电力系统稳态讲述介绍.pptx

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1、1& 电力系统的潮流计算电力系统的潮流计算 & 电力系统的频率与有功功率电力系统的频率与有功功率 & 电力系统的电压与无功功率电力系统的电压与无功功率 & 电力系统经济运行电力系统经济运行第1页/共141页25.1 5.1 电力系统的潮流计算电力系统的潮流计算 电力网的功率损耗 电力网环节的功率平衡和电压平衡 开式电力网的潮流计算 两端电源供电网的潮流计算 电磁环网的功率分布与电压计算 第2页/共141页3 潮流计算的任务 针对具体的电力网络结构，根据给定的负荷功率和电源母线电压，计算网络中各节点的电压和各支路中的功率及功率损耗。 潮流计算的作用 电力网规划设计 电力系统运行（稳态、短路、稳定

2、 等） 继电保护、自动装置整定计算 第3页/共141页4（一）电力线路功率损耗的计算（一）电力线路功率损耗的计算 LDS2S1S1SIC1QC2QRjX一、一、电力网的功率损耗线路阻抗支路损耗 23310lPI R23310lQI X变动损耗第4页/共141页522233221010lSPQPRRUU22233221010lSPQQXXUU故有因为,USI3第5页/共141页6线路导纳支路损耗 2C112C221212QBUQBU固定损耗 2C1C2NC1122QQBUQ第6页/共141页7（二）变压器功率损耗的计算（二）变压器功率损耗的计算阻抗支路中的功率损耗：222TTT22222TTT2

3、2SPQPRRUUSPQQXXUU20TT00(j)jSGB UPQ 导纳支路中的功率损耗：第7页/共141页8双绕组变压器的功率损双绕组变压器的功率损耗耗 222TT0T022SPQPRPRPUU222TT0T022SPQQXQXQUU2SNT2NPURS2SNTN%100UUXS0N0%100ISQ用变压器铭牌数据计算功率损耗用变压器铭牌数据计算功率损耗 NUU 第8页/共141页92S0NTN%100100USISQS2TS0N()SPPPS第9页/共141页10三绕组变压器功率损耗计算三绕组变压器功率损耗计算222312TT1T2T30222123SSSPRRRPUUU222312TT

4、1T2T30222123SSSQXXXQUUU用铭牌数据计算用铭牌数据计算 222312TS1S2S30NNN()()()SSSPPPPPSSS 222312TS1S2S30NNN()()()SSSQQQQQSSS 第10页/共141页11二、电力网环节的功率平衡和电压平衡二、电力网环节的功率平衡和电压平衡 （一）（一）电压降落、电压损耗及电压偏移电压降落、电压损耗及电压偏移（二）电力网环节首、末端功率和电压的平衡关（二）电力网环节首、末端功率和电压的平衡关系系（三）电力网环节中的功率传输方向（三）电力网环节中的功率传输方向 第11页/共141页12（一）电压降落、电压损耗及电压偏（一）电压降

5、落、电压损耗及电压偏移移 电压降落电压降落：电力网任意两点电压的矢量差。DABCUU2U2IRI23Ud1U2线路电压相量图XIj23第12页/共141页132222222P RQ XUUP XQRUU222arctanUUU则 122221UUjUUUdUU222221)(UUUU第13页/共141页14222221)(UUUU由于)(2)(2222221UUUUUU电压损耗：电压损耗：电力网中任意两点电压的代数差。12|UU22UU 2222212)(UUUUU第14页/共141页15 110kV以上电力网电压损耗的计算公式 2222212)(UUUUU221UUU 110kV及以下电压等

6、级的电力网第15页/共141页16 工程实际中，线路电压损耗常用线路额定电压UN的百分数表示，即 12N%100UUUU规程规定规程规定：电力网正常运行时的最大电压损 耗一般不应超过10% ；故障运行 一般不超过15%20%。第16页/共141页17电压偏移：电压偏移：电力网中任意点的实际电压U同该处网络额定电压UN的数值差。NN%100UUmU第17页/共141页18（二）电力网环节首、末端功率和电压的平衡（二）电力网环节首、末端功率和电压的平衡关系关系LDS2S1S1SIC1QC2QRjXAbLDSAUbUAU第18页/共141页19 已知负荷功率已知负荷功率 和线路末端电压和线路末端电压

