电力系统分析第10章.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十章 电力传输基本概念,网络元件的电压降落和功率损耗,开式网络的电压和功率分布,闭式网络的电压和功率分布,多级电压环网的功率分布,电力网的电能损耗,网络元件的电压降落,元件首末端两点电压的向量差。,10-1,网络元件的电压降落和功率损耗,以,V,2,为参考轴,纵分量,横分量,纵分量,横分量,因此,由末端电压和功率可求得首端电压,同样,也可由首端电压和功率求得末端电压,两种分解,特别注意,:,计算电压降落时,必须用同一端的电压与功率,.,电压降落公式的简化,高压输电线路的特性,XR,可令,R,0,则：,电压损耗和电压偏移,电压损耗,:,两点间电压模值之差,或表示为百分值,:,电压偏移,:,线路始末端电压与线路额定电压之差,电压降落公式的分析,（,1,）两种公式结构一样,（,2,）电压降落纵分量决定元件两端电压幅值；,（,3,）电压降落横分量决定元件电压相角差；,（,4,）高压输电线路的特性,XR,可令,R,0,则：,在纯电抗元件中传送无功功率引起电压降落纵分量,;,即元件两端存在电压幅值差是传送无功功率的条件,;,传送有功功率引起电压降落横分量,;,即元件两端存在电压相角差是传送有功功率的条件,.,2.,网络元件的功率损耗,线路,R,T,+,jX,T,变压器,12,11,电流通过电阻、等值电抗上的功率损耗及电压施加于元件对地等值导纳的功率损耗。,(1),电流流过串联电抗产生的功率损耗,线路,(2),电压加在并联导纳产生的功率损耗,(3),输电效率,直接用变压器空载试验数据计算,线路,变压器,线路,11-1,开式网络的电压和功率分布,第十一章 电力潮流计算,潮流计算是电力系统分析中的一种最基本的计算，根据给定的运行条件确定系统的运行状态。如功率分布、损耗，母线上电压等。,降压变的处理,1,、已知供电点电压和负荷点功率,A,b,c,d,1,2,3,S,L D b,S,L D c,S,L D d,采用迭代计算方法,11-1,开式网络的电压和功率分布,降压变的处理,(1),用,V,N,求各点运算负荷,(2),从线路末端开始,用,V,N,依次计算各段线路的功率损耗,(3)V,N,和已求的功率分布,从,A,点开始逐步计算电压降落,求,V,b,求,V,c,V,d,(4),用求得的,V,b,V,c,V,d,重复,(1)(2)(3),1,、同级电压的开式电力网,A,b,c,d,1,2,3,S,L D b,S,L D c,S,L D d,b,c,d,S,L D d,A,R,1,+jX,1,R,2,+jX,2,R,3,+jX,3,j B,1,/2,j B,1,/2,j B,2,/2,j B,2,/2,j B,3,/2,j B,3,/2,S,L D b,S,L D c,Q,B1,简化处理,1,、电纳支路用额定电压的充电功率代替,2,、求运算负荷,（,1,）用,V,N,求得各点的运算负荷,b,c,d,S,L D d,A,R,1,+jX,1,R,2,+jX,2,R,3,+jX,3,j B,1,/2,j B,1,/2,j B,2,/2,j B,2,/2,j B,3,/2,j B,3,/2,S,L D b,S,L D c,Q,B1,S,d,R,1,+jX,1,R,2,+jX,2,R,3,+jX,3,j B,1,/2,b,c,d,S,b,S,c,S,3,S,3,S,1,S,2,S,1,S,2,A,b,c,d,S,L D d,A,R,1,+jX,1,R,2,+jX,2,R,3,+jX,3,j B1,/2,j B,1,/2,j B,2,/2,j B,2,/2,j B,3,/2,j B,3,/2,S,L D b,S,L D c,Q,B1,从末段线路开始，用,V,N,依次计算各段线路的功率损耗,S,d,R,1,+jX,1,R,2,+jX,2,R,3,+jX,3,j B,1,/2,b,c,d,S,b,S,c,S,3,S,3,S,1,S,2,S,1,S,2,A,S,d,R,1,+jX,1,R,2,+jX,2,R,3,+jX,3,j