毕业设计(论文)-地方电力网电力电量平衡及潮流计算

各专业完整优秀毕业论文设计图纸四川大学网络教育学院本科生(业余)毕业论文（设计）题目地方电力网电力电量平衡及潮流计算办学学院四川自修大学教学部（校内/校外）校外 专业电气工程及其自动化 年级2012秋 学号2014年0地方电力网电力电量平衡及潮流计算学生：指导教师：摘要本论文（设计）主要对地方电力网进行电力电量平衡扩潮流计算。电力网接线方案已确定，网络电压等级为110kV，所有导线为LGJ-120，线路长度按题目图中比例尺测量计算。网内有水力发电厂、火力发电厂各1座、变电站4座。水力发电厂总装机功率4×18MW，出线4回；火力发电厂总装机功率4×25MW，出线6回，有2回出线与原有系统相连；有2座变电站与水、火电厂以单回线路组成环网，另2座变电站各有2回出线分别与与水、火电厂相连。根据设计题目给定参数运用表格法求得系统最大供电负荷、工作容量、备用容量、系统需要容量、系统需要装机容量、新增容量进行总的电力平衡；计算月电力网平均负荷、火电厂月平均出力、水火电厂年利用小时数，进行电量平衡。再进行潮流分布计算与调压措施的选择。选定发电厂和变电站的变压器台数、型号、容量、参数；计算变电站运算负荷，计算功率分布,计算电力网各节点的电压；根据各负荷点对调压的要求，选择调压措施。关键词：电力电量,平衡,潮流计算,调压措施,选择TheelectricpowerbalanceofthelocalelectricpowernetandnetworkcurrentcalculationStudent:ChenYouAnSupervisor：WangGuiDeAbstractsThisthesisdesignmainlycarriesonthebalancebetweenelectricpowerandelectricityquantityofthelocalelectricpowernetandtheexpandedcurrentcalculation.Wiringplanoftheelectricpowernethasbeendefined.Thenetworkelectricvoltagegradeisa110kV,andallvoltaicwireisLGJ-120.Circuitlengthismeasuredaccordingtotheproportionofthediagram.Thereareonehydraulicpowerplant,onethermalpowerplant,and4transformersubstationfortheelectricpower.Thetotalinstalledcapacityofthehydraulicpowerplantis4×18MW,andoutletscapacityis4time;whilethetotalinstalledcapacityofthethermalpowerplantis4×25MW,line6timeswhichhasconnectionwithoriginalsystemfor2times.Thereare2transformersubstationswithhydraulicpowerplantandthermalpowerplantconstitutingaloopednetworkinsinglecircuit,another2transformersubstationshave2timesforeachone,whichconnectwithhydraulicpowerplantandthermalpowerplant.Accordingtothegivenparameterofthedesigntopicandformmethod,themaximumofpowersupplyofsystemburden,workcapacity,back-upcapacity,systemdemandedcapacity,systemdemandedinstalledcapacityandaddedcapacitycanbeworkedouttocarryontotalelectricpowerbalance.Calculationofaverageburdenmonthlyoftheelectricpowernet,averageliftmonthlyofthermalpowerplant,hoursinuseyearlyofhydraulicpowerplantcanbecalculatedtocarryonelectricityquantitybalance.Then,therecomestothecalculationofcurrentdistributionandselectionofmeasurestopressureregulating.Aftermakingselectionofthenumber,modelnumber,capacity,parameterofthetransformersetofpowerplantandtransformersubstation.Thetransformersubstationoperationburden,thepowerdistribution,andvoltageforeachnodeofelectricnetworkcanbecalculated.Then,selectionofmeasurestopressureregulatingismadeaccordingtotherequirementofeachburdenpointtopressureregulating.Keywords:electricpower,electricityquantity,balance,thecurrentcalculation,measurestopressureregulating,selectionTOC\o"1-3"\h\u前言 -1-第一章电力电量平衡 -2-1.1用表格法进行电力平衡 -2-1.1.1系统最大供电负荷计算： -2-1.1.2工作容量计算 -2-1.1.3备用容量的计算 -6-1.1.4系统需要的备用容量 -10-1.1.5系统需要容量计算 -10-1.1.6水电利用容量，即水电需要装机容量 -11-1.1.7系统需要火电新增装机计算 -12-1.1.8总的电力平衡 -12-1.2用表格法进行电量平衡计算 -14-1.2.1电力网月平均负荷 -14-1.2.2火电厂的月平均出力 -14-1.2.3 电量平衡表 -15-1.2.4求年利用小时数 -15-第二章网络潮流分布计算与调压措施的选择 -17-2.1发电厂和变电站电气主接线的选择 -17-2.1.1发电厂电气主接线的选择 -17-2.1.2变电站电气主接线的选择 -18-2.2主变压器的容量选择和参数计算 -18-2.2.1发电厂主变压器的选择 -18-2.2.2变电站主变压器的选择 -19-1) 变电站1： -20-2) 变电站2： -20-3) 变电站3： -20-4) 变电站4： -20-2.2.3主变压器参数计算： -20-5) 发电厂主变压器参数计算： -20-6) 变电站主变压器参数计算 -22-2.3输电线路参数的计算 -23-2.4电力网变电站运算负荷的计算 -23-2.4.1冬季最大负荷运行方式 -24-1) 变电站1 -24-2) 变电站2 -24-3) 变电站3 -25-4) 变电站4 -25-2.4.2冬季最小负荷运行方式 -25-1) 变电站1 -25-2) 变电站2 -25-3) 变电站3 -26-4) 变电站4 -26-2.5设计网络归算到高压侧的等值电路 282.6功率分布计算 292.6.1冬季最大负荷运行方式功率分布计算 291) 线路5-3段功率分布计算 292) 线路6-2段功率分布计算 303) 两端供电网5-4-6功率分布计算 314) 两端供电网5-1-6的功率分布计算 32 332.6.2冬季最小负荷运行方式功率分布计算 335) 线路5-3段功率分布计算 336) 线路6-2段功率分布计算 347) 两端供电网5-4-6功率分布计算 348) 两端供电网5-1-6的功率分布计算 36 372.7电压分布和调压计算 37 372.7.1确定发电厂发电机母线电压及高压母线电压 372.7.2冬季运行方式下火电厂5发电机电压计算 371) 冬季最大运行方式下，火电厂5发电机母线电压计算应按前面假设，其高压母线电压为115kV，发电厂5变压器高压侧功率为高压母线流入四条线路，即双回5-1、5-3、5-4功率之和，即 372) 冬季最小运行方式下，火电厂5发电机母线电压计算应按前面假设，其高压母线电压为111kV，发电厂5变压器高压侧功率为高压母线流入四条线路，即双回5-1、5-3、5-4功率之和，即 38 383) 发电厂5调压计算 392.7.3冬季运行方式下，各变电站及水电厂6电压计算 411) 变电站3 412) 变电站1 443) 变电站4 464) 水电厂6高、低压母线电压计算 485) 变电站2 50小结 54致谢 55附录 56附录1： 56附录2： 56附录3： 57附录4： 58附录5： 59附录6： 59参考文献： 61PAGE62前言随着我国经济的不断发展，对能源的需求量也越来越大，然而能源的不足与需求之间的矛盾在近几年不断恶化，国家急需电力事业的发展，为我国经济的发展提供保障。本毕业设计课题主要针对地方电力网展开电力电量平衡、网络潮流分布计算，确定电力系统需要的发电设备容量，在给定的装机容量的情况下确定火电的装机容量余缺；确定系统需要的备用容量，确定备用容量在水、火电厂之间的分配；在满足电力系统负荷及电量需求的前提下，合理安排水火电厂的运行方式，充分利用水电，使燃料消耗最经济；确定各类型电厂的发电设备利用小时数，检验电量平衡。选定发电厂和变电站的变压器台数、型号、容量、参数；计算变电站运算负荷，计算功率分布,计算电力网各节点的电压；根据各负荷点对调压的要求，选择调压措施。保证地方电力网在系统中稳定运行，保证其持续可靠的供电。通过本次毕业论文设计，提高了自己理论知识的应用能力，树立了统筹兼顾、综合平衡、整体优化的观点，培养了自己工程设计的观念，从技术方面分析和解决实际工程问题的能力。是对所学理论知识与实践的融合。

电力电量平衡1.1用表格法进行电力平衡1.1.1系统最大供电负荷计算：按题目所给，年最大负荷已由题目给出，网损率=5%（也是由题目给出的），得各月系统最大供电负荷计算如下：一月：二月：三月：四月：五月：六月：七月：八月：九月：十月：十一月：十二月：则可得系统最大供电负荷Pmax如下表1：表1系统最大供电负荷（单位：MW）月份一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月系统最大供电负荷121.05118.95116.84114.74113.68112.63114.74118.94123.16131.58136.84工作容量计算水电厂工作容量计算：先求出夏季及冬季的最小负荷系数β则由题目所给，（每位同学的设计任务书都有自己的数据表）如下表2表2变电站及发电厂机端负荷（容量单位：MVA电压单位：KV）变电站或发电厂编号冬季夏季Tmax小时低压侧额定电压重要负荷百分数可靠性要求调压要求PmaxQmaxPminQminPmaxQmaxPminQmin129.014.022.010.622.010.618.08.745001060√1236.517.730.014.530.014.526.012.645001060√1335.016.929.014.023.011.118.08.745001060√1427.013.123.011.120.09.716.07.745001060√1511.05.39.04.410.04.88.03.945006.360√1注：调压要求中：1——逆调压；2——常调压；3——顺调压得各变电站（包括发电厂的地方负荷）的最大有功负荷：夏季:冬季:用公式法计算水电厂工作容量，按公式法计算水电厂的可调日保证电量：其中：——水电月平均出力（题目中已给出）——水电厂不可调节部分出力（若题目中未给出，则）——水电厂月调节系数，在本次规划设计中，按题目所给，冬季取1.2；夏季取1.05。