電力系統(tǒng)分析下冊課件第十一章

1、第11章電力系統(tǒng)潮流計算手算第11章 電力系統(tǒng)潮流計手算如何計算電力系統(tǒng)的潮流?傳統(tǒng)方法手算 (11-1,11-2)計算機計算(11-3,11-4,11-5)電力系統(tǒng)潮流計算：在給定的穩(wěn)態(tài)運行條件下確定電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)（包括母線電壓相量，網(wǎng)絡(luò)中的功率分布和功率損耗）第11章 電力系統(tǒng)潮流計手算11.1 開式網(wǎng)的潮流計算第1步: 做簡化的等值電路及其相應(yīng)的運算負(fù)荷或運算功率第11章 電力系統(tǒng)潮流計手算11.1 開式網(wǎng)的潮流計算 S PI0 % S用額定電壓計算運算負(fù)荷或T00jN100運算功率 S P2)TZkN第1步: 做簡化的等值電路及其相應(yīng)的運算負(fù)荷或運算功率第11章 電力系統(tǒng)潮流計手算

2、11.1 開式網(wǎng)的潮流計算兩類過程簡單輻射形網(wǎng)絡(luò)的潮流計算有兩類基本過程。過程1: 已知同一端的功率和電壓，求另一端功率和電壓；過程2: 已知始端電壓、末端功率，求始端功率、末端電壓（以此居多）；或已知末端電壓、始端功率，求末端功率、始端電壓。第2步: 在簡化的等值電選用兩類過程之一進行潮流計算第11章 電力系統(tǒng)潮流計手算11.1 開式網(wǎng)的潮流計算過程1：總結(jié)為從已知功率、電壓端，用第十章中適當(dāng)?shù)墓烬R頭并進逐段求解功率和電壓。1234 V4 (已知)1求功率求功率求功率S4(已知)計算終點求電壓求電壓求電壓計算起點圖：已知同一點電壓和功率求輻射形網(wǎng)絡(luò)潮流兩類過程簡單輻射形網(wǎng)絡(luò)的潮流計算有兩類

3、基本過程。過程1: 已知同一端的功率和電壓，求另一端功率和電壓；過程2: 已知始端電壓、末端功率，求始端功率、末端電壓（以此居多）；或已知末端電壓、始端功率，求末端功率、始端電壓。第2步: 在簡化的等值電選用兩類過程之一進行潮流計算第11章 電力系統(tǒng)潮流計手算11.1 開式網(wǎng)的潮流計算過程2： 總結(jié)為“一來、二去”共兩步，一來即：設(shè)所有未知電壓節(jié)點的電壓為線路額定電壓，用第十章中適當(dāng)?shù)墓綇囊阎β识碎_始逐段求功率，直到推得已知電壓點的功率；二去即：從已知電壓點開始，用推得的功率和已知電壓點的電壓，選用第十章中適當(dāng)?shù)墓?，往回逐段向未知電壓點求電壓。1234V1 (已知)S4(已知)求功率求功

4、率求功率計算起點求電壓求電壓求電壓計算終點圖： 已知一點電壓、另一點功率求輻射形網(wǎng)絡(luò)潮流兩類過程簡單輻射形網(wǎng)絡(luò)的潮流計算有兩類基本過程。過程1: 已知同一端的功率和電壓，求另一端功率和電壓；過程2: 已知始端電壓、末端功率，求始端功率、末端電壓（以此居多）；或已知末端電壓、始端功率，求末端功率、始端電壓。第2步: 在簡化的等值電選用兩類過程之一進行潮流計算第11章 電力系統(tǒng)潮流計手算開式網(wǎng)的潮流計算閉式網(wǎng)的潮流計算第11章 電力系統(tǒng)潮流計手算11.2 閉式網(wǎng)的潮流計算bSLDb B Ac環(huán)網(wǎng)兩端供電網(wǎng)第11章 電力系統(tǒng)潮流計手算11.2 閉式網(wǎng)的潮流計算BBjQB3第1步: 做簡化的等值電路及

