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1所謂潮流分布：指電力系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)電壓和各支路功率（電流）分布。

簡單電力系統(tǒng)潮流分布計(jì)算

潮流分布的應(yīng)用：主要用于電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、電能管理、電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)以及電力系統(tǒng)的運(yùn)行控制和分析。本章內(nèi)容：主要講簡單電力系統(tǒng)潮流分布計(jì)算的手算法。輸電線路的等值電路圖如圖所示?！?-1

電力線路、變壓器中的功率損耗和電壓降落一、電力線路：2025/7/161:03

2Z=R+jX21一般的計(jì)算工作是：由線路某端運(yùn)行量求另一些運(yùn)行量。下面按照常見的幾種情況討論：

通常我們可以采用電路中學(xué)過的方法求解這種問題，即計(jì)算電流和電壓。但電力工程中一般采用功率推導(dǎo)法；主要考慮了兩個(gè)因素：U2●S2S1U1●Z=R+jX§3-1

電力線路、變壓器中的功率損耗和電壓降落

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3在電力系統(tǒng)中負(fù)荷一般都是以功率表示，很少用電流表示;為了避免復(fù)數(shù)運(yùn)算，簡化計(jì)算;ZU2●S2△Sy2S2′△Sy1△SZS1′S1U1●采用功率計(jì)算的另一個(gè)好處是可以分別計(jì)算功率和電壓;⑴電力線路功率計(jì)算：設(shè)線路末端電壓為,并為參考。即：U2●*··=D=20220UUU末端功率S2=P2+jQ2;(+為感性負(fù)載)解題思路：可見：線路的功率計(jì)算關(guān)鍵是線路三個(gè)參數(shù)功率損耗的計(jì)算?！?-1

電力線路、變壓器中的功率損耗和電壓降落132025/7/161:03

4下面推出功率損耗計(jì)算公式：ZU2●S2△Sy2S2′△Sy1△SZS1′S1U1●Iy1●Iy2●I●計(jì)算這個(gè)功率,需先計(jì)算U1,這里U1是待求量§3-1

電力線路、變壓器中的功率損耗和電壓降落2025/7/161:03

5①

線路功率損耗有三部分：△S=△SZ+△Sy1+△Sy2；ZU2●S2△Sy2S2′△Sy1△SZS1′S1U1●Iy1●Iy2●I●△Sy1，△Sy1：★△Qy1、△Qy2是負(fù)值，即向系統(tǒng)輸送無功---稱為線路充電功率；★與負(fù)荷無關(guān)，正比于U2；功率損耗計(jì)算公式：§3-1

電力線路、變壓器中的功率損耗和電壓降落分析：2025/7/161:03

6②

線路功率計(jì)算實(shí)質(zhì)上是三個(gè)功率損耗的計(jì)算，所以上式三個(gè)功率損耗計(jì)算公式是功率計(jì)算的核心；③△Sz式中的功率、電壓應(yīng)該用同一點(diǎn)的值；④

上式用有名值表示時(shí)，可用于單相，也可用于三相；⑵電力線路電壓計(jì)算：ZU2●S2△Sy2S2′△Sy1△SZS1′S1U1●Iy1●Iy2●I●§3-1

電力線路、變壓器中的功率損耗和電壓降落2025/7/161:03

7①做相量圖；-------Z上的電壓降落—稱為線路電壓降落；ZU2●S2△Sy2S2′△Sy1△SZS1′S1U1●Iy1●Iy2●I●分析：§3-1

電力線路、變壓器中的功率損耗和電壓降落2025/7/161:03

8②在220kV以上高壓電力系統(tǒng)中，一般X>>R，∴R≈0；§3-1

電力線路、變壓器中的功率損耗和電壓降落2025/7/161:03

9可見：△U與線路的無功功率有關(guān)；δU與線路的有功功率有關(guān)；從相量圖看，△U直接影響線路的電壓大小，δU影響δ

大??；結(jié)論：在高壓電力系統(tǒng)中，電壓幅值主要與無功功率有關(guān)，流動(dòng)的無功Q越大，首末端電壓差越大，無功功率總是從高壓端流向低壓端；線路的功率角與有功功率有關(guān)，輸送的有功功率P越大，δ越大，有功功率總是從超前電壓向滯后電壓流動(dòng)。1§3-1

