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1、 银川能源学院 课 程 设 计课程名称： 电力系统分析 设计题目： 简朴环形网络的潮流计算 学 院： 电力学院 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气（本）1202班 姓 名： 罗通 学 号： 成 绩： 指引教师： 李 莉 、张彦迪 日 期： 12月8日12月19日 前言 潮流计算是在给定电力系统网络构造、参数和决定系统运营状态的边界条件的状况下拟定系统稳态运营状态的一种基本措施，是电力系统规划和运营中不可缺少的一种重要构成部分。可以说，它是电力系统分析中最基本、最重要的计算，是系统安全、经济分析和实时控制与调度的基本。常规潮流计算的任务是根据给定的运营条件和网络构造拟定整个系统的运营状
2、态，如各母线上的电压（幅值及相角）、网络中的功率分布以及功率损耗等。潮流计算的成果是电力系统稳定计算和故障分析的基本。在电力系统运营方式和规划方案的研究中，都需要进行潮流计算以比较运营方式或规划供电方案的可行性、可靠性和经济性。同步，为了实时监控电力系统的运营状态，也需要进行大量而迅速的潮流计算。因此，潮流计算是电力系统中应用最广泛、最基本和最重要的一种电气运算。在系统规划设计和安排系统的运营方式时，采用离线潮流计算；在电力系统运营状态的实时监控中，则采用在线潮流计算。是电力系统研究人员长期研究的一种课题。它既是对电力系统规划设计和运营方式的合理性、可靠性及经济性进行定量分析的根据，又是电力系
3、统静态和暂态稳定计算的基本。目录前言 - 2第一章：简朴环形网络的潮流计算原理 - 41.1 电力线路和变压器上的功率损耗、电压降落及电能损耗 - 41.2电压降落、电压损耗、电压偏移及电压调节的概念 - 51.3闭环网的潮流计算环节 - 6第二章：简朴环形网络的潮流计算过程 - 72.1参数整顿 - 72.2计算网络参数及等效电路 - 82.3电力系统潮流计算的运用 - 102.4注意事项 - 10第三章：P-Q分解法的基本潮流算法 - 113.1 P-Q分解法的原理 - 113.2 P-Q分解法的特点 - 133.3 P-Q分解法的潮流计算环节 - 14总结 - 16谢辞 - 17参照文献
4、 - 18第一章：简朴环形网络的潮流计算原理本章重要内容涉及：研究简朴电力系统正常运营状态下的潮流分布，以及以便潮流计算化简网络的措施。 电力系统的潮流分布是描述电力系统运营状态的技术术语，它表白电力系统在某一拟定的运营方式和接线方式下，系统中从电源经网络到负荷各处的电压、电流、功率的大小和方向的分布状况。电力系统的潮流分布，重要取决于负荷的分布、电力网参数以及和供电电源间的关系。对电力系统在多种运营方式下进行潮流分布计算，以便拟定合理的供电方案，合理的调节负荷。通过潮流分布计算，还可以发现系统中单薄环节，检查设备、元件与否过负荷，各节点电压与否符合规定，以便提出必要的改善措施，实行相应的调压
5、措施，保证电力系统的电能质量，并使整个电力系统获得最大的经济性。1.1 电力线路和变压器上的功率损耗、电压降落及电能损耗计算电力线路和变压器上的功率损耗、电压降落常用的公式总结如下：功率损耗：线路和变压器阻抗支路 （1-1）线路的对地支路 变压器的励磁支路 (1-2)电压降落： (1-3)始端电压： (1-4 )注意：采用以上公式计算时，P、Q、U一定要用同一点（同一侧）的值。电力线路的电能损耗：折线代曲线法：最大功率损耗时间法：（根据负荷性质查出，由查曲线得）经验法：（F为年负荷损耗率，为年负荷率，K=0.10.4经验数据）变压器的电能损耗：推广到n台：1.2电压降落、电压损耗、电压偏移及电
