电 力 系 统第11章 配电系统概述.pptVIP

出版社 电力系统 * 第11章　配电系统概述 * 11.1 　配电系统 配电系统是现代电力系统中的重要组成部分，它主要由不同电压等级的配电线路和变电站、开闭所、配电室等环节所组成，如图11.1所示。  图11.1 　配电系统图配 * 如果将电力工业的投资按表11.1所示的发电、输电、配电成比例分配，我国与发达国家比较三者就显得不够协调。如表11.1所示，发达国家电网（包括输电与配电）投资大于电源投资，且配电网投资又明显大于输电网投资；而我国刚好相反，电网投资不到电源投资的一半，且配电网投资又小于输电网投资。 表11.1 　各国发电、输电、配电投资比例表 * 11.2配电系统运行特点和基本要求 配电系统的运行是指所属不同电压等级的线路、变电所、配电室等的运转过程。决定了配电网运行有如下特点和基本要求： ①10 kV中压配电网在运行中，负荷节点数多，一般无表计实时记录负荷，无法应用现在传统潮流程序进行配电网的计算分析，要求建立新的数学模型和计算方法。 ②随着铁道电气化和用户电子设备的大量使用，配电网运行中有大量的谐波源、三相电压不平衡、电压闪变等污染，要求准确测量与计算配电网中的谐波分布，从而采取有效措施抑制配电网运行中的谐波危害。 ③由于环保条件日趋严格的制约，要求配电网运行能制订不影响城市绿化、防火、防爆、防噪音等技术和组织措施，以便减少配电网运行对环境的污染。 * ④随着用户对供电可靠性和电压质量指标的提高，靠人工操作已无法适应，要求现代配电网运行不断提高自动化、智能水平。 ⑤由于“电能”作为商品将进入市场竞争，要求各电力公司采用需求侧管理和用户电力技术，以降低配电网运行的线损和年运行费用，提高运行的经济性，从而降低配电成本。并积极协助用户搞好优化用电计划、节约用电，推行战略节电和战略负荷开拓等积极措施，进一步提高对用户的服务质量和降低供电企业的成本，达到双方受益的目的。 11.3配电系统的计算特点 6～10 kV配电系统的结构复杂，其节点数有数千个甚至上万个，而且绝大部分节点无测量表计，负荷资料很难得到。因此，利用现在的通用潮流程序来计算配电网的线损率很是困难，必须另找方法。 * 为了导出计算Rd的公式，对如图11.2(a)所示的实际电网，应用下面假设。 图11.2 　配电网等值电路  * ①因配电线路一般不长，近似认为各点电压相等，即：②各点负荷电流按变压器额定容量成正比分配，各配电变电所负荷率相等。③各点负荷功率因数近似相等，支路电流可用负荷电流直接相加求得，即在实际电网中，各元件电阻r1，r2，r3，rT1，rT2，rT3通过的电流不同，其有功损耗应分别计算，它们的和即为全网的可变有功损耗（不包括变压器的铁损），则： * 式中的rT1，rT2，rT3为变压器的电阻，可由下式求得。将式（11.1）、式（11.2）、式（11.4）代入式（11.3），可得：图11.2(b)中的有功损耗为  * ΔP=ΔP′，式(11.5)、式(11.6)右边应相等，从而求得等效电阻为式(11.7)中Rd1,Rd2分别表示输电线和变压器的等效电阻，当配电线路上有m个线段和n台变压器时，可以导出配电线和变压器等效电阻的通用公式为 式中 　 * 当有专用变压器时，例如T1的电度表装在高压侧，变压器网损已卖给用户，电力局不再计网损，即式（11.7）中的Pk1=0。但计算等效电阻时，SN1还要参加分母运算，因为变压器等效电阻是对线路首端电流等效，首端电流包含通过变压器T1的负荷电流，式（11.7）分母也应包括SN1。 由于Rd综合了电网拓扑结构特点，它是一个固定参数，不随负荷变化，所以又称它为固定等效电阻。以它为基础，通过回归分析，即可以找出前面三个假设条件不成立时的动态等效电阻R^d。 按式（11.7）求出的电阻只能是近似值，因为实际首端负荷不是严格按变压器额定容量的大小分配到各负荷点，而且各点功率因数也不相同。因此，就有进一步探讨求Rd的假设条件不符时如何对Rd进行修正的问题。 由于现场实测负荷很困难，不容易获得回归分析的样本，为此，通过拟订的4种典型方案，在计算机上进行大量的仿真实验以分析各种因素对Rd的影响。这些方案的参数变化范围如下： * ①功率因数从0.5变化到1； ②变压器所带负荷与其定额容量之比：0.1～0.9； ③线路上所接变压器的台数/容量：13台/1 000 kVA～66台/10 000 kVA； ④首端运行电压：(0.95～1