5、其相應(yīng)的運算負(fù)荷或運算功率第11章 電力系統(tǒng)潮流計手算11.2 閉式網(wǎng)的潮流計算b12Za1Z12Zb2aSa1S12Sb2S1S2 (Z12 Zb2 ) S1Zb2(V a V b )VNS2Sa1Z a1 Z12 Zb 2Z a1 Z12 Zb2 Z a1 S1 (Z a1 Z12 )S2(V a V b )VNSb 2Z a1 Z12 Zb2Z a1 Z12 Z b2第2步:忽略功率損耗，計算初步功率分布第11章 電力系統(tǒng)潮流計手算11.2 閉式網(wǎng)的潮流計算b12Za1Z12Zb2aIa1Ib 2I12I1I2Ib2V a V bI a1 I 12 Za1 I1Ia1 Z12I12 Zb

6、2I2Zb 2 ) I 1 Zb2(V a V b ) (Z12I a1I 12 I b2 IZa1 Z12Zb2 Z12 Zb2Za12I 1 (Za1 Z12 ) I2(V a V b )Za1I b2 Z12Zb2 Z12 Zb2Za1Za1第2步:忽略功率損耗，計算初步功率分布第11章 電力系統(tǒng)潮流計手算11.2 閉式網(wǎng)的潮流計算b12Za1Z12Zb2aSa1S12Sb2S1S2(V a V b )VN (Z12 Zb2 ) S1Zb2S2Sa1Z a1 Z12 Zb 2Z a1 Z12 Zb2 Z a1 S1 (Z a1 Z12 )S2(V a V b )VNSb 2Z a1 Z1

7、2 Zb2Z a1 Z12 Zb2第2步:忽略功率損耗，計算初步功率分布第11章 電力系統(tǒng)潮流計手算11.2 閉式網(wǎng)的潮流計算b12Za1Z12Zb2aSa1S12Sb2SS12 (Z12 Z b2 ) S1Z b2(V a V b )VNS2 SSSa1a1,LDcirZ a1 Z12 Z b2Z a1 Z12 Z b2 Z a1 S1 (Z a1 Z 12 )S 2(V a V b )VN SSSb 2b2,LDcirZ a1 Z 12 Zb 2Z a1 Z12 Zb2即 初步功率分布 =基本功率分布 循環(huán)功率第2步:忽略功率損耗，計算初步功率分布（即不計損耗時的功率分布）第11章 電力系

8、統(tǒng)潮流計手算11.2 閉式網(wǎng)的潮流計算b12Za1Z12Zb2aSa1S12Sb2S1S2 (Z12 Z b2 ) S1Z b2(V a V b )VNS2 SSSa1a1,LDcirZ a1 Z12 Z b2Z a1 Z12 Z b2 Z a1 S1 (Z a1 Z 12 )S 2(V a V b )VN SSSb 2b2,LDcirZ a1 Z 12 Zb 2Z a1 Z12 Zb2即 初步功率分布 =基本功率分布 循環(huán)功率基本功率分布與負(fù)荷分布和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有關(guān)，與電源電壓無關(guān)。第11章 電力系統(tǒng)潮流計手算11.2 閉式網(wǎng)的潮流計算b12Za1Z12Zb2aSa1S12Sb2S1S2 (Z1

9、2 Z b2 ) S1Z b2(V a V b )VNS2 SSSa1a1,LDcirZ a1 Z12 Z b2Z a1 Z12 Z b2 Z a1 S1 (Z a1 Z 12 )S 2(V a V b )VN SSSb 2b2,LDcirZ a1 Z 12 Zb 2Z a1 Z12 Zb2即 初步功率分布 =基本功率分布 循環(huán)功率循環(huán)功率與電源電壓有關(guān)，與負(fù)荷分布無關(guān)第11章 電力系統(tǒng)潮流計手算11.2 閉式網(wǎng)的潮流計算b12Za1Z12Zb2aSa1S12Sb2S1S2 (l12 lb2 ) S1lb 2 S2(V a V b )VN SSSa1a1,LDcirl l lZ a1 Z12

