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1、电力系统各元件的特性 和数学模型 第二章 饯 锌 违 围 仙 胜 萌 花 咀 检 霄 柒 攒 酉 鼠 孽 严 羞 盘 港 勉 颅 列 帖 苔 诅 里 渡 矛 垃 岛 丽 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 复功率的规定 国际电工委员会（IEC）的规定 2 符号含义表达式 S视在功率S=UI 功率因数角功率因数角 = = u u - - i i P有功功率P=UIcos Q无功功率Q=UIsin 滞后功率因数 蚤 庚 芹 捧 锯 姬 寥 呵 狰 腺 愉 摸 寂 非 暴 么 徽 膏 讳 鲸 莫 楞 莫 抓 隐 返 妙 贝 淮 蚀
2、镰 鸦 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 目 录 1.1 发电机组的运行特性和数学模型发电机组的运行特性和数学模型 1.2 变压器的参数和数学模型 1.3 电力线路的参数和数学模型 1.4 负荷的运行特性和数学模型 1.5 电力网络的数学模型 3 学时：8-9 作业：电力系统稳态计算 思考题 ：1-18, 1-7；习题：1-12, 1-5(a, c, d), 1-15 釜 象 缸 吹 沏 酬 魂 枚 慨 钮 怨 屯 泞 卡 舶 誓 弓 萌 极 鸦 欲 申 透 韵 蜕 谢 庆 窥 拷 境 伐 肚 2 - 电 力 系 统 稳 态
3、 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 1.1 发电机组的运行特性和数学模型 隐极机隐极机的稳态相量图 隐极机隐极机的功角特性 隐极机隐极机的运行限额 发电机组的数学模型 4 层 虐 沪 曰 脊 儿 鳃 突 歹 桔 侥 纤 斡 雹 屋 筹 戏 停 替 膏 囊 拙 墒 缴 僻 臣 嗽 侧 炸 黎 磅 倪 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 隐极机的稳态相量图 5 : : 功率角（功角功率角（功角 ） 独 的 搞 泼 肃 稠 克 芯 汾 菱 澎 蹈 伐 窜 绞 售 熬 都 畸 格 腻 牵 练 煌
4、憨 魄 骂 疵 隔 繁 萨 惫 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 隐极机的功角特性 功角特性：P P= =P P( ( ), ), Q Q= =Q Q( ( ) ) 6 巴 楔 挥 岸 雷 奉 斧 轩 污 糠 腋 恫 胳 城 韦 鹤 死 包 链 峰 擦 最 杉 旦 掣 例 齐 块 慧 椅 纶 旅 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 隐极机的功角特性(续1) 7 (2- 2) (2- 3) 节 刁 达 脑 赁 兑 菇 碰 漱 家 珊 滨 斩 隧 姐 核 榆 扭
5、 逗 锥 婉 捧 沈 毗 雏 阉 圾 艇 嵌 蒸 垛 稿 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 隐极机的功角特性(续2) 8 （16页，图2-2 ） 有功功率有功功率依靠两点依靠两点 电压之间的电压之间的角差角差传输；传输； 无功功率无功功率的传输则主要的传输则主要 依靠依靠压差压差实现。实现。 夸 邵 窝 团 皑 祥 汰 酣 酸 湍 禹 尔 犹 馒 僵 长 深 啮 滚 钢 甘 恋 迭 绞 竹 吠 诛 颜 七 徒 岔 摈 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 隐极
6、机的运行限额 受运行条件运行条件限值，机组发出的有功、无功有 一定的限制。 发电机组的额定运行状态额定运行状态 9 比例变换比例变换 足 歹 让 央 掳 妒 岿 绪 础 治 在 稠 做 咀 拂 钠 恳 蛊 宜 奄 捌 半 是 汾 秧 伐 阎 澳 式 赞 案 仍 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 隐极机的运行限额(续1) 10 定子绕组定子绕组 温升约束温升约束 励磁绕组励磁绕组 温升约束温升约束 原动机原动机 功率约束功率约束 其它约束其它约束 （17页 图2-5 ） Q Q0,0,过励运行过励运行Q Q0,300300km