一月：二月：三月：四月：五月：六月：七月：八月：九月：十月：十一月：十二月：一月：二月：三月：四月：五月：六月：七月：八月：九月：十月：十一月：十二月：水电厂工作容量比较和的大小，可以看出，本系统的所有月份：因此，此水电厂除可带全部尖峰负荷外，还可带部分基荷。即水电厂的工作容量可按下式计算：式中——电力系统最大日负荷；（用前面求出的系统每月的最大供电负荷）——日负荷率；（题目已给出）——水电厂强制出力，本题未给定，故取值为0一月：二月：三月：四月：五月：六月：七月：八月：九月：十月：十一月：十二月：水电厂的工作容量列表如下表3所示：表3水电厂的工作容量（单位：MW）月份一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月水电厂工作容量46.9149.1051.2849.3752.4059.6464.0767.6862.9063.5655.6853.92火电厂工作容量计算火电厂的工作容量等于系统的最大供电负荷减去水电厂的工作容量一月：二月：三月：四月：五月：六月：七月：八月：九月：十月：十一月：十二月：火电厂的工作容量列表如下表4所示：表4火电厂的工作容量（单位：MW）月份一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月火电厂工作容量74.1569.8665.5665.3761.2852.9950.6751.2660.2668.0281.1689.241.1.3备用容量的计算负荷备用容量：取一月：二月：三月：四月：五月：六月：七月：八月：九月：十月：十一月：十二月：事故备用容量：取一月：二月：三月：四月：五月：六月：七月：八月：九月：十月：十一月：十二月：按照设计大纲的要求，设计系统与无穷大系统有联络线联系，由于原系统一般容量很大，已具有一定的事故备用容量，因此，设计系统的事故备用按照10%最大供电负荷计算每月的事故备用容量即可。表5事故备用容量（单位：MW）月份一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月事故备用容量12.1111.911.6811.4711.3711.2611.4711.8912.3213.1613.6814.32求备用容量在水、火电厂之间的分配：负荷备用容量：由水电厂承担事故备用容量：按水火电厂工作容量的比例分配，即水电厂备用容量如下：一月：二月：三月：四月：五月：六月：七月：八月：九月：十月：十一月：十二月：水电厂的备用容量列表如下表5所示：表6水电厂的备用容量（单位：MW）月份一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月水电厂备用容量10.7410.8610.9710.6810.9211.5912.1412.7212.4512.9412.4112.55火电厂备用容量如下：一月：二月：三月：四月：五月：六月：七月：八月：九月：十月：十一月：十二月：火电厂的备用容量列表如下表6所示：表7火电厂的备用容量（单位：MW）月份一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月火电厂备用容量7.426.996.556.536.135.305.075.126.036.808.118.931.1.4系统需要的备用容量电力系统负荷备用容量与事故备用容量之和即为总的系统需要的备用容量最后可得电力系统备用容量如表8所示：表8电力系统的备用容量（单位：MW）月备用一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月一．负荷备用容量6.055.955.845.745.685.635.745.956.166.586.847.16二．事故备用容量12.1111.911.6811.4711.3711.2611.4711.8912.3213.1613.6814.32三．其中：水电备用火电备用10.7410.8610.9710.6810.9211.5912.1412.7212.4512.9412.4112.557.426.996.556.536.135.305.075.126.036.808.118.93四．系统需要备用容量18.1617.8517.5217.2117.0516.8917.2117.8418.4819.7420.5221.481.1.5系统需要容量计算系统需要容量计算公式：，即系统需要容量列表如表9所示：表9系统需要容量列表如（单位：MW）月份一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月系统需要容量139.2136.8134.4132.0130.7129.5132.0136.8141.6151.3157.4164.61.1.6水电利用容量，即水电需要装机容量对于水电厂，其工作出力与备用容量之和，也称为水电利用容量，即水电需要装机容量；即：（注：水电利用容量的所有月份数据也不应超过水电厂实际装机容量）由于水电厂也要供给厂用电，水电利用容量扣除厂用电后可得水电厂能供给系统的容量，（水电厂厂用电率由题目所给为1%）于是，水电能供给系统的容量为：表10水电利用容量和水电能供给系统的容量表月份一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月水电利用容量57.6559.9662.2560.0563.3371.237272727268.0966.47水电能供给系统的容量57.0759.3661.6359.4562.6970.5271.2871.2871.2871.2867.4165.80对于需要火电厂装机容量的计算，要考虑系统需要容量、水电厂能供给系统的容量以及火电厂的厂用电率；用以下公式计算：（火电厂厂用电率由题目所给为8%）表11系统需要火电装及容量表月份一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月系统需要火电装机容量89.2884.1879.0678.8173.9564.1365.9571.2076.4887.0097.77107.41.1.7系统需要火电新增装机计算由题知：系统的实际火电装机容量100MW，与上表比较可知，系统需要火电装机容量十二月份大于系统的实际火电装机容量，则本设计需要新增火电装机容量7.4MW。