10、Zb 2a112b 2 (la1 l12 )S 2(V a V b )VN la1 S1 SSSb 2b 2,LDcirl l lZ a1 Z 12 Zb2a112b 2均一網(wǎng)時，基本功率分布計算可簡化第11章 電力系統(tǒng)潮流計手算11.2 閉式網(wǎng)的潮流計算“”or “”2b1Za1Z12Zb2aSa1=5+j5S12=2+j2S1=3+j3Sb2=4+j4S2=6+j6 (Z12 Z b2 ) S1Z b2(V a V b )VNS2 SSSa1a1,LDcirZ a1 Z12 Z b2Z a1 Z12 Z b2 Z a1 S1 (Z a1 Z 12 )S 2(V a V b )VN SSSb

11、 2b2,LDcirZ a1 Z 12 Zb2Z a1 Z12 Zb2第3步：根據(jù)初步功率分布，找功率分點，并用 “”或“”加以標(biāo)記。第11章 電力系統(tǒng)潮流計手算11.2 閉式網(wǎng)的潮流計算“”or “”2b1Za1Z12Zb2aSa1=5+j5S12=2+j2S1=3+j3Sb2=4+j4S2=6+j6 S S 22第4步：將兩端供電網(wǎng)在功率分點處拆開成兩個開式網(wǎng)。第11章 電力系統(tǒng)潮流計手算11.2 閉式網(wǎng)的潮流計算“”or “”2b1Za1Z12Zb2aSa1=5+j5S12=2+j2S1=3+j3Sb2=4+j4S2=6+j6 S S 22第5步：計算開式網(wǎng)潮流例(習(xí)題集例2-5)110

12、KV簡單環(huán)網(wǎng)示于題，導(dǎo)線型號均為LGJ-95，已知：線路AB段為40KM，AC段30KM，BC段30KM；變電所負(fù)荷為SB20j15MVA，SC10+j10MVA。電源點A點電壓為115KV。求電壓最低點和此網(wǎng)絡(luò)的最大電壓損耗和有功總損耗；(導(dǎo)線參數(shù)：LGJ-95 r0.33/km, x=0.429/km, b=2.65X10-6s/km)BS BDASCC線路參數(shù)：l ab40解： l ac30l bc30 Z ab 13.2 17.16iZ ac 9.9 12.87iVn110Ji KVZ ab( 0.330.429i) l ab Z ac( 0.330.429i) l ac Z bc (

13、 0.33 0.429i) l bc Z bc 9.9 12.87iQ ab 1.283Q ac 0.962Q bc2.6510 6 l bc Vn2Q ac2.6510 6 l acVn2Q ab2.6510 6 l ab Vn2Q bc 0.962運算負(fù)荷：Q abQ bc2015JJS b 20 13.878iS b2S c 10 9.038i( MVA)( MVA)Q acQ bcS c1010JJ2S ab 15 11.038iS cl acS b l acl bcS ablll acbcabS ac 15 11.878iS c l abl bcS b l ab S aclllacb

14、cab基本功率分布（即不計損耗時的網(wǎng)絡(luò)功率分布）S bc 52.84iS bcS abS b ( MVA)S acS ab 30 22.916iS bS c 30 22.916i功率分布圖“”and “”BACA15+j11.04-5-j2.8415+j11.8820+j13.88 在功率分點B拆開成兩個開式網(wǎng)B點為電壓最低點BCAAB5+j2.8415+j11.8815+j11.045+j2.8410+j9.0415+j11.04Vb 111.519KV最大電壓損耗即 3.16 % VaVb 100 3.165VnS ab 0.378 0.492iS ab1S abS ab S ab1 15