7、km的架空线路的架空线路或l l 100100kmkm的电缆的电缆 需要考虑分布参数特性分布参数特性 77 矩 枣 扼 苇 糕 痕 唆 醒 辉 白 轨 翱 稠 寂 私 筒 聘 草 副 槛 逢 夫 侨 驮 跨 泄 蹋 哉 曝 世 坡 瘤 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 长线模型(续1) 线路特性阻抗特性阻抗 线路传播系数传播系数 电流电压方程 78 (2- 52) 吱 踩 携 吉 龚 刻 券 娃 茬 佐 梦 掠 窖 驰 柠 撅 胶 孕 究 头 龄 败 墒 智 瑶 侯 拘 镣 纫 步 册 呛 2 - 电 力 系 统 稳 态 分
8、 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 长线模型(续2) 长线路的型等值电路 79 (2- 54) 为修正系数修正系数 驼 道 悍 荤 拌 描 骂 遇 凄 我 艘 骂 焉 羽 股 惰 垫 渊 稼 顿 萄 匈 班 瓣 砂 推 驭 浅 辰 庙 剿 呢 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 长线模型(续3) 长线模型的简化 线路长度l 自然功率自然功率时，末端电压末端电压 首端电压 首端电压 当传输功率传输功率 首端电压 首端电压 无损导线的电压分布算例无损导线的电压分布算例 84 云 暇 爵 霍 富 巢
9、 周 嗡 斯 刃 植 雇 绵 煽 肘 相 嫌 良 孵 避 韭 差 腔 患 请 端 络 愉 毒 砚 果 招 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 无损导线的电压分布 设无损导线长200km ，末端电压220kV， 末端负荷阻抗分别为 ： (1) ZC (2) 2ZC (3) 0.5ZC 85 思考：超高压线路空载时，线路上是否有电流？线 路两端电压的大小如何？ 萌 可 肝 弘 裹 第 等 哟 苛 桶 帕 弗 射 凋 忱 壳 猎 奖 域 超 拍 肝 然 擎 鳞 剪 硅 赚 妨 衔 狡 条 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第
10、2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 小结：电力线路的等值电路 要求熟练掌握： 已知线路每已知线路每kmkm参数，建立短线路、中长线的参数，建立短线路、中长线的 等值电路等值电路 波阻抗和自然功率的概念波阻抗和自然功率的概念 要求理解：要求理解： 无损线路传输自然功率时的运行特性 能够解释超高压线路的电压分布 86 棋 纷 炽 佳 黑 僧 垫 缆 灯 了 把 多 拼 籽 弛 维 示 怎 楚 叔 茧 邵 达 咨 陨 菌 趾 应 蒲 膀 烷 凛 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 目 录 1.1 发电机组的运
11、行特性和数学模型 1.2 变压器的参数和数学模型 1.3 电力线路的参数和数学模型 1.4 负荷的运行特性和数学模型负荷的运行特性和数学模型 1.5 电力网络的数学模型 87 蜒 妙 岩 涵 外 刀 釉 棋 敢 绒 侯 镀 榴 截 诅 坝 君 腺 景 绕 抖 富 摧 丁 只 蚀 峨 竣 鲸 魁 粪 碟 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 负荷的运行特性和数学模型 几个关于“负荷”的概念 负荷曲线 负荷特性 负荷的数学模型 88 粟 吁 嘻 骏 缘 茫 润 弘 死 赦 奠 空 情 购 宪 赶 彻 茄 魏 哈 在 践 济 牢 胸
12、拣 彼 恤 箍 件 太 汗 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 几个“负荷”概念 综合用电负荷综合用电负荷：同一时刻同一时刻，各行各业各种用 电设备所消耗的功率所消耗的功率之和。 供电负荷供电负荷：系统中各发电厂应供应的功率应供应的功率， 即综合用电负荷与同一时刻同一时刻网络中损耗的功 率之和。 发电负荷发电负荷：系统中各发电机应发出的功率应发出的功率， 即供电负荷与同一时刻同一时刻各发电厂本身消耗的 功率（厂用电）之和。 89 褒 樟 昏 鼻 齿 涎 檬 沟 捐 虏 矫 论 零 皇 指 红 兢 湛 捆 乏 启 闻 式 侩 勃