7、LDS2U1)功率平衡关系 2)电压平衡关系 选 为参考相量220UU第19页/共141页20 已知线路首端功率和线路首端电压已知线路首端功率和线路首端电压 1S1U 已知线路末端的负荷功率已知线路末端的负荷功率和线路首端电压和线路首端电压 LDS1U功率平衡计算 22222N(j)jPQSRXPQU 2221NCBUQ21121BUQC第20页/共141页21电压平衡计算11111111112URQXPjUXQRPUUjUUU第21页/共141页22应用假设的末端电压和已知的末端功率逐段向首端推算，求出首端功率 ；再用给定的首端电压和求得的首端功率逐段向末端推算，求出末端电压 ；用已知的末端

8、功率和计算得出的末端电压向首端推算 ；如此类推，逐步逼近，直至结果收敛。迭代法的基本步骤迭代法的基本步骤:第22页/共141页23功率损耗、电压降落计算公式应用注意点功率损耗、电压降落计算公式应用注意点P、Q、U应为同一点的值；当P、Q、U为非同一点值时，一般用线路额定电压替代进行近似计算； P、Q、U的单位。第23页/共141页24（三）电力网环节中的功率传输方向（三）电力网环节中的功率传输方向 在高压电力网中 ，一般X R，令R=0221222jQ XP XUUUU222P XUUsin212XUUP Sin0时，P2为正，有功功率从电压超前端向电压滞后端输送。 第24页/共141页25当

9、不计 U2 分量时 2122Q XUUU21221222()U UUUU UQXX U1U2 时，Q2 为正，感性无功功率是从电压高的一端向电压低的一端输送；而容性无功功率是从电压低的一端向电压高的一端输送。 第25页/共141页262222220202010URQjUXQUUjUUUCC 线路空载运行时，线路电容功率使末端电压将高于首端电压的现象。法拉第效应法拉第效应(电容效应）电容效应）LDS2S1S1SIC1QC2QRjX第26页/共141页27三、开式电力网的潮流计算三、开式电力网的潮流计算 基本步骤：基本步骤：计算网络各元件参数并做等值电路分析已知条件，进行功率和电压分布计算（一）区

10、域网的潮流计算（一）区域网的潮流计算第27页/共141页28变电所的运算负荷变电所的运算负荷等于其低压母线负荷加上变压器的总功率损耗，再加上高压母线上的负荷和与高压母线相连的所有线路电容功率的一半。 发电厂的运算功率发电厂的运算功率等于其发出的总功率减去厂用电及地方负荷，再减去升压变压器中的总功率损耗和与其高压母线相连的所有线路电容功率的一半。 第28页/共141页29地方网的特点： （二）地方网的潮流计算（二）地方网的潮流计算 线路较短 ； 电压等级较低 ； 输送容量较小。第29页/共141页30 地方网的潮流计算的简化地方网的潮流计算的简化忽略电力网等值电路中的导纳支路；忽略阻抗中的功率损

11、耗；忽略电压降落的横分量；用线路额定电压代替各点实际电压计算电压损耗。 LDS2S1S1SIC1QC2QRjX第30页/共141页31说明功率分布由末端向首端逐个环节推算；最大电压损耗由首端向末端逐点推算； 线路最大电压损耗是比较重要的运行参数。 开式地方网一般只需计算功率分布和最大电压损耗以及电压最低点电压；第31页/共141页32一般情况下，对于有n个集中负荷的无分支地方电力网，其电源点（假设为A点）的输出功率为 1nAiiSS网络总的电压损耗为 1N1()nkkkkkUP RQ XU第32页/共141页33 对于具有分支线的电力网，一般应计算出电源点至各支线末端的电压损耗，然后比较它们的

