电力系统的潮流计算.ppt

2020/6/1，1，1，第10章电力传输的基本概念，第10章和第11章的部分内容综合，全部是稳定运行的内容。 稳态运行状况分析和计算的重点是电压、电流和功率的分布，即潮流分布，主要研究电压和功率的分布。 电流系统潮流计算是电力系统稳态分析的主要方法，在分析中使用最广泛、最基本、最重要的计算。 通过计算可以分析评价系统运行方式的合理性、经济性、安全性和可靠性。 在此基础上提出改进措施。 潮流计算也是电力系统规划设计的基础性工作。 2020/6/1、2，最基本的网络元件：输电线、变压器1、输电线的电压降和功率损失2、变压器的电压降和功率损失、10-1网络元件的电压降和功率损失、2020/6/1、3、1、输电线的电压降和功率损失、1 .电压降下划线末端的两点电压的相位量差、图10-1简单输送图10-2相位量图v2(ad ) 电压降的纵分量V2(DB)电压降的横分量、ss :线路两端的一相功率SLD :负载一相功率、2020/6/1、4、(1)V2为基准相量、已知与2、电压降：一相功率：功率代替电流：2020/6/1、5、电压有效值与相位V1、V2间相位角、2020/6/1、6、(2)以电压相量V1为基准轴(求出V2)、有效值：V1、V2间的相位角、2020/6/1、7、注意：电力是电流和电压的综合量，在计算某点的电力的情况下，2020/6/1、8，电压损失：将两点间的电压的绝对值之差设为电压2 .电压损失和电压偏移，当输电线路不长，最初两端相位角之差不大时，近似：agad，百分比表示：2020/6/1，9，电压偏移：网络中某点的实际电压与其额定电压之差称为电压偏移，百分比表示：电压的实际电压损耗和电压偏移反映了电力系统电能质量的重要指标。 另外，关于2020/6/1、10、简化，电压降横分量对端子电压值的影响小，可忽略V。 此外，在高压输电系统中，元件参数XR可以忽略电阻r的影响。 有：2020/6/1，11，在高压输电系统中，电压降的纵分量v主要依赖于元件输送的无效功率q，横分量v主要依赖于元件输送的有效功率p。 元件的两端电压的大小之差(电压损失)主要依赖于q，相位角之差主要依赖于p。 相角也可以简化：低压输电网络中r和x的差不大，r大于x，上述结论不成立。2020/6/1、12、3、功率损耗、线路、电容器、输电线路：采用型等值电路，两端具有等值电容。 容量消耗无功功率(充电功率)，容量属性为负值。 QV2与负载没有直接关系。 2020/6/1、13、2、变压器(t型等效电路)、励磁损耗(接地励磁分支电路消耗有效，铁损)阻抗损耗(类似于线路)、负载v 2、和负载2、2020/6/1、14、3、实际计算、通知末端功率和电压、求另一端功率和电压的负载端、2020/6/1、14 2 .假设线路额定电压VN，2020/6/1，16为已知末端电力、始端端子电压末端电压，则语义电力系统分析计算中最基本的一个是计划、扩展、运转方式的安排、根据规定的运转条件求出规定的运转条件下的节点电压和电力分布的定义、第11章电力系统潮流计算、2020/6/1、 17、必要知识(1)从系统状况得到已知要素：网络、负载、发电机(2)电路理论：节点电流平衡方程式(3)非线性方程式的列书和求解、历史、手工计算：近似方法计算机求解：严格的方法、已知条件、负载电力发电机电压、2020/6/1、18、11-1开路网络电压和功率分布计算、开路网络该开放网络一般从一个电源节点通过放射状网络向若干负载节点供电。潮流计算任务是根据给定的网络布线和其他已知条件，计算网络中的功率分布、功耗和未知节点电压。 2020/6/1，19，补充内容：已知的末端功率和末端电压(教科书中未提及)可利用单线路计算公式，从末端逐步推算： 2020/6/1、20、补充内容：具体过程：利用V3、s 3v 1、s1、2020/6/1、21，一直到各已知节点电力和最初的端子电压，供电点a通过供电干线供给负载节点b、c和d，各负载节点电力是已知的。 有必要确定各负载点的电压和网络中的功率分布。 另外，已知的是，电源点的电压和负载节点的功率可以近似方式通过迭代计算来求出。 2020/6/1、22、1，建立开放网络的等效电路，2020/6/1、23，将输电线路的等效电路中的电气分支路径分别置换为额定电压VN下的充电功率，2，简化网络，导入“计算功率”，计算功率：充电功率与该节点的负载功率的综合。 