于是，系统需要火电新增装机容量如表12所示：表12系统需要火电新增装机容量（单位：MW）月份一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月需要新增装机容量00000000000总的电力平衡由上面计算可见，本设计系统电力平衡不满足要求，需要新增火电装机容量7.4MW，最后将各部分计算结果表列在一起，可得总的电力平衡如表12所示:电力平衡表月份一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月一，系统最大供电负荷121.05118.95116.84114.74113.68112.63114.74118.94123.16131.58136.84143.16二，工作容量其中水电46.9149.1051.2849.3752.4059.6464.0767.6862.9063.5655.6853.92火电74.1569.8665.5665.3761.2852.9950.6751.2660.2668.0281.1689.24三，备用容量其中负荷备用6.055.955.845.745.685.635.745.956.166.586.847.16事故备用12.1111.911.6811.4711.3711.2611.4711.8912.3213.1613.6814.32系统需要的总备用容量18.1617.8517.5217.2117.0516.8917.2117.8418.4819.7420.5221.48四，系统需要容量139.2136.8134.4132.0130.7129.5132.0136.8141.6151.3157.4164.6五，水电利用容量、水电能供给系统的容量和需要火电装机容量其中水电利用容量57.6559.9662.2560.0563.3371.237272727268.0966.47水电能供给系统的容量57.0759.3661.6359.4562.6970.5271.2871.2871.2871.2867.4165.80需要火电装机容量89.2884.1879.0678.8173.9564.1365.9571.2076.4887.0097.77107.4六，火电原有装机容量100100100100100100100100100100100100七．需要新增火电装机容量000000000007.4表12电力平衡表（单位：MW）1.2用表格法进行电量平衡计算1.2.1电力网月平均负荷式中——某月平均负荷；——某月最大负荷；——某月月不均衡系数；——日负荷率。月平均负荷乘以相应的月小时数，12个月相加后即得全年的需电量。按月求电力网月平均负荷Pyp：Pyp=Pmax×γ×σ一月：二月：三月：四月：五月：六月：七月：八月：九月：十月：十一月：十二月：1.2.2火电厂的月平均出力按月求火电厂的月平均出力一月：二月：三月：四月：五月：六月：七月：八月：九月：十月：十一月：十二月：电量平衡表最后可得出下面电量平衡如表13所示:表13电量平衡表电量平衡表一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一月十二月年发（需）电量系统月平均负荷（MW）94.7893.1491.4989.8689.0388.2189.8693.1596.46103.03107.15112.0994.78系统月平均出力（MW）其中：水电厂实际月平均出力29.031.033.035.038.045.049.052.047.042.035.033.029.0火电厂实际月平均出力65.7862.1458.4954.8651.0343.2140.8641.1549.4661.0372.1579.0965.781.2.4求年利用小时数水电年利用小时数：（其中730为每月平均小时数）如果火电厂有新增装机，则火电厂年利用小时数要按设计大纲中的分段公式计算。由上面计算可见，火电厂的年利用小时数在5000小时左右，故满足电量平衡的要求。

第二章网络潮流分布计算与调压措施的选择2.1发电厂和变电站电气主接线的选择2.1.1发电厂电气主接线的选择在地方电力系统设计中，由于设计系统的规模不很大，发电厂高压侧出线数一般不多，故本设计中水电厂６的高压母线可采用双母线接线，但是对于火电厂５，由于它与原有系统有联络线联系，出线较多故高压侧采用双母线分段接线；而发电厂低压侧可根据发电厂机组数量和机端负荷的情况，设计发电机电压母线的接线方式。火力发电厂5：装设4台容量为25MW机组、且有机端负荷，故设置发电机电压母线，按照有关规程规定，应采用双母线分段主接线，但是由于机组数较多，为限制短路电流，故只用两台发电机分别接入两段发电机电压母线，并供给地方负荷；而另外两台发电机则组成扩大单元接线直接通过一台升压变压器接入110千伏高压母线。水力发电厂6：装设4台容量为18MW机组、无机端负荷，因此可不设低压母线，但由于机组数目较多，为了简化接线、并节约投资，分别采用2台容量为18MW的发电机组成扩大单元接线，共计两组。2.1.2变电站电气主接线的选择在方案的初步比较中，由于变电站均为两回出线，在计算断路器数量时已确定所选最优方案的变电站采用桥形接线方式，至于采用外桥型或是内桥型可根据实际情况决定，一般如考虑线路故障机会较多时，不致影响变电站供电，可采用内桥型接线；相反处在环形网络中间的变电站，考虑不致由于变压器故障而影响系统运行，可采用外桥型接线。2.2主变压器的容量选择和参数计算2.2.1发电厂主变压器的选择发电厂主变选用一般三相双绕组升压变压器，有关参数见电力系统规划设计附表3-2。火力发电厂5：有4台容量为25MW的发电机，功率因数为0.8，按照前面主接线考虑，两台直接接于发电机母线的发电机用两台同容量变压器接入高压母线，容量分别为：选择两台SF7-31500/110型，容量为31.5MVA的双绕组有载调压升压变压器。另外两台发电机采用扩大单元型式合用一台变压器直接接于高压母线，故变压器容量取应为：选择一台SFP7-63000/110型，容量为63MVA的双绕组有载调压升压变压器。水力发电厂6：有4台18MW发电机，将其分为两组。