
圖1 節點電壓的大小與無功功率的關系
(a)網絡圖;(b)等值電路
(a)網絡圖;(b)等值電路

在超高壓系統中,一般電抗遠大于電阻,上式可寫為: 

其中: 

式中
為線路始末兩端電壓的相位差,比較以上兩式,可得: 


正常運行時輸電線路兩端電壓的相位差比較小,可認為
,于是線路中傳輸的無功功率大小就與線路兩端電壓之差成正比,無功功率將從節點高的一端流向節點電壓低的一端,兩端節點電壓的變化將使流經線路無功功率隨之變化,即節點電壓的變化會引起無功潮流的變化。式還表明,輸電線路較長,電抗會增大,電源為負荷提供的無功功率將下降,因此系統中負荷所需的無功功率應盡可能由附近的電源供給。
無功功率對電壓水平由決定性的影響,電力系統中各種用電設備吸收的無功功率大多數與所加電壓有關,系統的Q-U特性曲線如圖2(a)所示,圖中曲線L為負載特性曲線,S為系統特性曲線,兩者的交點A確定了負荷節點的電壓值UA,在這一電壓下達到了無功功率的平衡。若節點無功負荷增加,如圖2(b)所示,曲線L移到
,系統的無功功率電源不能隨之增加,曲線S維持不變,曲線
與S的交點為
,表明負荷向系統吸取的無功功率增加,節點電壓水平下降至
。意味著系統在較低的電壓水平上達到無功功率的平衡。此時若能增加無功功率的供給,則曲線S移至
。曲線
與曲線
的交點為
,則節點電壓仍能維持在UA值。無功電源與無功負荷平衡的標志是系統中各節點的電壓水平均在允許范圍內。若部分節點電壓水平不滿足要求(偏離允許值),說明局部區域內無功功率不平衡。電力系統中無功功率電源不足,系統節點電壓就要下降。電力系統必須具備足夠的無功電源才能維持所要求的電壓水平,以滿足系統安全穩定運行的要求。

無功功率對電壓水平由決定性的影響,電力系統中各種用電設備吸收的無功功率大多數與所加電壓有關,系統的Q-U特性曲線如圖2(a)所示,圖中曲線L為負載特性曲線,S為系統特性曲線,兩者的交點A確定了負荷節點的電壓值UA,在這一電壓下達到了無功功率的平衡。若節點無功負荷增加,如圖2(b)所示,曲線L移到









圖2 電力系統Q-U特性(a)Q-U特性相交,(b)負荷增長與電源增加