電力線路、變壓器中的功率損耗和電壓降落2025/7/161:03

10⑴電力線路功率計(jì)算：首端功率S1=P1+jQ1;(+為感性負(fù)載)解題思路：ZU2●S2△Sy2S2′△Sy1△SZS1′S1U1●以為參考。即：U1●*··=D=10110UUU三個(gè)功耗計(jì)算公式：需要末端電壓U2●

§3-1

電力線路、變壓器中的功率損耗和電壓降落2025/7/161:03

11⑵電力線路電壓計(jì)算：′ZU2●S2△Sy2S2△Sy1△SZS1′S1U1●I●§3-1

電力線路、變壓器中的功率損耗和電壓降落2025/7/161:03

12①

做相量圖；′ZU2●S2△Sy2S2△Sy1△SZS1′S1U1●′′U1≈U2+△U或者U2≈U1-△U′

②

在較低的電網(wǎng)中，更小，所以近似計(jì)算中可?。骸?-1

電力線路、變壓器中的功率損耗和電壓降落分析：2025/7/161:03

13一般簡化原則：110KV及以下，可略去δU的影響，110KV以上應(yīng)計(jì)及δU的影響。Ⅰ．電壓指標(biāo)：指輸電線路首末端電壓的相量差。---相量

即：線路兩端電壓的數(shù)值差。---數(shù)量（常用百分值表示）電壓損耗%=Z=R+jX⑴電壓降落：⑵電壓損耗：§3-1

電力線路、變壓器中的功率損耗和電壓降落

3.線路電能指標(biāo)：2025/7/161:03

14電壓損耗從相量圖上看：即：電壓損耗近似等于電壓降落的縱分量。當(dāng)線路電壓在110kV以下時(shí)，可以用作電壓損耗計(jì)算?！嚯妷簱p耗%=?

但220kV以上的電網(wǎng)中應(yīng)考慮橫分量的影響。

電壓損耗可正、可負(fù)。即有時(shí)會出現(xiàn)線路末端電壓高于線路首端電壓。⑶電壓偏移：§3-1

電力線路、變壓器中的功率損耗和電壓降落2025/7/161:03

15指系統(tǒng)某點(diǎn)電壓與額定電壓值的偏差。常用百分值表示。?

?

電壓偏移可正、可負(fù)，作為電力用戶來說，電壓偏移越小越好，反映了電壓質(zhì)量問題。指電力系統(tǒng)中某元件末端空載電壓與負(fù)載時(shí)電壓數(shù)量差。通常用百分值表示。?

⑷電壓調(diào)整：§3-1

電力線路、變壓器中的功率損耗和電壓降落2025/7/161:03

16電壓調(diào)整反映了電壓波動(dòng)的大小及穩(wěn)定性。Ⅱ．經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：線路末端輸出的有功功率與首端輸入的有功功率的比值?！鱌RZ=R+jXP1P2式中，P1-----線路首端的功率；

P2------線路末端的功率?？梢?，，注意：能否一定<1?為什么？⑴輸電效率：§3-1

電力線路、變壓器中的功率損耗和電壓降落2025/7/161:03

17220kV線路的PT爆炸，就是由于線路的充電功率使得線路末端電壓高于線路首端電壓。即即：線路本身消耗的電能與線路首端輸入電能的比值?！鱓Z=R+jXW1W2其中，W1----線路首端輸入電能；

W2—線路末端輸出電能；

△W---線路本身消耗電能；?

⑵線損率（網(wǎng)損率）：§3-1

電力線路、變壓器中的功率損耗和電壓降落2025/7/161:03

18△PRZ=R+jXP1P2難點(diǎn)：

△PR(t)是隨機(jī)變化的，難以用函數(shù)表達(dá)式描述；

近似累加的辦法，計(jì)算工作量大；⑴年負(fù)荷損耗率法：引進(jìn)幾個(gè)名詞：ⅰ最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax：定義：計(jì)算方法：4.線路電能損耗計(jì)算：§3-1

電力線路、變壓器中的功率損耗和電壓降落2025/7/161:03

19PmaxZ=R+jXW1W2物理意義：即：負(fù)荷以最大功率連續(xù)運(yùn)行Tmax小時(shí)數(shù)時(shí)，所消耗的電能恰好等于負(fù)荷全年正常運(yùn)行時(shí)消耗的總電量。幾何意義：即：年持續(xù)負(fù)荷曲線的包絡(luò)面積應(yīng)該等于虛線矩形面積；不同的企業(yè)，Tmax數(shù)值不同，可以查表。W§3-1

