電力潮流

電力潮流

電力系統在運行時,在電源電勢激勵作用下,電流或功率從電源通過系統各元件流入負荷,分布於電力網各處,稱為電力潮流。

概述

電力系統是把很多的發電站、變電站、配電站、用戶等由輸電配電線路連線起來形成的系統。電力(電能)是在發電站產生的,其中一部分在經過輸配電線、變電站和配電站時損失掉,剩下的絕大部分最終被負荷所消耗。這樣,從電的產生到被負荷消耗,流過哪一路輸配電線,各節點電壓是多少,這種計算就叫電力潮流計算或簡稱潮流計算。電力潮流計算是檢驗現代電力系統的運行是否合理的依據,在未來進行電力系統擴展規劃設計時起著極其重要的作用。

計算方法

迴路方程式和功率方程式
電力系統也是電路的一種(交流電路),可以通過建立和求解迴路方程式來得到解。首先讓我們從迴路方程式導㈩電力傳輸迴路的性質。

電力潮流電力潮流

電壓V1和V2振幅相等,但是有30度的相位差。此時,在輸電線路的電感上,根據如圖(b)所示存在V1一V2的電壓,其結果,有電流Is流動。輸送功率和接收功率分別是Is與V1或V2乘積,如圖(c)所示的正弦波形。這個功率波形的積分值(即一個周期的平均值)就是有功功率P。

另一方面,正負變化的部分,表示了此時積蓄在輸電線路電感上的能量變化,功率在輸電線路和電壓源間往復交換。這部分相當於無功功率Q,即在交流傳輸的輸電線路上即使連線相同的電壓,如果有相位差,也可以產生電流。此時的電壓、電流的大小和相位關係,用矢量圖很容易求解。

所示,電壓、電流矢量的相位是隨時間一起變化的,但它們相對的關係是一定的。因此,從圖2.1(c)所示的矢量圖固定後,能夠求出它們的大小和相互間的相位關係。有時也把這種表示交流電壓和電流大小及相位的矢量叫向量。熟悉了矢量的處理,就能夠很容易地導出和理解交流電路電壓和電流的關係。

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