4.3 简单电网潮流计算
考试大纲
3.1 了解电压降落、电压损耗、功率损耗的
定义
3.2 了解已知不同点的电压和功率情况下的
潮流简单算法
3.3 了解输电线路中有功功率、无功功率的
流向与功角、电压幅值的关系
3.4 了解输电线路的空载与负载运行情况
4.3.1 电压降落、电压损耗、电压偏移
1.电压降落
输电线路始末两端电压的相量差称为电压降落。
2.电压损耗
输电线路首, 末端电压有效值之差称为线路的
电压损耗 。
电压损耗百分值, 即是电压损耗与相应线路的
额定电压相比的百分值：
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4.3.1 电压降落、电压损耗、电压偏移
3,电压偏移
由于电力线路中存在电压损耗, 线路
中各点的实际电压不等, 任意一点的实
际电压有效值与线路额定电压有效值的
差值称为电压偏移 。 它与额定电压的比
值的百分数, 称为电压偏移百分值 。
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UUU
4.3.2 功率损耗
1．线路中功率损耗的计算
线路阻抗中的功率损耗包括有功功率
损耗及无功功率损耗, 其值的大小与流
过阻抗的电流平方成正比 。
32
32
103
103
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4.3.2 功率损耗
2,变压器中的功率损耗计算
变压器中的功率损耗包括有功功率损耗（也叫铜损、
负载损耗）和无功功率损耗（也叫空载损耗，由铁损
耗、磁滞损耗、涡流损耗组成）。可以直接利用制造
厂给出的短路及空载试验数据求得。
式中的, 是变压器的短路损耗及短路电压百分
值,, 是空载损耗及空载电流百分值 。
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4.3.3 简单输电系统的潮流计算
简单输电系统一般包括开式网和环网。
开式电力网是一种简单的电力网，可
分成无变压器的同一电压等级的开式网
与有变压器的多级电压开式网。每一种
又包括有分支的开式网与无分支的开式
网两种。
开式网的负荷一般以集中负荷表示，
并且在计算中总是作为已知量。
4.3.3 简单输电系统的潮流计算
1．同一电压等级开式网计算
进行开式网的计算首先要给定一个节
点的电压，称为已知电压。由于已知电
压的节点不同，计算的步骤略有差别。
（ 1） 若已知开式网的末端电压，则由
末端逐段向首端推算。
（ 2） 电力网计算中往往已知首端电压
及各个集中负荷 。 此时仅能采用近似计
算方法 。
4.3.3 简单输电系统的潮流计算
（ 1） 已知末端电压 和各负荷点的负荷
量, 求 首端 电压
1） 设 末端电压 为参考电压, 计算 从末
端开始的 第 Ⅰ 段线路 中 末端电纳中的功
率损耗 。
2） 确定 电源送往末端 的负荷 。 等于 末
端负荷与末端电纳功率损耗之和 。
2
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4.3.3 简单输电系统的潮流计算
3） 求第 Ⅰ 段线路阻抗中的电压降及功
率损耗 。
4）确定 第 Ⅰ 段线路 的首 端电压
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4.3.3 简单输电系统的潮流计算
（ 2） 已知 首 端电压 和各负荷点的负荷量, 求
末 端 电压。
1） 假定各点电压等于额定电压 。
2）计算 各 负荷 点对地电纳中的功率损耗 。
3） 将各 负荷 点对地电纳中的功率损耗与接
在同一节点的负荷合并 。
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4.3.3 简单输电系统的潮流计算
4） 从第 Ⅰ 段线路开始，计算阻抗上的功率
损耗以及由 前一负荷 点送 出的功率。
5） 电源点的总负荷应是电源点送出的负荷
与电源线路首端电纳中功率损耗之和 。
6） 以 电源点 为参考电压，由 电源 线路开始
逐段计算线路电压降 。
。。。。
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4.3.3 简单输电系统的潮流计算
2,当电力网电压在 35kV及以下时，可将线路
电纳略而不计。在计算电压时也不考虑线路中
功率损耗的影响。
（ 1） 各线路中的功率
（ 2） 各段线路的功率损耗
（ 3） 各段电路电压降的纵分量
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4.3.3 简单输电系统的潮流计算
（ 4） 各段线路电压损耗
