兩端供電網(wǎng)絡(luò)手工潮流分析

1、學(xué)號(hào)：1251401114電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析課 程 設(shè) 計(jì)（ 2012級(jí)本科 ）題 目： 兩端供電網(wǎng)絡(luò)手工潮流分析 系（部）院： 物理與機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 作者姓名： 孔德斌 指導(dǎo)教師： 劉永科 職稱： 副教授 完成日期： 2015 年 06 月 20 日河西學(xué)院本科生課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè) 計(jì) 題 目?jī)啥斯╇娋W(wǎng)絡(luò)手工潮流分析作 者 姓 名孔德斌學(xué)院、專業(yè)、年級(jí)物電學(xué)院電氣工程專業(yè)12級(jí)指導(dǎo)教師姓名、職稱劉永科 副教授任務(wù)下達(dá)日期2015年5月20日一、設(shè)計(jì)原始資料圖所示為兩端供電網(wǎng)絡(luò)，已知電源A點(diǎn)電壓為117KV，電源端B點(diǎn)電壓112KV。二、設(shè)計(jì)任務(wù)1.對(duì)給定網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行參數(shù)計(jì)

2、算。2.對(duì)給定網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行手工潮流計(jì)算。3.繪制網(wǎng)絡(luò)潮流分布圖。三、設(shè)計(jì)要求1.設(shè)計(jì)及計(jì)算說(shuō)明書(shū)（1）說(shuō)明書(shū)要求書(shū)寫整齊，條理分明，表達(dá)正確、語(yǔ)言正確。（2）計(jì)算書(shū)內(nèi)容：為各設(shè)計(jì)內(nèi)容最終成果、確定提供依據(jù)進(jìn)行的技術(shù)分析、論證和定量計(jì)算等。（3）計(jì)算書(shū)要求：計(jì)算無(wú)誤，分析論證過(guò)程簡(jiǎn)單明了，各設(shè)計(jì)內(nèi)容列表匯總。2.圖紙（1）繪制分析所需的必要圖紙 （2）圖紙要求：用標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)繪制，布置均勻，設(shè)備符號(hào)大小合適，清晰美觀。四、論文(設(shè)計(jì))進(jìn)度安排階段論文（設(shè)計(jì)）各階段名稱起止日期1熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)、設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)背景資料5.205.252查閱有關(guān)資料5.265.273閱讀設(shè)計(jì)要求必讀的參考資料5.285.29

3、4書(shū)寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)5.306.155小組答辯質(zhì)疑6.216.226上交設(shè)計(jì)成果6.30五、需收集和閱讀的資料及參考文獻(xiàn)（指導(dǎo)教師指定）1: 陳珩.電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析（第三版）M，北京，中國(guó)電力出版社，20072：何仰贊，溫增銀.電力系統(tǒng)分析第三版M，武漢,華中科技大學(xué)出版社，20023：陳悅.電氣工程畢業(yè)設(shè)計(jì)指南電力系統(tǒng)分冊(cè)M，北京，中國(guó)水利水電出版社，2008教研室意見(jiàn) 負(fù)責(zé)人簽名： 年 月 日 摘要 潮流計(jì)算是在給定電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、參數(shù)和決定系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的邊界條件的情況下確定系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)的一種基本方法,是電力系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)營(yíng)中不可缺少的一個(gè)重要組成部分。可以說(shuō),它是電力系統(tǒng)分析中最基本、

4、最重要的計(jì)算,是系統(tǒng)安全、 經(jīng)濟(jì)分析和實(shí)時(shí)控制與調(diào)度的基礎(chǔ)。常規(guī)潮流計(jì)算的任務(wù)是根據(jù)給定的運(yùn)行條件和網(wǎng)路結(jié)構(gòu)確定整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，如各母線上的電壓（幅值及相角）、網(wǎng)絡(luò)中的功率分布以及功率損耗等。潮流計(jì)算的結(jié)果是電力系統(tǒng)穩(wěn)定計(jì)算和故障分析的基礎(chǔ)。在電力系統(tǒng)運(yùn)行方式和規(guī)劃方案的研究中，都需要進(jìn)行潮流計(jì)算以比較運(yùn)行方式或規(guī)劃供電方案的可行性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，為了實(shí)時(shí)監(jiān)控電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，也需要進(jìn)行大量而快速的潮流計(jì)算。因此，潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛、最基本和最重要的一種電氣運(yùn)算。在系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)和安排系統(tǒng)的運(yùn)行方式時(shí)，采用離線潮流計(jì)算；在電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控中，則采用在線潮流計(jì)算

