1、2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 201320131第第2章章電力系統(tǒng)元件模型和參數(shù)計(jì)算電力系統(tǒng)元件模型和參數(shù)計(jì)算 主要講述電力系統(tǒng)各元件等值電路及參數(shù)以主要講述電力系統(tǒng)各元件等值電路及參數(shù)以及電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)等值電路模型。及電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)等值電路模型。2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201322.1 系統(tǒng)等值模型的基本概念系統(tǒng)等值模型的基本概念n電力系統(tǒng)元件電力系統(tǒng)元件: :構(gòu)成電力系統(tǒng)的各組成部件，包括構(gòu)成電力系統(tǒng)的各組成部件，包括各種各種一次設(shè)備元件一次設(shè)備元件、二次設(shè)備元件二次設(shè)備元件及及各種控制元件各種控制元件等。等

2、。n電力系統(tǒng)分析和計(jì)算一般只需計(jì)及主要元件或?qū)λ娏ο到y(tǒng)分析和計(jì)算一般只需計(jì)及主要元件或?qū)λ治鰡?wèn)題起較大作用的元件參數(shù)及其數(shù)學(xué)模型。分析問(wèn)題起較大作用的元件參數(shù)及其數(shù)學(xué)模型。n與電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)及暫態(tài)分析計(jì)算有關(guān)的元件，包括與電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)及暫態(tài)分析計(jì)算有關(guān)的元件，包括輸電線路、電力變壓器、同步發(fā)電機(jī)及負(fù)荷輸電線路、電力變壓器、同步發(fā)電機(jī)及負(fù)荷。2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 201320133n元件參數(shù)：元件參數(shù)：表述元件表述元件電氣特征的參量電氣特征的參量，元件特征不同，元件特征不同，其表述特征的參數(shù)亦不同，如線路參數(shù)為電阻、電抗、其表述特征的參數(shù)亦不同，如線

3、路參數(shù)為電阻、電抗、電納、電導(dǎo)，變壓器除上述參數(shù)外還有變比，發(fā)電機(jī)電納、電導(dǎo)，變壓器除上述參數(shù)外還有變比，發(fā)電機(jī)有時(shí)間常數(shù)等。有時(shí)間常數(shù)等。n根據(jù)元件的運(yùn)行狀態(tài)，又可分為靜態(tài)參數(shù)和動(dòng)態(tài)參數(shù)，根據(jù)元件的運(yùn)行狀態(tài)，又可分為靜態(tài)參數(shù)和動(dòng)態(tài)參數(shù)，定參數(shù)和變參數(shù)等。定參數(shù)和變參數(shù)等。n總之，元件特征不同，運(yùn)行狀態(tài)不同，其參數(shù)亦是多總之，元件特征不同，運(yùn)行狀態(tài)不同，其參數(shù)亦是多種多樣的，因此，種多樣的，因此，表示同一元件的模型也會(huì)不同。表示同一元件的模型也會(huì)不同。2.1 系統(tǒng)等值模型的基本概念系統(tǒng)等值模型的基本概念2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 201320134n數(shù)學(xué)模

4、型：數(shù)學(xué)模型：元件或系統(tǒng)物理模型元件或系統(tǒng)物理模型( (物理特性物理特性) )的數(shù)學(xué)描述，的數(shù)學(xué)描述，根據(jù)元件特征、運(yùn)行狀態(tài)及求解問(wèn)題不同，數(shù)學(xué)模型可根據(jù)元件特征、運(yùn)行狀態(tài)及求解問(wèn)題不同，數(shù)學(xué)模型可分為：分為：描述靜態(tài)描述靜態(tài)( (或穩(wěn)態(tài)或穩(wěn)態(tài)) )問(wèn)題問(wèn)題的代數(shù)方程和的代數(shù)方程和描述動(dòng)態(tài)描述動(dòng)態(tài)( (或或暫態(tài)暫態(tài)) )問(wèn)題問(wèn)題的微分方程、的微分方程、描述線性系統(tǒng)描述線性系統(tǒng)的線性方程和的線性方程和非線非線性系統(tǒng)性系統(tǒng)的非線性方程、定常系數(shù)方程和時(shí)變系數(shù)方程、的非線性方程、定常系數(shù)方程和時(shí)變系數(shù)方程、描述非確定性過(guò)程的模糊數(shù)學(xué)方程及利用人工智能和神描述非確定性過(guò)程的模糊數(shù)學(xué)方程及利用人工智能和

5、神經(jīng)元技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)方程等。經(jīng)元技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)方程等。n元件的數(shù)學(xué)模型描述了元件的特性，而由各種元件構(gòu)成元件的數(shù)學(xué)模型描述了元件的特性，而由各種元件構(gòu)成的的系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型則是各元件數(shù)學(xué)模型的有機(jī)組合和相則是各元件數(shù)學(xué)模型的有機(jī)組合和相互作用?；プ饔?。2.1 系統(tǒng)等值模型的基本概念系統(tǒng)等值模型的基本概念2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 201320135n電力系統(tǒng)分析和計(jì)算的一般過(guò)程電力系統(tǒng)分析和計(jì)算的一般過(guò)程 首先首先將待求物理系統(tǒng)進(jìn)行分析簡(jiǎn)化，抽象出將待求物理系統(tǒng)進(jìn)行分析簡(jiǎn)化，抽象出等效電路等效電路( (物理模型物理模型) )； 然后然后確定其數(shù)學(xué)模型，

6、也就是說(shuō)把待求物理確定其數(shù)學(xué)模型，也就是說(shuō)把待求物理問(wèn)題變成數(shù)學(xué)問(wèn)題；問(wèn)題變成數(shù)學(xué)問(wèn)題； 最后最后用各種數(shù)學(xué)方法進(jìn)行求解，并對(duì)結(jié)果進(jìn)用各種數(shù)學(xué)方法進(jìn)行求解，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。行分析。2.1 系統(tǒng)等值模型的基本概念系統(tǒng)等值模型的基本概念2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 201320136n直流穩(wěn)態(tài)直流穩(wěn)態(tài)n交流穩(wěn)態(tài)交流穩(wěn)態(tài)n暫態(tài)暫態(tài)圖圖2-1 輸電線路等值電路輸電線路等值電路 VRI=IjX(RV) vdtdiLRi例例:輸電線路模型輸電線路模型2.1 系統(tǒng)等值模型的基本概念系統(tǒng)等值模型的基本概念V2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析

