电力系统的潮流计算

1、2020/6/27，1，第10章，动力传动的基本概念，第10章的一部分和第11章合并，均属于稳态运行。稳态运行的分析和计算侧重于电压、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，是分析中应用最广泛、最基本、最重要的计算。通过计算，可以对系统运行方式的合理性、经济性、安全性和可靠性进行分析和评价。并提出相应的改进措施。潮流计算也是电力系统规划和设计的一项基础工作。2020/6/27，2，最基本的网元：传输线，变压器，传输线的压降和功率损耗，变压器的压降和功率损耗，10-1网元的压降和功率损耗，2020/6/27，3，传输线的压降和功率损耗

2、，1。图10-2相量图，电压降 v2 (ad) 的纵向分量，电压降V2(DB)的横向分量，S，S:线路两端的单相功率；SLD:负载第一相功率，2020/6/27，4，(1)以V2为参考相量，已知和2，电压降：第一相功率：功率而不是电流：2020/6/27，5，电压有效值和相角：有效值：V1和V2之间的相角，2020/6/27，8，电压损耗：两点之间电压绝对值之差称为电压损耗，2。电压损失和电压偏移。当输电线路不长，首末相角差较小时，约为：AGAD，百分比为：2020/6/27，9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。2020/6/27/10，关于简化，电压降的横向分量对端电压值影

3、响很小，因此V可以忽略。在高压输电系统中，元件参数XR可以忽略电阻r的影响。有：2020/6/27，11，在高压输电系统中，电压降的纵向分量 v主要取决于各分量传输的无功功率q；横向分量V主要取决于元件传递的有功功率p。元件两端的电压差(电压损失)主要取决于Q，而相角差主要取决于P.相位角也可以简化：在低压输电网中，R和X相差不大，甚至R大于X，所以上述结论是不成立的。2020/6/27/12/3。线损、线路、电容和传输线：两端等效电纳的型等效电路。电容消耗无功功率(充电功率)，电容为负。QV2与载荷没有直接关系。2020/6/27，13，2。变压器(T型等效电路)，励磁损耗(接地励磁支路消耗

4、有功功率和铁损)，阻抗损耗(类似于线路)，独立于负载，V2，和负载2，2020/6/27，14，3。假设端电压为额定电压VN、2020/6/27/16，是指电力系统分析和计算中最基本的电压：规划、扩展、运行方式安排、确定给定运行条件下的节点电压和功率分配、XI潮流计算2020/6/27/17章所需的知识，(1)根据系统条件，获得已知的元件：网络、负载和发电机；(2)电路理论：节点电流平衡方程；(3)非线性方程的列写和求解，历史和手动计算：近似方法计算机求解：严格方法，已知条件，负载发电机电压，2020/6/27，18，11-1开放网络电压和配电计算在开放网络中，电源点通过辐射网络向多个负载节点

5、供电。潮流计算的任务是根据给定的网络连接和其他已知条件计算网络中的功率分布、功率损耗和未知节点电压。2020/6/27/19，补充内容：了解终端功率和终端电压(教科书中未提及)，我们可以使用单线计算公式从终端开始逐步计算，2020/6/27/20，补充内容：具体流程：推进V3和S3。需要确定每个负载点的电压和网络中的功率分布。已知供电点的电压和负载节点的功率，采用近似方法通过迭代计算得到。2020/6/27，22，1。建立开放网络等效电路，2020/6/27，23，用额定电压VN的充电功率替换输电线路等效电路中的所有电纳，2。简化网络，引入“计算功率”，计算功率：相应节点的充电功率和负载功率的

6、组合。2020/6/27/24，原网络简化为等效网络，三个集中阻抗元件串联，四个节点(包括电源点)与集中负载j qb1、Sb、Sc和Sd相连。2020/6/27/25，第一步，从离供电点最远的节点D开始，使用线路的额定电压，计算功率损耗和每个线路阻抗中的功率分布，依次与功率传输方向相反。对于第三行，对于第二行，类似于第一行，3。配电计算，2020年6月27日和26日。在第二步中，使用在第一步中获得的功率分布，从电源点开始并沿着功率传输方向，依次计算每条线的电压降，并获得每个节点的电压。首先计算电压Vb。Vc=Vb-Vbc Vd=Vc-Vcd，第一轮计算通过以上两个步骤完成。为了提高计算精度，可