（ 5）故末端负荷点的电压
以上的计算方法可以推广到有 n段线路
和 n个集中负荷的开式电力网。
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4.3.4 简单电力系统的静稳定
1．功角特性曲线
系统中的发电机为凸极机, 发电机发
出的有功功率为
系统中发电机为隐极发电机 发电机发
出的有功功率为
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4.3.4 简单电力系统的静稳定
当发电机电势 和受端母线电压 恒定不
变时, 发电机向受端系统输出的功率仅仅是
与 之间的相角差 的函数 。 将这一关系
绘成图 4-3-11所示的曲线, 称之为功角特性
曲线 。 对于隐极机系统, 它是一条正弦曲线,
由于相角差 与功率 密切相关, 常常把角
称为功角 。
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4.3.4 简单电力系统的静稳定
功角特性曲线
图 4-3-11 功角特性曲线
a）凸极式发电机 b）隐极式发电机
2．静态稳定的概念
扰动后功角变化示意图
在曲线的上升部分的任何一点对小干扰的响应都与
a点相同, 都是静态稳定的, 曲线的下降部分的任何一
点对小干扰的响应都与 b点相同, 都是静态不稳定的 。
4.3.4 简单电力系统的静稳定
3．静态稳定的判据
功角特性曲线的上升部分, 电磁功率
增量与功角增量具有相同的符号, 在功
角特性曲线的下降部分, 与总是具有相
反的符号, 故可以用比值的符号来判断
系统给定的平衡点是否是静态稳定的 。
一般把判断静态稳定的充要条件称为
静态稳定判据 。
（ 4-3-20）
4.3.4 简单电力系统的静稳定
0??ddP
4.3.5 负荷的静稳定
1．负荷的静态特性
负荷所取用的有功功率和无功功率是随着电网
电压和频率的变化而变化的，反映它们变化规律
的曲线或数学表达式称为负荷的静态特性。
所谓静态是把这些特性在稳态条件下是确定的。
当系统频率维持额定值不变时，负荷所取用的
功率与电压的关系称为负荷的电压静态特性 。
当系统电压维持额定值不变时，负荷所取用的
功率与频率的关系，称为负荷的频率静态特性。
4.3.5 负荷的静稳定
2．负荷的静态稳定
（ 1）电动机负荷稳定的判据（有功负荷）
（ 2）无功负荷的稳定的判据
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考试大纲
3.1 了解电压降落、电压损耗、功率损耗的
定义
3.2 了解已知不同点的电压和功率情况下的
潮流简单算法
3.3 了解输电线路中有功功率、无功功率的
流向与功角、电压幅值的关系
3.4 了解输电线路的空载与负载运行情况
4.3.1 电压降落、电压损耗、电压偏移
1.电压降落
输电线路始末两端电压的相量差称为电压降落。
2.电压损耗
输电线路首, 末端电压有效值之差称为线路的
电压损耗 。
电压损耗百分值, 即是电压损耗与相应线路的
额定电压相比的百分值：
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4.3.1 电压降落、电压损耗、电压偏移
3,电压偏移
由于电力线路中存在电压损耗, 线路
中各点的实际电压不等, 任意一点的实
际电压有效值与线路额定电压有效值的
差值称为电压偏移 。 它与额定电压的比
值的百分数, 称为电压偏移百分值 。
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4.3.2 功率损耗
1．线路中功率损耗的计算
线路阻抗中的功率损耗包括有功功率
损耗及无功功率损耗, 其值的大小与流
过阻抗的电流平方成正比 。
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4.3.2 功率损耗
2,变压器中的功率损耗计算
变压器中的功率损耗包括有功功率损耗（也叫铜损、
负载损耗）和无功功率损耗（也叫空载损耗，由铁损
耗、磁滞损耗、涡流损耗组成）。可以直接利用制造
厂给出的短路及空载试验数据求得。
式中的, 是变压器的短路损耗及短路电压百分
值,, 是空载损耗及空载电流百分值 。
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4.3.3 简单输电系统的潮流计算
简单输电系统一般包括开式网和环网。
开式电力网是一种简单的电力网，可
分成无变压器的同一电压等级的开式网
与有变压器的多级电压开式网。每一种
又包括有分支的开式网与无分支的开式
网两种。
开式网的负荷一般以集中负荷表示，
并且在计算中总是作为已知量。