7、201320137輸電線路輸電線路1 1. .架空線架空線n導(dǎo)線導(dǎo)線n避雷線避雷線n桿塔桿塔n絕緣子絕緣子n金具金具2.22.2 輸電線路的等值電路和參數(shù)計(jì)算輸電線路的等值電路和參數(shù)計(jì)算2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 201320138（1 1）導(dǎo)線和避雷線導(dǎo)線和避雷線：電性能，機(jī)械強(qiáng)度，抗腐蝕：電性能，機(jī)械強(qiáng)度，抗腐蝕能力；能力； 主要材料：鋁，銅，鋼；例：主要材料：鋁，銅，鋼；例：LJ TJ LGJLJ TJ LGJ2.22.2 輸電線路的等值電路和參數(shù)計(jì)算輸電線路的等值電路和參數(shù)計(jì)算2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 201

8、320139（2 2）桿塔）桿塔n木桿：較少采用木桿：較少采用n鐵塔：主要用于鐵塔：主要用于220kV220kV及以上系統(tǒng)及以上系統(tǒng)n鋼筋混凝土桿：應(yīng)用廣泛鋼筋混凝土桿：應(yīng)用廣泛2.22.2 輸電線路的等值電路和參數(shù)計(jì)算輸電線路的等值電路和參數(shù)計(jì)算2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201310（3 3）絕緣子絕緣子n針式針式：10kV10kV及及以下線路以下線路n懸式絕緣子懸式絕緣子n棒式絕緣子棒式絕緣子2.22.2 輸電線路的等值電路和參數(shù)計(jì)算輸電線路的等值電路和參數(shù)計(jì)算2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 20132013

9、11針式絕緣子針式絕緣子2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201312懸式絕緣子懸式絕緣子 主要用于主要用于35kV及以上系統(tǒng)，根及以上系統(tǒng)，根據(jù)電壓等級(jí)的高據(jù)電壓等級(jí)的高低組成數(shù)目不同低組成數(shù)目不同的絕緣子鏈。的絕緣子鏈。2.22.2 輸電線路的等值電路和參數(shù)計(jì)算輸電線路的等值電路和參數(shù)計(jì)算2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201313懸式絕緣子懸式絕緣子2.22.2 輸電線路的等值電路和參數(shù)計(jì)算輸電線路的等值電路和參數(shù)計(jì)算2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201314n棒

10、式絕緣子棒式絕緣子 起到絕緣和橫起到絕緣和橫擔(dān)的作用，應(yīng)用擔(dān)的作用，應(yīng)用于于1035kV農(nóng)農(nóng)網(wǎng)。網(wǎng)。2.2 2.2 輸電線路的等值電路和參數(shù)計(jì)算輸電線路的等值電路和參數(shù)計(jì)算2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201315棒式絕緣子棒式絕緣子2.22.2 輸電線路的等值電路和參數(shù)計(jì)算輸電線路的等值電路和參數(shù)計(jì)算2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201316（4）金具）金具 連接導(dǎo)線和絕緣子所使用的金屬部件總稱(chēng)為連接導(dǎo)線和絕緣子所使用的金屬部件總稱(chēng)為金具金具。 懸垂線夾懸垂線夾：將導(dǎo)線固定在直線桿塔的懸式絕緣子上，使導(dǎo)：

11、將導(dǎo)線固定在直線桿塔的懸式絕緣子上，使導(dǎo)線不能自由活動(dòng)；線不能自由活動(dòng)； 耐張線夾耐張線夾：將導(dǎo)線固定在非直線桿塔的耐張絕緣子鏈上；：將導(dǎo)線固定在非直線桿塔的耐張絕緣子鏈上； 接續(xù)金具接續(xù)金具：將兩段導(dǎo)線連接在一起；：將兩段導(dǎo)線連接在一起； 聯(lián)接金具聯(lián)接金具：將懸式絕緣子組裝成鏈?zhǔn)骄€夾、絕緣子鏈、桿：將懸式絕緣子組裝成鏈?zhǔn)骄€夾、絕緣子鏈、桿塔橫擔(dān)等；塔橫擔(dān)等； 保護(hù)金具保護(hù)金具：護(hù)線條護(hù)線條（減小導(dǎo)線振動(dòng)時(shí)所受的機(jī)械應(yīng)力）、（減小導(dǎo)線振動(dòng)時(shí)所受的機(jī)械應(yīng)力）、防震錘防震錘（在導(dǎo)線振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生與振動(dòng)方向相反的阻尼力）（在導(dǎo)線振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生與振動(dòng)方向相反的阻尼力） 懸重錘懸重錘（絕緣保護(hù)金具，減少絕緣子鏈

12、的偏移，防止其過(guò)（絕緣保護(hù)金具，減少絕緣子鏈的偏移，防止其過(guò)分靠近桿塔）。分靠近桿塔）。2.22.2 輸電線路的等值電路和參數(shù)計(jì)算輸電線路的等值電路和參數(shù)計(jì)算2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 20132013172.2.電纜線路電纜線路n導(dǎo)體導(dǎo)體n絕緣層絕緣層n保護(hù)層保護(hù)層2.22.2 輸電線路的等值電路和參數(shù)計(jì)算輸電線路的等值電路和參數(shù)計(jì)算2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201318 架空輸電線路參數(shù)有四個(gè)架空輸電線路參數(shù)有四個(gè)(1)電阻電阻r：反映線路通過(guò)電流時(shí)產(chǎn)生的有功功率損耗效應(yīng)。：反映線路通過(guò)電流時(shí)產(chǎn)生的有功功

13、率損耗效應(yīng)。(2)電感電感L：反映載流導(dǎo)體的磁場(chǎng)效應(yīng)。：反映載流導(dǎo)體的磁場(chǎng)效應(yīng)。(3)電導(dǎo)電導(dǎo)g ：線路帶電時(shí)絕緣介質(zhì)中產(chǎn)生的泄漏電流及導(dǎo)體附：線路帶電時(shí)絕緣介質(zhì)中產(chǎn)生的泄漏電流及導(dǎo)體附 近空氣游離而產(chǎn)生有功功率損耗。近空氣游離而產(chǎn)生有功功率損耗。(4)電容電容C ：帶電導(dǎo)體周?chē)碾妶?chǎng)效應(yīng)。帶電導(dǎo)體周?chē)碾妶?chǎng)效應(yīng)。2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 20132013191.短輸電線路：短輸電線路：電導(dǎo)和電納忽略不計(jì)電導(dǎo)和電納忽略不計(jì)n架空線長(zhǎng)度架空線長(zhǎng)度100kmn電壓電壓60kV以下以下n短的電纜線短的電纜線圖圖2-32-3 短線路的等值電路短線路的等值電路 j