15、.378 11.53i設(shè) Va115KVVbRe S ab1 Re Z abIm S ab1 Im Z ab2Re S ab1 Im Z abIm S ab1 Re Z ab VaVVaaS ab2S abZ abVnS cb 5 2.84iS cb 0.027 0.035iS ac 0.3 0.389iS S abS cbS ac P 0.705有功總損耗MW P Re S S ac2S acZ acV nS cb2S cbZ bcV nS cbS bc第11章 電力系統(tǒng)潮流計手算11.2 閉式網(wǎng)的潮流計算1 : k1T1ABAABZ1T 1VASLDVASZT 2LDA21 : k2T 2

16、1: k1k2 :1A1ZZABAT 1T 22ASLD*多電壓等級網(wǎng)絡(luò)的潮流計算第11章 電力系統(tǒng)潮流計手算11.2 閉式網(wǎng)的潮流計算Scir1: k1k2 :1A1ZZABAT 1T 22ASLDZT 2(VA1 VSLDA2 )VN .HS SST 1T 1,LDcirZT 1 ZT 2ZT1 SLDZT 1 ZT 2(VA1 VA2 )VN .HS SST 2T 2,LDcirZT 1 ZT 2ZT 1 ZT 2*多電壓等級網(wǎng)絡(luò)的潮流計算第11章 電力系統(tǒng)潮流計手算11.2 閉式網(wǎng)的潮流計算ScirB1 : k1BAZAT 11: k1k:11AZT 1ZT 2A2A12ASLDZT

17、2VASLDA1 : k22ZT 2(VA1 VSLDA2 )VN .H SSST 1T 1,LDcirZT 1 ZT 2ZT1 SLDZT 1 ZT 2(VA1 VA2 )VN .HS SST 2T 2,LDcirZT 1 ZT 2ZT 1 ZT 2*多電壓等級網(wǎng)絡(luò)的潮流計算第11章 電力系統(tǒng)潮流計手算11.2 閉式網(wǎng)的潮流計算ScirB1 : k1VBAZT 11: kA1k:11AZT 1ZT 2A2AS12AVAcirZT 2V1 : k2 VSLDA1A 2ZT 2(VA1 VSLDA2 )VN .H SSST 1T 1,LDcirZT 1 ZT 2ZT1 SLDZT 1 ZT 2(

18、VA1 VA2 )VN .HS SST 2T 2,LDcirZT 1 ZT 2ZT 1 ZT 2*多電壓等級網(wǎng)絡(luò)的潮流計算第11章 電力系統(tǒng)潮流計手算11.2 閉式網(wǎng)的潮流計算1 : k1BAAZ T 11VN .H d VS cirwhereScirZ TVd V V A1 V2AZT 1 ZT 2A 2A2A11 : k2d VZT 2(VVSLDA2 )VN .HA1 SSST 1T 1,LDcirZT 1 ZT 2ZT1 SLDZT 1 ZT 2(VA1 VA2 )VN .HS SST 2T 2,LDcirZT 1 ZT 2ZT 1 ZT 2*多電壓等級網(wǎng)絡(luò)的潮流計算第11章 電力系統(tǒng)

19、潮流計手算11.2 閉式網(wǎng)的潮流計算1: k1ZT 1VN .Ld VwhereScird VB VA VAZT 1 ZT 2AScirSLDVVVA1: kA ZT 22Ad VZT 2(V VA VAA VSLDA )VN .L SSST 1T 1,LDcirZT 1 ZT 2ZT1 SLDZT 1 ZT 2(VA VA )VN .LS SST 2T 2,LDcirZT 1 ZT 2ZT 1 ZT 2*多電壓等級網(wǎng)絡(luò)的潮流計算第11章 電力系統(tǒng)潮流計手算11.2 閉式網(wǎng)的潮流計算1: k11 : k1ZT 1BAAZT 11BASScircirZVST 2VALDVVA1: k2ZAT 2