另外，2020/6/1、24、原稿网络串联连接着3个集中阻抗元件，在4个节点(包括供电点)上连接着集中负载jQB1、Sb、Sc、Sd的同值网络。 而且，在第一步骤2020/6/1，25中，从离电源点最远的节点d，使用线路额定电压沿着电力传输方向相反方向顺序地计算各段的线路阻抗中的电力损耗和电力分布。 对于第3级线路，对于第2级线路，也同样利用在第1级线路、第3级功率分布计算、第2020/6/1、第26级中求出的功率分布，从电源点沿着功率传输方向依次计算各级线路的电压降，求出各节点的电压。 首先计算电压Vb。 Vc=Vb-VbcVd=Vc-Vcd，以上两个步骤完成了第一回合的计算。 为了提高计算精度，能够重复以上的计算，在计算功率损失时，能够利用在上一步骤2中求出的节点电压。 2020/6/1，27，总结步骤：求功率、求起点、计算终点、求电压、求电压、电源二去：利用计算出的功率和已知节点电压，相反逐步求出未知点电压。 另外，上述的计算方法也能够适用于从一个供电点通过放射状网络向任意多个负载节点供电的情况。 径向网络可以称为树网络，也可以简称为树。 供电点是树的根节点。 树中的节点可分为叶节点和非叶节点。 叶节点仅耦合相同的分支路径，并且是该分支路径的终止节点。 非叶节点连接在2条以上的分支路径上，作为1条分支路径的末端节点，另外兼有1条以上的分支路径的开头节点。 另外，对于2020/6/1、29、图11-2所示的网络，a是电力供应点，即根节点，节点b、c、e是非叶节点，节点d、f、g、h是叶节点。 计算网络中的功率分布、功耗和未知节点电压。 (1)使用与分支的叶节点功率对应的节点电压，从与叶节点连接的分支计算分支功率损耗，并求出分支的开头功率。 计算从非叶节点开始的所有分支的第一个功率。 2020/6/1，30，该节点的功率等于原始负载功率与从该节点开始的每个分支的开头功率之和。 并且，将该节点作为新的叶节点，可以继续计算直到所有的支路计算完成。 在图11-3所示的情况下，该步骤的计算公式如下：公式中，Nj是以j为起点节点的分支的终点节点集，Nj=1，p，q。 如果j是叶节点，则Nj为空集合。 k是迭代次数。 在第一回合的迭代计算中，将节点电压设为给定的初始值，并且通常将其设为网络的额定电压。 另外，使用1、2020/6/1、31、第二步骤、第一步骤中得到的旁路前端电力和本步骤中刚算出的本旁路开始节点的电压(相对于电源点已知的电压)，从电源点按每个旁路进行计算，求出各旁路开始节点的电压，其计算式为：2020/2另一方面，开放网络p3，如连接有变压器的节点b，图(a )、也可以为2020/6/1，33求出运算负载SC和Sd，从而产生一个简化的等效电路图(b )。 此外，图(b )、2020/6/1、34、三、发电机连接，如果图(a )的网络中与节点c连接的是发电站，严格来说，该网络不能说是开放式网络。 但是，这个网络在构造上是放射状的网络，如果发电站的电力已经被给予的话，也可以考虑用开放式网络处理，把发电机作为电力输入-SG的负荷。 并且，节点c的计算负载为：2020/6/1、35、4、35kv以下的虚拟线路，可以忽略后级线路的功率损失对前线路造成的影响的电气存储分支电路。 有2020/6/1、36、5、分支线路，VAd=vabvbcvcdd点电压最低： Vd=Va-Vad，分别计算vac、vad才能确定电压最低点，图2分支线路，没有图1分支线路，2020/6/1、37、6、2级电压释放电网的计算碰到在原线路计算的理想的变压器后，换算为单侧进行计算，计算后换算为型的等效电路，知道末端电力SLD和最初的端子电压VA，求出末端电压Vd和网络中的电力损失。 还有注意，第一种方法是2020/6/1，38，当管理器想要一个变压器时，功率不变，而两侧的电压之比等于实际的变压比k。 此外，2020/6/1，39，第二方法与初级电压开放式网络的计算完全相同。 2020/6/1，40，第三方法型等效电路代表变压器，如网络，求出c点电压. 