14、xlrljXRZ2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 20132013202.中等長(zhǎng)度的輸電線路中等長(zhǎng)度的輸電線路n110kV220kVn架空線：架空線：100km300kmn電纜：電纜：300kmn電纜：電纜： 100kmn需要考慮分布參數(shù)特性（見(jiàn)需要考慮分布參數(shù)特性（見(jiàn)2.3節(jié)）節(jié)）2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 20132013231.電阻：電阻：有色金屬導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的直流電阻：有色金屬導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的直流電阻：考慮如下三個(gè)因素：考慮如下三個(gè)因素：1）交流）交流集膚效應(yīng)集膚效應(yīng)和和鄰近效應(yīng)鄰近效應(yīng)。2）絞線的實(shí)際長(zhǎng)度比導(dǎo)線長(zhǎng)度長(zhǎng)

15、）絞線的實(shí)際長(zhǎng)度比導(dǎo)線長(zhǎng)度長(zhǎng)23。3）導(dǎo)線實(shí)際截面比標(biāo)稱(chēng)截面略小。）導(dǎo)線實(shí)際截面比標(biāo)稱(chēng)截面略小。因此交流電阻率比直流電阻率略為增大。因此交流電阻率比直流電阻率略為增大。銅：銅：18.8 鋁：鋁：31.5精確計(jì)算時(shí)進(jìn)行溫度修正：精確計(jì)算時(shí)進(jìn)行溫度修正： 為溫度系數(shù)：銅：為溫度系數(shù)：銅： 鋁：鋁：sr/kmmm /2kmmm /2)20(1 20trrt0.003821(/)oC0.00361(/)oC2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 20132013242.2.電抗電抗n 三相導(dǎo)線排列對(duì)稱(chēng)三相導(dǎo)線排列對(duì)稱(chēng)( (正三角形正三角形) )，則三相電抗相等。，則三相電抗相

16、等。n 三相導(dǎo)線排列不對(duì)稱(chēng)，則進(jìn)行整體循環(huán)換位后三三相導(dǎo)線排列不對(duì)稱(chēng)，則進(jìn)行整體循環(huán)換位后三相電抗相等。相電抗相等。2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 20132013252.電抗電抗1)單導(dǎo)線每相單位長(zhǎng)度電感和電抗單導(dǎo)線每相單位長(zhǎng)度電感和電抗式中：式中：Deq為三相導(dǎo)線間的互幾何均距，為三相導(dǎo)線間的互幾何均距，Ds為導(dǎo)線的自幾何均距為導(dǎo)線的自幾何均距實(shí)際實(shí)際多股絞線多股絞線的自幾何均距：的自幾何均距：非鐵磁材料的單股線：非鐵磁材料的單股線：Ds=0.779r非鐵磁材料的多股線：非鐵磁材料的多股線：Ds=（0.7240.771)r鋼芯鋁線：鋼芯鋁線： Ds=（0.

17、770.9)rseqaDDLln20kmDDLfxseqNlg1445. 023312312DDDDeq41 reDsr為導(dǎo)線的計(jì)算半徑為導(dǎo)線的計(jì)算半徑導(dǎo)線材料的真空導(dǎo)磁導(dǎo)線材料的真空導(dǎo)磁系數(shù)系數(shù)7410H/m2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 20132013262） 具有分裂導(dǎo)線的輸電線路的等值電感和電具有分裂導(dǎo)線的輸電線路的等值電感和電抗抗2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201327四四分分裂裂導(dǎo)導(dǎo)線線2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201328Dsb為分裂導(dǎo)線的自幾何均距，

18、隨分裂根數(shù)不同而變化。為分裂導(dǎo)線的自幾何均距，隨分裂根數(shù)不同而變化。2分裂導(dǎo)線：分裂導(dǎo)線：3分裂導(dǎo)線：分裂導(dǎo)線：4分裂導(dǎo)線：分裂導(dǎo)線： 0ln2eqasbDLD4332dDDdDDdDDssbssbssbkmDDLfxsbeqNlg1445. 02通常，通常，dDs，因此，分裂導(dǎo)線自幾何均距因此，分裂導(dǎo)線自幾何均距Dsb比單導(dǎo)比單導(dǎo)線自幾何均距線自幾何均距Ds大大，分裂導(dǎo)線的等值電感小。分裂導(dǎo)線的等值電感小。2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 20132013293.3.等值電容和電納等值電容和電納（1）單導(dǎo)線）單導(dǎo)線kmFrDCeq/10lg0241. 06km

19、FrDCeq/10lg0241. 06SrDCfbeqN610lg58. 722022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201330（2）分裂導(dǎo)線）分裂導(dǎo)線 Deq各相分裂導(dǎo)線重心間的幾何均距。各相分裂導(dǎo)線重心間的幾何均距。req 一相導(dǎo)線組的等值半徑。一相導(dǎo)線組的等值半徑。對(duì)二分裂導(dǎo)線：對(duì)二分裂導(dǎo)線：對(duì)三分裂導(dǎo)線：對(duì)三分裂導(dǎo)線：對(duì)四分裂導(dǎo)線：對(duì)四分裂導(dǎo)線：0.0241/lgeqeqCDrFkmrdreq4309. 1rdreq32rdreq67.58210/lgNeqeqbf CS kmDr與單導(dǎo)線的比較，與單導(dǎo)線的比較，電容增大。電容增大。2022年年5月月

20、25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 20132013314.輸電線路的電導(dǎo)輸電線路的電導(dǎo) 用來(lái)反映泄漏電流和空氣游離所引起的有功用來(lái)反映泄漏電流和空氣游離所引起的有功功率損耗。功率損耗。 （1 1）正常情況下，泄漏電流很小，可以忽略，主）正常情況下，泄漏電流很小，可以忽略，主要考慮要考慮電暈現(xiàn)象電暈現(xiàn)象引起的功率損耗。引起的功率損耗。 （2 2）電暈：）電暈：局部場(chǎng)強(qiáng)較高，超過(guò)空氣的擊穿場(chǎng)強(qiáng)局部場(chǎng)強(qiáng)較高，超過(guò)空氣的擊穿場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，空氣發(fā)生游離，從而產(chǎn)生局部放電現(xiàn)象。時(shí)，空氣發(fā)生游離，從而產(chǎn)生局部放電現(xiàn)象。 2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201

