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3简单电力网络的计算和分析(3.2)


第二节 开式网络的潮流计算
电力系统的接线方式包括开式网络、环形网络和两端 网络。其中开式网络又包括无备用和有备用的放射式、干 线式和链式网络,如图3-5所示。电力系统的潮流计算包 括网络中的功率分布和电压计算两方面的内容。

无备用放射式

无备用干线式

无备用链式

有备用放射式

有备用干线式

有备用链式

复习功率损耗和电压降落计算公式
功率的计算 电力网络的功率损耗由各元件等值电路中不接地 支路阻抗损耗和接地支路导纳损耗构成。 a. 阻抗损耗
1.

S2 P 2 ? Q2 ~ ?R ? jX ? ?S Z ? ?PZ ? j?QZ ? 2 ?R ? jX ? ? 2 U U
b.
?

导纳损耗 输电线 变压器

~Y ? ?PY ? j?QY ?S

1 2 ? U ?G ? jB ? 2
2

?

~ ?SY ? ?PY ? j?QY ? U 2 ?GT ? jBT ?

2.电压的计算

当功率通过元件阻抗(Z=R+jX)时,产生电压降落

PR ? QX PX ? QR dU ? ?U ? j?U ? ?j U U
注意:要分清楚从受电端计算还是从送电端计算

3

一、简单开式网络的潮流计算 1. 计算网络元件参数
按精确计算方法用变压器实际变比,用有名制时,算出网

络元件参数,归算到基本级的有名值;用标么制时节,将网络
元件参数化为标么时。作出等值网络图,并进行简化,将计算 出的元件参数标于图中。

2. 计算网络元件参数
(1)已知末端负荷及末端电压。可利用计算电力线路和变压器 功率损耗及电压降落的公式直接进行潮流计算。根据基尔霍夫第 一定律,由末端逐段往始端推算。功率与电压计算交替进行。 如果末端电压未知,可以设一个略低于网络额定电压的末端电 压,然后按上述方法计算,算得始端电压偏移不大于10%即可,否 则重新假设一个末端电压,重新推算。

(0) (2)已知末端负荷及始端电压。先假设末端电压 U2 和 ~

.

由给定末端负荷
.

S

~ ( 0) 2

,往始端推算出 U 1 、 S1 ;再由给定
(1)

.

(1)

(0) 始端电压 U 1 和计算得的始端负荷

S

~ (1) 2

;然后再由给定末端负荷

U 、 S 及计算得的末端电压 U 往
~ ( 0) 2

S

~ (1) 1

.

,向末端推算出

(1) 2 .

(1) 2

始端推算,这样依次类推逼近,直到同时满足已给出的末端负 荷及始端电压为止。实践中,经过一、二次往返就可获得足够 精确的结果。

二、变电所较多的开式网络的潮流分布
变电所较多的开式网络的潮流计算的步骤和内容如下:

(1)按精确计算方法计算网络元件参数;
(2)用电力线路额定电压求变电所的运算负荷和发电厂的运算 功率(对固定出力的发电厂); (3)作出具有运算负荷或运算功率的等值网络;

(4)潮流计算。
当已知末端电压时,可以用已知末端电压及末端功率的 方法逐段推算至始端,从而算出各支中功率及各点电压。

当已知始端电压时,就相当于已知始端电压和末端负荷的情 况,通常还进一步采取如下简化计算步骤: 开始由末端向始端推算时,设全网电压都为网络的额定电压, 仅计算各元件中的功率损耗而不用计算电压,从而求出全网的功 率分布; 然后由始端电压及计算所得的始端功率向末端逐段推算出电 压降落,从而求出各点电压。此时不必重新计算功率损耗与功率 分布。

近似计算步骤(常用,必须掌握!) a. 根据网络接线图以及各元件参数计算等值电路,并将 等值电路简化。 b. 根据已知的负荷功率和网络额定电压,从受电端推算到送电端, 逐一近似计算各元件的功率损耗,求出各节点的注入和流出的功率, 从而得到电力网络的功率分布。

c. 求得始端功率后,再运用给定的始端电压和求得的始端功率由 始端向末端逐段推算电压降落。(这里不再重新计算功率损耗)
注意:第二步只计算功率分布,第三步只计算电压分布,因此,这 是一种近似计算方法,若要计算结果达到精度要求,可反复上列步 骤,形成一种迭代算法,直到精度满足要求为止,只是在迭代计算 中,第二步不再用额定电压,而用在上次计算中得到的各点电压近 似值进行计算。
8

ex :电 力 线 路 长 80k m, 额 定 电 压 110k V, 末 端 联 一 容 量 为 20MV .A、 变 比 为 110 38.5k V的

降 压 变 压 器 。 变 压 器压 低侧 负 荷 为 15 ? j1.25MV . A, 正 常 运 行 时 要 求 电 达 压36k V。 试 求

电 源 处 母 线 上 应 有 的压 电 和 功 率 。 计 算 时 ,1 ( )采用有名值,( 2) 采 用 标 幺 制 ,

S B ? 15MV . A、U B ? 110kV。 g1 ? 0,b1 ? 2.76? 10? 6 S km 。

线路采用旧标准 LGJ-120导 线 , 其 单 位 长 度 阻 、 抗导 纳 为 : r1 ? 0.27 ? km ,x1 ? 0.412? km ,

归算至 110k V侧 的 变 压 器 阻 抗 、 导 为 纳 :RT ? 4.93?,X T ? 63.5?,G T ? 4.95? 10? 6 S,

B T ? 49.5 ? 10? 6 S

9


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