7、以重复上述计算，并且在计算功率损耗时可以使用在前一轮的第二步中获得的节点电压。2020/6/27/27，总结步骤、计算功率、计算起点、计算终点、计算电压、计算电压、“一个接两个”:首先，让所有未知节点电压为VN，得到充电功率，然后得到计算功率。使用离电源最远的点，向前计算功率分布。其次，使用计算的功率和已知的节点电压，逐段反向计算未知点电压。2020/6/27/28，上述计算方法也适用于一个供电点通过辐射网络向任意数量的负载节点供电的情况。径向网络是树形网络，简称树形网络。电源点是树的根节点。树中的节点可以分为叶节点和非叶节点。叶节点只与一个分支相连，是该分支的最后一个节点。非叶节点与两个或多

8、个分支相连，作为一个分支的结束节点和另一个或多个分支的开始节点。2020年6月27日。对于图11-2所示的网络，A为供电点，即根节点，节点B、C、E为非叶节点，节点D、F、G、H为叶节点。计算网络中的功率分布、功率损耗和未知节点电压。(1)从与叶节点相连的支路开始，利用叶节点功率和支路对应的节点电压计算支路功率损耗，得到支路的首端功率。计算以非叶节点为起始节点的所有分支的首端功率。2020/6/27/30，该节点的功率等于原始负载功率和以该节点为起始节点的各支路的首端功率之和。然后将此节点作为一个新的叶节点，这样计算就可以继续，直到所有的分支都被计算出来。对于图11-3所示的情况，该步骤的计算

9、公式如下：其中，Nj是以J为起始节点的分支的最终节点集，NJ=1，p，q。如果j是叶节点，则Nj是空集。k是迭代计数。对于第一轮迭代计算，节点电压作为给定的初始值，通常是网络的额定电压。1，2020/6，27，31。第二步，利用第一步得到的支路首端功率和第一步刚计算出的该支路起始节点的电压(已知为供电点)，从供电点开始逐个计算各支路起始节点的电压，计算公式为：2020/6，27，32，实际配电网，2。与变压器连接的开放网络p33，例如，对于节点B，图(a)，其中：2020/6/27，33，计算负载SC和Sd可以以相同的方式获得，从而获得简化的等效电路图(B)。图(b)，2020年6月27日，3

10、4。第三，它与发电机相连。如果图(a)中的网络与电厂相连，严格来说，该网络不能被视为开放网络。然而，该网络在结构上仍然是放射状的。如果发电厂的功率已经给定，它也可以被视为一个开放的网络，发电机被视为一个负载与-SG功率。因此，c节点的计算负荷为：2020/6/27、35、4、35kv及以下的架空线，忽略后方线路功率损耗对前方线路的影响；电纳分支可以忽略。2020/6/27，36，5。对于分支电路， VAD= vab vbc vcd具有最低电压：VD=va- VAD，最低电压可通过分别计算VAc和 VAD来确定，图2分支电路，图1无分支电路，2020/6/27，37，6当遇到理想变压器时，将其转

11、换到一侧进行计算。经过计算，它被转换回型等效电路，知道终端功率SLD和终端电压VA，并计算终端电压Vd和网络中的功率损耗。2020/6/27/38，第一种方法注意到当管理者想要变换时，功率保持不变，并且两侧电压的比率等于实际变换比率k，2020/6/27/39，第二种方法的计算与具有一次电压的开放网络的计算完全相同。2020/6/27/40，第三种方法，型等效电路代表变压器，以2020/6/27/41为例，图网络，计算C点电压，将变压器参数降为110kV侧sc=30 j20mva=36.06 33.69mva变压器：rt=2.04XT=31.76。GT=3.6410-6；BT=2.6410-5