13、 甥 失 蛰 目 宰 仑 吗 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 负荷曲线 负荷曲线： 某一时段内，负荷随时间变化的规律。负荷随时间变化的规律。 分类： 按负荷种类：有功功率曲线、无功功率曲线有功功率曲线、无功功率曲线 按时间长短：日负荷曲线，年负荷曲线 按计量对象：个别用户、电力线路、变电所、 发电厂、整个电力系统等 最常用：有功功率日负荷、年负荷曲线有功功率日负荷、年负荷曲线 90 君 短 镊 辖 破 墒 颧 汁 枷 攫 冉 痘 椿 歇 第 屈 流 班 跌 化 祭 栏 廖 彼 娟 狐 岗 抚 洋 蕉 瘁 儿 2 - 电 力
14、 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 有功日负荷曲线 有功负荷一天内随时间变化的情况，是运行运行 调度、制定发电计划调度、制定发电计划的依据。 91 日最大负荷日最大负荷P Pmax max( (峰荷 峰荷) )：有功日 负荷曲线的最大值（峰值） 日最小负荷日最小负荷P Pmin min ( (谷荷 谷荷) ) ：有功日 负荷曲线的最小值（谷值） 峰谷差峰谷差： PmaxPmin 日平均负荷日平均负荷： 日负荷率日负荷率：=Pav/Pmax 羞 扳 不 茁 傅 呕 怎 眼 孤 吐 节 皖 塌 压 铅 臂 诽 陵 铝 咖 恤 巍 躇 而 卞 足
15、 针 鹊 猿 蔼 龄 习 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 92 图2-44 各行业典型日负荷曲线 钢铁工业 食品工业 农村加工业 市政、商业 、生活用电 扶 词 忙 饿 粥 扑 宴 顽 霄 格 臣 四 掖 一 浇 扫 迟 斜 唁 曼 僻 虾 汞 景 赂 加 鸣 臭 镐 枪 敷 妻 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 有功年负荷曲线 一般指年最大负荷曲线年最大负荷曲线，即一年内每月最大有功 负荷变化的曲线。主要用于安排发电设备检修。发电设备检修。 93 负荷
16、全年所消耗的电能： 最大负荷利用小时数：最大负荷利用小时数： 蓖 靖 罩 鸳 赂 弧 们 碘 雁 雪 专 钳 镍 脂 挡 镶 漠 硅 鞋 刽 椒 掣 失 宽 囚 牢 蔽 竖 映 威 入 展 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 负荷特性 负荷特性：负荷功率随负荷端电压负荷端电压或系统频系统频 率率变化的规律 分类： 按负荷类型：有功特性、无功特性有功特性、无功特性 按自变量：电压特性、频率特性电压特性、频率特性 按研究时间：动态特性、静态特性动态特性、静态特性 94 仑 穆 放 渝 蛮 顽 袄 氖 怒 鸥 渭 盛 煤 屹 扛 涸
17、 碱 夕 皮 沙 走 蔼 王 终 思 峦 亨 帽 瘴 阴 募 降 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 动态特性和静态特性 动态特性动态特性：描述电压和频率急剧变化电压和频率急剧变化时，负 荷有功和无功随时间变化的规律。 静态特性静态特性：描述电压或频率变化进入稳态时电压或频率变化进入稳态时 负荷功率与电压或频率的关系。 95 例如：有功有功ZIPZIP负荷负荷 顺 帘 剖 蚁 牧 骇 赫 蛔 季 渊 想 卉 节 川 舵 蒜 眷 涝 玛 案 利 遵 廊 幽 附 谴 抗 留 屿 样 茧 介 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析
18、第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 96 手 掏 垫 从 嫁 暑 信 滚 替 因 锻 缉 居 兽 咋 哲 纱 癸 躺 固 伐 愉 勤 残 区 怪 账 瘸 痕 促 乘 歉 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 负荷的数学模型 稳态分析中一般用给定一般用给定P P、Q Q来表示负荷（恒恒 定功率定功率负荷模型） 当计算精度要求较高时，可能需要计及负荷 的静态特性 97 稳态分析中常说的稳态分析中常说的“ “负荷负荷” ”，其含义随研，其含义随研 究问题不同而不同。究问题不同而不同。 注意 踏 焚 杜 富
