电力系统分析：CHAPTER 5 输电线路模型及其特性.ppt

电力系统分析中的输电线路模型及其特性是电力工程领域中的核心概念，这关系到电力系统的稳定运行和高效传输。在本章中，我们将深入探讨不同线路模型的特点，以及如何计算和分析线路性能。 概述部分提到，第四章已经介绍了单相参数的计算方法，而第五章将聚焦于正常运行状态下输电线路的模型与特性。输电线路通常使用单相参数模型进行表示，以相对地电压和相电流为基础，简化三相系统为等效单相系统进行分析。模型的复杂程度取决于线路的长度，短线路、中长线路和长线路模型分别有不同的处理方式。 5.2 短线路模型：当线路长度小于80km或电压低于69kV时，可以忽略线路电容的影响。在这种情况下，线路模型通过单位长度的电阻r和电感L与线路长度l相乘得到。线路可以用二端口网络表示，其中始端和末端的电压和电流可以通过ABCD参数表示。电压调整率是衡量线路在满载和空载状态下电压变化的关键指标，它反映了线路对负荷变化的敏感度。例如，滞后功率因数导致较大的电压调整率，而容性负荷会使电压调整率为负值。 5.3 中长线路模型和5.4 长线路模型：随着线路长度增加，电容效应变得显著，需要考虑分布参数模型，引入传播常数和特征阻抗，以准确描述电压和电流的分布。传播常数关乎电力波的传播速度，接近光速。长线路模型需考虑电压和电流的分布，以及它们沿线路的衰减。 5.5 至5.9进一步讨论了电压和电流波形、波阻抗、负载的复功率潮流、功率传输容量以及线路补偿。波阻抗描述了波在传输线上的传播特性，而复功率潮流则涉及有功功率和无功功率的流动。功率传输容量受线路特性及两端状态影响，而线路补偿则通过并联电容器或串联电抗器来改善线路的电压水平和传输效率。 例如，如例5.1所示，计算220kV、40km长的三相输电线的始端电压、功率、电压调整率和效率。通过短线路模型，我们可以解决这类问题。当忽略电容并应用串联阻抗计算，可以得到始端电压、电流和功率。滞后或超前功率因数会影响电压调整率，从而影响输电线的效率。 总结来说，电力系统分析中的输电线路模型是理解电力系统运行和优化的关键。从短线路到长线路，模型的复杂性逐渐增加，但它们共同的目标是确保电力的有效、安全和经济传输。通过这些模型，工程师可以预测和控制线路的性能，以满足电力系统的需求。