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1、学号：1251401114西Sb彥电力系统稳态分析课程设计（2012级本科）题 目：两端供电网络手工潮流分析系（部）院：物理与机电工程学院专 业：电气工程及其自动化作者姓名：孔德斌指导教师：刘永科 职称:副教授完成日期： 2015 年 06 月 20 日word教育资料河西学院本科生课程设计任务书A .LGJ-120/80kmDm=5mLGJ-95/60kmDm=5mLGJ-95/50km .Dm=5mIISF-20/110设计题目两端供电网络手工潮流分析作者姓名孔德斌学院、专业、年级物电学院电气工程专业12级指导教师姓名、职 称刘永科副教授任务下达日期2015年5月20日一、设计原始资料15
2、+j12MVA卄 20+j15MVA图所示为两端供电网络，已知电源A点电压为117KV，电源端B点电压112KV。二、设计任务1. 对给定网络进行参数计算。2. 对给定网络进行手工潮流计算。3. 绘制网络潮流分布图。三、设计要求1. 设计及计算说明书(1) 说明书要求书写整齐，条理分明，表达正确、语言正确。(2) 计算书内容：为各设计内容最终成果、确定提供依据进行的技术分析、论 证和定量计算等。(3) 计算书要求：计算无误，分析论证过程简单明了，各设计内容列表汇总。2. 图纸(1) 绘制分析所需的必要图纸（2）图纸要求：用标准符号绘制，布置均匀，设备符号大小合适，清晰美观。四、论文（设计）进度
3、安排阶段论文（设计）各阶段名称起止日期1熟悉设计任务书、设计题目及设计背景资料5.2 05.252查阅有关资料5.26 5.273阅读设计要求必读的参考资料5.28 5.294书写设计说明书5.3 06.155小组答辩质疑6.216.226上交设计成果6.30五、需收集和阅读的资料及参考文献（指导教师指定）1 :陈珩.电力系统稳态分析（第三版）M，北京，中国电力出版社，20072 :何仰赞，温增银.电力系统分析第三版M，武汉，华中科技大学出版社，20023 :陈悦.电气工程毕业设计指南电力系统分册M，北京，中国水利水电出版社，2008教 研 室 意 见负责人签名：年 月日摘要潮流计算是在给定电
4、力系统网络结构、参数和决定系统运行状态的边界条件 的情况下确定系统稳态运行状态的一种基本方法，是电力系统规划和运营中不可 缺少的一个重要组成部分。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础。常规潮流计算的任务是根据 给定的运行条件和网路结构确定整个系统的运行状态，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。潮流计算的结果是电力系统稳定 计算和故障分析的基础。在电力系统运行方式和规划方案的研究中，都需要进行 潮流计算以比较运行方式或规划供电方案的可行性、可靠性和经济性。同时，为 了实时监控电力系统的运行状态，也需要进行大量而
5、快速的潮流计算。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行方式时，采用离线潮流计算；在电力系统运行状态的实时 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个课题。它既 是对电力系统规划设计和运行方式的合理性、可靠性及经济性进行定量分析的 依据，又是电力系统静态和暂态稳定计算的基础。目录1一、电力系统潮流计算2二、潮流计算的意义2三、两端供电网络的近似功率分布计算3四、两端供电网络的设计任务 6五、详细解法61、对给定网络进行参数计算6(1) 线路 L1 6(2) 线路L2 7(3) 线路L3 7(4) 变压器T1 8(5
6、) 变压器T2 9电力网络的等值电路图92、计算运算负荷10(1) 计算2点的运算负荷10(2) 计算3点的运算负荷10(3) 电力网络的简化等值电路103、计算近似功率分布11(1) 计算初步功率分布11(2) 计算循环功率12(3) 计算各线段的功率损耗124、计算功率分布和电压分布12(1) 左侧电网A t 2 t 3 12a、计算功率分布13b、计算电压分布13(2) 右侧电网b t 3 13a、计算功率分布13b、计算电压分布145、计算变电所低压母线电压(根据电力网络的等值电路图)14(1) 变电所I 14(2) 变电所H 14电力网络的潮流分布图14六、需收集和阅读的资料及参考文
7、献 16七、总结16八、附录(手工潮流计算说明书及其手绘图纸)18一、电力系统潮流计算电力系统潮流计算是研究电力系统稳定运行情况的一种基本电气计算。它的 任务是根据给定的运行条件和网路结构确定整个系统的运行状态，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。电力系统潮流计算的 结果是电力系统稳定计算和故障分析的基础。二、潮流计算的意义(1) 在电网规划阶段，通过潮流计算，合理规划电源容量及接入点，合理规划 网架，选择无功补偿方案，满足规划水平的大、小方式下潮流交换控制、调峰、调 相、调压的要求。(2) 在编制年运行方式时，在预计负荷增长及新设备投运基础上，选择典型方 式进行