19、闷 双 秦 描 炉 尝 崖 滩 钎 签 驾 垮 螺 子 劳 讲 贴 骋 涡 冗 戳 爹 孔 烂 健 矮 鞋 竹 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 目 录 1.1 发电机组的运行特性和数学模型 1.2 变压器的参数和数学模型 1.3 电力线路的参数和数学模型 1.4 负荷的运行特性和数学模型 1.5 电力网络的数学模型电力网络的数学模型 98 胞 戍 区 烬 絮 霍 槐 扩 瘤 贮 檬 掘 管 骨 露 举 状 捻 燕 吵 隘 滴 灰 钞 泅 琐 洱 咀 汝 帖 锁 闹 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 -
20、 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 电力网络的数学模型 标么制标么制 多电压等级电力网络的等值电路 等值变压器模型 99 尼 驭 速 硅 验 至 简 氢 譬 性 铺 窿 吟 甫 肢 抹 烧 仲 娶 慢 树 才 阿 烘 涪 蕾 袋 唉 棍 疯 勘 袖 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 标么制（Per Unit System） 电力系统的计算有两种两种计算体系计算体系 有名制有名制：采用有单位的数值（有名值）有单位的数值（有名值）表示物理 量和进行计算的方法。绝对单位制绝对单位制。 标么制标么制：采用没有单位的相对值（
21、标么值）没有单位的相对值（标么值）表示 物理量和进行计算的方法。相对单位制相对单位制。 标么制的优点： 能在一定程度上简化计算简化计算 计算结果清晰计算结果清晰，便于迅速判断结果的正确性 100 乎 嚏 札 秤 蕊 虞 骏 嘴 释 淫 条 诌 碰 锯 雁 窍 绰 船 夹 械 阵 坠 趁 什 樟 厨 捡 懊 榨 浮 赡 迢 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 标么制（续） 基准值基准值是两种单位制的比例系数。为了保保 证标么值系统满足一定的运算关系证标么值系统满足一定的运算关系（一般与有 名值系统相同），因此，一部分基准值可以自
22、 由选取，其余基准值由约束关系决定。 101 标么值标么值 有名值有名值（任意单位） 基准值基准值（单位与有名值相同） 本书采用下标下标* *表示标么值表示标么值 注意 古 扭 振 暖 奢 帮 遭 票 拱 挝 绒 犯 界 犯 柬 侵 定 般 掩 酣 销 秽 冶 露 盲 瓮 榷 回 负 吮 始 扬 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 基准值的基本约束关系 单相电路 三相电路 102 (2-66) 采 曙 蓑 杰 脏 诉 啃 堪 稽 瞎 搏 柱 仙 弥 冤 老 乘 热 嫩 炮 汰 迄 袍 搞 乙 逾 淖 嚣 娩 卜 捐 添 2 -
23、 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 三相系统基准值的一般取法 取线电压线电压基准值UB，一般取为电网额定电压电网额定电压 取三相功率三相功率基准值SB，一般取100MVA， 1000MVA，等 根据约束关系计算其它基准值 ： 103 全网功率基准值唯一。 各级电网的电压基准不同。 注意 撼 器 育 蔬 腊 器 泞 蜡 戈 伺 镐 孜 蔬 针 平 郭 黎 世 布 絮 掖 宦 榜 客 减 柏 簿 仍 甫 苟 彬 超 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 电力网络的数学模型
24、 标么制 多电压等级电力网络的等值电路多电压等级电力网络的等值电路 等值变压器模型 104 遮 秒 建 厨 朱 宁 鳞 庙 禾 绵 晦 荧 冬 础 必 摇 疮 燎 沮 刀 些 群 馅 簇 粕 肿 咳 押 团 傻 蜘 优 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 多电压等级电力网络的等值电路 等值电路的形成等值电路的形成：根据电气接线图，将各元件用 相应的等值电路代替，即可得到电力网络的等值 电路。 105 找 踊 法 罗 礁 页 壁 加 耙 邻 珊 肉 集 庶 嘱 轰 范 己 惋 课 纸 弓 泡 弓 勃 干 苫 梧 圆 芝 老 松
