电力系统分析11-1

1华南理工大学电力学院张勇军2008年3月PART11-1电力系统分析ElectricPowerSystemsAnalysis2第十一章电力系统的潮流计算LoadFlowComputationofPowerSystem简单系统潮流计算的方法复杂系统潮流计算的方法311-1开式网络的电压和功率分布计算Voltage&PowerDistributionCalculationofOpenNetwork4潮流计算根据给定的网络接线和其他已知条件（如发电机），计算网络中的功率分布、功率损耗和未知的节点电压。版权所有者：张勇军未经书面允许，他人不得使用11-1开式网络的电压和功率分布计算DefinitionLoadFlowCalculation5开式网络由一个电源点通过辐射状网络向若干负荷节点供电的简单网络。电源到任一负荷只有唯一的通路。版权所有者：张勇军未经书面允许，他人不得使用11-1开式网络的电压和功率分布计算DefinitionA1b2c3dSLDbSLDcSLDdRadialNetwork6回忆：阻抗元件的电压降落和损耗计算已知SLD和V2：版权所有者：张勇军未经书面允许，他人不得使用2221)j(VVIXRVV＝－2222δVRQXPVVXQRPVSSSXRVSS')j()''(22V1S'RjXSV2SLDI...I.7开式网络及其等值电路版权所有者：张勇军未经书面允许，他人不得使用11-1开式网络的电压和功率分布计算SLDbSLDcSLDd若不知道负荷端的电压，则该如何计算？R1jX1R2jX2R3jX3jB1/2jB1/2jB2/2jB2/2jB3/2jB3/2AbcdSbScSdR1jX1R2jX2R3jX3bcdAjΔQB1S'1S1S'2S2S'3S38版权所有者：张勇军未经书面允许，他人不得使用开式网络的近似迭代计算方法功率损耗的计算：从离电源最远处向电源方向逐段计算，得到功率近似分布。电压降落的计算：从电源开始沿功率流动方向逐段计算，得到电压近似分布。必要时按以上得到的负荷点电压重新进行功率损耗和电压降落计算。SSSXRVSS')j()''(22在各负荷点电压Vi不确定的情况下，先以额定电压VN代替Vi，进行功率损耗的计算。1111''δ''VRQXPVVXQRPV9树状网络一个电源点辐射状网络没有闭合回路版权所有者：张勇军未经书面允许，他人不得使用11-1开式网络的电压和功率分布计算根节点叶节点Abcdefhg10例版权所有者：张勇军未经书面允许，他人不得使用电网结构如图所示，额定电压10kV，已知各节点负荷及线路参数：S2=0.3+j0.2MVA，S3=0.5+j0.3MVA，S4=0.2+j0.15MVA，Z12=1.2+j2.4Ω，Z23=1.0+j2.0Ω，Z24=1.5+j3.0Ω，电源电压V1=10.5kV，试作功率和电压计算。V1Z12V2Z23V3S2S3Z24S4V4S'12S1211-1开式网络的电压和功率分布计算11版权所有者：张勇军未经书面允许，他人不得使用解：(1)先假设各节点电压为额定电压进行功率损耗计算，以求得电源点始端功率。.00190j0009.0)3j5.1(1015.02.0)j(.00680j0034.0)2j1(103.05.0)j(22224242N24242422223232N232323XRVQPSXRVQPS.65870j0043.1''.15190j2009.0'.30680j5034.0'24232122442423323SSSSSSSSSS.03460j0173.0)4.2j2.1(106587.00043.1)j(22212122N21221212XRVQPS.69330j0216.1'121212SSS12版权所有者：张勇军未经书面允许，他人不得使用续解：(2)用已知的电压及第一步求得的功率分布，求出线路各点电压。11-1开式网络的电压和功率分布计算13版权所有者：张勇军未经书面允许，他人不得使用续解2：(3)根据求得的电压分布，重算功率分布。(4)比较两次计算得到的电源点功率的差值，小于0.3%，则可以结束计算。（否则继续重算电压分布、功率分布……直到误差足够小）11-1开式网络的电压和功率分布计算.00180j0009.0)3j5.1(15.1015.02.0.00680j0034.0)2j1(11.103.05.02222422223SS.65860j0043.1''.15180j2009.0'.30680j5034.0'24232122442423323SSSSSSSSSS.03310j0166.0)4.2j2.1(22.106586.00043.122212S.69170j0209.1'121212SSS14版权所有者：张勇军未经书面允许，他人不得使用11-1开式网络的电压和功率分布计算例11-1结果：迭代过程中的电压变化迭代计数12Vb10.155310.1557Vc10.077210.0776Vd10.043510.0439Ve9.96749.9677Vf9.91039.9107Vg9.92239.9226Vh10.090910.091215版权所有者：张勇军未经书面允许，他人不得使用开式配电网络DistributionNetworkSLDbSLDcSLDdTbTcTd电厂？