21、3324.輸電線路的電導(dǎo)輸電線路的電導(dǎo) 電暈產(chǎn)生的條件：電暈產(chǎn)生的條件：與導(dǎo)線上施加的電壓大小、導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)與導(dǎo)線上施加的電壓大小、導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)及導(dǎo)線周?chē)目諝馇闆r有關(guān)。當(dāng)線路上施加的電壓高于某及導(dǎo)線周?chē)目諝馇闆r有關(guān)。當(dāng)線路上施加的電壓高于某一數(shù)值時(shí)，線路上將產(chǎn)生電暈，這一電壓稱(chēng)為一數(shù)值時(shí)，線路上將產(chǎn)生電暈，這一電壓稱(chēng)為電暈起始電電暈起始電壓或電暈臨界電壓壓或電暈臨界電壓。 在設(shè)計(jì)電力線路時(shí)，不允許其晴天產(chǎn)生電暈，電暈臨界電在設(shè)計(jì)電力線路時(shí)，不允許其晴天產(chǎn)生電暈，電暈臨界電壓是導(dǎo)線截面積選擇的條件之一。壓是導(dǎo)線截面積選擇的條件之一。 一般計(jì)算時(shí)，認(rèn)為線路電導(dǎo)為一般計(jì)算時(shí)，認(rèn)為線路電導(dǎo)為0 0。

22、2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201333例例21 例例222022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201334n微元段等值電路微元段等值電路圖圖2-17 長(zhǎng)線的等值電路長(zhǎng)線的等值電路 2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 20132013352.3.1 長(zhǎng)距離輸電線路的穩(wěn)態(tài)方程長(zhǎng)距離輸電線路的穩(wěn)態(tài)方程在在dx微段阻抗微段阻抗中的電壓降為：中的電壓降為：jxrLjrzjbgCjgydxLjrIVd)()(LjrIdxVd若長(zhǎng)度為若長(zhǎng)度為l 的輸電線路，參數(shù)均勻分布，單位長(zhǎng)度的阻抗的輸電線路

23、，參數(shù)均勻分布，單位長(zhǎng)度的阻抗和導(dǎo)納：和導(dǎo)納：2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201336 流入流入dx微段并聯(lián)導(dǎo)納微段并聯(lián)導(dǎo)納中的電流為：中的電流為： dxCjgVdVId)()(CjgVdxId22()()d VgjCrjL Vdx略去二階略去二階微小量微小量)(LjrIdxVd)(22LjrdxIddxVd對(duì)對(duì)x求導(dǎo)求導(dǎo)代入代入2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201337 上式中，上式中，A1和和A2為積分常數(shù)，由邊界條件確定；為積分常數(shù)，由邊界條件確定；為線路的為線路的傳播常數(shù)；傳播常數(shù)；Zc為線路的波

24、阻抗。為線路的波阻抗。 和和Zc都是只與線路參數(shù)和都是只與線路參數(shù)和頻率有關(guān)的物理量。頻率有關(guān)的物理量。VLjrCjgdxVd)(22xcxceZAeZAI21xxeAeAV21通解通解)(CjgVdxId代入代入jLjrCjg)()/()cjccccZrj Lgj CRjXZ e2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 20132013380gjLjrCjg)(cjcccceZjXRCjgLjrZ)(LjrCjjCjLjrjXRZcccr=0LCjjCLRZcc(高壓架空線）高壓架空線）2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 20132013

25、39n邊界條件：邊界條件：220IIVVx，時(shí)，當(dāng))(21)(21222221IZVAIZVAcc代入代入12xxccAAIeeZZ12xxVA eA e2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201340 xcxceZAeZAI21xxeAeAV21把把A1、A2代入代入xchIxshZVIxshZIxchVVcc2222)(21)(21222221IZVAIZVAcc2222222211()()2211()()22xxccxxccccVVZ I eVZ I eIVZ I eVZ I eZZ()/ 2()/ 2xxxxch xeesh xee2022年年5月

26、月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201341n將上式與通用二端口網(wǎng)絡(luò)相比較將上式與通用二端口網(wǎng)絡(luò)相比較n取取 ，輸電線路就是，輸電線路就是對(duì)稱(chēng)的無(wú)源二端口網(wǎng)絡(luò)，可用對(duì)稱(chēng)的等值電路來(lái)表示。對(duì)稱(chēng)的無(wú)源二端口網(wǎng)絡(luò)，可用對(duì)稱(chēng)的等值電路來(lái)表示。xchIxshZVIxshZIxchVVcc2222lchIlshZVIlshZIlchVVcc221221122122VAVBIICVDI,ccsh lADch l BZ sh l CZ令令x=l可得線路首可得線路首末端電流電壓之末端電流電壓之間的關(guān)系間的關(guān)系2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 201320

27、1342n型等值電路和型等值電路和 T型等值電路型等值電路2(1)2(1)(2/) (/ 2)cccZBZ sh lAch lYBZ sh lZ thl ccZlshYlchlshZZz2Y/ 2ZY 2Y/ 2Z2.3.2 長(zhǎng)輸電線路的集中等值電路長(zhǎng)輸電線路的集中等值電路2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201343yzyzZc/YKylKylllllZlYZKzlKzllllZZYYcZZc)sh(1)2ch()sh(1)2ch()(shsh2/)2/th()sh(1)2ch()(shlllllKllKYZ代入代入分布分布參數(shù)參數(shù)修正修正系數(shù)系數(shù)結(jié)論

28、：結(jié)論：集中參數(shù)的阻抗集中參數(shù)的阻抗和對(duì)地導(dǎo)納乘以相應(yīng)的和對(duì)地導(dǎo)納乘以相應(yīng)的分布參數(shù)修正系數(shù)即可分布參數(shù)修正系數(shù)即可得到分布參數(shù)阻抗和對(duì)得到分布參數(shù)阻抗和對(duì)地導(dǎo)納。地導(dǎo)納。精確精確計(jì)算計(jì)算式式sh2(1)2(ch1)2thsh2cccZBZlAllYBZlZ 2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 201320134435735()()()sh()3!5!7!12th(/2)()()232152lllllllll222212112)(1616)(1lzylKlzylKYZ2/)2/th()sh( 1)2ch()(shlllllKllKYZ取前兩取前兩項(xiàng)代入項(xiàng)代入當(dāng)架空

