稳态分析3.ppt

第三章 简单电力网络的计算和分析 电力线路和变压器的运行状况的计算和分析 简单电力网络的潮流分布和控制 电力网络特性计算所需的原始数据： 用户变电所的负荷功率 电源的供电电压和枢纽变电所的母线电压 绘制等值电路所需的各元件参数和相互之间的关联、关系等等 第一节 线路和变压器 运行状况分析 一. 电力线路运行状况的计算和分析 电力线路功率的计算 已知条件为：首端电压 ，首端功率S1=P1+jQ1，以及线路参数。求解的是线路中的功率损耗和末端电压和功率。 解过程：从首端向末端推导。 1）首端导纳支路的功率 阻抗支路首端功率 阻抗支路中损耗的功率 末端功率 相角为： 简化为： 功率的求取与上相同 电压的求取应注意符号 电压质量指标 电压降落：指线路始末两端电压的相量差。为相量。 电压损耗：指线路始末两端电压的数值差。为数值。标量以百分值表示： 电压偏移：指线路始端或末端电压与线路额定电压的数值差。为数值。标量以百分值表示： 电压调整：指线路末端空载与负载时电压的数值差。为数值。标量以百分值表示： 电力线路上的电能损耗 最大负荷利用小时数Tmax：指一年中负荷消费的电能W除以一年中的最大负荷Pmax，即： 年负荷率：一年中负荷消费的电能W除以一年中的最大负荷Pmax与8760h的乘积，即： 年负荷损耗率：全年电能损耗除以最大负荷时的功率损耗与8760h的乘积，即： 最大负荷损耗时间：全年电能损耗除以功率损耗，即： 求取线路全年电能损耗的方法有以下两个： 根据最大负荷损耗率计算： 根据最大负荷损耗时间计算： 电能经济指标 输电效率：指线路末端输出有功功率与线路始端输入有功功率的比值，以百分数表示： 线损率或网损率：线路上损耗的电能与线路始端输入的电能的比值 电力线路运行状况的分析 空载：末端电压可能高于始端，即产生电压过高现象。其中电缆尤为突出。 二. 变压器运行状况的计算和分析 变压器中的电压降落、功率损耗和电能损耗 用变压器的 型电路 功率 变压器阻抗支路中损耗 的功率 变压器励磁支路损耗的功率 变压器始端功率 电压降落 （为变压器阻抗中电压降落的纵、横分量） 注意：变压器励磁支路的无功功率与线路导纳支路的 无功功率符号相反 电能损耗 电阻中的损耗，即铜耗部分 （与线路中的电能损耗相同） b. 电导中的损耗，即铁耗部分，近似取变压器空载损耗P0与变压器运行小时数的乘积 根据制造厂提供的试验数据计算其功率损耗 进一步简化： 要注意单位间的换算。 2.节点注入功率、运算负荷和运算功率 第二节 辐射形和环形网络中的潮流分布 一、辐射形电网的潮流分布 一、简单开式网络的潮流计算 二、变电所较多的开式网络的潮流分布 二、 环形网络中的潮流分布 环形网络中的功率分布。介绍的是最简单的单一环网，主要由一个电源供电。 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：回路电流方程 通过近似方法，从功率中求取相应的电流，电压近似认为是额定电压： 第三步：用相同的方法求解 第四步：计算整个网络的功率分布 由此，扩展到相应的多节点网络的计算当中： 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。 2.两端供电网络中的功率分布 以回路电压不为0的单一环网为例，其求解过程为： 设节点1、4的电压差为： 流经阻抗Z12功率为： ##环形网络中变压器变比不匹配时的循环功率 3、环形网络的电压降落和功率损耗 第4节 电力网络潮流的调整控制 一、调整控制潮流的必要性 二、调整控制潮流的手段主要有： 串联电容 作用：抵偿线路的感抗，将其串联在环网中阻抗相对过大的线路上，可起转移其他重载线路上流通功率的作用。 串联电抗 作用：限流，将其串联在重载线路上可避免该线路过载。但其上的电压损耗增大，影响电压质量，并对系统运行的稳定性有影响，一般不用。 附加串联加压器 作用：产生一环流或强制循环功率，使强制循环功率与自然分布功率的叠加可达到理想值。 2、变压器的损耗计算 方法1：利用变压器的等效电路； 方法2：直接利用变压器的四个参数Pk，Uk％、P0、I0％（求功率损耗） 5、环形网络的潮流分析计算 一、初步功率计算，并找出功率分点； (当环网中变压器变比不匹配时，需要计算循环功率） 二、在功率分点处，将环网断开