閉式網(wǎng)絡(luò)潮流計(jì)算.ppt

1、1.復(fù)習(xí)：簡(jiǎn)述開(kāi)式網(wǎng)絡(luò)潮流計(jì)算的特點(diǎn)和步驟 引入：開(kāi)式網(wǎng)絡(luò)是電力系統(tǒng)中最簡(jiǎn)單的形式，為了提高供電可靠性，系統(tǒng)中大多數(shù)的電源與負(fù)荷通過(guò)線路連成環(huán)狀，或經(jīng)多個(gè)電源向負(fù)荷供電,閉式網(wǎng)中的潮流分析,一.什么是閉式網(wǎng)絡(luò)： 凡是能從兩個(gè)或兩個(gè)以上方向給負(fù)荷供電的電力網(wǎng)稱(chēng)為閉環(huán)網(wǎng)。 閉環(huán)網(wǎng)中的潮流分布與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、負(fù)荷、電源等均有關(guān)，較開(kāi)式網(wǎng)中的潮流分布要復(fù)雜的多。 閉式網(wǎng)絡(luò)中某一支路因事故或檢修斷開(kāi)后，網(wǎng)絡(luò)功率分布和電壓分布都要發(fā)生較大的變化，從而某些支路可能過(guò)負(fù)荷、某些節(jié)點(diǎn)電壓可能超出偏差允許范圍。因此，在實(shí)際系統(tǒng)中，閉式網(wǎng)絡(luò)不僅要進(jìn)行正常運(yùn)行方式的潮流分析，而且要進(jìn)行事故和檢修運(yùn)行方式的潮流計(jì)算。,兩

2、端電源供電網(wǎng)、環(huán)網(wǎng)、復(fù)雜網(wǎng)，統(tǒng)稱(chēng)為閉式網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于復(fù)雜的閉式網(wǎng)絡(luò)，需要先通過(guò)網(wǎng)絡(luò)變換將其簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)單閉式網(wǎng)絡(luò)，然后應(yīng)用簡(jiǎn)單閉式網(wǎng)的計(jì)算方法進(jìn)行功率分布和電壓分布的計(jì)算。因此，簡(jiǎn)單閉式網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算是閉式網(wǎng)絡(luò)潮流計(jì)算的基礎(chǔ)。,簡(jiǎn)單閉式網(wǎng)絡(luò)分兩端供電和環(huán)行網(wǎng)絡(luò)兩種基本形式。 環(huán)形網(wǎng)絡(luò)是最典型的電源電壓大小相等、相位相同的兩端供電網(wǎng)，只要在環(huán)形網(wǎng)的電網(wǎng)源點(diǎn)將網(wǎng)絡(luò)拆開(kāi)即可。因此，下面就以?xún)啥斯╇娋W(wǎng)絡(luò)推導(dǎo)其簡(jiǎn)單閉式網(wǎng)絡(luò)功率分布的一般計(jì)算公式 .,二. 簡(jiǎn)單閉式網(wǎng)絡(luò)功率分布計(jì)算,圖3.9 兩端供電網(wǎng)絡(luò)的等值電路,閉式網(wǎng)絡(luò)功率分布通常分兩步進(jìn)行。 第一步:先忽略各段上的功率損耗求近似的功率分布； 第二步: 利用

3、這個(gè)近似的功率分布，把閉式網(wǎng)解成兩個(gè)開(kāi)式網(wǎng)，逐段求出功率損耗，得到最終功率分布。,初步潮流分布,計(jì)算各節(jié)點(diǎn)電壓,如圖2.8所示為某兩端供電網(wǎng)絡(luò)的等值電路， 、 為變電站的運(yùn)算功率，不計(jì)功率損耗時(shí)，根據(jù)基爾霍夫第一定律可得,線路中總的電壓降落為兩端電源電壓之差，即,不計(jì)功率損耗時(shí)，各段電流可用網(wǎng)絡(luò)額定電壓來(lái)計(jì)算，故上式可寫(xiě)為,將式(2.19)代入，并整理可得,在圖(2.8)中令,則式(2.21)可寫(xiě)為,同理，可求出,再利用式(2.19)可求出 。,初步潮流分布,將式(2.22)、(2.23)加以推廣，對(duì)于兩端供電網(wǎng)絡(luò)中有n個(gè)運(yùn)算負(fù)荷的情況下，有,式中 、 由A電源和B電源送出的功率； 第i個(gè)負(fù)荷

4、點(diǎn)的運(yùn)算負(fù)荷； 第i個(gè)負(fù)荷點(diǎn)至B電源點(diǎn)的阻抗； 第i個(gè)負(fù)荷點(diǎn)至A電源點(diǎn)的阻抗。,式(2.24)為兩端供電網(wǎng)絡(luò)電源輸出功率的一般表達(dá)式。由式可見(jiàn)，電源輸出功率由兩部分組成: 第一部分與運(yùn)算功率和線路阻抗大小有關(guān)，稱(chēng)供載功率。供載功率的計(jì)算公式與靜力學(xué)中杠桿力矩平衡式相類(lèi)似，故又稱(chēng)力矩法公式。 第二部分與運(yùn)算功率無(wú)關(guān)，只與兩端電源電壓差和線路阻抗有關(guān)，實(shí)質(zhì)上是兩端電源電壓差產(chǎn)生的循環(huán)功率。如果兩端電源電壓差為零或是由一個(gè)電源供電的環(huán)行網(wǎng)絡(luò)，則循環(huán)功率為零。,閉式網(wǎng)絡(luò)功率的初步潮流分布計(jì)算完成后，找出網(wǎng)絡(luò)中的功率分點(diǎn)，在功率分點(diǎn)處將網(wǎng)絡(luò)拆開(kāi)，成為兩個(gè)開(kāi)式網(wǎng)絡(luò)，如圖2.9（b）所示，然后按開(kāi)式網(wǎng)絡(luò)的計(jì)