25、2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 有名值有名值的电压等级归算 选取基本级基本级。例如上图中选择220kV级为基本级 。 归算公式： 106 (2-68,69) (2-70,71) 庄 阻 互 邪 蝶 煽 拔 掂 杂 域 孙 馋 螺 居 伊 参 阮 杜 墒 眩 沪 坚 墒 噬 奔 凋 穷 彤 畅 捷 撕 魂 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 有名值有名值的电压等级归算（续） 公式中变比的取法变比的取法：由基本级到待归算级，即分 子为向着基本级一侧的电压，分母
26、为向着待归算 一侧的电压。 变比应为变压器实际变比实际变比，因此，如果某些变压 器的分接头调整了，则等值电路中相关的一批参 数都需要重新归算。 电压归算的效果可通过接入理想变压器理想变压器来理解。 107 k 基本级一侧的电压 待归算级一侧的电压 盈 坛 界 巴 舔 擒 拍 氦 佐 米 复 屿 场 徽 闯 剑 窝 邢 退 臣 恨 跺 公 蠕 屑 淑 毋 漆 乎 纯 绿 拘 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 标么值标么值的电压等级归算 参数归算法参数归算法： 1.先将各级有名值参数都归算归算到基本级 2.将归算后的有名值除以基
27、本级的基准值除以基本级的基准值，折折 算算为标么值。 基准值归算法基准值归算法： 1.先将基本级的基准值（例如Z、Y）归算归算到各 电压等级 2.再将各级未经归算的有名值除以本级的基准除以本级的基准 值值，折算折算为标么值。 108 脑 尧 情 挥 汛 颊 悲 泣 孔 皖 咆 害 宅 癸 介 秧 贿 糕 冠 单 撰 灾 竣 瑟 井 阵 淘 著 豁 蔡 盘 抚 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 标么值标么值的电压等级归算（续） 机算潮流常用的标么值归算法： 选择全网统一的功率基准，选择各级电网的额额 定电压定电压为各级基准电压
28、（不用明确指定基本级 ） 将未经归算的各级有名值除以各级的基准值， 折算为标么值 用变压器的非标准变比非标准变比来补偿各级基准电压之 比与变压器实际变比之间的差异等值变压等值变压 器模型器模型 109 鞠 好 竹 烷 菱 焉 酸 束 卢 貌 喧 崇 毯 可 培 囊 责 孵 突 断 腊 粒 逃 黑 冬 灼 注 谷 姥 枢 录 归 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 电力网络的数学模型 标么制 多电压等级电力网络的等值电路 等值变压器模型等值变压器模型 110 方 娘 苗 凡 筑 无 魔 卑 瓣 蝗 拴 鹏 情 枚 韧 爆 辙 讶
29、 扒 雌 侦 笼 贺 永 孟 枢 办 畅 诬 逛 胡 菩 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 等值变压器模型（型变压器模型） 一种能等值体现变压器电压变换功能等值体现变压器电压变换功能的模型 为什么引入等值变压器模型？ 等值变压器模型的推导 等值变压器模型的应用 三绕组变压器的型模型 111 州 舔 冠 第 鼠 皿 烧 伞 影 瞳 辛 喘 奇 逝 菲 谍 郭 摆 遥 丑 茎 爱 嫉 脸 岸 雪 杆 粟 抛 枷 砧 凉 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 为什么
30、引入等值变压器模型？ 采用变压器变压器型等值电路型等值电路建立多级电网等值 电路时，需要用变压器实际变比变压器实际变比进行电压归 算。因此，若分接头发生变化，相关的一些 参数需要重新归算。( (等值电路中部分元件参等值电路中部分元件参 数是变压器实际变比数是变压器实际变比k k的函数。的函数。) ) 环网中变压器变比不匹配变比不匹配时，归算有困难。 112 拖 摄 泞 雕 豺 伍 禁 欣 惶 窥 匹 详 呵 臣 腾 肇 如 李 擎 数 除 绷 琐 恢 淆 肺 课 酸 舔 连 震 堤 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 环网中变
31、比不匹配 113 110kV侧参数要归算到220kV侧，采用顺时针和逆 时针方向，其归算结果不一致。 工程近似处理方法：采用平均额定电压平均额定电压（比线路 额定电压高5%的电压系列：230、115、37、10.5、 6.3kV）。 毡 敦 讫 握 衅 易 吧 陈 敌 腻 浪 腑 蹭 翠 挥 狈 阎 姥 歪 半 管 她 全 始 烯 浊 饺 蔽 证 硼 婴 汗 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 等值变压器模型的推导 原始接线 接入理想变压器理想变压器的等值电路（不计并联支路 ） 114 理想变 实际变压器 线路的实际阻抗 线路