B,1,/2,b,c,d,S,b,S,c,S,3,S,3,S,1,S,2,S,1,S,2,A,用,V,A,和已求得的功率分布，从,A,点开始逐段计算电压降落，求得V,b,、,V,c,和,V,d,对于树状网络见例题,11-1(,迭代过程,),A,A,c,b,d,f,e,h,g,取,对于树状网络见例题,11-1(,迭代过程,),A,c,b,d,f,e,h,g,对于树状网络见例题,11-1(,迭代过程,),A,c,b,d,f,e,h,g,A,c,b,f,e,h,g,含负荷变压器的计算,T,1,T,2,A,b,c,d,S,LDb,S,LDb,S,LDd,T,3,首先计算出对应高压侧的负荷功率，再求相应的运算功率,T,1,T,2,A,b,c,d,S,LDb,S,LDb,S,LDd,T,3,如果节点,b,接发电机,S,G,T,1,T,2,A,b,c,d,S,LDb,S,LDd,T,3,A,L-1,b,T,c,d,S,LD,L-2,2,、两级电压的开式电力网,A,R,1,+jX,1,Z,T,R,2,+jX,2,j B,1,/2,j B,1,/2,j B,2,/2,b,c,d,j B,2,/2,c,S,0,S,LD,方法一：,包含理想变压器，运用迭代法详尽计算时，经过理想变压器功率保持不变，两侧电压之比等于实际变比,k,。,A,R,1,+jX,1,Z,T,R,2,+j X,2,j B,1,/2,j B,1,/2,j B,2,/2,b,d,j B,2,/2,c,S,0,方法二：,将线路,L,2,的参数归算到,L,1,电压级,A,L-1,b,T,c,d,S,LD,L-2,电压是归算到,1,段电压。,方法三：,用,型等值电路处理,A,R,1,+jX,1,Z,T,/k,R,2,+j X,2,jB,1,/2,jB,1,/2,jB,2,/2,b,d,jB,2,/2,c,Z,T,k,k,Z,T,1,k,S,LD,例,1,例,2,A,L-1,b,T,c,d,S,LD,L-2,11-2,简单闭式网络的电压和功率分布,1,、两端供电网络的功率分布,(1),不计功率损耗的功率初分布,忽略功率损耗，两端取共轭并同乘,V,N,，,可得：,由前面的方程组可解出,循环功率,由负荷决定的功率,忽略功率损耗的功率分布计算式,(2),功率分点损耗的功率分布,功率分点：功率由两个方向流入的节点,。,有功分点和无功分点可能出现在不同节点。,将网络在功率分点处解开，形成两个开式网络，用前述的开式网络计算方法进行计算。,闭式网络的计算过程,2.,沿线有,k,个负荷点的情况,简化方法,(1),将实部和虚部分开,便于计算,简化方法,(2),且网络为均一网,(,各段线路的,R,与,X,的比值相等,),结论：,在均一电力网中有功功率和无功功率的分布彼此无关。,(3),各段线路的单位阻抗相等,结论：,各段线路单位长度的阻抗值相等的均一网的功,率分布仅与各段长度有关。,5.,闭式网的电压损耗,与开式网计算方法相同,有功和无功分点在同一处时,功率分点处的电压最低；,若不在同一点，则需分别计算实际电压值，确定电压最低点。,例33,例34,3.4,多级电压环网的功率分布,一、两台并联变压器构成的多电压级环网,已知一次侧电压,则,：,循环功率计算,变压器变比不等产生环路电势,环路电势：,循环功率：,变压器实际功率分布是由变比相等供给负荷的实际功率，与不计变比不同引起的循环功率叠加而成,空载,环路电势的确定,阻抗归算到高压侧,环路等值变比,阻抗归算到低压侧,简化计算或电力网电压未知,例35,二、多个电压级的环网,环路电势的确定,（,1,）,作等值电路并进行参数归算；,（,2,）空载时将环路断开，端口电压即为环路电势。,注意：参数归算等级与断口所在位置一致,循环功率计算,三级电压环网举例,k,a,=121/10.5,k,b,=242/10.5,k,c1,=220/121,k,c2,=220/11,选,110kV,作为参考电压级，断口选在,110kV,线路,若,A,端电压已知：,若,B,端电压已知：,环网中潮流计算,网中引入环路电势,-,循环功率,-,潮流控制,-,改,善功率分布,功率自然分配,功率在环网中与阻抗成反比分布,网络功率损耗,分别对,P,1,和,Q,1,求偏导，并令其等于零,结论：功率在环网中与电阻成反比分布 时，功率损耗最小（经济分配）。,使自然功率分布接近经济功率分布的措施,(1),选择适当地点作开环运行。为了限制短路电流或满足继电保护动作选择性要求，需将闭式网络开环运行时，开环点的选择也尽可能兼顾到使开环后的功率分布更接近于经济分布。,(2),对环网中比值,R,X,特别小的线段进行串联电容补偿。,(3),在环网中增设混合型加压调压变压器，由它产生环路电势及相应的循环功率，以改善功率分布,(,见第,5,章,),。,3.,合理确定电力网的运行电压,变压器铁损和电压平方成正比。,线路和变压器绕组中的功率损耗与电压平方成反比。,一般情况，铁损,50,的电力网，适当降低运行电压可以降低网损。,4.,组织变压器的经济运行,k,台变压器的总损耗,K-1,台变压器的总损耗,令 可求得临界负荷功率,