每组由两台发电机组成发电机变压器组扩大单元接线，每台变压器容量为：可选择两台容量为50MVA的双圈升压变压器。考虑到发电厂的厂用电，以及水电厂水量不是经常使发电机满载，为避免浪费，可选择两台SF7-40000/110型，容量40MVA双绕组有载调压升压变压器。2.2.2变电站主变压器的选择目前，有载调压变压器已经广泛应用，因此，各变电站变压器均可选用有载调压变压器，有关参数见电力系统规划设计附表3-6。为保证用户供电的可靠性，本设计的所有变电站均装设两台同容量三相变压器，当一台变压器停运时，另一台变压器的容量能保证满足重要负荷的要求，即设计题目给出的不小于每个负荷点负荷容量的60%。变电站1：选择两台SFZL7-20000/110容量为20MVA的20000/110型双圈降压变压器。变电站2：选择两台SFZ7-25000/110容量为25MVA的25000/110型双圈降压变压器。变电站3：选择两台SFZ7-25000/110容量为25MVA的25000/110型双圈降压变压器。变电站4：选择两台SFZL7-20000/110容量为20MVA的20000/110型双圈降压变压器。2.2.3主变压器参数计算：根据所选择的变压器，查电力系统规划设计参考资料附表3-2可得到高低压额定电压、空载损耗（ΔP0）、短路损耗（ΔPS）、短路电压（US%）、空载电流（IO%）等数据。然后利用以上参数即可计算得出归算到高压侧的变压器电阻RT、电抗XT和激磁损耗ΔSO等有关数据。发电厂主变压器参数计算：．发电厂5：两台31.5MVA变压器，由于是升压变压器，故高压侧额定电压为121KV,查参考资料附表3-2可知ΔP0=38.5KW，ΔPS=140KW，US%=10.5，IO%=0.8故两台变压器并联后归算到高压侧的参数为另一台63MVA变压器，由于是升压变压器，故高压侧额定电压为121KV,查参考资料附表3-2可知ΔP0=65KW，ΔPS=260KW，US%=10.5，IO%=0.6故变压器归算到高压侧的参数为发电厂6：变压器为两台40MVA变压器，由于是升压变压器，故高压侧额定电压为121KV,查参考资料附表3-2可知ΔP0=46KW，ΔPS=174KW，US%=10.5，IO%=0.8故两台变压器并联后归算到高压侧的参数为变电站主变压器参数计算（以下计算结果均为两台变压器并联后归算到高压侧的参数）变电站1：变压器为20000/110，高压侧额定电压110KV,查参考资料附表3-6可知ΔP0=30KW，ΔPS=104KW，US%=10.5，IO%=1.2故变电站2：变压器为两台25000/110，高压侧额定电压110KV,查参考资料附表3-6可知ΔP0=35.5KW，ΔPS=123KW，US%=10.5，IO%=1.1故变电站3：变压器为两台25000/110，故参数同变电站2。变电站4：变压器为两台20000/110，故参数同变电站1所有变压器的选择和参数计算结果数据详见下表：变压器参数计算结果数据（有两台变压器时，均为并联值）项目厂(站)主变型号额定电压(Kv)归算到高压侧等值阻抗(Ω)激磁损耗(MVA)火电厂B1、B231500/121121/6.31.03+j24.40.077+j0.504火电厂B363000/121121/6.30.959+J24.40.065+J0.378水电厂B1、B240000/110121/6.30.796+j19.220.092+j0.64变电站120000/110110/111.57+j31.760.060+j0.480变电站225000/110110/111.19+j25.410.071+j0.55变电站325000/110110/111.19+j25.410.071+j0.55变电站420000/110110/111.57+j31.760.060+j0.4802.3输电线路参数的计算线路名称5-15-35-46-16-46-2路径长度997777668855导线型号LGJ-1202×LGJ-120LGJ-120LGJ-120LGJ-1202×LGJ-120对于LGJ-120导线，其单位长度阻抗为r0=0.223+J0.412（Ω），充电功率Qc=3.24Mvar/100km，线路参数按1.1倍线路路径长度计算，则各段线路长度及参数如表线路名称5-15-35-46-16-46-2长度（KM）997777668855电阻（Ω）22.088.5917.1714.7219.6212.27电抗（Ω）40.7915.8631.7227.1936.2622.66充电功率（Mvar）-3.21-4.99-2.49-2.14-2.85-1.78注：对于双回路线路其值为并联后的结果2.4电力网变电站运算负荷的计算图1变电站运算负荷计算图下面对各种运行方式进行运算负荷计算2.4.1冬季最大负荷运行方式变电站1按电力网的额定电压计算电力网中变压器绕组的功率损耗则变电站1的运算负荷变电站2变压器绕组的功率损耗则变电站2的运算负荷变电站3变压器绕组的功率损耗则变电站3的运算负荷变电站4变压器绕组的功率损耗则变电站4的运算负荷2.4.2冬季最小负荷运行方式变电站1变压器绕组的功率损耗则变电站1的运算负荷变电站2变压器绕组的功率损耗则变电站2的运算负荷变电站3变压器绕组的功率损耗则变电站3的运算负荷变电站4变压器绕组的功率损耗则变电站4的运算负荷变电站运算功率计算结果表（相应单位为：MW，Mvar，Ω）变电站变压器低压侧功率变压器激磁功率变压器RT变压器XT变压器功率损耗变压器高压侧流入功率输电线充电功率变电站运算功率冬季最大负荷站129.014.00.060.481.5731.760.1352.72229.217.23.211.1429.211.85站236.517.70.0710.551.1925.410.163.4636.7321.711.780.0036.7320.82站335.016.90.0710.551.1925.410.1493.17235.2220.624.990.0035.2218.13站427.013.10.060.481.5731.760.1172.36427.1815.942.492.8527.1813.27冬季最小负荷站122.010.60.060.481.5731.760