3第3章配电网络电气计算.ppt

第二章配电网电气计算 第一节　配电网络潮流计算 随着配电系统的发展，网络结构日益复杂，电网中的自动化程度也越来越高．过去主要依赖于手工计算的方法已不能适应现代配电网发展的需求。另外，随着计算机的飞速发展，性能价格比在不断提高，计算机的性能已经适应了大型电力系统的要求，因此，采用计算机对配电网络进行分析和计算是必然的趋势。 一、配电网潮流计算的特点网设施 配电系统多采用闭式网络结构，具有开式运行的特点，因此，网络往往呈现放射状。在6～10kV的配电网中，往往只有一个电源点，因此线路上的功率通常具有单向流动性等等。 不能简单套用高压输电网潮流计算常用的高斯-赛德尔法、牛顿法-拉夫逊法或PQ分解法等方法。 (一）线路的r／x比值偏大使PQ解耦法潮流计算收敛困难 传统的潮流计算方法不仅在原理上难以胜任，而且实际操作起来也很困难，对这种配电网的潮流往往采用特殊解法或简化的近似解法。 （二）线损计算要分压进行 对6～10kV的配电线路，由于其结构复杂，分布面广，特别是从我国目前的实际情况来看，一般线路上的负荷点无表计，且人员的技术水平和管理水平参差不齐，表计记录的准确性和同时性无法保证，因此，往往采用简单实用的方法计算配电线路的线损。而对35kV及以上电压等级的高压配电网，表计的记录齐全，可以采用基于潮流的计算方法（如节点等效功率法）计算线损。 （三）谐波分布计算的特点 配电网是输电网和用户之间的纽带，它实现直接向用户供电的功能，而用户是谐波的滋生地，因此配电网是谐波的首要受害者和传播者，它本身的结构和参数以及并联电容器装置的参数，决定了它对谐波的传播特性，即是放大了还是抑制了谐波。谐波源应视为电流源，并按阻抗分流原理确定它在配电网中的分布。 元件的谐波电抗可以近似地认为是相应基波电抗的n倍（n＞l，为谐波次数），而元件的谐波电阻则不同，它通常由直流电阻和与频率有关的电阻两个部分组成，在工程实践中，往往采用近似公式计算元件的谐波电阻。 二、配电网络的潮流计算方法 由于6～10kV的配电网在结构方面的特殊性，使得用牛顿-拉夫逊法和PQ分解法求解潮流时往往出现病态，潮流计算难以收敛。 （一）6～10kV配电网近似电流分布计算方法 一条6～10kV配电线如图3-1所示，其中为第i台变压器的额定容量（kV·A）、为流入接于节点i的负载变压器的均方根电流（A），为i号支路的均方根电流（A）。 假设： （1）配电线各节点电压相等，且等于对应电压等级的额定电压； （2）各负荷点电流的均方根值与其变压器的额定容量成正比； （3）各负荷点负荷功率因数近似相等，即配电线上的均方根电流可以代数相加减。 定义对应该配电线路的变压器的均方根负荷率为 则由假设条件（1）和（2）有 考虑假设条件（3）有 通过第i个线路段（末节点编号为i的线路段）供电的所有变压器（公用变和专用变）的额定容量之和。 的求法为 即一条支路上的电流正比于通过该支路供电的所有变压器额定容量之和，此即为配电网近似电流分布的计算公式 （二）用改进的PQ法潮流程序求配电网潮流 要想用牛顿-拉夫逊法求解35~110kV配电网的潮流，就必须保证迭代修正方程的系数矩阵具有明显的对角占优性，也即保证配电网中的元件阻抗满足这一条件，这一点可以通过自动支路分解来实现。 两条支路的阻抗由原支路的阻抗 例如 对一条支路i～j，它的阻抗为10十j0.02，取k等于l0，经过自动支路分解程序处理后，该支路上自动地增加了一个节点，设为h，则原支路变成了两条支路i～h和h～j，其阻抗分别为 自动支路分解程序的计算步骡为 ①置t=1； ②取原始第t号支路的电阻r和电抗x，并求比值r／x； ③若r／x＜k，则转第 ⑤步，否则转下一步； ④对t号支路进行自动支路分解，并在支路数据中，用两条新的支路代替原来的第t号支路； ⑤置t=t+1，判断是否还有原始支路，若有，则转第②步，否则转第⑥步，⑥结束。 改进的PQ解耦法潮流程序步骤为 ⑴输入原始数据，包括配电网节点数、支路数、电源点个数和PV节点个数等； ⑵对支路扫描，进行自动支路分解； ⑶形成节点导纳矩阵； ⑷给节点电压的幅值和相位置初值，并置迭代次数Counto=0； ⑸求节点功率误差和及其最大值和； ⑹如果且，则转第⑾步、否则转下一步； ⑺解修正方程，求出修正量和； ⑻修正电压幅值和相角； ⑼置Count=Count+1，若Count＞Maxcount（最大允许迭代次数），则转第⑽步，否则转第⑸步； ⑽屏幕输出“潮流难收敛”，退出并停机； ⑾计算平衡节点功率和线路功率； ⑿形成潮流结果数据文件， ⒀输出计算结果； ⒁停机。 第二节