03_0第章 电力系统稳态分析(电力系统潮流分析)与计算.ppt

第三章 电力系统稳态分析与计算 电力系统潮流计算和分析 电力系统频率调整 电力系统电压调整 潮流计算 根据给定某些参数(有功、无功负荷，发电机发出的有功功率及发电机母线电压的有效值)，求解电力网中全部的运行参数(其它母线的电压、各条线路中流动的功率及功率损耗等)。 目的 规划设计中选择系统接线方式、选择电气设备及导线截面； 运行中确定运行方式和合理的供电方案，确定调压措施； 提供继电保护、自动装置的设计与整定依据。 频率和电压调整 在潮流计算的基础上，对电力系统的稳态运行状况进行优化和调整，保证系统稳态运行时的的电能质量和经济性。 电力网功率损耗与电压计算 负荷表示方法 单相负荷 负荷为感性时，电流滞后电压的相位角为φ。单相复功率表示为 负荷为容性时，电流超前电压的相位角为φ。单相复功率表示为 三相负荷 感性负荷 容性负荷 视在功率 电力线路和变压器的功率损耗 为简便起见，单相电路中直接标注三相的运行参数（即线电压 、三相功率 、三相功率损耗 ） 电力线路的功率损耗 已知线路末端的电压 及三相负荷 线路的功率损耗由以下三部分组成： 线路末端导纳中的功率损耗（只有无功损耗） 线路阻抗中的损耗（包括有功损耗和无功损耗） 由电工学知识 电流用线路末端的三相功率S2和线电压U2表示，则 即 电流用线路首端的三相功率S1和线电压U1表示，则 通式 分子、分母必须是同一点的电压、功率。 功率及功率损耗均为三相的值；U为线电压，单位为kV。 线路首端导纳中的功率损耗（只有无功功率） 变压器的功率损耗 ZT中的损耗与通过变压器的负荷有关，而负荷是变动的，称为可变损耗。 BT与负荷无关，只与电网的电压有关，称为固定损耗。 双绕组变压器的功率损耗计算 总有功损耗为 总无功损耗为 式中，S为通过变压器的三相视在功率，MVA；UN为变压器的额定电压，代替电路中的实际电压，kV；RT、XT为归算到UN的电阻，电抗，Ω； 以 代入，则 三绕组变压器功率损耗计算 电力网电压计算 电压降落：任意两点电压的相量差 由电工学知识， 已知末端功率 电压降落 近似计算时，可不计电压降落的横分量δU2 已知首端功率 近似计算时，可不计δU1， 电压降落的通式 计算时注意各量的单位。 S（P、Q）、U为同一侧的值。 负荷为容性时，公式中无功功率前应变号。即 ，但由于参考轴不一样， 所以 电压损耗：任意两点电压有效值之差 如某线路首端电压115∠300，末端电压110 ∠00，电压损耗为5kV，但电压降落为115∠300－ 110 ∠00kV。 电压损耗近似等于电压降落的纵分量。 常采用电压损耗百分数 电压偏移：某点的实际电压有效值U与线路标称电压UB的差值（U－UB） 电压偏移百分数 简单开式网和闭式网潮流计算 开式网潮流计算 计算步骤： 形成等值电路（参数需归算至基本级） ； 潮流计算 第一类：已知同一点的电压、功率，求另一点的功率和电压。 递推计算 第二类： 已知不同点的电压、功率(始端功率和末端电压) 近似计算法 设全网电压为标称电压, 由末端向始端推算功率损耗(不计电压降落), 求出全网功率分布、始端功率; 由始端电压及上步计算出的始端功率向末端推算电压降落(不再重新计算功率损耗和功率分布), 求出各节点电压。 将计算出的各点电压还原成实际电压。 简单环形网络的潮流估算方法 图示等值电路中，母线的功率 包括两部分： 由之供电的负荷； 母线2、3上所连接的线路接地导纳中的功率。 称之为母线的运算负荷。 设全网电压为标称电压， 不考虑功率损耗，求初 步功率分布。 确定功率分点对电网进行分割。若有功分点和无功分点不一致，原则上可以在任一母线处分割。但习惯上使用无功功率分点。 计算方法： （1）设全网为额定电压, 不考虑功率损耗, 求网络的近似功率分布; （2）依近似功率分布找出功率分点，在功率分点处将负荷和网络分解, 分别按开式网计算考虑功率损耗的功率分布和电压分布。 两端供电网络的功率分布 依近似功率分布找出功率分点，在功率分点处将负荷和网络分解, 分别按开式网计算考虑功率损耗的功率分布和电压分布。 潮流计算机算法 机算步骤： 建立数学模型，即制定等值网络，建立网络方程； 确定计算方法； 编程上机调试(实验环节)。 规定 采用标么值网络； 负荷为恒定负荷； 电源向母线注入功率，取“正”号；负荷由