12、大小，方可确定网络的最大电压损耗和电压最低点。 第33页/共141页34四、两端电源供电网的潮流计算四、两端电源供电网的潮流计算（一）两端电源电压相等的供电网的功率分布（一）两端电源电压相等的供电网的功率分布.AU.BUABa.aSb.bSc.cSaZaZbZbZcZcZABZ.AS.2S.3S.BSAaSBaSAbSBbSBcSAcS第34页/共141页35ABabcASBS2S3SAUBUaSbScSAab2SAUaSBbc3SBUcS第35页/共141页36当 Sa、 Sb、 Sc 同时存在时，A、B两电源点的输出功率为 abcabcAAaAbAcABZ SZ SZ SSSSSZabca

13、bcBBaBbBcABZSZSZSSSSSZ第36页/共141页37供载功率供载功率 与负荷功率有关的电源输出功率。均一电力网均一电力网 网络中各段线路型号、截面面积和几何均距都相同的电力网。第37页/共141页38说明.0.11110.0.11110jjnnnniiiii ii iiiiiAABABABABnnnniiiii ii iiiiiBABABABABZ SZS lPlQlSllZZ lZ SZS lPlQlSllZZ l若网络为均一电力网 ，供载功率的计算可简化为 第38页/共141页39对于接近均一网，可用网络拆开法 1111,nniiiiiiAAABABnniiiiiiBBAB

14、ABPXQ RPQXRPXQ RPQXR第39页/共141页40（二）两端电压不相等供电网的功率分布（二）两端电压不相等供电网的功率分布 计算步骤 计算供载功率；计算循环功率；在同一支路中迭加供载功率和循环功率；第40页/共141页41循环功率按下式计算 *N()ABciABUUUSZ算出初步功率分布后，由可校验 和 的计算正确与否。 1nABiiSSSASBS第41页/共141页42功率分点功率分点能从两个方向获取功率的节点。 功率分点分为有功功率分点和无功功率分点，有功功率分点以“”标注，无功功率分点则以“”标注。 在功率分点处将闭式电力网拆开为开式电力网，然后应用开式电力网的方法计算其最

15、终功率分布和最大电压损耗。 第42页/共141页43五、电磁环网的功率分布与电压计算五、电磁环网的功率分布与电压计算 1T212T11:k21:k.1U.2U.S21:k.2U.1U.SB11:k21A1TZ2TZ.S11:k21A1TZ.2U.AU.1TS.2TS.BU2TZ2:1kB2.2UciS第43页/共141页44由两端供电电压不相等供电网的功率计算方法可得 *T2NHT1T1T2T1T2*T1NHT2T1T2T1T2()()ABABUUUZSSZZZZUUUZSSZZZZ供载功率为 第44页/共141页45循环功率为 *NHNHT1T2T1T2()ABciUUUEUSZZZZ环路电

16、势为222 111(1)(1)ABAkkEUUU kUkk第45页/共141页4611:k21:k.2U.1U2TZ1TZ.iUii（a) 参数归算到高压侧时的环路电势；11:k21:k.2U.1U2TZ1TZ.PUPP（b) 参数归算到低压侧时的环路电势第46页/共141页47当 或 未知时，环路电势可分别由下式近似计算 2U1U2HNH12LNL1(1)(1)kEUkkEUk等值变比第47页/共141页48 在环网中任选一起点和环绕方向，沿环网环行一周，遇到顺环绕方向起升压作用的变压器时，乘以变比；反之，遇到顺环绕方向起降压作用的变压器时，除以变比，即可求得等值变比。等值变比的确定方法等值

17、变比的确定方法第48页/共141页49 电力系统运行中，往往可通过改变变比或采用附加装置来改善电磁环网的功率分布。说明 采用的附加装置主要有附加调压变压器和基于FACTS技术的统一潮流控制器（UPFC）、静止同步串联补偿器（SSSC）、晶闸管控制串联电容器（TCSC）和晶闸管控制移相器（TCPST）等。第49页/共141页505.2 5.2 电力系统的频率与有功功电力系统的频率与有功功率率&一、频率调整的必要性一、频率调整的必要性 &二、电力系统的频率特性二、电力系统的频率特性 &三、电力系统的频率调整三、电力系统的频率调整 &四、综合负荷在发电厂间的合理分配及四、综合负荷在发电厂间的合理分配

