電力系統(tǒng)動態(tài)模擬的基本原理與方法課件

1、電力系統(tǒng)動態(tài)模擬的基本原理與方法電力系統(tǒng)基礎李欣然2006年2月第1頁，共39頁。第五章 電力網(wǎng)絡的功率和電壓分布計算第2頁，共39頁。第五章 電力網(wǎng)絡的功率和電壓分布計算第3頁，共39頁。第五章 電力網(wǎng)絡的功率和電壓分布計算第4頁，共39頁。第五章 電力網(wǎng)絡的功率和電壓分布計算5.1 網(wǎng)絡元件的電壓降落和功率損耗5.1.1 線路電壓降落、電壓損耗、電壓偏移(2) 電壓降落已知首端電壓和功率，求末端電壓 電壓降落： 設 第5頁，共39頁。第五章 電力網(wǎng)絡的功率和電壓分布計算5.1 網(wǎng)絡元件的電壓降落和功率損耗5.1.1 線路電壓降落、電壓損耗、電壓偏移(3) 電壓損耗、電壓偏移與電壓調整 電壓

2、損耗： 電壓損耗=V1-V2第6頁，共39頁。第五章 電力網(wǎng)絡的功率和電壓分布計算5.1 網(wǎng)絡元件的電壓降落和功率損耗5.1.1 線路電壓降落、電壓損耗、電壓偏移(4) 功率傳輸與電壓幅值及相位的關系： 第7頁，共39頁。第五章 電力網(wǎng)絡的功率和電壓分布計算5.1 網(wǎng)絡元件的電壓降落和功率損耗5.1.2 線路的功率損耗(1) 線路導納功率損耗第8頁，共39頁。第五章 電力網(wǎng)絡的功率和電壓分布計算5.1 網(wǎng)絡元件的電壓降落和功率損耗5.1.2 線路的功率損耗(2) 線路阻抗功率損耗第9頁，共39頁。第五章 電力網(wǎng)絡的功率和電壓分布計算5.1 網(wǎng)絡元件的電壓降落和功率損耗5.1.2 線路的功率損耗

3、(3) 線路功率損耗計算與特性的注意點： a) 同一點的 S、V：阻抗支路首(入)端 或 末(出) 端：S1 S1；S2 S2 b) 特點：第10頁，共39頁。第五章 電力網(wǎng)絡的功率和電壓分布計算5.1 網(wǎng)絡元件的電壓降落和功率損耗5.1.2 線路的功率損耗(4) 輸電線路 的 輸電效率第11頁，共39頁。第五章 電力網(wǎng)絡的功率和電壓分布計算5.1 網(wǎng)絡元件的電壓降落和功率損耗5.1.2 線路的功率損耗(5) 線路首、末端的功率與電壓平衡關系第12頁，共39頁。第五章 電力網(wǎng)絡的功率和電壓分布計算5.1 網(wǎng)絡元件的電壓降落和功率損耗5.1.2 線路的功率損耗(5) 線路首、末端的功率與電壓平衡

4、關系第13頁，共39頁。第五章 電力網(wǎng)絡的功率和電壓分布計算5.1 網(wǎng)絡元件的電壓降落和功率損耗5.1.3 變壓器 的 電壓降落 與 功率損耗(1) 變壓器的電壓降落：計算原理與方法 同于 線路電壓降落計算(2) 變壓器的功率損耗： 第14頁，共39頁。第五章 電力網(wǎng)絡的功率和電壓分布計算5.1 網(wǎng)絡元件的電壓降落和功率損耗5.1.3 變壓器 的 電壓降落 與 功率損耗(2) 變壓器的功率損耗： 導納損耗勵磁損耗： 第15頁，共39頁。第五章 電力網(wǎng)絡的功率和電壓分布計算5.1 網(wǎng)絡元件的電壓降落和功率損耗5.1.3 變壓器 的 電壓降落 與 功率損耗(3) 應用注意： SyT 位于一次側；V

5、1(or V2) 為歸算后的電壓(線電壓kV)； 負荷功率或額定容量： MVA；變壓器損耗：kW; 近似計算時，令V1 V2 VN 變壓器無功損耗(負載、空載)為 感性無功負荷； ST(SyT +SzT)在系統(tǒng)功率損耗中 比重大，尤其QT 提高運行電壓是降低變壓器損耗的重要技術措施（SzT） 功率、電壓平衡關系：第16頁，共39頁。第五章 電力網(wǎng)絡的功率和電壓分布計算5.1 網(wǎng)絡元件的電壓降落和功率損耗5.1.4 發(fā)電廠、變電所的等值功率(計算網(wǎng)絡的簡化)(1) 發(fā)電廠的等值電源功率：第17頁，共39頁。第五章 電力網(wǎng)絡的功率和電壓分布計算5.1 網(wǎng)絡元件的電壓降落和功率損耗5.1.4 發(fā)電廠

6、、變電所的等值功率(計算網(wǎng)絡的簡化)(2) 變電所的等值負荷功率：第18頁，共39頁。第五章 電力網(wǎng)絡的功率和電壓分布計算5.2 開式網(wǎng)的潮流分布計算概述：開式網(wǎng) 無備用結線；雙回放射式、雙回干線式 特點 功率單一流向；首末，V依次，V相位依次滯后 原理 I=0S=0 方法 首末（或 末首）dV、S交替計算，逐段推算 假設 各負荷點的負荷為等值負荷功率 計算網(wǎng)絡簡化：第19頁，共39頁。第五章 電力網(wǎng)絡的功率和電壓分布計算5.2 開式網(wǎng)的潮流分布計算5.2.1 已知末端電壓和各負荷功率的潮流計算(1) 計算過程第20頁，共39頁。5.2 開式網(wǎng)的潮流分布計算5.2.1 已知末端電壓和各負荷功率