電力線路、變壓器中的功率損耗和電壓降落2025/7/161:03

20作用：在電網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)中，用戶的負(fù)荷曲線往往是未知的，但如果知道用戶的性質(zhì)，就可以選擇適當(dāng)?shù)腡max值，從而近似地估算出用戶的全年耗電量。ⅱ

年負(fù)荷率f：

是指年平均負(fù)荷與年最大負(fù)荷的比值。（1）ⅲ

年負(fù)荷損耗率F：

是指線路通過年平均負(fù)荷時(shí)功率損耗與線路通過年最大負(fù)荷時(shí)的功率損耗比值?！?-1

電力線路、變壓器中的功率損耗和電壓降落2025/7/161:03

21（2）

全年線路通過最大負(fù)荷時(shí)功率損耗，可求出。

可見線路電能損耗△W的計(jì)算關(guān)鍵是F的計(jì)算。

由經(jīng)驗(yàn)公式：（3）（4）線路電能損耗的計(jì)算步驟：§3-1

電力線路、變壓器中的功率損耗和電壓降落2025/7/161:03

22

求Tmax—根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)查設(shè)計(jì)手冊；

用（1）式，求年負(fù)荷率f；

用（4）式，求年負(fù)荷損耗率F;

利用線路功率損耗公式求線路通過最大負(fù)荷時(shí)的功率損耗△Pmax；

用（3）式，求線路電能損耗△W；⑵最大負(fù)荷損耗時(shí)間

max（T-法）：（5）§3-1

電力線路、變壓器中的功率損耗和電壓降落2025/7/161:03

23線路電能損耗的計(jì)算步驟：

求

max—根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)查設(shè)計(jì)手冊；

求△Pmax

；

用（5）式，求△W;同于線路計(jì)算方法。

計(jì)算SyT時(shí)，注意BT的符號；ZT=RT+

jXTYT=GT-jBTU2S2S1U1●△SyT§3-1

電力線路、變壓器中的功率損耗和電壓降落二、變壓器：注意幾點(diǎn)：1.變壓器功率、電壓計(jì)算：2025/7/161:03

24

在變壓器中，電壓降落的橫分量δU及δ角很小，近似計(jì)算時(shí)可略去不計(jì)；

對三繞組變壓器：Z1=RT1+jXT1123Z1=RT2+jXT2Z1=RT3+jXT3YT=GT-jBT電路復(fù)雜，目前的方法無法計(jì)算，以后再講；固定損耗：近似為變壓器的空載損耗P0；對應(yīng)的電能損耗（電導(dǎo)上的損耗）：△W0=P0t；§3-1

電力線路、變壓器中的功率損耗和電壓降落2.變壓器電能損耗計(jì)算：2025/7/161:03

25t-----變壓器的運(yùn)行時(shí)間；可變損耗：ZT=RT+

jXTYT=GT-jBTU2S2S1U1●RT上的損耗，與線路的電能損耗計(jì)算方法相同；變壓器的總電能損耗：△W=△W0+△WRT是為了簡化計(jì)算而引進(jìn)的一個(gè)概念。特別是對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)；§3-1

電力線路、變壓器中的功率損耗和電壓降落三、運(yùn)算負(fù)荷、運(yùn)算功率：2025/7/161:03

26為了網(wǎng)絡(luò)化簡，引進(jìn)幾個(gè)名詞：如圖所示系統(tǒng)：做線路的等值電路圖：123～①運(yùn)算負(fù)荷和運(yùn)算功率：§3-1

電力線路、變壓器中的功率損耗和電壓降落2025/7/161:03

27S1S123～S2S′S2′S1′S″S2″S1″運(yùn)算功率運(yùn)算負(fù)荷運(yùn)算負(fù)荷§3-1

電力線路、變壓器中的功率損耗和電壓降落2025/7/161:03

28123-S1″S″-S2″

這樣將發(fā)電廠和變電所綜合成一個(gè)電源點(diǎn)和負(fù)荷點(diǎn)，使電路分析更加簡單。②注入功率、注入電流：定義流入為正。123S1″S″S2″注入功率：流入節(jié)點(diǎn)的功率；注入電流：流入節(jié)點(diǎn)的電流；§3-1