18、及有功功率的平衡有功功率的平衡 第50页/共141页51一、频率调整的必要性 (1)(1)频率变化的危害频率变化的危害 影响异步电动机转速的变化； 影响各种电子设备的精确性； 使计算机发生误操作； 威胁电力系统自身的正常运行。 第51页/共141页52(2)(2)负荷与频率的关系负荷与频率的关系 不受频率影响的负荷 与频率变化成正比的负荷 与频率高次方成正比的负荷 第52页/共141页53(3)(3)实际负荷曲线的组成实际负荷曲线的组成 P1：变化幅度小，变化周期较短（一般为10s以内）的负荷分量； P2：变化幅度较大、变化周期较长（一般为10s3min）的负荷分量； P3：变化缓慢的持续变动

19、负荷。第53页/共141页54（一）负荷有功（一）负荷有功-频率静态特性频率静态特性 （二）发电机组有功（二）发电机组有功-频率静态特性频率静态特性二、电力系统的静态频率特性二、电力系统的静态频率特性第54页/共141页55负荷频率特性（一）负荷静态频率特性（一）负荷静态频率特性fPNf1f0P1LDP1PLDNP2P3P123PPPf第55页/共141页56负荷调节效应系数的标幺值 LDN*LD*N*P PPkfff说明说明 其值与系统各类负荷的比重和性质 有关，一般取值13； 不能人为整定。 第56页/共141页57发电机组功频特性（二）发电机组的功频特性（二）发电机组的功频特性1GPGN

20、PGPf2fNf0GPf12发电机组的功率静态特性第57页/共141页58kG的标幺值为GGNG*G*N*PPPkfff GNGG*NPkkfkG可人为调节整定； kG的大小与机组类型、调速机构有关，不同类型机组的 kG取值范围不同 汽轮发电机组kG* 2516.7， 水轮发电机组kG* 5025 。说明说明第58页/共141页59发电机组调速器的主要组成部分 调速系统的主要组成部分：转速测量元件、放大元件、执行结构和转速控制机构等四部分。 同步器的组成 同步器由伺服电动机、蜗轮、蜗杆等装置组成。第59页/共141页60离心飞锤式机械液压调速装置工作原理离心飞锤式机械液压调速装置工作原理第60

21、页/共141页61(4)一次频率调整 第61页/共141页62（5）二次频率调整）二次频率调整 第62页/共141页63二次调频的概念及特点二次调频的概念及特点 二次调频二次调频 手动或电动发电机组的同步器来调节其有功功率输出的过程。 二次调频的特点二次调频的特点 可以实现频率的无差调节。 在一次调频的基础上，由一个或数个发电厂 来承担。第63页/共141页64电厂的分类 主调频厂主调频厂:负责全系统的频率调整工作，一般由一个发电厂担任； 辅助调频厂辅助调频厂:协助主调频厂调频，一般由12个电厂承担； 非调频厂非调频厂：一般按负荷曲线发电，不参与调频。 （一）主调频厂的选择（一）主调频厂的选择

22、三、 电力系统的频率调整 第64页/共141页65具有足够的调节容量和范围 具有较快的调节速度 具有安全性与经济性 (2)主调频厂的选择条件还应注意以下两点： 电源联络线上的交换功率； 调频引起的电压波动是否在允许偏移范围之内。第65页/共141页66300万以上大系统的调度规程规定 ：频率偏移不超过0.2Hz时由主调频厂调频 频率偏移超过0.2Hz时，辅助调频厂参加调频 频率偏移超过0.5Hz时，系统内所有电厂参与调频 (3)(3)各电厂的调频职责各电厂的调频职责第66页/共141页67枯水季节：水电厂为主调频厂； 丰水季节：选择装有中温中压机组的火电厂作为主调频厂。 水火电厂并存系统中的主

