第四章電力系統(tǒng)潮流計(jì)算.pptx

1、第四章 電力系統(tǒng)潮流計(jì)算1第四章 電力系統(tǒng)潮流計(jì)算電力網(wǎng)絡(luò)等值電路簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)潮流的分析方法電力系統(tǒng)潮流的計(jì)算機(jī)算法24.1.1 電壓等級(jí)用電設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)電壓：網(wǎng)絡(luò)額定電壓或用電設(shè)備額定電壓各國(guó)電力系統(tǒng)都規(guī)定一定數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)電壓指線電壓，而不是相電壓發(fā)電機(jī)額定電壓在同一電壓等級(jí)下，比網(wǎng)絡(luò)額定電壓高5%變壓器額定電壓在同一電壓等級(jí)下，一次側(cè)等于網(wǎng)絡(luò)額定電壓在同一電壓等級(jí)下，二次側(cè)比網(wǎng)絡(luò)額定電壓高10%34.1.1 電壓等級(jí) 電力網(wǎng)絡(luò)中的電壓分布44.1.2 標(biāo)幺值一.標(biāo)幺值的定義標(biāo)幺值是相對(duì)值，是某種物理量的有名值與所選定的與有名值同單位的基準(zhǔn)值之比，是一個(gè)無(wú)量綱的量 基準(zhǔn)值的選取阻抗、導(dǎo)納的基準(zhǔn)值

2、為每相阻抗、導(dǎo)納電壓、電流的基準(zhǔn)值為線電壓、線電流功率的基準(zhǔn)值為三相功率51、基本概念有名制：在電力系統(tǒng)計(jì)算時(shí)，采用有單位的阻抗、導(dǎo)納、電壓、電流和功率等進(jìn)行計(jì)算。標(biāo)幺制：在電力系統(tǒng)計(jì)算時(shí)，采用沒有單位的阻抗、導(dǎo)納、電壓、電流和功率等進(jìn)行計(jì)算。基準(zhǔn)值：對(duì)于相對(duì)值的相對(duì)基準(zhǔn)。三者之間的關(guān)系：4.1.2 標(biāo)幺值64）基本級(jí)：將參數(shù)和變量歸算至同一個(gè)電壓級(jí)。一般取網(wǎng)絡(luò)中最高電壓級(jí)為基本級(jí)。標(biāo)幺制的優(yōu)點(diǎn)：線電壓和相電壓的標(biāo)幺值數(shù)值相等，三相功率和單相功率的標(biāo)幺值數(shù)值相等。選擇基準(zhǔn)值的條件：基準(zhǔn)值的單位應(yīng)與有名值的單位相同各個(gè)物理量的基準(zhǔn)值之間即阻抗、導(dǎo)納、電壓、電流、功率的基準(zhǔn)值之間也應(yīng)符合電路的基本

3、關(guān)系4.1.2 標(biāo)幺值7功率的基準(zhǔn)值=100MVA 電壓的基準(zhǔn)值=參數(shù)和變量歸算的額定電壓5個(gè)基準(zhǔn)值中先選定SB和UB，然后根據(jù)電路基本關(guān)系求出每相阻抗、導(dǎo)納和線電流的基準(zhǔn)值4.1.2 標(biāo)幺值8（1）功率基準(zhǔn)值SB（2）電壓基準(zhǔn)值UB（一般取線電壓）（3）電流基準(zhǔn)值UB（一般取線電流）（4）阻抗基準(zhǔn)值ZB（5）導(dǎo)納基準(zhǔn)值YB2、各參數(shù)或變量標(biāo)幺值的計(jì)算4.1.2 標(biāo)幺值9用標(biāo)么值表示的公式在正序情況下，阻抗Z中電壓降落用有名值表示時(shí)在正序情況下，阻抗Z中電壓降落用標(biāo)幺值表示時(shí)4.1.2 標(biāo)幺值（6）標(biāo)幺值之間也應(yīng)符合電路的基本關(guān)系10標(biāo)么值表示公式，同理功率表達(dá)式接地導(dǎo)納中的功率：阻抗中的功率

