第3章 简单电力系统的潮流分布计算.ppt

第三章 简单电力网络的计算和分析 什么是电力系统潮流？ 如何计算电压降落和功率损耗？ 电力线路/变压器运行特性、潮流分布特点 如何手工计算潮流？ 基本概念： 电力系统潮流：是指系统中所有运行参数的总体，包括各个母线电压的大小和相位、各个发电机和负荷的功率及电流，以及各个变压器和线路等元件所通过的功率、电流和其中的损耗。 潮流计算的任务是在已知某些运行参数的情况下，计算出系统全部的运行参数。 计算尺-》交流计算台-》计算机 潮流计算的基础是电路计算，所不同的是电路计算中关心的和给定的量是U和I，而潮流计算中已知的或给定的是P或者Q而不是I。－》以电流I为桥梁建立起P、Q和U的关系，从而直接用U和P、Q进行潮流计算。 所需知识 三节点例子 3.1 网络元件的电压降落和功率损耗 一、网络元件的电压降落 元件首末端两点电压的向量差。 因此, 由末端电压和功率可求得首端电压 同样,也可由首端电压和功率求得末端电压（自己阅读） 两种分解 电压降落公式的简化 高压输电线路的特性 XR,可令R?0,则： 电压损耗和电压偏移 电压损耗:两点间电压模值之差 或表示为百分值: 电压偏移:线路始末端电压与线路额定电压之差 二、网络元件的功率损耗 (1) 己知线路末端功率和末端电压的情况 己知线路始端功率和始端电压的情况（作业） (1) 己知末端功率和末端电压的情况 (2) 己知始端功率和始端电压的情况 3.2 输电线路的运行特性 一、输电线路的空载运行特性 二、输电线路的传输功率极限 三、输电线路功率与电压的定性关系 3.2 简单辐射形/闭式网络的潮流估算 一、辐射形网络的潮流估算 如果有必要使计算结果更精确，则可以用第二步计算所得出的各个母线的电压和相位分别代替原来第一步计算中所用的额定电压，再按第一步中的方法重新计算一次功率分布；然后再用新的功率分布，按第二步中的方法重新计算一次电压分布。如果还不满意，可以继续进行下去，直到相邻两次的电压分布(或功率分布)之间的差达到满意的程度为止。 这种不断改进计算结果精度的方法便是所谓的迭代法，应用电子计算机进行潮流计算时，很多方法都是基于迭代法，在配电网的潮流计算中，有一种方法就是直接采用上述的迭代法(前推回代法潮流计算)。 【例】图3-9中网络的具体参数如图3-10所示，母线1的电压为 ，求该系统的功率和电压分布。 【解】 1. 从母线4和母线5开始，用额定电压计算并联导纳和串联阻抗中的功率损耗和近似功率分布： 二、简单环形网络的潮流估算方法 介绍的是最简单的单一环网，即只含单个回路 第一步：将单一环网等值电路简化为只有线路阻抗的简化等值电路。 根据网络接线图以及各元件参数计算等值电路； 以发电机端点为始端，并将发电厂变压器的励磁支路移至负荷侧； 将同一节点下的对地支路合并，并将等值电路图重新编号； 在全网电压为额定电压的假设下，计算各变电所的运算负荷和发电厂的运算功率，并将它们接在相应节点。 第二步：用回路电流法解该简化等值电路 由此，扩展到相应的多节点网络的计算当中： 第三步：按照实际的线路功率，将功率分点处的负荷分割成两部分，并将网络也相应地进行分割。 重要概念 功率分点：网络中某些节点的功率是由两侧向其流动的。分为有功分点和无功分点。 在环网潮流求解过程中，在功率分点处将环网解列。 当有功分点和无功分点不一致时，将在哪一个分点解列？ 在无功分点处解列，因为电网应在电压最低处解列，而电压的损耗主要为由无功功率流动引起的，无功分点的电压往往低于有功分点的电压。 三、两端供电网络中的功率分布 回路电压为0的单一环网等值于两端电压大小相等、相位相同的两端供电网络。 两端电压大小不相等、相位不相同的两端供电网络，也可等值于回路电压不为0的单一环网。 2)用简化的回路电流法解简化等值电路 流经阻抗Z12功率为： 4)计算各线段的电压降落和功率损耗，类似环网的潮流估算，过程为： 求得网络未考虑阻抗上功率损耗的近似功率分布后，确定其功率分点以及流向功率分点的功率 在功率分点即网络最低电压点将环网解开，将环形网络看成两个辐射形网络 由功率分点开始，分别从其两侧逐段向电源端推算电压降落和功率损耗。 电力系统潮流的概念 潮流计算的目的和意义 阻抗上的电压降落和功率损耗 线路和变压器上的功率分布 简单辐射网的潮流计算 已知同一端的功率和电压（精确计算） 已知不同端的功率和电压（估算） 简单闭式网的潮流计算 双端供电网络中的潮流分布 2. 从母线1开始依次计算母线2、3、4和5的电压： 变电所的运算负荷 等于其低压母线负荷加上变压器的总功率损耗，再加上高压母线上的负荷和与高压母线相连的所有线路电容功率的一半。 发电厂的运算功率 等于其发出