《电力系统分析理论》课程教学资源（PPT课件）第五章 无功功率和电压调整

第五章无功功率和电压调整1电压调整的必要性2无功平衡与电压水平的关系3.电压调整的范围及方法4.发电机和变压器调压5.无功功率补偿6.电力系统无功功率的最优分配2025/8/7SCU-SEEI-Tqliu

1 SCU-SEEI-Tqliu 2025/8/7 1.电压调整的必要性 2. 无功平衡与电压水平的关系 3.电压调整的范围及方法 4. 发电机和变压器调压 5. 无功功率补偿 6. 电力系统无功功率的最优分配 第五章 无功功率和电压调整

5.2电力系统的无功功率平衡1.无功负荷和无功损耗2.无功电源3.无功平衡4.无功平衡与电压水平的关系SCU-SEEI-Tqliu2025/

2 SCU-SEEI-Tqliu 2025/8/7 5.2 电力系统的无功功率平衡 1.无功负荷和无功损耗 2.无功电源 3.无功平衡 4.无功平衡与电压水平的关系

与电压与电压1.无功负荷和无功损耗成正比成反比2无功负荷+1XQm=Qm+0XmPM=PR(1一s)/s-常数jX9S1β=0.8iRB=0.6jx1iSβ=0.O0.7 0.8 0.91.03SCU-SEEI-Tqliu2025/8/7

3 SCU-SEEI-Tqliu 2025/8/7 1.无功负荷和无功损耗  X I X V Q Q Q m M m 2 2 = + = + V  s R I  0 I jXm   jX Q 0 0.7 0.8 0.91.0 V  = 0.8  = 0.6  = 0.3 无功负荷 与电压 成正比 与电压 成反比 PM =I 2R(1－s)/s=常数 V s I

无功损耗（1）变压器的无功损耗与电压QLT = AQ0 + AQT成反比=VBr +(-)X与电压10%%SNSV2成正比100100SSCU-SEEI-Tqliu2025/8/7

4 SCU-SEEI-Tqliu 2025/8/7 无功损耗 2 2 0 2 2 0 ( ) 100 % 100 % ( ) V V S V S S I X V S V B Q Q Q N N S N T T LT T  + = + =  +  (1) 变压器的无功损耗 与电压 成正比 与电压 成反比

(2）线路的无功损耗P?+Q?P?+Q2XXAOLV2V2P+jQ R+jXP+joVO1COVB(V2+V2)AQBAB2jCV2+V?P? +Q?BAQ, +AQB =V2SCU-SEEI-Tqliu2025/8/7

5 SCU-SEEI-Tqliu 2025/8/7 (2) 线路的无功损耗 2 B j 2 B j V1  V2  1 1 P + jQ 2 2 R + jX P + jQ X V P Q X V P Q QL 2 2 2 2 2 2 2 1 2 1 2 1 + = +  = ( ) 2 2 2 2 V1 V B QB = − + B V V X V P Q QL QB 2 2 2 2 1 2 1 2 1 2 1 + − +  +  =

2.无功电源发电机过励磁提供无功欠励磁——吸收无功OGN = SGN Sin P = PGNtgNSCU-SEEI-Tqliu2025/8/7

6 SCU-SEEI-Tqliu 2025/8/7 2. 无功电源 发电机 GN GN N GN N Q = S sin  = P t g 过励磁—— 提供无功 欠励磁—— 吸收无功

发电机无功输出限值PDGNE福DVSNAQGNONOiNP-Q极限2GN=SGN SinPN=PGNtgPN（SCU-SEEI-Tqliu2025/8/7

7 SCU-SEEI-Tqliu 2025/8/7 GN GN N GN N Q = S sin  = P t g   N VN  A QGN Q P C E  PGN  N E  VN  d jXN I  d N jX I  P-Q极限 发电机 —— 无功输出限值 N I 

其它无功电源同步调相机静电电容器静止补偿器 SVC---Static var compensatorsSCUTqliu2025/8/7

8 SCU-SEEI-Tqliu 2025/8/7 其它无功电源 同步调相机 静电电容器 静止补偿器 SVC-Static var compensators

3.无功平衡OGc -Qu -Q, = QresOres>0 无功可以平衡,且7有备用无功电源无功损耗无功备用无功负荷Ores<0 无功不足,应加补偿装置QGc = QG +Qc= Qg +ZQc1 +2Qc2 +ZQcQ, = O +EO, +EAOSCU-SEEI-Tqliu2025

9 SCU-SEEI-Tqliu 2025/8/7 3.无功平衡 QGC −QLD −QL = Qres 无 功 电 源 无 功 负 荷 无 功 损 耗 无 功 备 用 Qres>0 无功可以平衡,且 有备用 Qres<0 无功不足,应加补 偿装置 1 2 3 G C C C GC G C Q Q Q Q Q Q Q =  +  +  +  =  +  QL = QT +Ql +QB

iXEPLD+jQLDP+jQXI cos@=EsinSEVsinsP=VIcos@XIsin@=EcosS-VXEVcOsSQ=VIsin ΦEXX0XI cos PV2EVJXID2SEsinsXX0Vi10SCU-SEEI-Tqliu2025/8/7

10 SCU-SEEI-Tqliu 2025/8/7 X V X EV Q VI X EV P VI 2 = = − = =     sin cos cos sin jX V I P+jQ PLD+jQLD E XI cos = Esin  E  I    V   Esin  XI cos jXI XIsin  = Ecos −V