简单电力系统的潮流(powerflow)计算讲义.ppt

第3章 简单电力系统的潮流(power flow)计算 本章提示 3.1 概 述 3.2 电力线路和变压器的功率损耗和电压降落 3.3 辐射网络潮流分布的计算 3.4 闭式网络潮流分布的计算 3.5 电网的电能损耗及降低网损的技术措施 小结 附 ：电力系统潮流计算的计算机算法 本章提示 负荷功率的表示法； 电压降落、电压损耗、电压偏移、运算电源功率、运算负荷功率的基本概念； 电力网元件的功率损耗(power loss)、电压损耗(voltage loss)的计算； 开式网、简单闭式网的潮流计算（同一电压级、多个电压级）。 3.1概 述 潮流计算的主要目的是：（1）为电力系统规划提供接线方式、电气设备选择和导线截面选择的依据；（2）提供电力系统运行方式、制定检修计划和确定电压调整措施的依据；（3）提供继电保护、自动装置设计和整定的依据；（4）为经济运行计算、短路和稳定计算提供必要的依据；（5）检查电力系统各元件是否过负荷，各节点电压质量是否合格；（6）为电力系统的规划和扩建提供依据。 3.1.1 负荷功率的表示方法 3.1.2 电压降落、电压损耗、电压偏移 3.1.3 功率损耗 3.1.4 运算负荷功率和运算电源功率 3.1.2电力网的电压概念 当线路上通过负荷功率 时,在线路阻抗Z上将产生电压降落 因此, 由末端电压和功率可求得首端电压 同样,也可由首端电压和功率求得末端电压 两种分解: 电压降落公式的简化: 高压输电线路的特性 XR,可令R?0,则： 电压损耗和电压偏移: 电压损耗:两点间电压模值之差 或表示为百分值: 电压偏移:线路始末端电压与线路额定电压之差 3.1.3电力网的功率损耗 电力网中的功率损耗（影响电力系统的建设费用＆运行费用）分为两部分： （1）变动损耗：与传输的功率大小有关，它产生于线路和变压器的串联阻抗上。 （2）固定损耗：与电网电压有关，它产生于线路和变压器的并联导纳上。 网络元件的功率损耗: (1) 电流流过串联阻抗产生的功率损耗 (2) 电压加在并联导纳产生的功率损耗 2、变压器的功率损耗 （1）双绕组变压器的功率损耗 有功损耗： 短路损耗：与变压器负荷的平方成正比（变动用功损耗） 空载损耗：与电压有关（固定有功损耗） 无功损耗： 漏抗损耗：与变压器负荷的平方成正比（变动用功损耗） 励磁损耗：与电压有关（固定有功损耗） （精确计算时，P、Q、U 均为同一点的功率和电压；近似计算时U可用额定电压代替实际电压。） （2）三绕组变压器的功率损耗 3.1.4运算负荷功率与运算电源功率 负荷侧功率叠加 形成 负荷侧等值功率 电源侧功率叠加 形成 电源侧等值功率 见P44 3.2开式网络的潮流分布 任何一个负荷只能从一个方向得到电能的电力网称为开式网 开式网络潮流分布计算主要包括：网络首端的功率、首端电压、末端功率及末端电压四个参数。 （1）已知网络同一端的功率和电压 （2）已知网络不同端的功率和电压 含负荷变压器的计算:首先计算出对应高压侧的负荷功率，再求相应的运算功率 如果节点b接发电机 最大电压损耗和电压最低点的电压 3.3简单闭式网络的电压和功率分布 在电力网络中任何一个负荷都可以从两个及两个以上方向得到电能的称为闭式网络。 若任何一个负荷都只从两个方向得到电能的称为简单闭式网络。两种基本形式有： 两端供电网络 环型供电网络（两端电压相等的两端供电网） 若任何一个负荷从三个及三个以上方向得到电能的称为复杂闭式网络。 闭式网络的功率分布不仅与负荷的大小、网络元件的参数及接线方式有关，而且与电源的配置和电压有关。 简单闭式网络功率分布的计算步骤： 首先忽略网络阻抗和导纳中的功率损耗，计算功率分布(功率分点)，称为初步功率分布。 然后根据初步功率分布计算出网络各段阻抗和导纳中的功率损耗，最后将功率损耗叠加到初步功率分布上，得到最终功率分布。 1、两端供电网络的功率分布 (1) 不计功率损耗的功率初分布 (2) 计及功率损耗的功率分布 功率分点：功率由两个方向流入的节点。 有功分点和无功分点可能出现在不同节点。 将网络在功率分点处解开，形成两个开式网络，用前述的开式网络计算方法进行计算。 2.沿线有k个负荷点的情况 （2）网络为均一网(各段线路的R与X的比值相等) (3) 各段线路的单位阻抗相等 结论： 各段线路单位长度的阻抗值相等的均一网的功率分布仅与各段长度有关。 5. 闭式网的电压损耗 与开式网计算方法相同 有功和无功分点在同一处时,功率分点处的电压最低； 若不在同一点，则需分别计算实际电压值，确定电