23、调频厂选择水火电厂并存系统中的主调频厂选择第67页/共141页68投入旋转备用容量（或旋转备用机组），迅速起动备用发电机组；切除部分负荷； 选取合适地点，将系统解列运行； 分离厂用电，以确保发电厂能迅速恢复正常，与系统并列运行。 (四四)事故调频的措施与步骤事故调频的措施与步骤第68页/共141页69四、综合负荷在发电厂间的合理分配及有功四、综合负荷在发电厂间的合理分配及有功功率的平衡功率的平衡 第69页/共141页70GLDpPPPP (二二)有功功率平衡方程式及备用容量有功功率平衡方程式及备用容量有功功率平衡方程式备用容量的分类及形式负荷备用；检修备用； 事故备用；国民经济备用 热备用（或

24、称旋转备用） 冷备用（或称停机备用） 第70页/共141页715.3 5.3 电力系统的电压与无功功率电力系统的电压与无功功率&一、电力系统的无功功率平衡一、电力系统的无功功率平衡 &二、电压调整的基本概念二、电压调整的基本概念 &三、电压调整的措施及应用三、电压调整的措施及应用第71页/共141页72一、一、 电力系统的无功功率平衡电力系统的无功功率平衡 1.无功功率负荷和无功功率损耗无功功率负荷和无功功率损耗1）异步电动机的无功功率和电压的关系mjXjXU0IIsR第72页/共141页732）变压器的无功功率损耗 220220100%100%UUSSUSIXUSBUQQQNNSNTTTLT

25、3）输电线路中的无功功率损耗BUUXUQPQQBL22221212121第73页/共141页742.无功电源无功电源 电力系统的主要无功电源发电机同步调相机电力电容器静止无功补偿器(5)静止无功发生器第74页/共141页75发电机发电机发电机在额定参数下运行时GNGNNGNNsintgQSP发电机的P-Q运行极限1）定子电流额定值（额定视在功率）；2）转子电流额定值（空载电势）；3）原动机出力（额定有功功率）。第75页/共141页76第76页/共141页77同步调相机同步调相机 相当于空载运行的同步发电机。相当于空载运行的同步发电机。同步调相机的特点同步调相机的特点过励磁运行可作无功电源运行；

26、欠励磁运行可作无功负荷运行；可平滑无级地改变无功功率的大小和方向，达到调整系统运行电压的目的；无功功率的输出受端电压的影响不大；运行维护较复杂，有功功率损耗较大；单位容量的投资费用较大，只宜集中安装。 第77页/共141页78电力电容器电力电容器22CCUQUCX电力电容器的特点电力电容器的特点运行维护方便； 有功功率损耗小； 单位容量投资小且与总容量的大小几乎无关；既可集中安装，也可分散布置； 无功功率调节性能差，输出无功功率受端电压影响较大； 只能阶跃式的调压。 第78页/共141页79静止补偿器静止补偿器 （SVC）主要部件有：饱和电抗(SR)， 固定电容器(FC)， 晶闸管控制电抗器(

27、TCR) 晶闸管投切电容器(TSC)。自饱和电抗器可控硅控制电抗器型 FC + TCRTSC+TCR第79页/共141页80自饱和电抗器型静止补偿器自饱和电抗器型静止补偿器 在额定电压附近，电抗器吸收的无功功率随电压变化很快，有稳压作用。 第80页/共141页81优点：优点：运行维护简单，功率损耗小，响应时间较短，对于冲击负荷有较强的适应性，TCR和TSC型还可以分相补偿，以适应不平衡的负荷变化。缺点：缺点：含TCR的静止补偿器需装设滤波器以消除高次谐波。第81页/共141页82(5)静止无功发生器静止无功发生器静止无功发生器的主体是一个电压源型逆变器。优点是响应速度更快，运行范围更宽，谐波电

