电力系统分析(下)11-1

1、1华南理工大学电力学院林舜江电力实验楼605 Email:PART 11-1电力系统分析电力系统分析Electric Power Systems Analysis 2第十一章第十一章 电力系统的潮流计算电力系统的潮流计算Load Flow Computation of Power Systemv简单系统潮流计算的方法简单系统潮流计算的方法v复杂系统潮流计算的方法复杂系统潮流计算的方法311-1 开式网络的电压和功率分布计算开式网络的电压和功率分布计算Voltage & Power Distribution Calculation of Open Network4潮流计算根据给定的运行条

2、件根据给定的运行条件( (如网络接线如网络接线, ,发发电机电压电机电压, ,负荷功率），确定系统的运负荷功率），确定系统的运行状态行状态. .各节点的电压各节点的电压网络中的功率分布网络中的功率分布功率损耗等。功率损耗等。11-1 开式网络的电压和功率分布计算Load Flow Calculation5开式网络由一个电源点通过辐射状网络向若干负荷节点供电由一个电源点通过辐射状网络向若干负荷节点供电的简单网络。电源到任一负荷只有唯一的通路。的简单网络。电源到任一负荷只有唯一的通路。馈电干线式网络馈电干线式网络11-1 开式网络的电压和功率分布计算 A 1 b 2 c 3 d SLDb SLDc

3、 SLDd Radial Network6回忆：阻抗元件的电压降落和损耗计算已知已知SLD和和V2 ：2221)j(VVIXRVV2222VRQXPVVXQRPVSSSXRVSS)j() (227开式网络及其等值电路11-1 开式网络的电压和功率分布计算SLDb SLDc SLDd若不知道负若不知道负荷端的电压，荷端的电压，则该如何计则该如何计算？算？8开式网络的近似迭代计算方法在各负荷点电压不确定的情况下，先以额定电压代替在各负荷点电压不确定的情况下，先以额定电压代替负荷点电压，进行功率损耗的计算。负荷点电压，进行功率损耗的计算。功率损耗的计算：从离电源最远处向电源方向逐段计功率损耗的计算：

4、从离电源最远处向电源方向逐段计算，得到功率近似分布。算，得到功率近似分布。电压降落的计算：从电源开始沿功率流动方向逐段计电压降落的计算：从电源开始沿功率流动方向逐段计算，得到电压近似分布。算，得到电压近似分布。必要时按以上得到的负荷点电压重新进行功率损耗计必要时按以上得到的负荷点电压重新进行功率损耗计算算,再进行电压降落计算。再进行电压降落计算。9树状网络n一个电源点一个电源点n辐射状网络辐射状网络n没有闭合回路没有闭合回路11-1 开式网络的电压和功率分布计算根节点根节点 叶节点叶节点 Abcdefhg10例例电网结构如图所示，额定电压电网结构如图所示，额定电压10kV，已知各节点负已知各节

5、点负荷及线路参数：荷及线路参数：S2=0.3+j0.2MVA，S3=0.5+j0.3MVA，S4=0.2+j0.15MVA，Z12=1.2+j2.4，Z23=1.0+j2.0，Z24=1.5+j3.0，电源电压电源电压V1=10.5kV，试作功率和电试作功率和电压计算。压计算。 V1 Z12 V2 Z23 V3 S2 S3 Z24 S4 V4 S12 S12 11-1 开式网络的电压和功率分布计算11解：解：(1) 先假设各节点电压为额定电压进行功率先假设各节点电压为额定电压进行功率损耗计算，以求得电源点始端功率。损耗计算，以求得电源点始端功率。.00190 j0009. 0)3 j5 . 1

6、 (1015. 02 . 0)j(.00680 j0034. 0)2 j1 (103 . 05 . 0)j(22224242N2424 2422223232N2323 23XRVQPSXRVQPS.65870 j0043. 1.15190 j2009. 0.30680 j5034. 0 24 23 2 12 24 4 24 23 3 23SSSSSSSSSS.03460 j0173. 0)4 . 2 j2 . 1 (106587. 00043. 1)j(22212122N212212 12XRVQPS.69330 j0216. 1 12 12 12SSS12续解：续解：(2) 用已知的电压及第

7、一步求得的功率分布，用已知的电压及第一步求得的功率分布，求出线路各点电压。求出线路各点电压。11-1 开式网络的电压和功率分布计算kV.-./ )(kV.-./ )(kV.-./ )( 150810074000408101100022481027520242422424242424232322323232323121211212121212VVVVXQRPVVVVVXQRPVVVVVXQRPV13续解续解2：(3) 根据求得的电压分布，重算功率分布。根据求得的电压分布，重算功率分布。(4) 比较两次计算得到的电源点功率的差值，小于比较两次计算得到的电源点功率的差值，小于0.3%，则可以结束计算

8、。，则可以结束计算。（否则继续重算电压分布、（否则继续重算电压分布、功率分布功率分布直到误差足够小）直到误差足够小）11-1 开式网络的电压和功率分布计算.00180 j0009. 0) 3 j5 . 1 (15.1015. 02 . 0.00680 j0034. 0)2 j1 (04.103 . 05 . 0222 24222 23SS.65860 j0043. 1.15180 j2009. 0.30680 j5034. 0 24 23 2 12 24 4 24 23 3 23SSSSSSSSSS.03310 j0166. 0)4 . 2 j2 . 1 (22.106586. 00043.