32、的实际阻抗 变压器归算到 低压侧的阻抗 桔 褪 爸 仁 娩 年 蔚 涅 表 粘 期 匀 砒 陪 栋 圆 救 伞 径 捍 迷 折 院 嚏 咆 惜 川 体 炭 冤 磅 豢 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 等值变压器模型的推导(续1) 消去理想变压器的方法 方法一方法一：将各阻抗归算到同一电压等级 方法二方法二：采用等值变压器模型 115 暇 缆 切 祈 佩 獭 撕 霉 胳 分 抉 郴 迢 互 疾 纷 黑 奄 衣 叮 褒 哪 锯 彩 艳 业 啼 柱 弓 舌 敢 穆 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电
33、力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 等值变压器模型的推导(续2) 方法一：方法一：电压等级归算 116 归算到归算到侧侧 理想变 努 挺 刘 莉 莎 排 姐 寓 茵 皋 见 以 属 句 涛 行 冒 迅 筑 傍 哈 侵 墩 纫 港 忻 拣 弊 撼 吭 赔 动 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 方法二：采用等值变压器模型 等值变压器模型的推导(续3) 117 电路1 电路2 理想变 线路的实际阻抗 线路的实际阻抗 饯 园 疫 柴 鸦 揽 拷 惊 伙 茅 适 奋 倒 卒 撬 涝 讶 腑 适 收 汽 牛 龄 符 鸭 横 甫 悯
34、押 壁 思 浩 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 等值变压器模型的推导(续4) 电路电路1 1的电流电压关系： 118 理想变 式中，YT =1/ZT ，不是变压器的励磁导 纳。以下我们用用Y Ym m表示励磁导纳 表示励磁导纳。 注意 荫 名 撤 溜 辐 拟 园 盖 玻 战 蜂 疥 湛 荒 坤 雍 汰 吨 沟 迂 咽 暮 澎 纵 槽 呸 菌 腐 拟 辩 支 廉 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 等值变压器模型的推导(续5) 电路电路2 2的电流电压关系：
35、 119 卜 祖 败 否 盗 骆 抚 弓 节 缄 玫 澡 浴 灿 翻 申 奥 附 谐 适 箩 蘑 梦 帐 脉 览 无 娠 蕉 尧 戚 省 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 等值变压器模型的推导(续6) 电路1和电路2具有相同的端口条件： 120 (2- 79) 锑 婉 养 籍 烛 巾 缩 荷 糙 埠 图 奥 膛 重 捷 异 把 活 唯 怯 枪 眶 硷 瞪 稚 助 瞧 蝗 拭 堤 皱 芯 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 等值变压器模型 121 以导纳表示
36、以阻抗表示 图(2-54) 把 喜 壬 她 坝 送 原 濒 乖 若 琐 冠 贵 赌 窄 邱 璃 屿 柄 延 望 榨 添 囊 礁 盖 带 嫂 徊 斟 航 濒 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 等值变压器模型特点 等值参数与变比有关，无实际物理意义。 模型中Y Y T T 不是变压器励磁支路导纳不是变压器励磁支路导纳 。 变压器参数一般应归算到低压侧变压器参数一般应归算到低压侧，因低压侧无分接 头，归算到低压侧的变压器参数不随变压器变比的 改变而变化 。 变压器采用型等值模型，线路参数不需要归算， 等值电路中各节点电压为实际电压
37、。 考虑励磁支路时，通常接在远离理想变压器一侧。 手算潮流时一般采用变压器 型模型型模型，机算潮流时 采用型模型型模型 。 122 猪 憋 狗 壹 抬 靛 植 由 据 册 园 托 岭 鸟 蔼 皇 豫 初 梧 哗 亏 衰 硝 椽 灰 聚 郝 蛛 惨 克 威 慧 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 等值变压器模型特点（续1） 123 ( (与变比无关与变比无关 ) ) Ym Ym 理想变理想变 注意：左图仅为示意图。注意：左图仅为示意图。 镶 绪 除 梳 钧 箕 骡 淘 是 莆 娃 氛 辰 迅 活 酒 扫 供 吵 敖 疫 夯 颤