28、流含量更少，且电压较低时仍能相系统注入较大的无功电流。第82页/共141页833.系统的无功功率平系统的无功功率平衡衡 resLLDGCQQQQ我国关于负荷功率因数的规定我国关于负荷功率因数的规定35kV及以上电压等级直接供电的工业负荷和装有带负荷调压的用户，功率因数不低于0.95； 其他用户的功率因数不低于0.9； 趸售和农业用户功率因数不低于0.8。第83页/共141页844.无功功率平衡和电压水平的关系无功功率平衡和电压水平的关系.ULjXdjXPjQ.I.EjX.I.jI X.U.E第84页/共141页85第85页/共141页86二、电压调整的基本概念二、电压调整的基本概念（1）我国规

29、定的电压偏移范围）我国规定的电压偏移范围 35kV及以上供电电压： 5% 10kV及以下三相供电电压： 7%220kV单相供电电压： +5%-10% 农村电网 正常运行情况： +7.5%-10% 事故运行情况： +10%-15% 第86页/共141页87（2）中枢点的电压管理）中枢点的电压管理 1）电压中枢点）电压中枢点 对电力系统电压进行监视、控制和调整的主要的供电点。 2）电压中枢点的选择）电压中枢点的选择 区域性发电厂的高压母线； 枢纽变电所的高压母线和二次母线； 有大量地方负荷的发电机电压母线； 城市直降变电所的二次母线。 第87页/共141页88 顺调压顺调压 最大负荷运行方式时，中

30、枢点的电压不应低于线路额定电压的102.5%； 最小负荷运行方式时，中枢点的电压不应高于线路额定电压的107.5%。3）中枢点电压的调整方式）中枢点电压的调整方式第88页/共141页89逆调压逆调压最大负荷运行方式时，中枢点的电压要比线路额定电压高5% ；最小负荷运行方式时，中枢点的电压要等于线路额定电压。 恒调压恒调压 最大和最小负荷方式时保持中枢点电压为线路额定电压的1.021.05倍。第89页/共141页904）电压调整的基本原理）电压调整的基本原理CUU2kG1T2T1kRjXlPjQ2121/ )(kUQXPRkUkUkUUNGG电压调整措施：电压调整措施：改变发电机的励磁电流调压；

31、改变变压器的变比调压；改变网络的无功功率分布调压；改变网络的参数调压。第90页/共141页91三三. . 调压措施及应用调压措施及应用1.发电机调压发电机调压在直接用机压母线供电的小型系统中，改变发电机的励磁电流可实现逆调压，是一种最经济、最直接的调压手段。 在多级电压供电系统中，发电机调压只能作为一种辅助调压措施。第91页/共141页922. 改变变压器分接头的调压方法改变变压器分接头的调压方法5%2.5%主抽头2.5%5%231KV225.5KV220KV214.5KV209KV11KV5%2.5%主抽头2.5%5%254KV248KV242KV236KV230KV10.5KV第92页/共

32、141页93降压变压器分接头的选择降压变压器分接头的选择 降压变压器示意图1U2UTTjXR jQP第93页/共141页94最大负荷时分接头电压的计算1maxTmax1tmax2N2maxUUUUU最小负荷时分接头电压的计算1minTmin1tmin2N2minUUUUU应用步骤：应用步骤：第94页/共141页95分接头电压的平均值计算 1tav1tmax1tmin12UUU标准分接头电压的选择 1t01tavUU第95页/共141页96最大、最小负荷时变压器低压侧实际运行电压的校验1maxTmax2max2N1 0tUUUUU1minTmin2min2N1 0tUUUUU第96页/共141页

33、97升压变压器分接头的选择升压变压器分接头的选择 1maxT max1tmax2N2maxUUUUU 1minTmin1tmin2N2minUUUUU 两点差异：U2N取值；“”号变“”号。第97页/共141页98（3 3）普通三绕组变压器分接头的）普通三绕组变压器分接头的选择选择 以高压侧有电源的三绕组降压变压器讨论其分接头电压的选择：先选择高压侧分接头电压；再选择低压侧分接头电压。1T131t3N31t2t21T12UUUUUUUUUU 第98页/共141页991)有载调压变压器的类型(4)(4)有载调压变压器分接头的选择有载调压变压器分接头的选择第99页/共141页100低压绕组1aK2

