电力系统稳态分析例题

1、电力系统稳态分析思考与练习例1：求图示网络变压器高压侧电压和输入功率解：U2=10.5*110/11=105KV1U 632jkVU5 .102MVAj1218 Sj610)2 .138 . 1 ( 110/11kV S=（P2+Q2）/U22*（R+jX）=(182+122)/1052*（2+j63）=0.085+j2.674 U=（PR+QX）/U2 =(18*2+12*63)/105=7.54 U1=U2+U = 105+7.54 =112.54 KV SY=U12* =112.542*(1.8+j13.2)*10-6=0.023+j0.167 S1=S2+S+SY =18+j12+0.

2、085+j2.674+0.023+j0.167= 18.108+j14.841Y 例2：有一简单电力系统如图一所示。图中各参数均已化成导纳形式， 求节点导纳矩阵Y。 解： Y11=0.34-j2.28+0.43-j2.85=0.77-j5.13 Y12=Y21=-0.34+j2.28 Y13=Y31=-0.43+j2.85 Y22=0.34-j2.28+1.7-j11.4-j5/1.052+j0.133=2.04-j18.082 Y23=Y32=-1.7+j11.4 Y42=Y24=j5/1.05=j4.762 Y33=0.43-j2.85+1.7-j11.4-j4.2+j0.133=2.13

3、-j18.563 Y35=Y53=j4.2 Y44=-j5 Y55=-j4.2其余元素为零，矩阵如右： 0.77-j5.13 -0.34+j2.28 -0.43+j2.85 0 0 -0.34+j2.28 2.04-j18.082 -1.7+j11.4 j4.762 0 -0.43+j2.85 -1.7+j11.4 2.13-j18.563 0 j4.2 0 j4.762 0 -j5 0 0 0 j4.2 0 -j4.2.05150/LKMWHZ0.1Hz 例3、某系统总负荷为3100MW，负荷的单位调节功率 ,装有5台发电机，参数见表。1) 若负荷波动 +300MW，所有发电机参与一次调频，

4、无调频机。求频率波动量及5号发电机发出功率；2) 若负荷波动 +300MW，所有发电机参与一次调频，5号机担任调频机。若要求系统频率偏差 ， 求5号发电机应发功率。发电机号额定容量（MW）初始发电功率（MW）KG （MW/HZ）16005002402600500240360050024041000900400510007004005105555055-20150240*3400*21670 (/)3001) -0.18()1670 -*-(-0.18)*40072 () 70072772 ()2) -0.1 5300-SLGjjLSGGGGGGLSKKKMWHzPfHzKPfKMWPPPMWf

5、HzPPKf 解：当时号机二次调频功率：5-155505-15-21670*0.1133 () 5-400*0.140 () 5700 13340873 ()GGGGGGMWPKfMWPPPPMW 号机一次调频功率：号机发出功率：例4：三台发电机组共同承担负荷。耗量特性分别为： F1 = 20 + 10PG1 + 0.10PG12 100MW PG1 200MW F1 = 25 + 10PG2 + 0.06PG22 150MW PG2 300MW F1 = 30 + 10PG3 + 0.02PG32 300MW PG3 600MW 求系统负荷为800MW时，功率的最优分配。解： 1231231

6、2312312312100.2 100.12 100.04 100.2100.12100.04 800104.3 173.9 GGGGGGGGGGGGGGGGGGFFFPPPPPPPPPPPPPMWPMWP解得：3521.7MW例5：某降压变电所由110kV线路供电，变电所装有一台40MVA普通变压器，如图三所示。110kV送端电压U1保持115kV不变。若要求变电所10kV母线电压U2 变化范围不超出10.010.7kV，试选择变压器分接头。U1=115kVZt=1.9+j34.8欧姆 U2ZL=4.1+j15.2欧姆Smax=35+j18MVA Smin=18+j10MVA11022.5%

7、/10.5 (KV)解: Z=4.1+j15.2+1.9+j34.8 = 6+j50 U1 U2 U2Z 最大负荷时: S=(352+182)/1102*(6+j50)=0.768+j6.4 S1MAX= 35+j18+0.768+j6.4=35.768+j24.4 U2MAX=115-(35.768*6+24.4*50)/115=102.53 Ut1MAX= U2MAX *Ut2/UR2=102.53*10.5/10=107.66 最小负荷时: S=(182+102)/1102*(6+j50)=0.21+j1.75 S1MIN= 18+j10+0.21+j1.75=18.21+j11.75

8、U2MAX=115-(18.21*6+11.75*50)/115=108.94 Ut1MAX= U2MAX *Ut2/UR2=108.94*10.5/10.7=106.9 分接头计算 Ut1=(107.66+106.9)/2=107.28 分接头=(107.28-110)/110*100% = -2.47% 取分接头=-2.5% K=110*(1-0.025)/10.5=10.214 校核 最大负荷时 Ut2MAX=Ut2max/K=102.53/10.214=10.04 kV 10 kV 最小负荷时 Ut2min=Ut2min/K=108.94/10.214=10.67 kV 10.7 kV

9、 最大负荷时: S=(352+182)/1102*(6+j50)=0.768+j6. S1MAX= 35.768+j24.4 U2MAX=115-(35.768*6+24.4*50)/115=102.53迭代一次 S=(352+182)/102.532*(6+j50)=0.884+j7.367 S1MAX=35.884+j25.367 U2MAX=115-(35.884*6+25.367*50)/115=102.09 Ut1MAX= U2MAX *Ut2/UR2=102.09*10.5/10=107.19 最小负荷时: S=(182+102)/1102*(6+j50)=0.21+j1.75 S

10、1MIN= 18.21+j11.75 U2MAX=115-(18.21*6+11.75*50)/115=108.94迭代一次 S=(182+102)/108.942*(6+j50)=0.214+j1.785 S1MIN=18.214+j11.785 U2MIN=115-(18.214*6+11.785*50)/115=108.92 Ut1MIN= U2MIN *Ut2/UR2=108.92*10.5/10.7=106.88 分接头计算 Ut1=(107.19+106.88)/2=107.04 分接头 = (107. 04-110)/110*100% = -2.69% 取分接头=-2.5% K=110*0.975/10.5=1