20、AAA 1 : k 221d Vd V VA VA*多電壓等級網(wǎng)絡(luò)的潮流計算例（習(xí)題集例2-7） 兩臺型號相同的降壓變壓器并聯(lián)運行，已知每臺容量為5.6MVA，額定變比為35/10.5，歸算到35KV側(cè)的阻抗為2.22j16.4， 10KV側(cè)的總負(fù)荷為8.5j5.27MVA，高壓側(cè)電壓為35KV。不計變壓器內(nèi)部損耗，試計算： 兩臺變壓器變比相同時，各變壓器輸出的有功功率和低壓側(cè)電壓； 變壓器1工作在2.5抽頭，變壓器二工作在0%抽頭時，各變壓器輸出的有功功率；此時變壓器運行問題？k135 KVZT 1BAV ASLDk1:ZT 22解： S ld8.55.27iZ2.2216.4iMVA V

21、135RRe( Z) R 2.22KV XIm( Z) X 16.4兩臺變壓器變比相等時即( 1) K 2K 1S ld 4.25 2.635i每臺承擔(dān)相等功率即 MVA2S ld 5.001MVA兩臺變壓器均接近滿載2K 1 3.33335K 110.5兩臺變壓器的負(fù)載損耗S tz 0.091 0.67iS 1S ldS tz S 1 8.591 5.94iV 1 1.664KVV 1 1.824KVP 1XQ 1RV 12V 1P 1RQ 1XV 12V 1P 1Re S 1Q 1Im S 1S ld2 ZS tz3522此時低壓側(cè)電壓V 2 33.386KVV 2 10.016KVV 2

22、V 1V 1V 2 33.336KV或 V 2 10.001KVV 2V 2K1V 2V 2K1V 2V 1V 1 2V 21K 11.025K 1K 2K 2兩變壓器變比不等時 K 1 3.417K 2 3.333( 2) 有循環(huán)功率(由變壓器1流向變壓器2為正）S c 0.1240.917iMVAd Vk :1ZT 11K135BAV A35K 2ScirSLDk:1ZT 22S ld1 4.126 1.718i所以變壓器1通過功率S ld2 4.374 3.552i所以變壓器2通過功率S ldS ld22S cS ldS ld12S cK 13535 1K 2S c2Z 變壓器1負(fù)載率不

23、滿載 過載 功率分配不合理變壓器2負(fù)載率變壓器1的負(fù)載損耗S tz1 0.036 0.267iS 1S ld1S tz1S 1 4.162 1.986iV 1 1.194KVV 1 1.824KVP 1XQ 1RV 1V1P 1RQ 1XV 1V1Q 1Im S 1P 1Re S 1S ld12S tz1Z352S ld2 1.0065.6S ld1 0.7985.6此時低壓側(cè)電壓V 2 33.855KVV 2 9.909KVV 2V 1V 1V 2 33.806KV或 V 2 9.894KVV 2V 2K1V 2V 2K1V 2V 1V 1 2V 21低壓側(cè)電壓也可經(jīng)由變壓器2計算變壓器2的

24、負(fù)載損耗S tz2 0.058 0.425iS 1S ld2S tz2S 1 4.432 3.977iP 1Re S 1V 1 2.145KVV 1 1.824KVP 1XQ 1RV 1V1P 1RQ 1XV 1V1Q 1Im S 1S ld22S tz2Z352此時低壓側(cè)電壓V 2 32.906KVV 2 9.872KVV 2V 1V 1V 2 32.855KV或 V 2 9.857KV兩種算法結(jié)果差別是由計算誤差造成的V 2V 2K2V 2V 2K2V 2V 1V 1 2V 21第11章 電力系統(tǒng)潮流計算手算11.2 閉式網(wǎng)的潮流計算aZ 2 Sc() SbS1 R jXjZ11122SS21jcZ Zb1 SbS2 cS3Z1SbSc基本功率分布也稱為自然功率分布是不可控的，與各支路阻抗的共軛成反比。*閉式網(wǎng)的潮流控制第11章 電力系統(tǒng)潮流計算手算11.2 閉式網(wǎng)的潮流計算ajjSS21R jXcbS3SbSc有功網(wǎng)損最小的功率分布稱為經(jīng)濟功率分布? 怎樣控制潮流使網(wǎng)絡(luò)有功損耗最小*閉式網(wǎng)的潮流控制第11章 電力系統(tǒng)潮流