34、3456798高压主绕组bKaKMaKMaob调压绕组出线端切换装置L第100页/共141页101加压调压器主变压器出线端切换装置1 2 3 4 5 6987串联变压器电源变压器高压绕组低压绕组第101页/共141页102计算最大负荷时的Ultmax； 计算最小负荷时的Ultmin ；分别选择最大、最小负荷时的标准分接头电压；按照调压要求校验所选分接头电压是否满足要求。2)2)有载调压变压器的分接头计算步骤有载调压变压器的分接头计算步骤注意：在无功不足的电力系统中，不宜采用改变 变比调压。第102页/共141页103第103页/共141页1043. 3. 利用无功补偿调压利用无功补偿调压T21

35、klA22PjQCjQRjXAU2U第104页/共141页105 求出无功补偿容量求出无功补偿容量QCQC为为: :2C2222C2C22C2UP RQ XP RQ XQUUXUU2CC2C2UQUUX降压变压器的变比降压变压器的变比 1t2NUkU22C2C2CUUQUkXk第105页/共141页106高压侧的分接头电压应为 2min1tmin2N2minUUUU选最接近Ultmin的标准分接头电压为Ult0电力电容器容量的选择电力电容器容量的选择变压器的实际变比01t02 NkUU第106页/共141页107应装设的电容器容量22Cmax2maxC2Cmax00UUQUkXk第107页/共

36、141页108最大负荷过激运行时的调相机容量 22Cmax2maxC2CmaxUUQUkXk最小负荷欠激运行时的调相机容量 22Cmin2minC2Cmin(0.5 0.65)UUQUkXk同步调相机容量的选择同步调相机容量的选择第108页/共141页109确定变压器的计算变比为 2Cmin2min2Cmax2max222Cmax2Cmin0.5 0.650.5 0.65UUUUkUU确定变压器分接头电压 1t2NUkU选最接近Ult的标准分接头电压Ult0。01t02NkUU第109页/共141页110按实际变比确定调相机容量按实际变比确定调相机容量 22Cmax2maxC2Cmax00UU

37、QUkXk第110页/共141页111无功补偿装置都可连接于需要进行无功补偿的变电所或直流输电换流站的母线上； 负荷密集的供电中心集中安装大、中型无功补偿设备； 配电网中，根据无功功率就地平衡的原则，安装中、小型电容器组进行就地补偿。 4.4.无功补偿装置与电力网的连接无功补偿装置与电力网的连接 第111页/共141页112我国的电力技术导则规定：我国的电力技术导则规定：330550kV电网应按无功分层就地平衡的基本要求配置高、低压并联电抗器。一般情况下，并联电抗器的总容量应达到超高压线路充电功率的90以上。较低电压等级的配电网络要配置必要的并联电容补偿。第112页/共141页113电压损耗计

38、算公式电压损耗计算公式 UQXPRU四、改变电力网参数调压四、改变电力网参数调压改变网络参数的常用方法 按允许电压损耗选择合适的地方网导线截面； 在不降低供电可靠性的前提下改变电力系统的运行方式； 在高压电力网中串联电容器补偿。第113页/共141页114（1 1）串联电容器补偿）串联电容器补偿22PjQ2l11RjX( ) a图 543 串联电容器补偿原理(a) 串联电容前； (b) 串联电容后C1()CRj XX( ) b2l122PjQ第114页/共141页115串联电容器个数的选择串联电容器个数的选择1mnCImaxmaxnCCNCnUIXmII第115页/共141页116串补能自动跟