变压器参数为110kV侧Sc=30 j20MVA=36.0633.69MVA变压器： RT=2.04； XT=31.76； GT=3.6410-6； BT=2.6410-5线路： RL jXL=14.45 j20.75； B=27.410-4S，2020/6/1，42，解：变压器参数在110kV侧，变压器：线路：充电功率：变压器阻抗部：变压器励磁部：2020/6/1，43，AB电压降、2020/6/1，44，2020/6/1， 45、例11-2、图11-6(a )中额定电压为110kV的双线输电线路采用长度为80km的LGJ-150导线，其参数为r0=0.21/km、x0=0.416/km、b0=2.7410-6S/km。 变电站设有两台三相110/11kV变压器，每台容量为15MVA，其参数为P0=40.5kW，PS=128kW，VS%=10.5，I0%=3.5。 母线a的实际运行电压为117kV，负载功率为SLDb=(30 j12)MVA，SLDC=(20 j15)MVA。 变压器取主抽头时，求出母线c的电压。 还有，2020/6/1、46，图11-6(b )的等效电路图，解： (1)计算参数并作成等效电路，如图11-6(b )所示，输电线的电阻、等效电抗、电抗分别与：qb分别与节点a和b连接，作为节点负载的一部分。 另外，在两台变压器并联运转的情况下，它们的组合电阻、电抗及励磁功率损失分别为：节点c的功率为负载功率，2020/6/1、47，(2)计算从母线a所输出的功率，根据电网的额定电压来计算电网的功率损失。 从图11-6(b )可知，变压器中绕组的功率损失如下：线路中的阻抗功率损失为：从母线a输出的功率为2020/6/1， (3)计算各节点电压，线路中电压降的纵向、横向分量分别根据式(10-11 )计算b点电压，变压器中的电压降的纵向、横向分量计算高压侧的c点电压：变电站低压母线c的实际电压时，若不计算电压降的横向分量，则误差小，2020/6/1 11-2简单闭合网络的功率分布计算，简单闭合网络通常意味着从网络的至少两个负载点获得功率，其包括两端馈电网络和简单环形网络。 2020/6/1，50，1 .两端供电网络的备用功率分布忽略各线路中功率损耗的近似功率分布。 在两端供电网络中，如果知道、电源点电压Va和Vb、负载点电流I1和I2，则另一方面，在两端供电网络的电力分布a 1、2020/6/1、51、电力网的实际计算中，负载点的已知量一般为电力，不是电流。根据复功率公式，采用近似算法，首先忽略网络中的功率损耗，使用相同电压，对上述公式的各量取共轭值，然后将VN与公式相乘，2020/6/1， 52 .从每个电源点发送的功率包括两部分：第一部分由负载功率和阻抗确定，每个负载的功率按与从负载点到两个电源点的阻抗共轭值成反比例的关系被分配给两个电源点，简称为供电功率。 第二部分与负载无关，与两个电源两端的电压相位量之差有关，简称为循环功率。 当两个电源点的电压相等时，循环电力为零，在式的右端只剩下前项。 公式2020/6/1，53应用于单相和三相系统。 v为相电压时s为单相电力，v为线电压时s为三相电力。 当求出供电点的输出电力Sa1和Sb2时，在线路上的各点处线路电力与负载电力平衡的条件下，能够求出电力网整体的电力分布。 例如，节点1。 然后，判断网络中各段的电力传输的实际方向。 在电网中，电力从两个方向流入的节点称为电力分支点，符号。 2020/6/1，54，2 .两端供电网的最终电力分布忽略电力损耗求电网的初步潮流电力分布后，在电力分支点(节点2 )解网，形成两个开放式电力网络。 电力分支点处的负载S2也分为Sb2和S12，搭载于两个开放电网的终端。 用上一节的方法，计算了两个开放式电网的功耗和功率分布。 如果计算功率损耗，则网络上的每一个点的未知电压可以用额定电压来代替。 有效功率和无效功率的点数不一致的情况下，通常选择电压低的点数会消除网络。 另外，2020/6/1，55，式中，所谓线路整体总阻抗，分别是从第I个负载点到供电点的和的总阻抗。 3、沿着两端的电力供给线连接有k个负载，利用上述原理，确认了在没有电力损耗时两个电源点向线路供给的电力分别为： (1)在两端的电力供给网的端子电压相等时得到环路网，环路网中没有循环电力。 (2)在电压电平为35kV以下的两端供电网中，阻抗和导纳的功率损失可以忽略。 (3)由计算上述供电点的输出功率的公式可知，公式中的功率、电压、阻抗都是复杂的，因