.0771.56522.1412.653.211.1422.149.97站230.014.50.0710.551.1925.410.1092.33230.1817.381.780.0030.1816.49站329.014.00.0710.551.1925.410.1022.17829.1716.734.990.0029.1714.23站423.011.10.060.481.5731.760.0851.71223.1513.32.492.8523.1510.622.5设计网络归算到高压侧的等值电路根据计算结果可作出归算到高压侧的等值电路，如图2图2设计系统归算到高压侧的等值电路2.6功率分布计算2.6.1冬季最大负荷运行方式功率分布计算线路5-3段功率分布计算线路5-3段：从线路末端向始端计算功率分布6.06+J4.166.06+J4.161d535.22+J18.136.06+J4.16-J2.521.21+J13.06)8.59+J15.8610.55+J6.81R51+JX5110.55+J6.815-3段冬季最大负荷功率分布计算图5-3段冬季最大负荷功率分布计算图线路5-3段的末端功率为变电站3的运算负荷功率，即为线路5-3段的功率损耗为线路5-3始端功率从发电厂5高压母线流入线路5-3的功率为从而可得如图所示的5-1段功率分布11d56.06+J4.16-J1.3421.21+J13.06)8.59+J15.8610.55+J6.81R51+JX5110.55+J6.815-3段冬季最大负荷功率分布图5-3段冬季最大负荷功率分布图线路6-2段功率分布计算6.06+J4.166.06+J4.162D636.73+J20.826.06+J4.16-J0.8921.21+J13.06)12.27+J22.6610.55+J6.81R62+JX6210.55+J6.816-2段冬季最大负荷功率分布计算图6-2段冬季最大负荷功率分布计算图线路6-2末端功率为变电站2的运算负荷功率，即为线路6-2段的功率损耗为线路6-2始端功率从发电厂6高压母线流入线路6-2的功率为两端供电方式5-4-6和5-1-6的功率分布进行计算。下面分别对5-4-6和5-1-6的功率分布进行计算。两端供电网5-4-6的功率分布计算线路名称5-15-35-46-16-46-2电气距离(KM)997777668855两端供电网5-4-6功率分布计算两端供电网5-4-6功率初分布计算，由于设计方案中对于两端供电网的各段线路均采用同一导线截面，即为均一网络，故功率初分布可按长度成反比例分配，将两端供电网络在4点拆开，则成为两个单端供电网，则可计算功率分布。两端供电网拆开后5-4功率分布计算对于拆开后的5-4网的初分布功率，即为5-4段的末端功率，于是线路5-4段的功率损耗为线路5-4始端功率从发电厂5高压母线流入线路5-4的实际功率为两端供电网拆开后6-4功率分布计算对于拆开后的6-4网的初分布功率，即为6-4段的末端功率，于是线路6-4段的功率损耗为线路6-4始端功率从发电厂6高压母线流入线路6-4的实际功率为两端供电网5-1-6的功率分布计算线路名称5-15-35-46-16-46-2电气距离(KM)997777668855两端供电网5-1-6功率初分布计算由于两段线路采用同一导线截面，故为均一网络，故功率初分布按长度成反比例分配，将两端供电网络在1点拆开，则成为两个单端供电网，则可计算功率分布。两端供电网拆开后5-1功率分布计算对于拆开后的5-1网的初分布功率，即为5-1段的末端功率，于是线路5-1段的功率损耗为线路5-1始端功率从发电厂5高压母线流入线路5-1的实际功率为两端供电网拆开后6-1功率分布计算对于拆开后的6-1网的初分布功率，即为6-1段的末端功率，于是线路6-1段的功率损耗为线路6-1始端功率从发电厂6高压母线流入线路6-1的实际功率为2.6.2冬季最小负荷运行方式功率分布计算线路5-3段功率分布计算线路5-3段：从线路末端向始端计算功率分布线路5-3段的末端功率为：线路5-3段的功率损耗为线路5-3始端功率从发电厂5高压母线流入线路5-3的功率为线路6-2段功率分布计算线路6-2末端功率为线路6-2段的功率损耗为线路6-2始端功率从发电厂6高压母线流入线路6-2的功率为两端供电网5-4-6的功率分布计算线路名称5-15-35-46-16-46-2电气距离(KM)997777668855两端供电网5-4-6功率分布计算功率初分布按长度成反比例分配将两端供电网络在4点拆开，则成为两个单端供电网，则可计算功率分布。两端供电网拆开后5-4功率分布计算对于拆开后的5-4网的初分布功率，即为5-4段的末端功率，于是线路5-4段的功率损耗为线路5-4始端功率从发电厂5高压母线流入线路5-4的实际功率为两端供电网拆开后6-4功率分布计算对于拆开后的6-4网的初分布功率，即为6-4段的末端功率，于是线路6-4段的功率损耗为线路6-4始端功率从发电厂6高压母线流入线路6-4的实际功率为两端供电网5-1-6的功率分布计算线路名称5-15-35-46-16-46-2电气距离(KM)997777668855两端供电网5-1-6功率初分布计算功率初分布按长度成反比例分配将两端供电网络在1点拆开，则成为两个单端供电网，则可计算功率分布。两端供电网拆开后5-1功率分布计算对于拆开后的5-1网的初分布功率，即为5-1段的末端功率，于是线路5-1段的功率损耗为线路5-1始端功率从发电厂5高压母线流入线路5-1的实际功率为两端供电网拆开后6-1功率分布计算对于拆开后的6-1网的初分布功率，即为6-1段的末端功率，于是线路6-1段的功率损耗为线路6-1始端功率从发电厂6高压母线流入线路6-1的实际功率为2.7电压分布和调压计算元件上电压降落的纵分量，即电压损耗为2.7.1确定发电厂发电机母线电压及高压母线电压在本设计中经过初步计算，先暂时给定发电厂高压母线的电压为：冬季最大和最小运行方式下火电厂高压母线的电压分别为115kV和111kV，而水电厂电压则由计算决定。