3电力系统潮流分布.ppt

第三章 电力系统的潮流分布 电力系统潮流分布：是描述电力系统运行状态的技术术语，表明电力系统在某一确定的运行方式和接线方式下，系统中从电源到负荷各处的电压、电流的大小和方向以及功率的分布情况。 电力网潮流分布计算：是针对具体的电力系统，根据给定的有功、无功负荷；发电机发出的有功功率以及发电机母线电压有效值，求解电力网中其它各母线的电压、各条线路中的功率以及功率损耗等。有助于全面准确地掌握电力系统中各元件的运行状态，确定合理的供电方案，实施合理的调压措施，经济合理的调整负荷。 相关基本概念 电力系统的负荷常用功率形式表示: 有功功率 单位：kW或MW 无功功率 单位：kvar或Mvar 视在功率（单位：kVA或MVA） 相关基本概念 单相负荷（复功率） 感性负荷时电流滞后电压， 容性负荷时电流超前电压， 三相负荷： 第一节 电力线路运行状况的分析与计算 1.电力线路上的功率损耗和电压降落 电力系统中由于电力线路、变压器等设备具有阻抗和导纳，造成了有功功率及无功功率损耗。 功率损耗的存在对电力系统运行不利。 一方面迫使投入运行的发电设备容量要大于用户的实际负荷，从而需要多装设发电机组，多消耗大量的一次能源； 另一方面它产生的热量会加速电气绝缘的老化。这一损耗过大时，还可能因过热烧毁绝缘和熔化导体，致使设备损坏，影响系统的安全运行。 所以运行中要设法降低电力系统中的功率损耗。 求电力线路功率损耗： 末端导纳支路功率损耗： 阻抗支路末端的功率： 阻抗支路损耗的功率： 阻抗支路始端的功率： 始端导纳支路损耗的功率： 始端功率： 要求△Sy1和S1,必须先求始端电压U1： 线路阻抗上的电压降落为： 始端电压的模值和始末两端电压夹角： 对于110KV及以下电力网，δU对电压降落影响可忽略，则 同理可由始端电压和功率求取末端电压和功率： 实际工程计算： 线路的电压损耗百分值： 线路的电压偏移： 2.电力线路的电能损耗 由于电力负荷随时变化，功率损耗也是时间t的函数。全年电能损耗可用折线法求。即设每一时段内的功率损耗是个常数： 另外还有最大功率损耗时间法（书P62） 工程计算中常采用经验公式求电能损耗 按负荷特性（功率因素）从手册中查得最大负荷利用小时数Tmax； 求年负荷率f； 按经验公式求年负荷损耗率F； 求全年的电能损耗。 线损率（经济性能指标）：始端输入电能W1，末端输出电能W2 第二节 变压器中的功率损耗计算 变压器中的功率损耗包括阻抗中的功率损耗与导纳中（励磁支路）的功率损耗两部分。 若已求出变压器等值电路的阻抗ZT＝RT+jXT及导纳YT＝GT-jBT，阻抗上的功率损耗计算可以采用求线路阻抗中功率损耗的计算公式 第三节 辐射形网络中的潮流分布 电力系统的潮流分布计算，是通过已知的网络参数（指系统各元件的R、X、G、B）和某些运行参数（指系统中的U、I、P、Q）来求系统中未知的运行参数，以便全面地掌握系统中各元件的运行状态，从而保证科学、安全、经济地进行系统规划设计和运行调度。 辐射形（不构成闭环）电力网络： 简单电力系统辐射网络等值图 常用公式： 辐射网络潮流分布的计算步骤： 由已知电气接线图作等值电路 作出简化的等值图 用逐段推算法推算潮流分布 1）已知末端功率S4和电压U4时，计算过程如下： 2）已知末端功率S4和始端电压U1时，须要通过两端来回反复推算，逐渐逼进： 近似计算，分两步，先设U4、U3 、U1 为各自UN即全网为额定电压，计算S1，然后逐级计算U 准确计算，利用方法1）来回反复推算 对多端网络的处理 多端网络：网络中不只一个负荷一个电源。可先进行网络等值功率等效变换，化简为辐射形网络的形式然后计算 （变电所）运算负荷功率处理（负荷侧功率为已知） （发电厂）运算电源功率处理（电源侧功率为已知） 第四节 闭环网中的潮流分布 闭环网：能从两个或两个以上方向给负荷供电的电力网。具有可靠性、灵活性、经济性。 闭环网潮流分布更复杂。首先要画出网络简化的等值电路网路图（通过变电所运算负荷功率处理和发电厂运算电源功率处理将变压器阻抗支路和母线的导纳支路并入等效运算功率当中简化电路） 计算步骤：复杂的多环网→化简成单环网→ 在环中某电源点拉开等效成两端供电网→找出功率分点→进一步分解成两个辐射网络进行推算 一.闭环网的初步潮流分布 在假设全网电压为额定电压的条件下，不考虑电压损耗和功率损耗，求得网络中的流动功率分布，称初步潮流分布。 闭环网可以等效成两端供电网，可先求出两侧注入功率，然后求各之路的