5、算方法，分別計(jì)算其功率損耗和電壓損耗，既可求得原始網(wǎng)絡(luò)的最終功率分布和節(jié)點(diǎn)電壓。,所謂功率分點(diǎn)是指在該節(jié)點(diǎn)處的功率是由兩個(gè)方向流入，在圖中用標(biāo)出。 在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的初步潮流分布計(jì)算時(shí)，所得結(jié)果可能出現(xiàn)有功功率分點(diǎn)和無(wú)功功率分點(diǎn)不是同一點(diǎn)的情況，這時(shí)，將有功功率分點(diǎn)用標(biāo)出，無(wú)功功率分點(diǎn)用標(biāo)出。 通常無(wú)功功率分點(diǎn)往往是網(wǎng)絡(luò)的電壓最低點(diǎn)，所以網(wǎng)絡(luò)一般都在無(wú)功功率分點(diǎn)處拆開(kāi)。,P1、P2同為正， 有功分點(diǎn) Q1、Q2同為正， 無(wú)功分點(diǎn),功率參考方向如圖：,在功率分點(diǎn)處將網(wǎng)絡(luò)解開(kāi)成兩個(gè)開(kāi)式電力網(wǎng)后,按照開(kāi)式網(wǎng)的潮流計(jì)算方法分別計(jì)算兩個(gè)開(kāi)式網(wǎng)的功率損耗和功率分布.在計(jì)算功率損耗時(shí),網(wǎng)絡(luò)中各點(diǎn)的未知電壓可暫用額

6、定電壓代替.功率分布計(jì)算完后,則可計(jì)算各節(jié)點(diǎn)電壓.,（3）閉式網(wǎng)絡(luò)功率分布的簡(jiǎn)化計(jì)算,從兩端電源輸出功率的公式可以看出，閉式網(wǎng)絡(luò)的功率分布計(jì)算是比較復(fù)雜的復(fù)數(shù)運(yùn)算，這種運(yùn)算在網(wǎng)絡(luò)為均一網(wǎng)時(shí)可以得到簡(jiǎn)化。 均一網(wǎng)是指各段線路的電抗和電阻的比值都相等的電力網(wǎng)絡(luò)。這時(shí)有,所以,于是式(2.24)中供載功率可寫(xiě)成,將有功與無(wú)功拆開(kāi)，從而寫(xiě)為,式中 第i個(gè)負(fù)荷點(diǎn)至B電源點(diǎn)的電阻； 第i個(gè)負(fù)荷點(diǎn)至A電源點(diǎn)的電阻。 以上結(jié)果說(shuō)明在均一網(wǎng)中，供載功率的有功功率和無(wú)功功率分布彼此無(wú)關(guān)，可以分別計(jì)算，這樣就避免了復(fù)雜的復(fù)數(shù)運(yùn)算。,如果均一電力網(wǎng)中，供電點(diǎn)的電壓相等、網(wǎng)絡(luò)中各段線路型號(hào)、截面積和幾何均距都相同，即各

7、段單位長(zhǎng)度阻抗相等，阻抗與長(zhǎng)度成正比。由此求供載功率的公式，可得到進(jìn)一步簡(jiǎn)化,式中 第個(gè)負(fù)荷點(diǎn)至B電源點(diǎn)的線路長(zhǎng)度（km）； 第個(gè)負(fù)荷點(diǎn)至A電源點(diǎn)的線路長(zhǎng)度（km）； A.B兩電源點(diǎn)之間的線路長(zhǎng)度（km）。,式(2.28)表明：均一網(wǎng)中的供載功率可用長(zhǎng)度代替阻抗進(jìn)行計(jì)算，且有功功率和無(wú)功功率的計(jì)算互不相關(guān)，可分開(kāi)進(jìn)行。實(shí)際電力系統(tǒng)中的均一網(wǎng)是很少的，但在110kV及以上的高壓電力網(wǎng)中，由于各條線路電抗基本相同，且為了運(yùn)行檢修方便，導(dǎo)線截面相差不超過(guò)23種規(guī)格，線間幾何均距也基本相等，因而稱(chēng)之為近似均一網(wǎng)?？捎檬?2.28)計(jì)算。,【例2.2】某110kV簡(jiǎn)單環(huán)網(wǎng)示于圖3.11中， ，試（1）計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的初步潮流分布；（2）找出網(wǎng)絡(luò)中電壓最低點(diǎn)并求其電壓值。,解：（1）根據(jù)式（3.27）計(jì)算功率分布,于是可得BC段線路功率的實(shí)際流向?yàn)?C到B ，,由此可知B點(diǎn)為網(wǎng)絡(luò)中的功率分點(diǎn)，B點(diǎn)電壓為全網(wǎng)最低。將網(wǎng)絡(luò)從B點(diǎn)拆開(kāi)，如圖2.11中所示為網(wǎng)絡(luò)初步潮流分布情況。,圖3.12 潮流的初步分布,15+j13MVA,（2）只需解算AB就可計(jì)算出B點(diǎn)電壓。,可得，AB段首端功率,計(jì)算B點(diǎn)電壓,作業(yè),習(xí)題2.8