29、線路小于當(dāng)架空線路小于1000km，電，電纜小于纜小于300km，1l2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201345222212112)(1616)(1lzylKlzylKYZ實(shí)部與虛實(shí)部與虛部分開(kāi)，部分開(kāi)，考慮考慮g=022221211)(611311xblklxbrxbkxblkbxrbljkYxljkrlkZbxr近似計(jì)近似計(jì)算式算式例例23 例例2 24 4的的說(shuō)明說(shuō)明集中參數(shù)的誤差隨線路長(zhǎng)度增加而集中參數(shù)的誤差隨線路長(zhǎng)度增加而增加，近似分布參數(shù)值同精確值的增加，近似分布參數(shù)值同精確值的誤差也隨線路長(zhǎng)度增加而增大，但誤差也隨線路長(zhǎng)度增加而增大，但

30、修正后的參數(shù)已非常接近精確值。修正后的參數(shù)已非常接近精確值。工程計(jì)算中，采用近似參數(shù)時(shí)，長(zhǎng)工程計(jì)算中，采用近似參數(shù)時(shí)，長(zhǎng)度不超過(guò)度不超過(guò)300km的線路用一個(gè)的線路用一個(gè)型型等值電路代替，對(duì)于更長(zhǎng)的線路用等值電路代替，對(duì)于更長(zhǎng)的線路用更多個(gè)更多個(gè) 電路代替，修正參數(shù)可代替電路代替，修正參數(shù)可代替500600km的線路。的線路。2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201346雙繞組雙繞組變壓器變壓器三繞組三繞組變壓器變壓器2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 20132013472.4.2 雙繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算雙繞組變壓器的參數(shù)

31、計(jì)算變壓器的試驗(yàn)數(shù)據(jù)：變壓器的試驗(yàn)數(shù)據(jù)：短路損耗短路損耗Ps，短路電壓，短路電壓Vs% 空載損耗空載損耗P0，空載電流，空載電流 I0% 電阻電阻RT注意單位注意單位 Ps為為kW，SN為為kVA，VN為為kV，IN為為A，RT為為。22332323/103/10310NsNTTNsNTNSPI RRVPVRS22()1000sNTNNPVRSMVAS2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201348電抗電抗電導(dǎo)：電導(dǎo)：反映變壓器鐵芯損耗反映變壓器鐵芯損耗 2%1001003SNSNTNNVVVVXSI323021010FeTNNPGVPSV10031003

32、/%NTNNTNXSVXIVXIVV2.4.2 雙繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算雙繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201349電納：反映變壓器勵(lì)磁功率電納：反映變壓器勵(lì)磁功率變比：變比：兩側(cè)繞組空載線電壓之比。兩側(cè)繞組空載線電壓之比。1)1)對(duì)對(duì)Y，y接法和接法和D ,d接法的變壓器接法的變壓器2)2)對(duì)于對(duì)于Y，d接法的變壓器接法的變壓器002%3%100100NNTNNIIISBVV2121/NNTVVk2121/3/NNTVVk例例252.4.2 雙繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算雙繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系

33、統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 20132013502.4.3 三繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算三繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算1.1.電阻電阻R1、R2、R3 （1 1）三個(gè)繞組容量相同三個(gè)繞組容量相同1312321)-S(33232223)-S(22122122)-S(133P33P33PSSNNSSNNSSNNPPRIRIPPRIRIPPRIRI)(21)(21)(21)21()13()32(3)13()32()21(2)32()13()21(1SSSSSSSSSSSSPPPPPPPPPPPP221000(1,2,3)SiNiNPVRSi2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 20132013

34、51（2）三繞組容量不同（）三繞組容量不同（100/100/50、100/50/100） 每次短路實(shí)驗(yàn)時(shí)，只能通入容量小的繞組對(duì)應(yīng)的額定電流，每次短路實(shí)驗(yàn)時(shí)，只能通入容量小的繞組對(duì)應(yīng)的額定電流，短路損耗、短路電壓與該電流對(duì)應(yīng)，故對(duì)于工廠提供的短短路損耗、短路電壓與該電流對(duì)應(yīng)，故對(duì)于工廠提供的短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)要進(jìn)行折算。路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)要進(jìn)行折算。()()()2NS(1-2)S(1-2)2N2NS(2-3)S(2-3)2N3N2NS(3-1)S(3-1)3NSP= PSSP= PminS,SSP= PS2.4.3 三繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算三繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算221000(1,2,3)SiNiNPVRSi2

35、022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 20132013522.4.3 三繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算三繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算 電抗電抗X1、X2、X3 (i=1,2,3)1(1 2)(3-1)(2-3)2(1 2)(2-3)(3-1)3(2 3)(3-1)(1-2)1%(%)21%(%)21%(%)2SSSSSSSSSSSSVVVVVVVVVVVV2%100SiNiNVVXS手冊(cè)和制造廠提供的短路電壓值一般都已折算手冊(cè)和制造廠提供的短路電壓值一般都已折算。2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201353各繞組等值電抗的相對(duì)大小，與三個(gè)繞組在

36、鐵芯上的排列有各繞組等值電抗的相對(duì)大小，與三個(gè)繞組在鐵芯上的排列有關(guān)。高壓繞組因絕緣要求較高排在外層，中壓和低壓均有可能關(guān)。高壓繞組因絕緣要求較高排在外層，中壓和低壓均有可能排在中層。排在中層。排在中層的繞組，其等值電抗較小，或具有不大的排在中層的繞組，其等值電抗較小，或具有不大的負(fù)值負(fù)值。升壓變壓器升壓變壓器，低壓繞組在中層，與高、中壓緊密聯(lián)系，有利，低壓繞組在中層，與高、中壓緊密聯(lián)系，有利于功率從低壓側(cè)向高壓、中壓傳輸；于功率從低壓側(cè)向高壓、中壓傳輸；降壓變壓器降壓變壓器，中壓繞組在中層，與高壓聯(lián)系緊密，有利于功，中壓繞組在中層，與高壓聯(lián)系緊密，有利于功率從高壓向中壓傳送，同時(shí)，率從高壓向

37、中壓傳送，同時(shí)，X1、X3較大，有利于限制低壓側(cè)較大，有利于限制低壓側(cè)的短路電流。的短路電流。2.4.3 三繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算三繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201354導(dǎo)納導(dǎo)納GT-jBT及變比及變比k12,k13,k23 計(jì)算方法與雙繞組變壓器相同計(jì)算方法與雙繞組變壓器相同例例2 26 62.4.3 三繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算三繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 20132013552.4.4 自耦變壓器的參數(shù)計(jì)算自耦變壓器的參數(shù)計(jì)算計(jì)算方法與三繞組變壓器相同。計(jì)算方法與三繞組變