4、損耗4.1.2 標(biāo)幺值11三相對(duì)稱系統(tǒng)中用有名值和用標(biāo)幺值表示公式對(duì)照表4.1.2 標(biāo)幺值名稱有名值標(biāo)幺值功率表達(dá)式阻抗壓降接地導(dǎo)納中的功率阻抗中的功率損耗12二、基準(zhǔn)值改變時(shí)標(biāo)么值的換算電力系統(tǒng)元件一般以標(biāo)么值或百分?jǐn)?shù)的形式給出，其基準(zhǔn)值為對(duì)應(yīng)元件本身的額容量SN和額定電壓UN。阻抗基準(zhǔn)值為阻抗有名值取容量和電壓的基準(zhǔn)值為SB和UB。4.1.2 標(biāo)幺值13其他量的標(biāo)么值換算將ZN*或YN*通過(guò)基準(zhǔn)值SN和UN先還原成有名值Z或Y，再求出以統(tǒng)一的SB和UB為基準(zhǔn)值時(shí)的標(biāo)幺值Z*或Y*4.1.2 標(biāo)幺值144.1.3 電力網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)幺值等值電路 由于變壓器的存在，多級(jí)電壓電力系統(tǒng)等值電路，各元件參

5、數(shù)、各節(jié)點(diǎn)電壓、各支路電流均要?dú)w算到某一電壓級(jí)，即基本級(jí)或基準(zhǔn)級(jí)1、單電壓等級(jí)電力網(wǎng)的標(biāo)么值等值電路 取相同的基準(zhǔn)容量SB和基準(zhǔn)電壓UB，原則上二者可是任何數(shù)值，一般取網(wǎng)絡(luò)額定電壓作為基準(zhǔn)電壓。152、多電壓等級(jí)電力網(wǎng)的標(biāo)么值等值電路a、有名值的電壓級(jí)歸算 對(duì)于多電壓級(jí)網(wǎng)絡(luò)，無(wú)論是標(biāo)么制還是有名制，都需將參數(shù)或變量歸算至同一電壓級(jí)基本級(jí)。b、采用標(biāo)幺值，有兩種歸算方法4.1.3 電力網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)幺值等值電路 16參數(shù)歸算法：將網(wǎng)絡(luò)各元件阻抗、導(dǎo)納以及網(wǎng)絡(luò)中各點(diǎn)電壓、電流的有名值都?xì)w算到基本級(jí)，然后除以與基本級(jí)相對(duì)應(yīng)的阻抗、導(dǎo)納、電壓和電流的基準(zhǔn)值。4.1.3 電力網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)幺值等值電路 17變比分子

6、為基本級(jí)一側(cè)的電壓，分母為待歸算級(jí)一側(cè)的電壓。220KV10KV35KV110KV500KV500KV242:52535:11110:38.5500:121T-4T-3T-2T-1多電壓級(jí)網(wǎng)絡(luò) 如需將10KV側(cè)的參數(shù)和變量歸算至500KV側(cè)，則變壓器T-1、T-2、T-3、的變比k1、k2、k3應(yīng)分別取35/11、110/38.5、500/1214.1.3 電力網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)幺值等值電路 18基本級(jí)歸算法： 將未經(jīng)歸算的各元件阻抗、導(dǎo)納以及網(wǎng)絡(luò)中各點(diǎn)電壓、電流的有名值除以由基本級(jí)歸算到這些量所在電壓級(jí)的阻抗、導(dǎo)納、電壓和電流的基準(zhǔn)值，實(shí)際操作中只需歸算基準(zhǔn)電壓，即將基準(zhǔn)電壓由基本級(jí)歸算到這些量所在電

7、壓級(jí)。4.1.3 電力網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)幺值等值電路 19變比分子為待歸算級(jí)一側(cè)的電壓，分母為基本級(jí)一側(cè)的電壓。220KV10KV35KV110KV500KV500KV242:52535:11110:38.5500:121T-4T-3T-2T-1多電壓級(jí)網(wǎng)絡(luò) 同樣取500KV側(cè)為基本級(jí)，則需將500KV側(cè)的基準(zhǔn)值歸算至其他電壓等級(jí)側(cè)，如10KV等級(jí)，則變壓器T-1、T-2、T-3、的變比k1、k2、k3應(yīng)分別取11/35、38.5/110、121/500缺點(diǎn)：因變壓器分接頭位置的改變，參數(shù)需重新計(jì)算4.1.3 電力網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)幺值等值電路 204.1.3 電力網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)幺值等值電路一、變壓器的形標(biāo)幺值等值電路