2.7.2冬季运行方式下火电厂5发电机电压计算冬季最大运行方式下，火电厂5发电机母线电压计算应按前面假设，其高压母线电压为115kV，发电厂5变压器高压侧功率为高压母线流入四条线路，即双回5-1、5-3、5-4功率之和，即按照前面选择的发电厂5的主接线方式，四台发电机分为两组，其中两台因为要供给地方负荷，所以设置发电机母线，而两外两台发电机则用扩大单元接线直接经过一台变压器与高压母线相连。按照这种接线方式，将高压母线的功率分别分配一半给两种不同接线的发电机，于是，具有发电机母线的两台发电机变压器高压侧流入母线的功率为：变压器（1、2号）绕组中的电压损耗为发电机母线（即变压器1、2号低压侧）电压归算到高压侧的值为冬季最小运行方式下，火电厂5发电机母线电压计算应按前面假设，其高压母线电压为111kV，发电厂5变压器高压侧功率为高压母线流入四条线路，即双回5-1、5-3、5-4功率之和，即按照前面所述的功率分配，具有发电机母线的两台发电机变压器高压侧流入母线分配一半的功率为：变压器（1、2号）绕组中的电压损耗为发电机母线（即变压器1、2号低压侧）电压归算到高压侧的值为发电厂5调压计算按照发电机机端负荷为逆调压的要求，在最大负荷时发电机母线电压要求为网络额定电压的1.05倍，即即，则要求升压变压器分接头电压为其中为升压变压器低压侧额定电压按照发电机机端负荷为逆调压的要求，在最小负荷时发电机母线电压要求为，即，则要求升压变压器分接头电压为对于不能带负荷调压的变压器，按照最大和最小负荷下对分接头的要求，取二者的平均值,即：一般容量较大的无励磁调压变压器，高压侧有五个标准分接头，分别是高压侧额定电压的基础上，上下调节一个额定电压的百分数：其对应的标准分接头电压为按照上面计算出的要求的分接头的平均值，可以找到最接近的升压变压器标准分接头是，其电压为117.975KV，于是可求出发电机母线电压。最大负荷时：同理，最小负荷时：可见，基本满足发电机母线电压逆调压要求。下面就要计算网络中其余各点的电压。其余各点电压分布计算：按照网络结构，可以绘出各点电压的计算步骤：3352146电压分布计算步骤图火电厂5单位kV水电厂6单位kV第一步第二步第三步第四步（或）第四步第五步注：虚线剪头代表计算方向2.7.3冬季运行方式下，各变电站及水电厂6电压计算在上面发电厂电压决定的基础上，就可进行各变电站电压分布计算，计算办法为：利用前面已经出的网络的功率分布和发电厂5高压母线电压给定的基础上，由发电厂5高压母线开始，计算各段线路的电压损耗，求得各变电站高压母线电压，再计算各变电站变压器中的电压损耗，求得各变电站低压母线电压归算到高压侧的值，然后通过选择变压器分接头来满足各变电站的调压要求。变电站3冬季最大负荷时双回线路5-3并联后线路始端功率为双回线路5-3段电压损耗为变电站3高压侧电压为变电站3高压侧流入功率为变电站3变压器电压损耗变电站3归算到高压侧的低压母线电压冬季最小负荷时双回线路5-3并联后线路始端功率为双回线路5-3段电压损耗为变电站3高压侧电压为变电站3高压侧流入功率为变电站3变压器电压损耗变电站3归算到高压侧的低压母线电压变电站3调压计算按照题目对变电站3的调压要求为逆调压，即在最大负荷时变电站低压母线电压要求为、最小负荷时变电站低压母线电压要求为。则要求的变压器抽头电压分别为最大负荷时最小负荷时这里选择能带负荷调节抽头的有载调压变压器，因此，可以对于最大负荷和最小负荷分别取两个不同的标准分接头：（在设计附表3-7中可以找到与要求电压最接近的分接头）最大负荷时，与109.44Kv最接近的分接头为110+1×1.25%，其电压为111.38Kv，于是，变压器低压侧实际电压为：最小负荷时，与117.1Kv最接近的分接头为110+5×1.25%，其电压为116.88Kv，于是，变压器低压侧实际电压为：由上可见，所选分接头，能够满足最大、最小负荷时的逆调压要求。变电站1冬季最大负荷时线路5-1段线路始端功率为：线路5-1段电压损耗为变电站1高压侧电压为变电站1高压侧流入功率为变电站1变压器电压损耗变电站1归算到高压侧的低压母线电压冬季最小负荷时线路5-1段线路始端功率为：线路5-1段电压损耗为变电站1高压侧电压为变电站1高压侧流入功率为变电站1变压器电压损耗变电站1归算到高压侧的低压母线电压变电站1调压计算按照题目对变电站1的调压要求为逆调压，要求与变电站1相同，则变压器抽头电压分别要求为：最大负荷时最小负荷时这里选择能带负荷调节抽头的有载调压变压器，因此，可以对于最大负荷和最小负荷分别取两个不同的标准分接头：（在设计附表3-7中可以找到与要求电压最接近的分接头）最大负荷时，与110.51Kv最接近的分接头为110+0×1.25%，其电压为110Kv，于是，变压器低压侧实际电压为：最小负荷时，与118.61Kv最接近的分接头为110+6×1.25%，其电压为118.25Kv，于是，变压器低压侧实际电压为：由上可见，所选分接头，能够满足最大、最小负荷时的逆调压要求。变电站4冬季最大负荷时线路5-4段线路始端功率为：线路5-4段电压损耗为变电站4高压侧电压为变电站4高压侧流入功率为变电站4变压器电压损耗变电站4归算到高压侧的低压母线电压冬季最小负荷时线路5-4段线路始端功率为：线路5-4段电压损耗为变电站4高压侧电压为变电站4高压侧流入功率为变电站4变压器电压损耗变电站4归算到高压侧的低压母线电压变电站4调压计算按照题目对变电站4的调压要求为逆调压，要求与变电站1相同，则变压器抽头电压分别要求为：最大负荷时最小负荷时仍然选择能带负荷调节抽头的有载调压变压器，因此，可以对于最大负荷和最小负荷分别取两个不同的标准分接头：最大负荷时，与110.71Kv最接近的分接头为110+1×1.25%，其电压为111.38Kv，于是，变压器低压侧实际电压为：最小负荷时，与118.03Kv最接近的分接头为110+6×1.25%，其电压为118.25Kv，于是，变压器低压侧实际电压为：由上可见，所选分接头，能够满足最大、最小负荷时的逆调压要求。校验变电站4低压侧实际电压：水电厂6高、低压母线电压计算在本设计接线中，水电厂6经过线路给变电站4、变电站1供电，在线路6-4、6-1末端功率、末端电压（即1、4点电压）和线路参数已经知道的条件下，即可通过已经求出的变电站1或变电站4的电压，从而计算出水电厂的高压母线电压。下面用变电站4和线路6-4来求水电厂6的高压母线电压。