11-1开式网络的电压和功率分布计算Abcd123SbScSdAbcdZ1Z2Z3jΔQB116版权所有者：张勇军未经书面允许，他人不得使用两段电压的开式电力网计算11-1开式网络的电压和功率分布计算AL-1bTcL-2dSLDSLDSLDAR1jX1bZ'Tc'cR2jX2d.........k:1AR1jX1bZ'Tc'R'2jX'2d'ΔS0ΔS0jB1/2jB1/2jB1/2jB1/2jB2/2jB2/2jB'2/2jB'2/217Notes经理想变压器时功率保持不变，而两侧电压之比等于实际变压比k。如采用计算机求解，可将所有的网络参数归算到同一电压等级下，从而消去理想变压器：R'2=k2R2,X'2=k2X2,B'2=B2/k2计算机求解一般采用标么值计算。版权所有者：张勇军未经书面允许，他人不得使用11-1开式网络的电压和功率分布计算18例11-2版权所有者：张勇军未经书面允许，他人不得使用11-1开式网络的电压和功率分布计算（自学）1911-2简单闭式网络的功率分布计算PowerDistributionCalculationofSingleCloseNetwork20版权所有者：张勇军未经书面允许，他人不得使用两端供电网络和简单环形网络。Definition简单闭式网络11-2简单闭式网络的功率分布计算循环功率Za11Z122Zb2Sa1,Ia1.S12,I12.Sb2,Ib2.S1,I1.S2,I2.abb2*12*a1*Nb*a*b2*12*a1*2b2*1b2*12*1a)()(ZZZVVVZZZSZSZZSb2*12*a1*Nb*a*b2*12*a1*212*a1*1a1*b2)()(ZZZVVVZZZSZZSZS21版权所有者：张勇军未经书面允许，他人不得使用简单环形网络RingNetwork11-2简单闭式网络的功率分布计算SLDcSLDbAbcIIIIIIS22版权所有者：张勇军未经书面允许，他人不得使用11-2简单闭式网络的功率分布计算变压器的实际功率分布是由变压器变比相等且供给实际负荷时的功率分布，与不计负荷仅因变比不同而引起的循环功率叠加而成。两台变压器并联运行时的功率分布环路电势CyclePowerABT-1T-2SLDVA.ABSLDA1A2..Z'T1Z'T2VA.1:k11:k2SLDAB1:k1k2:1A1A2..Z'T1Z'T2AST1ST223版权所有者：张勇军未经书面允许，他人不得使用AboutCyclePower11-2简单闭式网络的功率分布计算原则上要求并列运行的变压器应该同变比运行。在环网中引人环路电势使产生循环功率，是对环网进行潮流控制和改善功率分布的有效手段：利用加压调压变压器产生附加电势利用FACTS装置实现潮流控制24版权所有者：张勇军未经书面允许，他人不得使用加压调压变压器纵向调压变压器横向调压变压器混合型调压变压器11-2简单闭式网络的功率分布计算MainTransformerSourceTransformerSeriesTransformerAdditionalPotentialVoltageRegulatorVA.V'A.ΔV.OVB.VC.V'B.V'C.VA.V'A.ΔV.OVB.VC.V'B.V'C.ΔVy.ΔVx.25FACTS灵活交流输电系统版权所有者：张勇军未经书面允许，他人不得使用FlexibleACTransmissionSystem11-2简单闭式网络的功率分布计算装有电力电子型或其他静止型控制器以加强可控性和增大电力传输能力的交流输电系统。Definition采用晶闸管，极大地提高了调节的灵活性和快速性通过对电压和阻抗的迅速调整，加强潮流的可控性和提高电网的传输能力。26静止同步串联补偿器（StaticSynchronousSerieCompensator,SSSC）晶闸管控制串联电容器（ThyristorContro11edSeriesCapacitor,TCSC）晶闸管控制移相器（ThyristorControlledPhaseShiftingTransformer,TCPST）统一潮流控制器（UnifiedPowerFlowController,UPFC）版权所有者：张勇军未经书面允许，他人不得使用FACTS11-2简单闭式网络的功率分布计算27版权所有者：张勇军未经书面允许，他人不得使用习题11－111－3