電力線路、變壓器中的功率損耗和電壓降落2025/7/161:03

29③注：運(yùn)算功率、運(yùn)算負(fù)荷的計(jì)算可用額定電壓計(jì)算：§3-1

電力線路、變壓器中的功率損耗和電壓降落舉例2：舉例1：2025/7/161:03

30第三章簡單電力系統(tǒng)潮流分布計(jì)算下面舉例說明其計(jì)算步驟。如圖所示系統(tǒng)：～1234①

選出基本級，做等值電路并化簡；1234化簡1234為了方便，變壓器導(dǎo)納支路放在了高壓側(cè)，在一般的近似計(jì)算中是允許的；一、輻射形網(wǎng)絡(luò)：計(jì)算步驟：§3-2

輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布計(jì)算2025/7/161:03

31△Sy2△Sy3②

進(jìn)行潮流分布計(jì)算；根據(jù)不同的已知條件，有多種計(jì)算情況，且計(jì)算方法也不同；1234Z12Z23Z34Y30Y20S4S1U4●U1●S3′S3′S2S2計(jì)算過程：U3●U2●S4U4S3′U3△S34S3U3△U、δU△Sy3S2′U2△S23S2U2△Sy2△U、δUS1U1△S12△U、δU△S23△S12△S34這一過程僅計(jì)算了各節(jié)點(diǎn)的電壓數(shù)值，并沒有計(jì)算出各節(jié)點(diǎn)電壓相位?！?-2

輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布計(jì)算2025/7/161:03

32通過計(jì)算過程可見，實(shí)際上，輻射網(wǎng)絡(luò)的潮流分布是把每一個(gè)串聯(lián)阻抗都看成是一條輸電線路，并多次使用線路電壓和功率的計(jì)算公式，逐步推導(dǎo)向系統(tǒng)的首端。計(jì)算方法同上。從計(jì)算條件看，缺少了一個(gè)已知條件，所以必須補(bǔ)充一個(gè)已知的條件。這種情況一般是在系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，系統(tǒng)運(yùn)行電壓不知道，從而假定一個(gè)U4，演算系統(tǒng)供電電壓是否合格；§3-2

輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布計(jì)算1234S1U1●S4U4●2025/7/161:03

33計(jì)算原理：ⅰ.先假設(shè)一個(gè)U4；(略小于額定電壓)ⅱ.已知末端的量求首端的量的方法計(jì)算，用（1）法；ⅲ.校驗(yàn)：計(jì)算值U1是否偏移額定電壓小于5%，小于5%為正確，否則重新假定U4從新計(jì)算；1234Z12Z23Z34Y30Y20S4S1U4●U1●從已知條件看，各知道首、末端的一個(gè)量，利用前面的方法無法計(jì)算；§3-2

輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布計(jì)算2025/7/161:03

341234Z12Z23Z34Y30Y20S4S1U4●U1●計(jì)算原理：S4（假定）U4(0)采用迭代求解法。向前推算S1(1)U1(1)S1(1)U1替換為已知的U1向后推算U4(1)S4(1)S1(2)向前推算U4(1)S4U1(2)S1(2)U1●●●●●●●●§3-2

輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布計(jì)算2025/7/161:03

35這種方法采用計(jì)算機(jī)迭代還可以，如果用手算法，計(jì)算量非常大。下面給出一種較簡單的、實(shí)用的算法：(兩步走)①設(shè)全網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)為額定電壓UN;

利用S4和UN向前推算→計(jì)算各支路的功率損耗及各支路功率→S1；-----得到了全網(wǎng)的功率分布；1234Z12Z23Z34Y30Y20S4S1UN●UN●UN●UN●注：不計(jì)算各節(jié)點(diǎn)電壓，功率損耗公式中電壓都用UN代替；§3-2

輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布計(jì)算′S3′S2S2S32025/7/161:03

36②利用各節(jié)點(diǎn)的功率分布及S1和已知的U1向后推算，僅計(jì)算各參數(shù)的電壓降落和各節(jié)點(diǎn)電壓-------得到網(wǎng)絡(luò)的電壓分布；1234Z12Z23Z34Y30Y20S4S1U1●S3′S3′S2S2①在進(jìn)行電壓分布計(jì)算時(shí)，僅計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的電壓值（未計(jì)算電壓相角），而全線功率角應(yīng)是各阻抗角的和；U3●U2●U4●注意幾點(diǎn)：§3-2

輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布計(jì)算注：這時(shí)不再計(jì)算功率分布；2025/7/161:03

37參考參考參考Z12Z23Z34Y30Y20S4U4●U1●U3●U2●S3S2計(jì)算過程中由于公式僅計(jì)算電壓數(shù)值，未涉及相位。每計(jì)算一次阻抗壓降就假定阻抗末端電壓為參考?！?-2

輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布計(jì)算例如：已知末端量求首段的量：2025/7/161:03

38②當(dāng)用有名制進(jìn)行計(jì)算時(shí)，潮流分布是在同一電壓等級上進(jìn)行的，計(jì)算出的電壓值也是歸算到同一電壓級的值，應(yīng)再歸算到原級才是實(shí)際值；

選220KV為基本級，做等值電路圖。（略去導(dǎo)納支路）

1234220KV110KVS4S1U1●U4●k例如：§3-2

輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布計(jì)算2025/7/161:03

39③對于有多個(gè)變電所的網(wǎng)絡(luò)，可先用額定電壓求各節(jié)點(diǎn)的運(yùn)算功率和運(yùn)算負(fù)荷，網(wǎng)絡(luò)化簡后，再進(jìn)行潮流分布計(jì)算；～DABCS1S3S2Z12Z23Z34SDABC做等值電路例如：§3-2

輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布計(jì)算2025/7/161:03

40④變壓器和線路導(dǎo)納支路也可以用功率表示(直接用變壓器的空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算)，而不必求出它們的參數(shù)；P0+jQ0ZT⑤對于三繞組變壓器可看成多條輻射式網(wǎng)絡(luò)；S1S2S3U1S0U2U3U0例如：已知S2、S3和U3，求U1、U2和S1；可分別對這三條支路進(jìn)行潮流分布計(jì)算。§3-2

輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布計(jì)算2025/7/161:03

41～123S2′S3′①

做等值電路并化簡；S2、S3---運(yùn)算負(fù)荷；Z23S1123S2S3Z12Z13I●I2●I3●S1---運(yùn)算功率；二、環(huán)形網(wǎng)絡(luò)：1.電源點(diǎn)電壓相同情況：計(jì)算方法：§3-2

輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布計(jì)算計(jì)算系統(tǒng)的潮流。2025/7/161:03

42Z23S1123S2S3Z12Z13I●I2●I3●Ia●SaIb●Sb②

列回路方程：假設(shè)：全網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)電壓相同（幅值、相位相同）；意味著不計(jì)網(wǎng)絡(luò)損耗；§3-2

輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布計(jì)算2025/7/161:03

43同樣，列回路方程，可得：Z23S1123S2S3Z12Z13I●I2●I3●Ia●SaIb●Sbⅰ.功率公式類似于梁的反作用力公式，所以此法稱為力矩法；將圖展開：Z12Z23Z13S3S2SaSb1231′功率看成力，阻抗(共軛)看成力臂，上式符合力矩公式。分析：§3-2

輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布計(jì)算2025/7/161:03

44Z23S1123S2S3Z12Z13I●I2●I3●Ia●SaIb●Sbⅱ.因不計(jì)功率損耗，所以應(yīng)有：Sa+Sb=S2+S3因此可作為計(jì)算結(jié)果校驗(yàn)。ⅲ.通用公式：其中，§3-2

輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布計(jì)算2025/7/161:03

45當(dāng)系統(tǒng)為均一網(wǎng)時(shí)：均一網(wǎng)時(shí)：電網(wǎng)中各段的電抗和電阻之比為一常數(shù)；當(dāng)系統(tǒng)各段線路的單位長度的阻抗z1相同時(shí)：§3-2

輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布計(jì)算2025/7/161:03

46ⅳ.因不計(jì)網(wǎng)絡(luò)功率損耗，所以稱為環(huán)網(wǎng)的初步功率分布；Z23S1123S2S3Z12Z13I●I2●I3●Ia●SaIb●SbS23根據(jù)線路功率在節(jié)點(diǎn)的流向，可將節(jié)點(diǎn)分為三類：P1+jQ1SP2+jQ2功率分點(diǎn)—有功、無功都流向該點(diǎn)；P1+jQ1S-P2+jQ2無功功率分點(diǎn)—無功都流向該點(diǎn)；§3-2

輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布計(jì)算2025/7/161:03

47P1+jQ1SP2-jQ2有功功率分點(diǎn)—有功都流向該點(diǎn)；電力系統(tǒng)特點(diǎn)：在高壓電力系統(tǒng)中，功率分點(diǎn)是環(huán)網(wǎng)中的電壓最低點(diǎn)，次之的是無功功率分點(diǎn)。在低壓電力系統(tǒng)中，功率分點(diǎn)電壓最低，但有功功率分點(diǎn)、無功功率分點(diǎn)的高低需經(jīng)過計(jì)算才能確定。③

計(jì)及網(wǎng)損的環(huán)網(wǎng)潮流分布：§3-2

輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布計(jì)算2025/7/161:03

48ⅰ.