冬季最大负荷时已知线路6-4末端功率为：线路6-4电压损耗为水电厂6高压母线电压为水电厂6高压母线流入线路功率为线路6-2、6-1、6-4之和，也即是水电厂升压变压器绕组通过的功率为升压变压器绕组中的电压损耗为发电机母线电压归算到高压侧的值为冬季最小负荷时已知线路6-4末端功率为：线路6-4电压损耗为水电厂6高压母线电压为水电厂6高压母线流入线路功率为线路6-2、6-1、6-4之和，也即是水电厂升压变压器绕组通过的功率为升压变压器绕组中的电压损耗为发电机母线电压归算到高压侧的值为水电厂6调压计算由于本题目水电厂没有地方负荷，对水电厂6没有提出调压要求，但是按规定，发电机母线运行电压不应该超出其额定电压的正负百分之五，因此可按照这一条件来计算升压变压器的分接头。即在最大、最小负荷时水电厂低压母线电压要求为按此要求，则升压变压器抽头电压分别要求为最大负荷时最小负荷时对于不能带负荷调节抽头的变压器，取两个分接头电压的平均值由上可见，选择最接近的标准分接头，分接头电压为，校验水电厂6低压侧实际电压：最大负荷时为：最小负荷时为：可见满足水电厂发电机母线电压的要求。变电站2冬季最大负荷时双回线路6-2并联后线路始端功率为：双回线路6-2段电压损耗为变电站2高压侧电压为变电站2高压侧流入功率为变电站2变压器电压损耗变电站2归算到高压侧的低压母线电压冬季最小负荷时双回线路6-2并联后线路始端功率为：双回线路6-2段电压损耗为变电站2高压侧电压为变电站2高压侧流入功率为变电站2变压器电压损耗变电站2归算到高压侧的低压母线电压变电站2调压计算按照题目对变电站2的调压要求为逆调压，要求与变电站1相同，则变压器抽头电压分别要求为：最大负荷时最小负荷时仍然选择能带负荷调节抽头的有载调压变压器，因此，可以对于最大负荷和最小负荷分别取两个不同的标准分接头：最大负荷时，与105.21Kv最接近的分接头为110-3×1.25%，其电压为105.88Kv，于是，变压器低压侧实际电压为：最小负荷时，与113.83Kv最接近的分接头为110+3×1.25%，其电压为114.13Kv，于是，变压器低压侧实际电压为：由上可见，所选分接头，能够满足最大、最小负荷时的逆调压要求。最后可得冬季潮流分布图：SSLD23SLD152SLD41SLD3461151116.076.3137106.04107.91114.92114.9410.3210.0211.0511.0310.9310.98112.59109.63110.616.36.32冬季运行方式下电压分布最小负荷时最大负荷时单位kV112.59110.83111.7410.9310.97112.59110.64111.42.10火电厂5单位kV水电厂6单位kV冬季运行方式下变压器分接头及运行电压表发电厂变电站名称额定容量（MVA）额定电压（KV）最大负荷时最小负荷时分接头高压侧实际电压低压侧实际电压分接头高压侧实际电压低压侧实际电压变电站120000110/110×1.25%110.8311.05+6×1.25%111.7411.03变电站225000110/11-3×1.25%106.0410.93+3×1.25%107.9110.97变电站325000110/11+1×1.25%109.6310.32+5×1.25%110.6110.02变电站420000110/11+1×1.25%110.6410.93+6×1.25%111.4210.98火电厂531500121/6.3-1×2.5%1156.31-1×2.5%1116.07火电厂563000121/6.3-1×2.5%1156.31-1×2.5%1116.07水电厂640000121/6.30×1.25%114.926.30×1.25%114.946.32从以上调压计算可见，实际上，在冬季也就是利用火电厂发电机的电压在最大及最小运行方式下调节到不同的电压值，再加上各个变电站变压器分接头的正确选择来达到整个系统对于调压的要求。

小结毕业设计的过程，是一次将所学理论知识与实际相结合的过程，通过毕业设计我学会了如何把理论知识与工程实际相联系，这将对以后走上工作岗位打下基础。另外，在设计过程中，用到了如word,AutoCAD等软件，这大大提高了自己的计算机水平。在设计的过程中得到了老师和同学的帮助，增进了师生之间的感情。由于设计过程中需要用到一些工程手册，这也提高了自己查找资料运用资料的能力。在完成毕业设计之后我不仅对工程实际有所了解，同时也巩固了自己所学的理论知识，通过毕业设计我是受益匪浅。

致谢经过近几周的毕业设计，我终于完成了地方电力网电力电量平衡及网络潮流计算设计。这次毕业设计能够最终设计完成，除了本人努力之外，还得到了王老师的精心指导和帮助，王老师在百忙中对我的设计给予了细致的指导和建议,对我的辅导耐心认真，而且百问不厌，在他的指导下我最终完成了毕业设计；同时我还要感谢同学们的大力帮助，他们在我出现困难时热情帮助，使我少走很多弯路。在此，我对王老师以及所有在我毕业设计提供过帮助的同学表示诚挚的感谢！同时我还要向所有在网络上给我授过课的老师表示感谢，你们对知识严谨求实的态度、为人师表的工作作风，使我受益匪浅。

我将来在新的工作岗位会不断学习新知识，不辜负老师对我的培养，不辜负同学对我的关怀，做一个合格的四川大学电气信息学院毕业生。

附录附录1：附表1-16-10kV架空线路电阻及电抗简表（Ω/km）导线型号r1x16KVlOkV35KVllOkVLGJ-161.9690.4140.414LGJ-251.2600.3990.399LGJ-350.9000.3890.3890.433LGJ-500.6300.3790.3790.4230.452LGJ-700.4500.3680.3680.4120.441LGJ-950.3320.3560.3560.4000.429LGJ-1200.2230.3480.3480.3920.421LGJ-1500.2100.3870.416LGJ-1850.1700.3800.410LGJ-2100.1500.3760.405LGJ-2400.1310.3720.401LGJ-3000.1050.3650.395LGJ-4000.0790.386附录2：附表2-2110千伏三相双绕组变压器技术数据额定容量(kVA)额定电压(KV)损耗(KW)短路电压(%)