8、建立電力網(wǎng)絡(luò)標(biāo)幺值等值電路的關(guān)鍵是建立變壓器標(biāo)幺值等值電路帶理想變壓器的雙繞組變壓器等值電路理想變壓器：只反映變比關(guān)系而沒有勵(lì)磁電流且漏阻抗等于零的變壓器 將漏阻抗和勵(lì)磁導(dǎo)納歸算到1次側(cè) 通過(guò)理想變壓器，直接引入2次側(cè)的電壓和電流214.1.3 電力網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)幺值等值電路帶理想變壓器的三繞組變壓器等值電路將漏阻抗和勵(lì)磁導(dǎo)納歸算到3次側(cè) 通過(guò)理想變壓器，直接引入1次側(cè)與2次側(cè)的電壓和電流224.1.3 電力網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)幺值等值電路以理想變壓器為界，兩側(cè)各取所在的網(wǎng)絡(luò)電壓作為基準(zhǔn)電壓，將兩側(cè)的參數(shù)化為標(biāo)幺值雙繞組變壓器，理想變壓器左側(cè)參數(shù)的標(biāo)幺值理想變壓器右側(cè)參數(shù)的標(biāo)幺值234.1.3 電力網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)幺值

9、等值電路理想變壓器變比的標(biāo)幺值 即244.1.3 電力網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)幺值等值電路雙繞組變壓器的形標(biāo)幺值等值電路254.1.3 電力網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)幺值等值電路三繞組變壓器的形標(biāo)幺值等值電路264.1.3 電力網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)幺值等值電路二. 基于變壓器形等值電路的電力網(wǎng)標(biāo)幺值等值電路變壓器形等值電路中的參數(shù)與k有關(guān)，表明這種模型的確體現(xiàn)了變壓器改變電壓大小的功能。在多電壓等級(jí)電網(wǎng)中采用變壓器形等值由于不需要將不同電壓等級(jí)的參數(shù)和變量歸算至同一個(gè)電壓等級(jí)，為形成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的等值電路帶來(lái)了極大的方便27第四章 電力系統(tǒng)潮流計(jì)算電力網(wǎng)絡(luò)等值電路簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)潮流的分析方法電力系統(tǒng)潮流的計(jì)算機(jī)算法28基本要求： 加強(qiáng)對(duì)電力系統(tǒng)

10、運(yùn)行潮流的了解，培養(yǎng)計(jì)算能力。重點(diǎn)：（1）線路運(yùn)行相量圖的畫法；（2）電壓損耗、功率損耗有關(guān)的定義式；（3）輻射形網(wǎng)絡(luò)潮流計(jì)算29電力網(wǎng)絡(luò)特性計(jì)算所需的原始數(shù)據(jù)：用戶變電所的負(fù)荷功率及其容量電源的供電電壓和樞紐變電所的母線電壓繪制等值電路所需的各元件參數(shù)和相互之間的關(guān)聯(lián)、關(guān)系等等30電力系統(tǒng)潮流潮流是電力網(wǎng)絡(luò)中功率的分布情況潮流計(jì)算植根于電路的基本定律：KCL、KVL在電路中，將三個(gè)或三個(gè)以上元件的連接點(diǎn)稱為節(jié)點(diǎn)，連接兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的分支稱為支路，電力網(wǎng)絡(luò)分析沿用上述定義電路計(jì)算中通常給定各節(jié)點(diǎn)的注入電流，潮流計(jì)算給定各節(jié)點(diǎn)的注入功率節(jié)點(diǎn)注入功率與節(jié)點(diǎn)電壓呈非線性的關(guān)系，在數(shù)學(xué)上，潮流計(jì)算是求解非線性方程組潮流由電力系統(tǒng)的狀態(tài)確定，簡(jiǎn)單地說(shuō)，狀態(tài)就是各節(jié)點(diǎn)的電壓情況314.2.1 電力線路上的電壓降落和功率損耗線路采用型等值電路已知末端電壓和功率，求始端電壓和功率末端導(dǎo)納支路的功率阻抗支路的功率損耗324.2.1 電力線路上的電壓降落和功率損耗已知末端電壓，則始端電壓設(shè)末端電壓的相角為0度334.2.1 電力線路上的電壓降落和功率損耗線路兩端電壓幅值差主要由縱分量決定，