設(shè)全網(wǎng)為額定電壓,不考慮功率損耗,計(jì)算環(huán)網(wǎng)的初步功率分布；ⅱ.根據(jù)初步功率分布找出功率分點(diǎn)，并從電網(wǎng)的電壓最低點(diǎn)（功率分點(diǎn)）開環(huán)，變?yōu)殚_式網(wǎng)；ⅲ.利用開式網(wǎng)的方法求潮流分布計(jì)算；ⅳ.還原網(wǎng)絡(luò)。例如：Z12Z23Z13SbSa1231′計(jì)算步驟：§3-2

輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布計(jì)算2025/7/161:03

49

初步功率分布并確定功率分點(diǎn)；Z12Z23Z13SbSa1231′S1S1′S23

從功率分點(diǎn)開環(huán)，變成兩個(gè)開式網(wǎng)；Z12Z23Z13Sb1231′S1S23注意：初步計(jì)算的支路功率應(yīng)算到本段的末端功率。Z12Z23Z13SbS11231′S1S23S1′S23S3S3′S1″

用開式網(wǎng)的方法計(jì)算潮流分布；§3-2

輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布計(jì)算2025/7/161:03

50Z12Z23Z13SbS11231′S1S23S1′S23S3S3′S1″

合并還原網(wǎng)絡(luò)；Z12Z23Z13SbS11231′SaS1′S23S3S3′S1″在實(shí)際電力系統(tǒng)中，還會遇到這樣的情況環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)?！?～234例如：2.電源點(diǎn)電壓不相等情況：§3-2

輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布計(jì)算2025/7/161:03

51～123S2S34共同特點(diǎn)是1、4母線的電壓不相等。上兩種電路相當(dāng)于在1、4母線加了一個(gè)電勢源。做等值電路：Z12Z23Z34123S2du·4S3Sa′Sb′又例如：§3-2

輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布計(jì)算2025/7/161:03

52應(yīng)用疊加原理：Z12Z23Z34123S2du·4S3Sa′Sb′Z12Z23Z3423S2S3SaSbZ12Z23Z34123du·4Sc+圖1：圖2圖1圖2：稱為循環(huán)功率原網(wǎng)功率：§3-2

輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布計(jì)算2025/7/161:03

53①

上所求的功率分布為初步功率分布；②

循環(huán)功率Sc與負(fù)荷無關(guān)，是電網(wǎng)電源電壓不同引起的；ⅰ.

利用初步功率分布結(jié)果，找出功率分點(diǎn)；③

計(jì)及功率損耗的潮流分布（也稱最終潮流分布）計(jì)算：ⅱ.從功率分點(diǎn)開環(huán)，變?yōu)閮蓚€(gè)開式網(wǎng)后，利用開式網(wǎng)的潮流分布方法進(jìn)行計(jì)算；分析：§3-2

輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布計(jì)算2025/7/161:03

54Vp·′Vp·ⅳ.還原網(wǎng)絡(luò)。④

注意：du的方向：●●●～AB10.5/242kV10.5kV10.5/121kV10kV220/121/11kV110kV220kVSc求du的方法：●ⅰ.

以110kV為基本級，應(yīng)從110kV側(cè)開環(huán)；ⅱ.

根據(jù)已知電壓UA或UB求Vp、Vp；′對有名值：循環(huán)功率方向如圖?！?-2

輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布計(jì)算2025/7/161:03

55

循環(huán)功率Sc的正方向與電壓降落的方向有關(guān)。對于無電源的外電路，如電路斷口處，Sc由高電位流向低電位。對于有源的內(nèi)電路，Sc均由低電位流向高電位。這與電工原理中電壓、電流正方向的確定是一致的。由此，可以確定網(wǎng)絡(luò)中由于變壓器變比不匹配時(shí)產(chǎn)生的循環(huán)功率的正方向。如上圖斷口處以外就是內(nèi)電路(整個(gè)環(huán)路為內(nèi)電路)?！?-2

輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布計(jì)算2025/7/161:03

56第三章簡單電力系統(tǒng)潮流分布計(jì)算前面我們學(xué)習(xí)了輻射式和單一環(huán)網(wǎng)的簡單網(wǎng)絡(luò)的潮流分布計(jì)算，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜時(shí)，還是無法求解。這時(shí)可以采用網(wǎng)絡(luò)變換法將復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)化成簡單網(wǎng)絡(luò)后再求解。若有多個(gè)發(fā)電機(jī)并聯(lián)，可以化成一個(gè)等值機(jī)。z1E1·S1z2E2·S2z3E3·S3S∑i化簡E∑·z∑S∑S∑=S1+S2+S3i一、等值電源法：1.等值參數(shù)計(jì)算：

§3-3

網(wǎng)絡(luò)變換102025/7/161:03

57z1E1·S1z2E2·S2z3E3·S3S∑i化簡E∑·z∑S∑S∑=S1+S2+S3i

Ui不變，輸入系統(tǒng)的總功率不變S∑；

輸入導(dǎo)納（或阻抗）相同；

短路電流相同；等值條件

：§3-3

網(wǎng)絡(luò)變換2025/7/161:03

58一般地：z1E1·S1z2E2·S2z3E3·S3S∑i化簡E∑·z∑S∑S∑=S1+S2+S3i化簡網(wǎng)絡(luò)后就可以對簡單網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行潮流分布計(jì)算。2.還原各支路功率：

§3-3

網(wǎng)絡(luò)變換2025/7/161:03

59解出S1：一般式：在化簡網(wǎng)絡(luò)中，有時(shí)由于某個(gè)負(fù)荷的存在，導(dǎo)致無法化簡成簡單網(wǎng)絡(luò)，這時(shí)就需要將這個(gè)負(fù)荷點(diǎn)移走。二、負(fù)荷移置法：§3-3

網(wǎng)絡(luò)變換舉例3：2025/7/161:03

60如圖所示系統(tǒng)，將1點(diǎn)的負(fù)荷移走，就可以化簡成單一環(huán)網(wǎng)；3A12將k點(diǎn)的負(fù)荷移置到i、j點(diǎn)(如圖)。等值條件：ijkSk12ijk12SiSjS1S2S1S2化簡后兩網(wǎng)絡(luò)應(yīng)等值，應(yīng)用力矩法：1.一分為二法：§3-3

網(wǎng)絡(luò)變換2025/7/161:03

61ijkSk12ijk12SiSjS1S2S1S2以2點(diǎn)為支點(diǎn)：移置前后，1點(diǎn)的注入功率應(yīng)相等：可得：§3-3

網(wǎng)絡(luò)變換2025/7/161:03

62以1點(diǎn)為支點(diǎn)，同樣可得：將兩點(diǎn)的負(fù)荷合并與某一點(diǎn)。ijkSk12S1S2ijk12SiSjS1S2等值條件：這個(gè)問題是找到等值條件的k點(diǎn)，即求出zik和zkj；2.合二為一法：§3-3

網(wǎng)絡(luò)變換2025/7/161:03

63§3-3

網(wǎng)絡(luò)變換ijkSk12ijk12SiSj當(dāng)僅考慮Si、Sj、Sk等值時(shí)，以j為支點(diǎn)：以i點(diǎn)為支點(diǎn)，同樣可得：另外，書上還講了星網(wǎng)變換法（Y-△變換）、星形網(wǎng)絡(luò)中性點(diǎn)負(fù)荷移置法等。自學(xué)2025/7/161:03

64第三章簡單電力系統(tǒng)潮流分布計(jì)算電力線路的導(dǎo)線是電能傳輸?shù)闹匾瑢?dǎo)線截面積的選擇不僅要考慮其導(dǎo)線投資，同時(shí)還應(yīng)考慮電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、傳輸電能的質(zhì)量及安裝的環(huán)境條件等多種因素。電力線路導(dǎo)線截面積的選擇一般考慮如下條件：§3-4

電力線路導(dǎo)線截面積選擇2025/7/161:03

65§3-4

電力線路導(dǎo)線截面積選擇為了保證供電電壓質(zhì)量要求，按線路電壓損耗選擇導(dǎo)線的截面積，其它條件僅僅作為輔助校驗(yàn)條件。1kV~10kV配電線路，自供電母線至線路末端的最大允許損耗≤5%；一、10kV以下線路：1kV以下配電線路，自供電母線至線路末端的最大允許損耗≤4%；規(guī)程規(guī)定：2025/7/161:03