9、1222 12S.69170 j0209. 1 12 12 12SSS1411-1 开式网络的电压和功率分布计算例例11-1 结果：迭代过程中的电压变化结果：迭代过程中的电压变化迭代计数迭代计数12Vb10.155310.1557Vc10.077210.0776Vd10.043510.0439Ve9.96749.9677Vf9.91039.9107Vg9.92239.9226Vh10.090910.091215开式配电网络开式配电网络Distribution NetworkSLDb SLDcSLDdTb Tc Td Sb ScSd11-1 开式网络的电压和功率分布计算16两段电压的开式电力网计

10、算两段电压的开式电力网计算11-1 开式网络的电压和功率分布计算17Notesn经理想变压器时功率保持不变，而两侧经理想变压器时功率保持不变，而两侧电压之比等于实际变压比电压之比等于实际变压比k 。n将所有的网络参数归算到同一电压等级将所有的网络参数归算到同一电压等级下，从而消去理想变压器：下，从而消去理想变压器：R2=k2R2, X2=k2X2, B2=B2/k2n变压器采用变压器采用 型等值电路计算。型等值电路计算。11-1 开式网络的电压和功率分布计算18例例11-211-1 开式网络的电压和功率分布计算（看书讲）（看书讲）1911-2 简单闭式网络的功率分布计算简单闭式网络的功率分布计

11、算Power Distribution Calculation of Single Close Network20两端供电网络和简单环形网络。两端供电网络和简单环形网络。简单闭式网络简单闭式网络11-2 简单闭式网络的功率分布计算循环功率循环功率 21简单环形网络简单环形网络Ring Network11-2 简单闭式网络的功率分布计算例例11-32211-2 简单闭式网络的功率分布计算两台变压器并联运行时的功率分布两台变压器并联运行时的功率分布环路电势环路电势 Cycle Power23About Cycle Power11-2 简单闭式网络的功率分布计算n变压器的实际功率分布是由变压器变比相

12、等变压器的实际功率分布是由变压器变比相等且供给实际负荷时的功率分布，与不计负荷且供给实际负荷时的功率分布，与不计负荷仅因变比不同而引起的循环功率叠加而成仅因变比不同而引起的循环功率叠加而成 。*1221*1212()AANHTTLDTTTTVVVZSSZZZZ*2112*1212()AANHTTLDTTTTVVVZSSZZZZ24About Cycle Power11-2 简单闭式网络的功率分布计算n当两变压器变比相等时当两变压器变比相等时,循环功率便不存在。循环功率便不存在。n原则上要求并列运行的变压器应该同变比原则上要求并列运行的变压器应该同变比运行运行 。*12*1212()AANHNH

13、cirTTTTVVVE VSZZZZn循环电势循环电势1212()AAAEVVVkk25环网中的潮流控制环网中的潮流控制11-2 简单闭式网络的功率分布计算n功率的自然分布和经济分布的概念。功率的自然分布和经济分布的概念。n在环网中引入环路电势使产生循环功率，在环网中引入环路电势使产生循环功率，是对环网进行潮流控制和改善功率分布是对环网进行潮流控制和改善功率分布的有效手段：的有效手段：n利用加压调压变压器产生附加电势利用加压调压变压器产生附加电势 n利用利用FACTS装置实现潮流控制装置实现潮流控制 26加压调压变压器加压调压变压器纵向调压变压器纵向调压变压器横向调压变压器横向调压变压器混合型

14、调压变压器混合型调压变压器11-2 简单闭式网络的功率分布计算Main TransformerSource TransformerSeries TransformerAdditional PotentialVoltage Regulator27FACTS灵活交流输电系统Flexible AC Transmission System11-2 简单闭式网络的功率分布计算装有电力电子型或其他静止型控制装有电力电子型或其他静止型控制器以加强可控性和增大电力传输能器以加强可控性和增大电力传输能力的交流输电系统。力的交流输电系统。 采用晶闸管，极大地提高了调节的灵活性采用晶闸管，极大地提高了调节的灵活性和快速性和快速性 通过对电压和阻抗的迅速调整，加强潮流通过对电压和阻抗的迅速调整，加强潮流的可控性和提高电网的传输能力。的可控性和提高电网的传输能力。28n静止同步串联补偿器（静止同步串联补偿器（Static Synchronous Serie Compensator, SSSC）