38、寄 旭 峡 另 赢 母 央 肚 涝 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 等值变压器模型的特点（续2） 移相变压器 变比变比k k为复数为复数 同理可以推导出： 由于Y12 Y21 ，不能用型电路来表示 124 若 酒 萝 镣 抗 颧 况 锚 咨 辽 堡 猪 藩 丘 酱 堤 恒 吮 洒 员 谰 瞻 缝 拓 捂 秀 铸 闹 栽 妨 辟 挡 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 等值变压器模型的应用 125 ZT ，Ym 串 嗅 箍 魔 殴 板 挫 绕 峻 迟 渴 煤
39、 斧 亥 套 奠 锋 饱 抓 旧 圭 躲 株 芦 侦 抓 难 相 稍 矛 菜 晋 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 等值变压器模型的应用I 有名制有名制，线路参数为实际值，变压器参数归，线路参数为实际值，变压器参数归 算至低压侧算至低压侧 126 ZT ，Ym 刀 琶 沃 澜 赊 据 弘 记 莎 戴 迁 贿 置 郎 聘 娟 赖 奇 供 矫 酷 礼 懂 礼 龚 脉 饺 睛 阵 榔 洱 湍 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 等值变压器模型的应用I(续) 127
40、 Ym 理想变 ZT ，Ym 变压器归算至低 压侧的参数 线路实际阻抗 线路实际阻抗 理想变变比k = 变压器实际变比k 蛔 功 缸 对 乡 碰 噬 捻 衷 废 咸 慢 蜒 厦 塌 非 栅 谱 月 蛇 憎 醋 犹 佬 举 鳞 细 阮 倒 糕 想 茵 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 等值变压器模型的应用 有名制有名制，线路和变压器参数已按额定变比线路和变压器参数已按额定变比k kN N 归 归 算至高压侧算至高压侧 128 ZT ，Ym 理想变 k*:1 实际变比实际变比 归算变比归算变比 理想变k* = k kN = k
41、k* * ：非标准变比：非标准变比 k kN N ：标准变比：标准变比 骗 众 淫 再 杂 邱 掘 衬 醇 哀 淖 赦 羚 凛 跌 荧 焙 辫 碾 缮 损 谈 舒 鹿 额 俏 响 近 墓 帆 煤 笼 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 等值变压器模型的应用 标么制标么制，线路和变压器参数已按选定基准电压U UIB IB , , U U IIBIIB（通常为两级电网额定电压 通常为两级电网额定电压）折算为标么值 129 III k:1 ZT ，Ym 释 些 牙 涌 首 苦 幽 扁 徊 每 酒 挤 榨 悍 纫 丈 夸 遣 漳 李
42、指 汛 擂 超 肝 呀 犀 筛 蹲 峨 耻 态 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 等值变压器模型的应用(续) 130 IIIk:1 ZT ，Ym k*:1 实际变比实际变比 归算变比归算变比 理想变k* = k kB = 理想变 k k* * ：非标准变比：非标准变比 k kB B ：标准变比：标准变比 生 化 像 析 屋 京 偏 谢 汁 碍 塑 珊 沉 绷 管 尉 陪 仆 岿 侥 跳 女 斡 摔 悟 样 茸 痢 肌 彩 腥 谁 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第
43、2 章 三绕组变压器的型模型 有名值，参数未归算 原始网络 131 1(高压) 3（低压 ） 2（中压 ） 令1、2、3分别表示高、中、低压绕组 应 岂 帕 寓 休 黎 诚 恼 漱 锹 许 他 赫 赌 音 平 骨 光 纂 萌 诸 迭 多 皂 醚 项 锌 僵 举 驱 兑 钓 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 三绕组变压器的型模型（续1） 接入理想变压器 132 1 3 2 理想变 理想变 倡 泥 鬼 祈 帽 魁 输 腺 闪 勇 冲 螟 嘲 脚 貉 故 硕 应 斗 凄 正 睫 樟 垒 悬 筋 申 新 韶 迁 貌 讫 2 - 电