66……10kVRmXmPmQm如圖配電線路：由電壓損耗公式：由于導(dǎo)線截面積對架空線x1影響較小，并電抗約為0.36~0.42Ω/km。設(shè)x1已知，并各段x1=xi：§3-4

電力線路導(dǎo)線截面積選擇2025/7/161:03

67（1）（2）只要知道線路長度和最大負(fù)荷就可以計(jì)算選擇導(dǎo)線截面積有兩種方法：ⅰ.各段導(dǎo)線截面積相等：（3）§3-4

電力線路導(dǎo)線截面積選擇2025/7/161:03

68ⅱ.按有色金屬消耗量最小選擇截面積：每段截面積（可證明）：（3）′②求△Ur----用（2）式；③求各段導(dǎo)線截面積：用(3)或(3)′式；④選擇接近導(dǎo)線截面積的導(dǎo)線型號；⑤校驗(yàn)：ⅰ由實(shí)際導(dǎo)線參數(shù)校驗(yàn)：△U≤△U允許；計(jì)算步驟：§3-4

電力線路導(dǎo)線截面積選擇2025/7/161:03

69ⅱ

機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn)：ⅲ

允許載流量校驗(yàn)：選用銅、鋁線需要校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度；有一個(gè)最小允許截面積；選用LGJ線不用校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度；Q0----給定環(huán)境溫度；Q0----實(shí)際環(huán)境溫度；′IN允許----Q0溫度下的允許載流量；其中，§3-4

電力線路導(dǎo)線截面積選擇2025/7/161:03

70Qm----導(dǎo)線材料的最高允許溫度；注：電纜線路也可按同樣的方法選擇。一般按照經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面積；經(jīng)濟(jì)電流密度：選擇的導(dǎo)線截面積在經(jīng)濟(jì)上最合理，此時(shí)的截面積稱為經(jīng)濟(jì)截面積，相應(yīng)的電流密度稱為經(jīng)濟(jì)電流密度。二、35kV及以上線路：§3-4

電力線路導(dǎo)線截面積選擇2025/7/161:03

71經(jīng)濟(jì)電流密度與供電用戶的負(fù)荷性質(zhì)有關(guān)，可以查表。1.單輻射線路：Pmax

如圖，已知：Pmax、Tmax（5）計(jì)算步驟：§3-4

電力線路導(dǎo)線截面積選擇2025/7/161:03

722.對于有分支線路：注意：Pmax---應(yīng)考慮投入運(yùn)行后的5~10年負(fù)荷發(fā)展，采用的功率是經(jīng)常重復(fù)的最大功率。Pmax1

Pmax2

Tmax2

Tmax1

Pmax1

Pmax2

Tmax2

Tmax1

Pmax3

Tmax3

①用前面的方法求出各段的最大功率Pmax，并求出各段的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)：計(jì)算步驟：§3-4

電力線路導(dǎo)線截面積選擇2025/7/161:03

733.對于環(huán)網(wǎng)電路：③用（5）式求導(dǎo)線截面積；注意：雙回路時(shí)，應(yīng)校驗(yàn)單回路的載流量。～Pmax1

Pmax2

Tmax2

Tmax1

合用一個(gè)近似的Tmax估算法（加權(quán)平均值）：其中，Tmax----全電網(wǎng)線路的近似值；（6）§3-4

電力線路導(dǎo)線截面積選擇2025/7/161:03

74Pmaxi----負(fù)荷點(diǎn)i的最大功率值；Tmaxi----負(fù)荷點(diǎn)i的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)；

求全網(wǎng)近似最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)：Tmax----用（6）式；

由Tmax經(jīng)濟(jì)電流密度Jec；查表

用（5）式計(jì)算各段導(dǎo)線截面積；

校驗(yàn)：ⅰ.

重新計(jì)算，校驗(yàn)導(dǎo)線截面積（以實(shí)際導(dǎo)線參數(shù)）；計(jì)算步驟：§3-4

電力線路導(dǎo)線截面積選擇2025/7/161:03

75ⅱ.

允許載流量：正常一般不用校驗(yàn)；當(dāng)環(huán)網(wǎng)開環(huán)運(yùn)行或故障斷線情況要校驗(yàn)；對于雙回路應(yīng)校驗(yàn)單回路的載流量；ⅲ.

電暈校驗(yàn)：110kV及以上應(yīng)校驗(yàn)，選擇直徑≥不發(fā)生電暈的最小直徑（查表）