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1、第七章电力系统的短路与潮流计算 7 7电力网的电压和功率分布计算 何谓潮流计算 计算电力系统在各种运行方式下各节点的电压和通过网络各元件的功率 潮流计算的目的 在电力系统规划 设计中用于选择系统接线方式 选择电气设备及导线截面 在电力系统运行中 用于确定运行方式 制定电力系统经济运行计划 确定调压措施 研究电力系统的稳定性 提供继电保护 自动装置的设计与整定要求的数据 潮流计算的基础 网络元件的电压和功率分布计算 第七章电力系统的短路与潮流计算 7 7电力网的电压和功率分布计算 一 输电线的电压和功率分布计算1 给定同一节点的功率和电压的潮流计算 如 已知S2 U2求S1 U1 线路末端导纳支
2、路上的功率 流出线路末端阻抗支路的功率 阻抗支路中的功率损耗 取末端电压为电压参考相量 这时首端电压为 第七章电力系统的短路与潮流计算 7 7电力网的电压和功率分布计算 线路首端导纳支路的功率 线路首端功率 若已知S1 U1 则可推出 注意 U1 U2 U1 U2计算功率损耗时 必须取用同一点的功率和电压值 等值电路及各公式中 功率和电压分别为三相功率和线电压 单位 功率用MVA 电压用kV 阻抗用 第七章电力系统的短路与潮流计算 7 7电力网的电压和功率分布计算 2 给定不同节点的功率 S2 和电压 U1 的潮流计算问题 上述电压和功率分布计算的基本条件是采用同一节点的功率和电压解决方法 数
3、值迭代法 通过反复迭代计算 求得同时满足两个给定条件在一定精度要求下的结果 给定不同节点的功率 S2 和电压 U1 的潮流计算的步骤 先用假设的末端电压U2 0 和给定的末端功率S2由末端向首端推算 求得首端电压U1 1 和功率S1 1 比较计算得出的U1 1 和给定的U1 如其误差在允许范围内 则计算结束 否则 再用给定的首端电压U1和计算得出首端功率S1 1 由首端向末端推算 求得末端电压U2 1 和功率S2 1 比较计算得出的S2 1 和给定的S2 如不满足允许误差 则再用求得的末端电压U2 1 和给定的末端功率S2 再一次由末端向首端推算 依此类推 直至获得满足精度要求的解 第七章电力
4、系统的短路与潮流计算 7 7电力网的电压和功率分布计算 工程近似计算步骤 首先 用额定电压UN代替末端实际电压 即 计算得出首端功率S1 然后 利用给定的首端电压U1和计算所得的阻抗支路始端功率S 1 计算阻抗支路的电压降落 从而确定末端电压U2 3 工程上常用的几个计算量电压降落 网络元件首 末端电压的相量差 电压偏移 网络中某点的实际电压值与网络额定电压的数值差 U UN 电压损耗 网络元件首 末端电压的数值差 U1 U2 输电效率 线路末端输出的有功功率P2与线路首端输入的有功功率P1的比值 第七章电力系统的短路与潮流计算 7 7电力网的电压和功率分布计算 二 变压器的电压和功率分布计算
5、变压器用 型等值电路表示 变压器激磁支路可用恒定功率来表示 在简化计算中常略去 变压器阻抗中的电压降落和功率损耗的计算与输电线路的计算方法相似 由于变压器两侧电压的相角差一般很小 常可将电压降落的横分量略去 变压器阻抗中的功率损耗也可直接根据变压器短路试验数据和变压器的负荷S2计算 第七章电力系统的短路与潮流计算 7 7电力网的电压和功率分布计算 三 同一电压等级开式电力网的潮流计算开式电力网 负荷只能从一个方向获得电能的电力网 计算步骤 1 参数计算 作等值电路 计算各节点的运算负荷 运算负荷 工程计算上为了简化网络 常把处于某一节点的所有功率 含线路电容支路的充电功率 合成一个负荷功率 此
6、时 线路充电功率 2 令网络中各节点电压等于网络的额定电压 从末端往首端进行功率分布计算 各阻抗支路的功率损耗和流入阻抗支路的功率 3 根据给定的首端电压和上面计算的功率分布 从首端往末端进行电压分布计算 各阻抗支路的电压降落和各节点的电压 第七章电力系统的短路与潮流计算 7 7电力网的电压和功率分布计算 例7 7开式电力网如图所示 线路参数标于图中 线路额定电压为110kV 如电力网首端电压为118kV 试求运行中全电网的功率和电压分布 各点负荷为 SLDb 20 4 j15 8 MVA SLDc 8 6 j7 5 MVA SLDd 12 2 j8 8 MVA 解 1 计算运算负荷 第七章电
7、力系统的短路与潮流计算 7 7电力网的电压和功率分布计算 2 计算线路的功率分布 第七章电力系统的短路与潮流计算 7 7电力网的电压和功率分布计算 3 计算各节点的电压通过线路1首端的功率为 第七章电力系统的短路与潮流计算 7 7电力网的电压和功率分布计算 第七章电力系统的短路与潮流计算 7 7电力网的电压和功率分布计算 四 多级电压开式电力网的潮流计算含有变压器的开式电力网的潮流计算方法有 1 将变压器表示为理想变压器与变压器阻抗相串联 理想变压器 就是无损耗 无漏磁 无需激磁的变压器 在电路中只以K反映变压器的变压比 而变压器的损耗通过变压器阻抗和导纳体现 在计算中遇到理想变压器时 要改变
8、各算式中使用的电压值 即要作电压的归算 而通过理想变压器的功率是不变的 2 将变压器二次侧的所有元件参数全部归算到一次侧 等值电路中不含理想变压器 但变压器二次侧元件的参数均为已归算到变压器一次侧的值 但这时算出的网络各节点电压除一次侧外 均不是各点的实际电压值 而是各节点归算到一次侧的电压值 第七章电力系统的短路与潮流计算 7 7电力网的电压和功率分布计算 例7 8两级电压开式网如图所示 变压器参数 SN 16000kVA Po 21kW I0 0 85 Pk 85kW Uk 10 5 变比K 110kV 11kV 110kV线路参数 r0 0 33 km x0 0 417 km b0 2
9、75 10 6s km 10kV线路参数 r0 0 65 km x0 0 33 km 110kV线路首端供电电压为117kV 负荷 SLDc 11 j4 8 MVA SLDd 0 7 j0 5 MVA 求网络的电压和功率分布 解 1 各元件参数计算110kV线路 R1 r0l1 0 33 40 13 2 X1 x0l1 0 417 40 16 68 B1 b0l1 2 75 10 6 40S 1 1 10 4S10kV线路 R2 r0l2 0 65 5 3 25 X2 x0l2 0 33 5 1 65 变压器 第七章电力系统的短路与潮流计算 7 7电力网的电压和功率分布计算 2 功率分布计算 第七章电力系统的短路与潮流计算 7 7电力网的电压和功率分布计算 3 电压分布计算 第七章电力系统的短路与潮流计算 7 7电力网的电压和功率分布计算 4 线路末端的电压偏移及电网的输电效率计算