8、潮流计算，发现电网中薄弱环节，供调度员日常调度控制参考，并对规划、 基建部门提出改进网架结构，加快基建进度的建议。(3) 正常检修及特殊运行方式下的潮流计算，用于日运行方式的编制，指导发 电厂开机方式，有功、无功调整方案及负荷调整方案，满足线路、变压器热稳定要 求及电压质量要求。(4) 预想事故、设备退出运行对静态安全的影析及作出预想的运行方式调整 方案。总结为在电力系统运行状态和规划方案的研究中，都需要进行潮流计算以比 较运行方式或规划供电方案的可行性、可靠性和经济性。同时，为了实时监控电 力系统的运行状态，也需要进行大量而快速的潮流计算。因此，潮流计算是电力 系统中应用最广泛、最基本和最重
9、要的一种电气运算。在系统规划设计和安排系 统的运行方式时，采用离线潮流计算；在电力系统运行状态的实时监控中，则采 用在线潮流计算。三、两端供电网络的近似功率分布计算将最简单的两端供电网络简化，得到两端供电网的等值电路如图。其两端电 压大小不等、相位不同，最丰U 。142Z23Z 31 111S1SS23SbC23两端供电网的等值电路，它们之间存在相量差dU = U -U，就使得由节点114到节点4产生了 一个循环功率，以SC表示* U dU循环功率S =Nc*Z + Z + z123两端供电网络中，各线路中流过的功率可以看作是两个功率分量的叠加。其一为两端电压相等时的环式网络的近似功率；另一为
10、循环功率（注意循环功率的 方向与dU&的取向有关）。两端供电网络的近似功率分布：（S Z, + Z+ S Z22一3丿（S Z + S Z + Z2131S = S - S23 a 2由此可见，区域性开式网络与区域性闭式网络在计算上的不同点就在于功率 分布的计算，后者的功率分布是分两步完成的。当网络各线段的R/X值相等时，称之为均一网络。这类网络在不计功率损耗 影响时，自然功率分布的有功分量和无功分量是互不影响的。这时，他们是按电 阻或电抗分布的，即：prP = i= i iBZqri=i i iRZprP = ）iAB RZQa =Zqr 1 i iARZA R将式S =S -S中的电阻换为
11、相应的电抗也是正确的，特别是全网导线截23 a 2面相同时，功率的自然分布按长度分布，即：应该注意：环流高鼓功率的计算与网络是否均一无关。可以证明：在闭式电力网络中，欲使有功功率损耗最小，应使功率分布按电阻分布，即：由此可见：均一网络功率的自然分布也就是有功损耗最小时的分布咽此，在进行网络规划设计时， 应使网络接近均一。对于非均一网络，要达此目的，必须采用一定的措施。四、两端供电网络的设计任务已知：两端供电网络如图所示。已知电源A点电压117KV，电源端 B点电压LGJ-95/50km BoD = 5mm112KV，计算网络功率分布和电压分布。A LGJ-120/80kmLGJ-95/60km
12、D = 5mmD = 5mI工V- 2x SF15/110- mTT IIII . SF-20/11020+jl5MVA,5+jl2MVA查表得：SF 15110:额定变比 11011kv,p 二 128kw,p 二 40.5kw,U % 二 10.5,I % 二 3.5k0k0SF 20.110:额定变比 11011kv, p 二 157kw, p 二 48.6kw,U % 二 10.5,I % 二 2.3 k0k0五、详细解法1、对给定网络进行参数计算选取110kv作为电压的基本级，计算网络参数，并画出等值电路。(1) 线路L1L1 : LGJ - 120 80km，Dm = 5m （查表
13、得 LGJ120 型线路的直径 152mm）X 二 0.1445lg 2 + 0.0157 二 0.1445x lg5 + 0.0157毀加二 0.423琛加7 585000lgT即：二 0.27 / km，xi = 0.423 / km ,广0,竹=2.69 x 10 -6 s / kmR = 0.27 x 80 = 21.60, X = 33.840, B = 2.15 x 10-4sL1L1L1线路导纳上的功率损耗A SYL1=-j 2x 2-15 x 10-4 x 1102-j1.3MVar(2) 线路L2L :LGJ - 9560km, D = 5m (查表得 LGJ95 型线路的直
14、径为13.8mm)2mDX = 0.1445 lg m + 0.01571r=0-1445 x+0-0157b 1 = * x 10 - 6 =x 10 - 6 Skm = 2.65 x 10 - 6 爲lg 丁lg NT即：r = 0.330/km, x = 0.4290/km, = 0, b = 2.65x 10-6s/km1 1 1 1R = 0.33 x 60 = 19.80, X = 25.740, B = 1.59x 10-4sL 2L 2L 2线路导纳上的功率损耗：A S =-jBL2 U 2YL22 N=-j 2x 1-59 x 10 - 4 x 1102-j 0.96 MVar(3) 线路L3L : LGJ 一 95 50km,D二5m （查表得L