38、壓器相同。應(yīng)注意：應(yīng)注意：（1 1）第三繞組容量小，一般接成三角形。）第三繞組容量小，一般接成三角形。（2 2）需要對(duì)短路數(shù)據(jù)進(jìn)行歸算。）需要對(duì)短路數(shù)據(jù)進(jìn)行歸算。NS(2-3)S(2-3)3NNS(3-1)S(3-1)3NSV%V%()SSV%V%()S2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201356n含理想變壓器的等值電路含理想變壓器的等值電路2.4.5 變壓器的變壓器的型等值電路型等值電路 圖圖2-12 2-12 帶有變壓比的等值電路帶有變壓比的等值電路只反映變比的理想變壓器只反映變比的理想變壓器無(wú)損耗、無(wú)漏磁、無(wú)需勵(lì)磁電流無(wú)損耗、無(wú)漏磁、無(wú)需勵(lì)磁電流

39、2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201357n如果略去勵(lì)磁支路或另作處理，可表示為圖如果略去勵(lì)磁支路或另作處理，可表示為圖2 21313（a)a)2.4.5 變壓器的變壓器的型等值電路型等值電路2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201358n由圖（由圖（a a）得：）得：n由上式解出：由上式解出：22122111IkIIVkVIZVT2212212211211) 1()()(1VZkkVVZkZVkZVkIVVZkVZkZVkZVITTTTTTTT2.4.5 變壓器的變壓器的型等值電路型等值電路2022年年5月月

40、25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201359121112212212211()/ (1)/11()/(1)TTTTTTTTVkVIVVVZZZkZkkVk VIVVVZZZkZk k2.4.5 變壓器的變壓器的型等值電路型等值電路2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201360 22122111) 1()()()1 (VYkkVVkYIVVkYVYkITTTT2212212211211) 1()()(1VZkkVVZkZVkZVkIVVZkVZkZVkZVITTTTTTTTTk(k-1)Y2.4.5 變壓器的變壓器的型等值電路型等值

41、電路令令YT=1/ZT2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201361n變壓器的變壓器的型等值電路的變壓原理型等值電路的變壓原理 三個(gè)支路的阻抗值之和恒等于零，構(gòu)成諧振三角形，三個(gè)支路的阻抗值之和恒等于零，構(gòu)成諧振三角形，產(chǎn)生諧振環(huán)流，在原、副方間的阻抗上產(chǎn)生電壓降，產(chǎn)生諧振環(huán)流，在原、副方間的阻抗上產(chǎn)生電壓降，實(shí)現(xiàn)變壓的作用。實(shí)現(xiàn)變壓的作用。2.4.5 變壓器的變壓器的型等值電路型等值電路2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201362n三繞組變壓器的情況三繞組變壓器的情況2.4.5 變壓器的變壓器的型等值電路型等值

42、電路2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 20132013632.5 發(fā)電機(jī)和負(fù)荷模型發(fā)電機(jī)和負(fù)荷模型2.5.1 發(fā)電機(jī)電抗和電勢(shì)發(fā)電機(jī)電抗和電勢(shì) 圖圖 2-15 2-15 發(fā)電機(jī)的等值電路發(fā)電機(jī)的等值電路(a) (a) 以電壓源表示；以電壓源表示；(b)(b)以電流源表示以電流源表示2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201364n忽略電阻，發(fā)電機(jī)銘牌提供電抗百分值忽略電阻，發(fā)電機(jī)銘牌提供電抗百分值%100/3GGNNXXVI100%3GNNGXIVXNGNNGNGPXVSXVX100cos%100%22與額定電壓、電流與額定

43、電壓、電流對(duì)應(yīng)的阻抗對(duì)應(yīng)的阻抗2.5 發(fā)電機(jī)和負(fù)荷模型發(fā)電機(jī)和負(fù)荷模型2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201365n電勢(shì)電勢(shì)GGGGXI jVE2.5 發(fā)電機(jī)和負(fù)荷模型發(fā)電機(jī)和負(fù)荷模型2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 20132013661.1.綜合負(fù)荷：綜合負(fù)荷：一定數(shù)量一定數(shù)量的各類(lèi)用電設(shè)備及相的各類(lèi)用電設(shè)備及相關(guān)的變配電設(shè)備的組關(guān)的變配電設(shè)備的組合。可以表示一個(gè)企合?？梢员硎疽粋€(gè)企業(yè)或一個(gè)地區(qū)的總負(fù)業(yè)或一個(gè)地區(qū)的總負(fù)荷。荷。2.2.負(fù)荷特性負(fù)荷特性：綜合負(fù)荷：綜合負(fù)荷的功率隨運(yùn)行參數(shù)的功率隨運(yùn)行參數(shù)（電壓和頻率）的

44、變（電壓和頻率）的變化而變化，反映這種化而變化，反映這種變化規(guī)律的曲線或數(shù)變化規(guī)律的曲線或數(shù)學(xué)表達(dá)式稱(chēng)為負(fù)荷特學(xué)表達(dá)式稱(chēng)為負(fù)荷特性性, ,包括動(dòng)態(tài)特性與靜包括動(dòng)態(tài)特性與靜態(tài)特性（電壓靜態(tài)特態(tài)特性（電壓靜態(tài)特性和頻率靜態(tài)特性）。性和頻率靜態(tài)特性）。圖圖2-25 6kV綜合中小工業(yè)負(fù)荷的靜態(tài)特性綜合中小工業(yè)負(fù)荷的靜態(tài)特性（a）電壓靜態(tài)特性）電壓靜態(tài)特性 (b)頻率靜態(tài)特性頻率靜態(tài)特性負(fù)荷組成：異步電動(dòng)機(jī)負(fù)荷組成：異步電動(dòng)機(jī)79.1%；同步電動(dòng)機(jī)；同步電動(dòng)機(jī)3.2%；電熱電爐；電熱電爐17.7% 2.5.2 負(fù)荷特性和負(fù)荷模型負(fù)荷特性和負(fù)荷模型2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力