4.3.3 简单输电系统的潮流计算
1．同一电压等级开式网计算
进行开式网的计算首先要给定一个节
点的电压，称为已知电压。由于已知电
压的节点不同，计算的步骤略有差别。
（ 1） 若已知开式网的末端电压，则由
末端逐段向首端推算。
（ 2） 电力网计算中往往已知首端电压
及各个集中负荷 。 此时仅能采用近似计
算方法 。
4.3.3 简单输电系统的潮流计算
（ 1） 已知末端电压 和各负荷点的负荷
量, 求 首端 电压
1） 设 末端电压 为参考电压, 计算 从末
端开始的 第 Ⅰ 段线路 中 末端电纳中的功
率损耗 。
2） 确定 电源送往末端 的负荷 。 等于 末
端负荷与末端电纳功率损耗之和 。
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3） 求第 Ⅰ 段线路阻抗中的电压降及功
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（ 2） 已知 首 端电压 和各负荷点的负荷量, 求
末 端 电压。
1） 假定各点电压等于额定电压 。
2）计算 各 负荷 点对地电纳中的功率损耗 。
3） 将各 负荷 点对地电纳中的功率损耗与接
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4） 从第 Ⅰ 段线路开始，计算阻抗上的功率
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5） 电源点的总负荷应是电源点送出的负荷
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2,当电力网电压在 35kV及以下时，可将线路
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（ 1） 各线路中的功率
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4.3.3 简单输电系统的潮流计算
（ 4） 各段线路电压损耗
（ 5）故末端负荷点的电压
以上的计算方法可以推广到有 n段线路
和 n个集中负荷的开式电力网。
N
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4.3.4 简单电力系统的静稳定
1．功角特性曲线
系统中的发电机为凸极机, 发电机发
出的有功功率为
系统中发电机为隐极发电机 发电机发
出的有功功率为
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4.3.4 简单电力系统的静稳定
当发电机电势 和受端母线电压 恒定不
变时, 发电机向受端系统输出的功率仅仅是
与 之间的相角差 的函数 。 将这一关系
绘成图 4-3-11所示的曲线, 称之为功角特性
曲线 。 对于隐极机系统, 它是一条正弦曲线,
由于相角差 与功率 密切相关, 常常把角
称为功角 。
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4.3.4 简单电力系统的静稳定
功角特性曲线
图 4-3-11 功角特性曲线
a）凸极式发电机 b）隐极式发电机
2．静态稳定的概念
扰动后功角变化示意图
在曲线的上升部分的任何一点对小干扰的响应都与
a点相同, 都是静态稳定的, 曲线的下降部分的任何一
点对小干扰的响应都与 b点相同, 都是静态不稳定的 。
4.3.4 简单电力系统的静稳定
3．静态稳定的判据
功角特性曲线的上升部分, 电磁功率
增量与功角增量具有相同的符号, 在功
角特性曲线的下降部分, 与总是具有相
反的符号, 故可以用比值的符号来判断
系统给定的平衡点是否是静态稳定的 。
一般把判断静态稳定的充要条件称为
静态稳定判据 。
（ 4-3-20）
4.3.4 简单电力系统的静稳定
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4.3.5 负荷的静稳定
1．负荷的静态特性
负荷所取用的有功功率和无功功率是随着电网
电压和频率的变化而变化的，反映它们变化规律
的曲线或数学表达式称为负荷的静态特性。
所谓静态是把这些特性在稳态条件下是确定的。
当系统频率维持额定值不变时，负荷所取用的
功率与电压的关系称为负荷的电压静态特性 。
当系统电压维持额定值不变时，负荷所取用的
功率与频率的关系，称为负荷的频率静态特性。
4.3.5 负荷的静稳定
2．负荷的静态稳定
（ 1）电动机负荷稳定的判据（有功负荷）
（ 2）无功负荷的稳定的判据
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