12、线路：RL JXL=14.45J20.75B=27.410-4s，2020/6/27，42，解决方案：变压器参数降至110kV侧，变压器：线路：充电功率：变压器阻抗部分：变压器励磁部分：2020/6/27，43，AB压降，2020/。额定电压为110千伏的双回输电线路长80公里，采用LGJ-150导线，其参数为r0=0.21/km，x0=0.416/km，b0=2.7410-6S/km。变电站内安装两台三相110/11kV变压器，每台容量为15mVA，其参数为：P0=40.5 kW，PS=128kW，VS%=10.5，I0%=3.5。母线a的实际运行电压为117千伏，负载功率为sldb=(30

13、j12) MVA，sldc=(20j15) MVA。当变压器取主抽头时，计算母线c的电压，2020/6/27，46，图11-6(b)等效电路图，解法：(1)计算参数，制作等效电路，如图11-6(b):输电线路的电阻、等效电抗和电纳分别为：和 QB分别连接到节点A和节点B，作为节点负载的一部分。两台变压器并联运行时，其电阻、电抗和励磁功率损耗的组合分别为：节点C的功率为负载功率，2020/6/27，47。(2)计算母线A输出的功率，首先根据电网的额定电压计算电网中的功率损耗。变压器绕组的功率损耗为：从图11-6(b)可以看出，线路的阻抗功率损耗为：母线A输出的功率为：2020/6/27，48。(

14、3)计算各节点的电压，线路中电压降的纵向和横向分量为：用公式(10-11)计算高压侧的C点电压：变电站低压母线C的实际电压。如果计算中不包括电压降的横向分量，两个计算结果之间的误差很小。在2020/6/27，49，11-2中，简单封闭网络的功率分配计算通常意味着网络中的任何负载点从至少两个方向获得功率，包括两端的供电网络和简单环形网络。，2020/6/27，50，1。两端供电网络的初步功率分布忽略了每条线路上功率损耗的近似功率分布。在双端供电网络中、如果供电点的电压Va和Vb以及负载点的电流I1和I2是已知的，我们可以求解双端供电网络的功率分布，a1，2020/6/27，51。在电网的实际计算

15、中，已知负载点的数量通常是功率，而不是电流。根据复功率表达式，采用一种近似算法，该算法忽略网络中的功率损耗，使用相同的电压，对上述公式中的每个量取共轭值，然后将整个公式乘以VN，得到、2020/6/27，52。每个供电点发送的功率由两部分组成：第一部分由负载功率和阻抗决定，每个负载的功率指向两个供电点。第二部分与负载无关，但与两个电源之间的电压相量差有关，简称为循环功率。当两个功率点的电压相等时，循环功率为零，公式的右端只剩下前一项。2020/6/27/53，该公式适用于单相和三相系统。如果v是相电压，s是单相功率；如果v是线电压，s是三相电源。在计算供电点的输出功率Sa1和Sb2后，可以根据

16、线路上各点的线路功率和负载功率平衡的情况，计算出整个电网的功率分布。例如节点1。然后判断网络各段的实际输电方向。在电力网络中，电力从两个方向流入的节点称为电源点，用符号标记。2020/6/27，54，2。两端供电网络的最终配电。在不考虑功率损耗的情况下计算了电力网络的初步功率流分布之后，网络从功率分配点(节点2)断开，并成为两个开放的电力网络。功率分流点的负载S2也分为Sb2和S12两部分，分别挂在两个开放电网的终端。然后根据上一节中的方法计算两个开放电网的功率损耗和功率分布。当计算功率损耗时，网络中每个点的未知电压可以用额定电压代替。当有功功率点和无功功率点不一致时，通常选择电压较低的点来解锁网络。2020/6/27，55，其中是整条线路的总阻抗；以及从第I个负载点到电源点的总和的总阻抗。3。k负载沿两端的电源线连接。利用上述原理，可以确定两个供电点向线路发送的无功率损耗的功率分别为：2020/6/27，56。说明：(1)当两端供电网络的端电压相等时，得到环形网络，环形网络中没有循环功率。(2)