7、的潮流計算(2) 應用注意當要求精確計算: 以VN近似計算變壓器損耗， + 負荷功率，求得各變電站等值負荷功率； 每一節(jié)點，求得電壓后再計算線路充電功率，進而求阻抗支路末端功率第五章 電力網(wǎng)絡的功率和電壓分布計算第21頁，共39頁。5.2 開式網(wǎng)的潮流分布計算5.2.2 已知首端電壓、功率和各中間負荷點功率的潮流計算 鏈-5-1-開式網(wǎng).ppt 計算過程： 小結：第五章 電力網(wǎng)絡的功率和電壓分布計算第22頁，共39頁。 5.2 開式網(wǎng)的潮流分布計算5.2.3 已知首端電壓 和 各負荷功率的潮流計算 計算網(wǎng)絡： 計算條件： 給定首端電壓、各負荷功率 計算方法： (1) 精度要求較高反復推算法 (

8、2) 精度要求不高近似計算法第五章 電力網(wǎng)絡的功率和電壓分布計算第23頁，共39頁。(2) 特點、已知條件、潮流計算內(nèi)容與方法 5.2 開式網(wǎng)的潮流分布計算5.2.4 開式配電網(wǎng)的簡化潮流計算 (1) 35kV及以下開式配電網(wǎng)結構第24頁，共39頁。 5.2 開式網(wǎng)的潮流分布計算5.2.4 開式配電網(wǎng)的簡化潮流計算 (3) 計算公式小結第25頁，共39頁。5.2 開式網(wǎng)的潮流分布計算5.2.5 多級電壓開式網(wǎng)潮流計算(1) 統(tǒng)一等值網(wǎng)絡推算法：基本思路：各元件用相應等值電路模型Line：；T： 然后按統(tǒng)一等值網(wǎng)絡推算步驟： 制訂等值網(wǎng)絡，選定基本級，元件參數(shù)歸算 a) 參數(shù)歸算時，視要求： b

9、) 通常選定網(wǎng)絡中最高電壓等級作為基本級 按給定條件進行潮流計算通常已知 各節(jié)點電壓歸算回相應電壓等級（功率不要歸算?。?第26頁，共39頁。5.2 開式網(wǎng)的潮流分布計算5.2.5 多級電壓開式網(wǎng)潮流計算(2) 變壓器等值推算法：基本思路：變壓器模型；各元件用其相應電壓等級用實際參數(shù)步驟： 制訂計算網(wǎng)絡 各元件參數(shù)用實際值，不要歸算； 變壓器ZT用模型； ZT 值 對應高壓側（“k”側）；YT與線路對地導納一并處理。 逐段推算法求功率與電壓分布注意：T 的模型阻抗支路中含k 電壓分布即對應實際電壓等級，無需歸算； T 可用 ZT 串理想變壓器等值，經(jīng)過理想變壓器，須Vk (or 1/ k) 第

10、27頁，共39頁。5.3 閉式網(wǎng)的潮流分布計算類型：環(huán)網(wǎng)，兩（多）端供電網(wǎng)特點：功率流向不單一方法：不計損耗，求全網(wǎng)初步功率分布； 拆分為2個開式網(wǎng)求最終潮流分布內(nèi)容： 5.3.1 簡單閉式網(wǎng)的初步功率分布計算簡單兩端供電網(wǎng)的初步功率分布計算簡單環(huán)網(wǎng)的初步功率分布計算均一環(huán)網(wǎng)的初步功率分布計算5.3.2 簡單閉式網(wǎng)的最終潮流分布計算第28頁，共39頁。5.3 閉式網(wǎng)的潮流分布計算5.3.1 閉式網(wǎng)的初步功率分布計算(1) 兩端供電網(wǎng)的初步功率分布計算 基本關系推導： 假設：不計dV、 SZ，令VVN 各支路首、末功率相等 稱為“初步功率分布” 第29頁，共39頁。5.3 閉式網(wǎng)的潮流分布計算5

11、.3.1 閉式網(wǎng)的初步功率分布計算(1) 兩端供電網(wǎng)的初步功率分布計算第30頁，共39頁。5.3 閉式網(wǎng)的潮流分布計算5.3.1 閉式網(wǎng)的初步功率分布計算第31頁，共39頁。5.3 閉式網(wǎng)的潮流分布計算第32頁，共39頁。5.3 閉式網(wǎng)的潮流分布計算第33頁，共39頁。5.4 多電壓等級環(huán)網(wǎng)的功率分布5.4.1 兩臺變壓器并聯(lián)運行的功率分布第34頁，共39頁。5.4 多電壓等級環(huán)網(wǎng)的功率分布5.4.1 兩臺變壓器并聯(lián)運行的功率分布(3) 結論：第35頁，共39頁。5.4 多電壓等級環(huán)網(wǎng)的功率分布5.4.2 多電壓等級電磁環(huán)網(wǎng)的功率分布 第36頁，共39頁。5.4 多電壓等級環(huán)網(wǎng)的功率分布5.4.2 多電壓等級電磁環(huán)網(wǎng)的功率分布(3) 注意：第37頁，共39頁。5.4 多電壓等級環(huán)網(wǎng)的功率分布5.4.2 多電壓等級電磁環(huán)網(wǎng)的功率分布(4) 電磁環(huán)網(wǎng)的功率分布計算方法： 選定基本級，元件參數(shù)歸算；負荷點的負荷功率簡化等值為變電站高壓母線的運算負荷。 適當位置（電源母線）拆開環(huán)網(wǎng)等效的、兩側電源電壓相等的、兩端網(wǎng)，并計算其 k=1(匹配)時的 初步功率分布(Sz k(0)。 定義繞行方向，