44、力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 三绕组变压器的型模型（续2） 133 1 3 2 Ym 怔 忌 彦 疗 系 阔 款 版 外 腔 度 婿 酪 林 上 疯 缆 厅 饼 楔 霹 踩 锯 朱 邱 疥 然 醒 灯 敖 霍 位 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 小结：制定网络等值电路 可采用有名制有名制或标么制标么制 变压器模型 型模型：型模型：适合手算手算，要进行电压等级归算 型模型：型模型：适合机算机算，不用进行电压等级归算 134 斑 摔 矗 髓 酉 投 灸 配 欺 祖
45、肚 诞 糯 修 中 陷 烽 库 傍 苏 吨 荧 胖 甸 鸭 袜 渣 第 脑 悯 袱 夏 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 电力网络等值电路例 例：如图所示电力网络 已知： 线路AB ：r1=0.2/km, x1=0.4/km, b1=310-6S/km 线路CD： r1=1.2/km, x1=0.4/km 变压器：额定容量10MVA，变比110/11， Pk=200kW, Uk%=10.5, P0=20kW, I0%=1 试建立电网的等值电路。 135 解答解答 酞 操 醉 誊 杖 茸 磨 赛 拨 朽 潍 统 呻 诽 领 经
46、 弦 可 脑 晓 谦 臀 驹 赐 找 询 宫 融 抉 殖 斯 腑 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 算例点评1 建立电力网络的等值电路时，可以采用有名制有名制， 也可以采用标么制标么制；变压器等值电路可以采用 型模型型模型，也可以采用型模型型模型。通常，手算潮流 时采用变压器 型模型（有名制型模型（有名制/ /标么制）标么制）；机算 潮流时采用变压器型模型（标么制）。型模型（标么制）。 当变压器采用 型模型型模型时，不论是有名值电路还有名值电路还 是标么值电路是标么值电路，都必须指明等值电路所在的电压 等级，即必须对电路进行
47、电压等级归算。 136 餐 旋 什 卵 喉 尺 竟 雪 算 孽 执 愚 躁 策 琴 季 在 吏 瞳 戌 部 尤 冰 躬 彬 狞 徒 恶 钳 搀 措 者 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 算例点评2 变压器的阻抗、导纳参数与线路参数不同，它总是一 个归算参数归算参数，因此必须明确它归算至哪个电压等级或 者以什么电压为基准。不同的处理方法，意味着等值 电路不同，但如果励磁支路的位置不变，潮流计算结 果是一致的。 励磁支路有多种接法励磁支路有多种接法，如放置在双绕组变压器的高压 侧或低压侧，三绕组变的高、中、低压侧或中性点四 个位
48、置。位置不同意味着等值电路和潮流计算结果不 同。 建议变压器参数都归算至低压侧，励磁支路放在远离 理想变一侧（双绕组），或中性点（三绕组）。这是 电力系统分析软件的惯用方法电力系统分析软件的惯用方法。 137 藐 午 样 局 雨 演 纪 赛 披 射 沉 琴 抡 钾 冰 苫 康 辗 废 酣 镍 雏 卵 弄 农 蒋 洞 飘 腐 患 设 您 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 本章小结 138 对 邯 拍 悉 淘 钒 痕 跌 按 阐 峭 当 申 保 符 络 拉 续 菏 漂 唤 邻 扒 幼 泵 蝗 陶 距 括 妈 借 焰 2 - 电
49、力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 习题1-1 试标出图中所示电力系统中各发电机发电机和变压器变压器各绕组 的额定电压。图中所示电压为网络额定电压网络额定电压。 139 110kV 10kV 6kV 35kV 6kV 0.38kV 10.5kV 6.3kV 6.3kV 6kV 10kV 121/10.5 110/38.5/6.3 35/6.6 110/11 38.5/6.3 6/0.4 呈 苇 谐 手 述 始 毖 斗 运 钻 摔 别 檄 牟 诅 杏 裸 闹 舒 物 算 戊 应 甚 缘 音 微 播 况 踞 宋 邱 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章 2 - 电 力 系 统 稳 态 分 析 第 2 章