5、。是電力系統(tǒng)研究人員長(zhǎng)期研究的一個(gè)課題。它既是對(duì)電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)和運(yùn)行方式的合理性、 可靠性及經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行定量分析的依據(jù) ， 又是電力系統(tǒng)靜態(tài)和暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算的基礎(chǔ)。目 錄目 錄1一、電力系統(tǒng)潮流計(jì)算2二、潮流計(jì)算的意義2三、兩端供電網(wǎng)絡(luò)的近似功率分布計(jì)算3四、兩端供電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)任務(wù)5五、詳細(xì)解法51、對(duì)給定網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行參數(shù)計(jì)算5（1）線路L15（2）線路L26（3）線路L36（4）變壓器T17（5）變壓器T27電力網(wǎng)絡(luò)的等值電路圖82、計(jì)算運(yùn)算負(fù)荷8（1）計(jì)算2點(diǎn)的運(yùn)算負(fù)荷8（2）計(jì)算3點(diǎn)的運(yùn)算負(fù)荷9（3）電力網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)化等值電路93、計(jì)算近似功率分布9（1）計(jì)算初步功率分布9（2）計(jì)算循環(huán)功率10（

6、3）計(jì)算各線段的功率損耗104、計(jì)算功率分布和電壓分布11（1）左側(cè)電網(wǎng)11 a、計(jì)算功率分布11 b、計(jì)算電壓分布11（2）右側(cè)電網(wǎng)12 a、計(jì)算功率分布12 b、計(jì)算電壓分布125、計(jì)算變電所低壓母線電壓（根據(jù)電力網(wǎng)絡(luò)的等值電路圖）12（1）變電所12（2）變電所13電力網(wǎng)絡(luò)的潮流分布圖13六、需收集和閱讀的資料及參考文獻(xiàn)14七、總結(jié)14八、附錄（手工潮流計(jì)算說(shuō)明書(shū)及其手繪圖紙）1514一、電力系統(tǒng)潮流計(jì)算電力系統(tǒng)潮流計(jì)算是研究電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行情況的一種基本電氣計(jì)算。它的任務(wù)是根據(jù)給定的運(yùn)行條件和網(wǎng)路結(jié)構(gòu)確定整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，如各母線上的電壓（幅值及相角）、網(wǎng)絡(luò)中的功率分布以及功率損耗等

7、。電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的結(jié)果是電力系統(tǒng)穩(wěn)定計(jì)算和故障分析的基礎(chǔ)。二、潮流計(jì)算的意義(1)在電網(wǎng)規(guī)劃階段,通過(guò)潮流計(jì)算,合理規(guī)劃電源容量及接入點(diǎn),合理規(guī)劃網(wǎng)架,選擇無(wú)功補(bǔ)償方案,滿足規(guī)劃水平的大、小方式下潮流交換控制、調(diào)峰、調(diào)相、調(diào)壓的要求。(2)在編制年運(yùn)行方式時(shí),在預(yù)計(jì)負(fù)荷增長(zhǎng)及新設(shè)備投運(yùn)基礎(chǔ)上,選擇典型方式進(jìn)行潮流計(jì)算,發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)中薄弱環(huán)節(jié),供調(diào)度員日常調(diào)度控制參考,并對(duì)規(guī)劃、基建部門提出改進(jìn)網(wǎng)架結(jié)構(gòu),加快基建進(jìn)度的建議。(3)正常檢修及特殊運(yùn)行方式下的潮流計(jì)算,用于日運(yùn)行方式的編制,指導(dǎo)發(fā)電廠開(kāi)機(jī)方式,有功、無(wú)功調(diào)整方案及負(fù)荷調(diào)整方案,滿足線路、變壓器熱穩(wěn)定要求及電壓質(zhì)量要求。(4)預(yù)想事故、

8、設(shè)備退出運(yùn)行對(duì)靜態(tài)安全的影析及作出預(yù)想的運(yùn)行方式調(diào)整方案?？偨Y(jié)為在電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和規(guī)劃方案的研究中，都需要進(jìn)行潮流計(jì)算以比較運(yùn)行方式或規(guī)劃供電方案的可行性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，為了實(shí)時(shí)監(jiān)控電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，也需要進(jìn)行大量而快速的潮流計(jì)算。因此，潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛、最基本和最重要的一種電氣運(yùn)算。在系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)和安排系統(tǒng)的運(yùn)行方式時(shí)，采用離線潮流計(jì)算；在電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控中，則采用在線潮流計(jì)算。三、兩端供電網(wǎng)絡(luò)的近似功率分布計(jì)算將最簡(jiǎn)單的兩端供電網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化，得到兩端供電網(wǎng)的等值電路如圖。其兩端電壓大小不等、相位不同， 。 兩端供電網(wǎng)的等值電路由于兩端電壓，它們之間存在相量差

9、 ，就使得由節(jié)點(diǎn)1到節(jié)點(diǎn)4產(chǎn)生了一個(gè)循環(huán)功率，以表示循環(huán)功率 兩端供電網(wǎng)絡(luò)中，各線路中流過(guò)的功率可以看作是兩個(gè)功率分量的疊加。其一為兩端電壓相等時(shí)的環(huán)式網(wǎng)絡(luò)的近似功率；另一為循環(huán)功率（注意循環(huán)功率的方向與的取向有關(guān)）。兩端供電網(wǎng)絡(luò)的近似功率分布： 由此可見(jiàn)，區(qū)域性開(kāi)式網(wǎng)絡(luò)與區(qū)域性閉式網(wǎng)絡(luò)在計(jì)算上的不同點(diǎn)就在于功率分布的計(jì)算，后者的功率分布是分兩步完成的。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)各線段的R/X值相等時(shí)，稱之為均一網(wǎng)絡(luò)。這類網(wǎng)絡(luò)在不計(jì)功率損耗影響時(shí)，自然功率分布的有功分量和無(wú)功分量是互不影響的。這時(shí)，他們是按電阻或電抗分布的，即： 將式中的電阻換為相應(yīng)的電抗也是正確的，特別是全網(wǎng)導(dǎo)線截面相同時(shí)，功率的自然分布按長(zhǎng)度

