjSQjSS。。。4.3.3简单输电系统的潮流计算4）从第Ⅰ段线路开始，计算阻抗上的功率损耗以及由前一负荷点送出的功率。5）电源点的总负荷应是电源点送出的负荷与电源线路首端电纳中功率损耗之和。6）以电源点为参考电压，由电源线路开始逐段计算线路电压降。。。。。。）（）（IbabIINaISSSSjXRUSS''2'4.3.3简单输电系统的潮流计算2.当电力网电压在35kV及以下时，可将线路电纳略而不计。在计算电压时也不考虑线路中功率损耗的影响。（1）各线路中的功率（2）各段线路的功率损耗（3）各段电路电压降的纵分量。。LaISSLbLaIISSS。。。LcLbLaIIISSSS。。。。）（）（’。iiNiijXRUSS2NiiiiiUXQRPU4.3.3简单输电系统的潮流计算（4）各段线路电压损耗（5）故末端负荷点的电压以上的计算方法可以推广到有n段线路和n个集中负荷的开式电力网。NIIIIiiiiiIIIIIIdaUXQRPUUUU）（dadaUUU4.3.4简单电力系统的静稳定1．功角特性曲线系统中的发电机为凸极机，发电机发出的有功功率为系统中发电机为隐极发电机发电机发出的有功功率为2sin2sin2qdqddqExxxxUxUEPsindqExUEP4.3.4简单电力系统的静稳定当发电机电势和受端母线电压恒定不变时，发电机向受端系统输出的功率仅仅是与之间的相角差的函数。将这一关系绘成图4-3-11所示的曲线，称之为功角特性曲线。对于隐极机系统，它是一条正弦曲线，由于相角差与功率密切相关，常常把角称为功角。qEUqEUEP4.3.4简单电力系统的静稳定功角特性曲线图4-3-11功角特性曲线a）凸极式发电机b）隐极式发电机2．静态稳定的概念扰动后功角变化示意图在曲线的上升部分的任何一点对小干扰的响应都与a点相同，都是静态稳定的，曲线的下降部分的任何一点对小干扰的响应都与b点相同，都是静态不稳定的。4.3.4简单电力系统的静稳定3．静态稳定的判据功角特性曲线的上升部分，电磁功率增量与功角增量具有相同的符号，在功角特性曲线的下降部分，与总是具有相反的符号，故可以用比值的符号来判断系统给定的平衡点是否是静态稳定的。一般把判断静态稳定的充要条件称为静态稳定判据。（4-3-20）4.3.4简单电力系统的静稳定0ddP4.3.5负荷的静稳定1．负荷的静态特性负荷所取用的有功功率和无功功率是随着电网电压和频率的变化而变化的，反映它们变化规律的曲线或数学表达式称为负荷的静态特性。所谓静态是把这些特性在稳态条件下是确定的。当系统频率维持额定值不变时，负荷所取用的功率与电压的关系称为负荷的电压静态特性。当系统电压维持额定值不变时，负荷所取用的功率与频率的关系，称为负荷的频率静态特性。4.3.5负荷的静稳定2．负荷的静态稳定（1）电动机负荷稳定的判据（有功负荷）（2）无功负荷的稳定的判据0dsdPdsdMme0dUdQ