39、踪负荷调压；串补多用于负荷经常波动、功率因数不高的35kV及以下电压的配电网中；串联电容器的安装地点与负荷、电源的分布有关； 超高压电网中串联电容补偿主要用于提高高压电力网的输送容量和稳定性。 说明说明第116页/共141页117四、电力系统经济运四、电力系统经济运行行 1.1.电力网中的能量损耗电力网中的能量损耗 2.2.火电厂间有功功率经济分配火电厂间有功功率经济分配第117页/共141页118%100供电量电力网损耗电量电力网损耗率1.1.电力网中的能量损耗电力网中的能量损耗 1 1）能量损耗的计算方法）能量损耗的计算方法最大负荷损耗时间法第118页/共141页11922876033ma

40、x22010 d10SSARtRUU假定电压恒定，则最大负荷损耗时间8760202maxdStS第119页/共141页120第120页/共141页121如果一条线路上有几个负荷点：如果一条线路上有几个负荷点：2223121 1223 3abCSSSARRRUUU第121页/共141页122最大负荷损耗时间法的缺点最大负荷损耗时间法的缺点: :适用范围适用范围: :准确度不高 不能对误差作出有根据的分析 电力网规划设计中的计算 不宜计算已运行电网的能量损耗第122页/共141页123等值功率法等值功率法 22eqeq23233eq20310 d31010TPQAI RtI RTRTU2eq01d

41、TIItT第123页/共141页124eqaveqaveqavIGIPKPQLQ22322223avavav231010RTAG I RTK PL QUpavQav,APTAQT第124页/共141页125形状系数形状系数K K的取值范围的取值范围 211 K22av1128K等值功率法的优点等值功率法的优点方法简单，要求的原始数据也不多； 不能对误差作出有根据的分析；能够推广应用于任意复杂网络的电能损耗计算。 第125页/共141页1262)2)降低网损的常用技术措施降低网损的常用技术措施 提高用户的功率因数，减少电力网中无功功率的传送组织变压器的经济运行 合理组织或调整电力网的运行方式 对

42、原有电网进行技术改造 减少电力网中无功功率的传送第126页/共141页127222coslPPRU对于简单电力网络对于简单电力网络: :212cos%1100coslP第127页/共141页128 提高功率因数的主要措施提高功率因数的主要措施: : 合理选择异步电动机的容量 采用并联无功补偿装置 合理组织或调整电力网的运行方式 第128页/共141页12935kV及以上的输电网，适当提高运行电压可以降低网损 610kV的农村配电网，应适当降低运行电压以降低网损合理确定电力网的运行电压水平合理确定电力网的运行电压水平第129页/共141页130对环网中比值R/X特别小的线段进行串联电容补偿 在环

43、网中装设混合型加压调压变压器 改善功率分布改善功率分布第130页/共141页131根据负荷的变化适当改变投入运行的变压器台数 20sTNnSPn Pn PnS组织变压器的经济运行组织变压器的经济运行 n台相同变压器并联运行的总功率损耗为 n-1台并联运行时的总功率损耗为 20ST1N111nSPnPnPnS第131页/共141页132得到变电所的临界负荷功率 0crNS1PSSn nPv当负荷功率大于临界负荷功率时，宜投入n台变压器并联运行；v否则，宜投入n-1台变压器并联运行 第132页/共141页1332.2.火电厂间有功功率经济分配火电厂间有功功率经济分配 第133页/共141页134效

44、率曲线和微增率曲线效率曲线和微增率曲线第134页/共141页135使目标函数最小1G12G2FF PFPG1G2LD0PPP两台并联运行的机组，在满足有功功率平衡约束条件下 第135页/共141页136第136页/共141页137负荷在两台机组间分配时，如它们的燃料消耗微增率相等，则总的燃料消耗量将最小，等微增率准则也适用于多台机组（或多个发电厂）间的负荷分配 结论结论等微增率准则等微增率准则电力系统中的各发电机组按相等的耗量微增率运行，从而使得总的能源损耗最小，运行最经济。第137页/共141页138本章小结本章小结 第138页/共141页人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。第139页/共141页第140页/共141页141感谢您的观看！第141页/共141页