10、分布，即： 應(yīng)該注意：環(huán)流高鼓功率的計(jì)算與網(wǎng)絡(luò)是否均一無(wú)關(guān)?？梢宰C明：在閉式電力網(wǎng)絡(luò)中，欲使有功功率損耗最小，應(yīng)使功率分布按電阻分布，即： 由此可見(jiàn)：均一網(wǎng)絡(luò)功率的自然分布也就是有功損耗最小時(shí)的分布。因此，在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使網(wǎng)絡(luò)接近均一。對(duì)于非均一網(wǎng)絡(luò)，要達(dá)此目的，必須采用一定的措施。四、兩端供電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)任務(wù)已知：兩端供電網(wǎng)絡(luò)如圖所示。已知電源A點(diǎn)電壓117KV，電源端B點(diǎn)電壓112KV，計(jì)算網(wǎng)絡(luò)功率分布和電壓分布。查表得：五、詳細(xì)解法1、對(duì)給定網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行參數(shù)計(jì)算選取110kv作為電壓的基本級(jí)，計(jì)算網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，并畫出等值電路。（1）線路L1 (查表得LGJ120型線路的直徑15.2mm)

11、 即： 線路導(dǎo)納上的功率損耗 （2）線路L2 (查表得LGJ95型線路的直徑為13.8mm) 即： 線路導(dǎo)納上的功率損耗： （3）線路L3 （查表得LGJ95型線路的直徑為13.8mm) 即： 線路導(dǎo)納上的功率損耗 （4）變壓器T1 并聯(lián)參數(shù)： 變壓器導(dǎo)納支路的功率損耗（5）變壓器T2 變壓器導(dǎo)納支路的功率損耗：電力網(wǎng)絡(luò)的等值電路圖（如下所示）圖12、計(jì)算運(yùn)算負(fù)荷（1）計(jì)算2點(diǎn)的運(yùn)算負(fù)荷（2）計(jì)算3點(diǎn)的運(yùn)算負(fù)荷（3）電力網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)化等值電路如圖2-3： 圖2-33、計(jì)算近似功率分布（1）計(jì)算初步功率分布根據(jù)電力網(wǎng)絡(luò)的等值電路圖，以兩端供電網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算方法計(jì)算功率分布校核： 可見(jiàn)計(jì)算無(wú)誤（2）計(jì)算循

12、環(huán)功率（3）計(jì)算各線段的功率損耗由近似功率分布計(jì)算可見(jiàn)： 有功功率從節(jié)點(diǎn)3流向節(jié)點(diǎn)2，所以有功功率的分布為2節(jié)點(diǎn)； 無(wú)功功率從節(jié)點(diǎn)2流向節(jié)點(diǎn)3，因此在電壓最低點(diǎn)將電網(wǎng)拆分為兩個(gè)：圖3-34、計(jì)算功率分布和電壓分布（1）左側(cè)電網(wǎng) 已知：首端電壓，末端功率 a、計(jì)算功率分布 b、計(jì)算電壓分布（2）右側(cè)電網(wǎng) 已知：始端電壓 a、計(jì)算功率分布 b、計(jì)算電壓分布 5、計(jì)算變電所低壓母線電壓（根據(jù)電力網(wǎng)絡(luò)的等值電路圖）（1）變電所： （2）變電所： 電力網(wǎng)絡(luò)的潮流分布圖：圖5六、需收集和閱讀的資料及參考文獻(xiàn)1: 陳珩.電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析（第三版）M，北京，中國(guó)電力出版社，20072：何仰贊，溫增銀.電力系統(tǒng)分析第三版M，武漢,華中科技大學(xué)出版社，20023：陳悅.電氣工程畢業(yè)設(shè)計(jì)指南電力系統(tǒng)分冊(cè)M，北京，中國(guó)水利水電出版社，2008七、總結(jié)潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)分析中的一種最基本的計(jì)算，他的任務(wù)是對(duì)給定的運(yùn)行條件確定系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，如各母線上的電壓（幅值及其相角）、網(wǎng)絡(luò)中的功率分布及功率損耗等。潮流計(jì)算的已知條件通常是電源點(diǎn)的電壓和電荷點(diǎn)的功率，待求的是電源點(diǎn)以外的各節(jié)點(diǎn)電壓和功率分布?？梢圆捎弥鸩奖平姆椒ǎ瑢⒚恳惠喌挠?jì)算分為兩個(gè)步驟進(jìn)行：第一步，從負(fù)荷點(diǎn)開(kāi)始，逆著功率傳送的方向，計(jì)算各支路的功率損耗和功率分布；第二步，從電源點(diǎn)開(kāi)始，順著功率傳送