45、系統(tǒng)分析 20132013671.恒功率模型：恒功率模型：負(fù)荷功率恒定不變。在電壓和頻率變化不大負(fù)荷功率恒定不變。在電壓和頻率變化不大時(shí)是可取的，在時(shí)是可取的，在潮流計(jì)算潮流計(jì)算等穩(wěn)態(tài)分析中應(yīng)用較多。等穩(wěn)態(tài)分析中應(yīng)用較多。2.恒阻抗模型：恒阻抗模型：等值阻抗恒定不變。等值阻抗恒定不變。n在在短路計(jì)算短路計(jì)算中應(yīng)用較多。中應(yīng)用較多。LDLDLDLDLDLDLDjXRjQPSVZ)(222.5.2 負(fù)荷特性和負(fù)荷模型負(fù)荷特性和負(fù)荷模型2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 20132013683.3.電壓靜態(tài)特性表示的綜合負(fù)荷模型電壓靜態(tài)特性表示的綜合負(fù)荷模型第一部分與電

46、壓平方成正比，表示恒定阻抗消耗的功率；第一部分與電壓平方成正比，表示恒定阻抗消耗的功率；第二部分與電壓成正比，代表恒電流負(fù)荷消耗功率；第二部分與電壓成正比，代表恒電流負(fù)荷消耗功率；第三部分為恒功率負(fù)荷。第三部分為恒功率負(fù)荷。 在負(fù)荷的電壓偏移較小時(shí)，用線性方程表示。在負(fù)荷的電壓偏移較小時(shí)，用線性方程表示。22()() ()()NPNPNPNqNqNqPP a V Vb V VcQ P a V Vb V Vc11qqqpppcbacba(1)(1)NpvNqvPPkVQQkV2.5.2 負(fù)荷特性和負(fù)荷模型負(fù)荷特性和負(fù)荷模型2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013

47、2013694.4.用電壓及頻率特性表示的綜合負(fù)荷模型用電壓及頻率特性表示的綜合負(fù)荷模型 同時(shí)考慮電壓與頻率的負(fù)荷模型：同時(shí)考慮電壓與頻率的負(fù)荷模型：NNNNffffVVVV)(,)(1)(1)(1)(1)NpvpfNqvqfPPkVkfQQkVkf22()()1()()1NPNPNPpfNqNqNqqfPP a V Vb V VckfQP a V Vb V Vckf或或其中：其中：2.5.2 負(fù)荷特性和負(fù)荷模型負(fù)荷特性和負(fù)荷模型2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201370 負(fù)荷的功率不僅與電壓與頻率有關(guān)，還與他們的變化速度有關(guān)。負(fù)荷的功率不僅與電壓與

48、頻率有關(guān)，還與他們的變化速度有關(guān)。如何建立動(dòng)態(tài)特性模型，仍然是個(gè)難題。如何建立動(dòng)態(tài)特性模型，仍然是個(gè)難題。n實(shí)用計(jì)算中的負(fù)荷模型：實(shí)用計(jì)算中的負(fù)荷模型：1 1）潮流：潮流：常用恒功率表示，有時(shí)用線性化的靜態(tài)模型常用恒功率表示，有時(shí)用線性化的靜態(tài)模型2 2）短路：短路：表示為含源阻抗支路或恒定阻抗支路或忽略其影響。表示為含源阻抗支路或恒定阻抗支路或忽略其影響。3 3）穩(wěn)定計(jì)算：穩(wěn)定計(jì)算：恒定阻抗支路或恒定阻抗支路與異步電動(dòng)機(jī)組合。恒定阻抗支路或恒定阻抗支路與異步電動(dòng)機(jī)組合。 綜合負(fù)荷的綜合負(fù)荷的動(dòng)態(tài)模型：動(dòng)態(tài)模型：描述電壓和頻率急劇變化時(shí)，負(fù)荷有描述電壓和頻率急劇變化時(shí)，負(fù)荷有功和無(wú)功功率隨時(shí)間

49、變化的動(dòng)態(tài)特性，表示為功和無(wú)功功率隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)特性，表示為( , , ,)( , , ,)pqPF t V V Vf ffQF t V V Vf ff2.5.2 負(fù)荷特性和負(fù)荷模型負(fù)荷特性和負(fù)荷模型2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 20132013712.6.1 多電壓等級(jí)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)歸算多電壓等級(jí)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)歸算n基本級(jí)：基本級(jí)：一般選元件數(shù)多的電壓級(jí)作為基本級(jí)。一般選元件數(shù)多的電壓級(jí)作為基本級(jí)。n其它電壓級(jí)要將參數(shù)歸算到基本級(jí)。其它電壓級(jí)要將參數(shù)歸算到基本級(jí)。n歸算前后功率保持不變，功率不必歸算。歸算前后功率保持不變，功率不必歸算。2.6 電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)等值

50、電路電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)等值電路21 221 21 21 2(.)/ (.)(.)/ (.)nnnnZZk kkYYk kkVVk kkIIk kk變比的求取變比的求??？2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 20132013722.6.1 多電壓等級(jí)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)歸算多電壓等級(jí)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)歸算取取10kV為基本級(jí)，則為基本級(jí)，則110kV級(jí)線路級(jí)線路l-2阻抗、電壓、電流歸算阻抗、電壓、電流歸算如下：如下：222122212221212()() / ()10.5 / 242220 /121llZZk kVVk kIIk kkk 例例k k為靠近基準(zhǔn)級(jí)的電為靠近基準(zhǔn)級(jí)的電壓壓/遠(yuǎn)

51、離基準(zhǔn)級(jí)的電壓遠(yuǎn)離基準(zhǔn)級(jí)的電壓2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 20132013731.1.標(biāo)幺制的概念標(biāo)幺制的概念 注意注意：（1 1）標(biāo)幺值沒(méi)有量綱。）標(biāo)幺值沒(méi)有量綱。 （2 2）所選基準(zhǔn)值不同，標(biāo)幺值不同。）所選基準(zhǔn)值不同，標(biāo)幺值不同。 2.6.2 電力系統(tǒng)的標(biāo)幺制電力系統(tǒng)的標(biāo)幺制標(biāo)幺值標(biāo)幺值 =實(shí)際有名值（任意單位）實(shí)際有名值（任意單位）基準(zhǔn)值（與有名值同單位）基準(zhǔn)值（與有名值同單位）2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201374n若選電壓、電流、功率和阻抗的基準(zhǔn)值為若選電壓、電流、功率和阻抗的基準(zhǔn)值為VB，IB，