6、压调节的概念(1) 电压降落是指线路始末两端电压的相量差。(2) 电压损耗是指线路始末两端电压的数值差。电压损耗(3) 电压偏移是指线路始端或末端电压与线路额定电压的数值差。如线路始端偏移为,线路末端电压偏移为。若以百分值表达，即有：始端电压偏移末端电压偏移(4) 电压调节是指线路末端空载电压与负载电压的数值差。电压调节1.3闭环网的潮流计算环节(1) 把闭环网简化成两端供电网。(2) 觉得全网电压（即不计电压损耗），求出两端的注入功率，进而求出各支路的流动功率（不计网络中功率损耗）。两端电压相等时： 两端电压不相等时：对均一网： 经济功率分布： (3) 找出功率分点，从功率分点把闭环网变成两
7、个辐射网。(4) 从功率分点开始，分别对两个辐射网逐段推算电压损耗、功率损耗，用到公式（1-1）、（1-2）、（1-3）、（1-4），从而进行潮流分布计算。(5) 还原成实际网的潮流分布。在还原过程中，功率满足,计算分功率时，用到公式：第二章：简朴环形网络的潮流计算过程2.1参数整顿如图所示为110kV闭式电力网，A为某发电厂的高压母线，UA=117kV，网络各元件参数如下：线路I：ZI=(6.2+j25.38),BI=1.6110-4S线路II:ZII=（13.5+j21.15），BII=1.3510-4S线路III:ZIII=（18+j17.6） ，BIII=1.6110-4S各变电所每台
8、变压器的额度容量、励磁功率和归算110KV电压级别的阻抗如下： 变电所B :变电所C: 负荷功率: a)分析计算该网络的功率分布及最大电压损耗。(b) (c) 图2-1 例2-1的简朴闭式电力网 2.2计算网络参数及等效电路(1) 计算网络参数并制定等效电路线路I II和III的阻抗和电纳已知，它们的充电功率分别为I每个变电所内均有两台变压器并联运营，因此变电所B 变电所C 等效电路如图2-1b所示(2)计算节点B和C的运算负荷 (3) 计算闭式网络中的功率分(4) 计算电压损耗由于线路I和线路II的功率均流向节点B，故节点B为功率分点，这点的电压最低。为了计算线路I的电压损耗，要用A点的电压
9、和功率.变电所B高压母线的实际电压为2.3电力系统潮流计算的运用（1）检查电力系统各元件与否负荷。（2）为电力系统的规划和扩建提供根据。（3）检查电力系统各节点的电压与否满足电压质量的规定。2.4注意事项计算时，需注意如下两个问题。(1) 若已知电源端电压，而非功率分点电压，应按什么电压起算？可设网络中各点电压均为U，先算功率损耗，求得电源功率后，再往后推算电压降落。(2) 若有功功率分点与无功功率分点不一致，怎么办？一般以无功功率分点为计算起点。 第三章：P-Q分解法的基本潮流算法3.1 P-Q分解法的原理采用极坐标形式表达节点电压，可以根据电力系统实际运营状态的物理特点，对牛顿潮流计算的数
10、学模型进行合理的简化。在交流高压电网中，输电线路的电抗要比电阻大得多，系统中母线有功功率的变化则重要受母线电压幅值变化的影响。在修正方程式的系数矩阵中，偏导数和数值是相称小的。作为简化的第一步，可以将方程式（3-1）中的子块N和K略去不计，即觉得它们的元素为零。这样，n-1+m阶的方程式（3-1）便分解为一种n-1阶和一种m阶的方程P = - H （3-2）Q= - LVD-1V （3-3）这一简化大大地节省了机器内存和解题时间。方程式（3-2）和（3-3）表白，节点的有功功率不平衡量只用于修正电压的相位，节点的无功功率不平衡量只用于修正电压的幅值。这两组方程轮流迭代，这就是所谓的有功-无功功率分解法。但是矩阵H和L的元素都是节点电压幅值和相角差的函数，其数值在迭代过程中是不断变化的。因此，最核心的一步简化就在于，把系数矩阵H和L简化为常数矩阵。它的根据是什么呢？在一般状况下，线路两端电压的相角差是不大的（不超过10o20o），因此可以觉得cosij1, Gijsinij