52、SB，ZB，相應(yīng)的標(biāo)幺值如下：，相應(yīng)的標(biāo)幺值如下：BBBBBBBBBBVIVIVISPjQPQSjPjQSSSSZRjXRXZjRjXZZZZ注意注意P、Q、R、X的基的基準(zhǔn)值準(zhǔn)值2.6.2 電力系統(tǒng)的標(biāo)幺制電力系統(tǒng)的標(biāo)幺制2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 20132013752.2.基準(zhǔn)值的選取基準(zhǔn)值的選取1 1）除了要求和有名值同單位外，原則上可以是任意值。）除了要求和有名值同單位外，原則上可以是任意值。2 2）考慮采用標(biāo)幺值計(jì)算的目的。）考慮采用標(biāo)幺值計(jì)算的目的。目的目的：a)a)簡(jiǎn)化計(jì)算；簡(jiǎn)化計(jì)算； b)b)便于對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析比較。便于對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析比較

53、。 單相電路中處理單相電路中處理選四個(gè)物理量選四個(gè)物理量, ,使它們滿(mǎn)足使它們滿(mǎn)足: :IVSZIVPPP,BBPBPBBBPIVSIZV基準(zhǔn)值的選取原則：基準(zhǔn)值的選取原則：1.1.全系統(tǒng)只選一套全系統(tǒng)只選一套2.2.一般選額定值一般選額定值3.3.滿(mǎn)足電路的基本關(guān)系滿(mǎn)足電路的基本關(guān)系2.6.2 電力系統(tǒng)的標(biāo)幺制電力系統(tǒng)的標(biāo)幺制2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201376結(jié)論結(jié)論: :只要基準(zhǔn)值的選擇滿(mǎn)足只要基準(zhǔn)值的選擇滿(mǎn)足 則在標(biāo)則在標(biāo) 幺制中幺制中, ,電路中各物理量之間的關(guān)系與有名值相同電路中各物理量之間的關(guān)系與有名值相同, ,有關(guān)公式可有關(guān)公式

54、可以直接應(yīng)用。以直接應(yīng)用。 三相電路的處理三相電路的處理 IVSIZVPPPPPSVISVZIV3333BBPBPBBBPIVSIZV2.6.2 電力系統(tǒng)的標(biāo)幺制電力系統(tǒng)的標(biāo)幺制BBPBPBBBPIVSIZV則在標(biāo)幺制則在標(biāo)幺制中中, ,可以得到可以得到: :IVSZIVPPP,2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201377選基準(zhǔn)值，并滿(mǎn)足如下要求：選基準(zhǔn)值，并滿(mǎn)足如下要求：則得到標(biāo)幺制中的計(jì)算公式：則得到標(biāo)幺制中的計(jì)算公式：BPBBPBBBBPBBBSIVIVSVIZV33333PPSIVSVIZVPPSVISVZIV33332.6.2 電力系統(tǒng)的標(biāo)幺

55、制電力系統(tǒng)的標(biāo)幺制u結(jié)論：結(jié)論：在標(biāo)幺制中，三相電路的計(jì)算公式與單相電路的計(jì)算在標(biāo)幺制中，三相電路的計(jì)算公式與單相電路的計(jì)算公式完全相同，線電壓與相電壓的標(biāo)幺值相同，三相功率與單公式完全相同，線電壓與相電壓的標(biāo)幺值相同，三相功率與單相功率的標(biāo)幺值相同。相功率的標(biāo)幺值相同。2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201378 三相電路中的習(xí)慣做法：三相電路中的習(xí)慣做法：只選只選VB和和SB，由下式計(jì)算，由下式計(jì)算ZB和和IB。電流與阻抗的標(biāo)幺值計(jì)算：電流與阻抗的標(biāo)幺值計(jì)算：BBBBBBBBVSISVVZ3 I32223BBBBBBBBVSjXVSRjXRZjXR

56、ZSIVIII2.6.2 電力系統(tǒng)的標(biāo)幺制電力系統(tǒng)的標(biāo)幺制2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201379 標(biāo)幺值結(jié)果換算成有名值標(biāo)幺值結(jié)果換算成有名值：BBBBBBBSVjXRZSSSVSIIIIVVV2)(32.6.2 電力系統(tǒng)的標(biāo)幺制電力系統(tǒng)的標(biāo)幺制2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 20132013803.3.不同基準(zhǔn)值下的標(biāo)幺值間的換算（額定基準(zhǔn)到新基準(zhǔn)，不同基準(zhǔn)值下的標(biāo)幺值間的換算（額定基準(zhǔn)到新基準(zhǔn)，主要是阻抗標(biāo)幺值換算主要是阻抗標(biāo)幺值換算） 把標(biāo)幺阻抗還原成有名值：把標(biāo)幺阻抗還原成有名值： 新基準(zhǔn)值下的標(biāo)幺值新基

57、準(zhǔn)值下的標(biāo)幺值（適用于發(fā)電機(jī)、變壓器）（適用于發(fā)電機(jī)、變壓器） 電抗器的換算公式：電抗器的換算公式：NNNSVXX2*)(有名值）22)*(2)(*(BBNNNBBBVSSVXVSXX有名值）2)*(2()*()*(33BBNNNRBBRBRNNNRRVSIVXVSXXIVXX有名值）有名值）2.6.2 電力系統(tǒng)的標(biāo)幺制電力系統(tǒng)的標(biāo)幺制2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 20132013812.6.3 多電壓等級(jí)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)幺值等值電路多電壓等級(jí)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)幺值等值電路忽略線路電阻、導(dǎo)納，變壓器勵(lì)磁支路導(dǎo)納。忽略線路電阻、導(dǎo)納，變壓器勵(lì)磁支路導(dǎo)納。2022年年5月月25日

58、日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 20132013821.精確等值電路，含理想變壓器精確等值電路，含理想變壓器 各段分別取基準(zhǔn)電壓各段分別取基準(zhǔn)電壓VB(I)、VB(II)、VB(III)，各段的基準(zhǔn)功率都，各段的基準(zhǔn)功率都選選SB。 缺點(diǎn)：應(yīng)用不便，計(jì)算復(fù)雜。缺點(diǎn)：應(yīng)用不便，計(jì)算復(fù)雜。n有名值計(jì)算：有名值計(jì)算： ）（）（）（NGNGNGGSVXX2*）（）（）（）（，NTNTTNTNTNTTVVkSVXX1 11)12 1*11 2.6.3 多電壓等級(jí)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)幺值等值電路多電壓等級(jí)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)幺值等值電路2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 2013201383n有名值計(jì)算：有名值計(jì)算：）（）（）（）（）（，NTNTTNTNTNTTVVkSVXX222222*22 ）（）（NRNRRRIVXX3100%100%*SNTVX）（2.6.3 多電壓等級(jí)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)幺值等值電路多電壓等級(jí)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)幺值等值電路2022年年5月月25日日9時(shí)時(shí)41分分電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析 20132013842*2*22*2