广西大学：《电工电子技术基础——电力系统稳态分析》_第三章 简单电力网络的计算和分析

《电力系统稳态分析》

1 《电力系统稳态分析》

第三章简单电力网络的计算 和分析 电线英压的运 状况的计算和分析 2.简单电力网络的潮流分布 和控制

2 第三章 简单电力网络的计算 和分析 1. 电力线路和变压器的运行 状况的计算和分析 2. 简单电力网络的潮流分布 和控制

介绍的是最简单的单一环网,主要由一个电源 供电 将单一环网等值电路简化为只有线路阻 抗的简化等值电路。 b根据网络接线图以及各元件参数计算等值电路; 以发电机端点为始端,并将发电厂变压器的励磁支路 移至负荷侧; 将同一节点下的对地支路合并,并将等值电路图重新 编号; 在全网电压为额定电压的假设下,计算各变电所的运 算负荷和发电厂的运算功率,并将它们接在相应节点

3 第三节 环形网络中的潮流计算 1.介绍的是最简单的单一环网，主要由一个电源 供电 第一步：将单一环网等值电路简化为只有线路阻 抗的简化等值电路。 1) 根据网络接线图以及各元件参数计算等值电路； 2) 以发电机端点为始端，并将发电厂变压器的励磁支路 移至负荷侧； 3) 将同一节点下的对地支路合并，并将等值电路图重新 编号； 4) 在全网电压为额定电压的假设下，计算各变电所的运 算负荷和发电厂的运算功率，并将它们接在相应节点

Z 12 23

4 1 Sb Z12 2 S2 Sa Ia Z31 Z23 S3

第二步:用简化的回路电流法解该简化等值电路 12 Z13(+l2)+Z31(1 13 31 (a+12+13)=0 通过近似方法,从功率中求取相应的电流, 电压近似认为是额定电压: Z12Sa+Z2(S-S2)+23(Sa-S2-S3)=0 (Z23+Z31)S2+Z3 ,为流经阻抗Z12的功率 12+∠23+∠31 5

5 第二步：用简化的回路电流法解该简化等值电路 通过近似方法，从功率中求取相应的电流， 电压近似认为是额定电压： Z1 2I a + Z1 3(I a + I 2 ) + Z3 1(I a + I 2 + I 3 ) = 0       ，为流经阻抗 1 2的功率 3 1 * 2 3 * 1 2 * 3 3 1 * 2 3 1 * 2 3 * 3 * 2 * * 3 1 2 * * 2 3 * 1 2 ~ ~ ~ ( ) ( ) ( ) 0 Z Z Z Z Z Z S Z S S Z S Z S S Z S S S a a a a + + + + = + − + − − =

用相同的方法求解 (Z23+Z)S3+Z 21人 b * ,为流经阻抗z3的功率 Z12+Z23+Z3 2 Z 2 23 计算整个网络的功率分布 6

6 第三步：用相同的方法求解 第四步：计算整个网络的功率分布 ，为流经阻抗 3 1的功率 3 1 * 2 3 * 1 2 * 2 2 1 * 3 2 1 * 2 3 * ~ ~ ~ ( ) Z Z Z Z Z Z S Z S Sb + + + + = Sa Sb 1 2 3 1’ Z12 Z23 Z31 S2 S3

由此,扩展到相应的多节点网络的计算当中: s=∑Szn (m为除所流出功率节点外的其余各节点) ∑Sn

7 由此，扩展到相应的多节点网络的计算当中：     = = * * * * ~ ~ ( ) ~ ~ Z S Z S m Z S Z S m m b m m a 为除所流出功率节点外的其余各节点

功率分点:网络中某些节点的功率是由两侧向 其流动的。分为有功分点和无功分点 在环网潮流求解过程中,在功率分点处将环网 解列 当有功分点和无功分点不一致时,将在哪一个 分点解列? 在无功分点处解列,因为电网应在电压最 低处解列,而电压的损耗主要为由无功功率流 动引起的,无功分点的电压往往低于有功分点 的电压

8 重要概念 ◼ 功率分点：网络中某些节点的功率是由两侧向 其流动的。分为有功分点和无功分点。 ◼ 在环网潮流求解过程中，在功率分点处将环网 解列。 ◼ 当有功分点和无功分点不一致时，将在哪一个 分点解列？ 在无功分点处解列，因为电网应在电压最 低处解列，而电压的损耗主要为由无功功率流 动引起的，无功分点的电压往往低于有功分点 的电压

2两端供电网络中的功率分布 回路电压为0的单一环网等值于两端电压大小 相等、相位相同的两端供电网络。同时,两端电 压大小不相等、相位不相同的两端供电网络,也 可等值于回路电压不为0的单一环网。 b Z12 Z 23 34 9

9 2.两端供电网络中的功率分布 回路电压为0的单一环网等值于两端电压大小 相等、相位相同的两端供电网络。同时，两端电 压大小不相等、相位不相同的两端供电网络，也 可等值于回路电压不为0的单一环网。 Sa Sc Sb U1 2 3 U4 1 Z12 Z23 Z34 4 S2 S3

以回路电压不为0的单一环网为例,其求解过 为 设节点1、4的电压差为:U1-U4=0 用简化的回路电流法解简化等值电路 121a 34 +1,+ 通过近似方法,从功率中求取相应的电流,电 压近似认为是额定电压: Z2Sa+Z23(Sa-S2)+Z3(Sa-S2-S3)=UNdu 10

10 以回路电压不为0的单一环网为例，其求解过 程为： 1)设节点1、4的电压差为： 2)用简化的回路电流法解简化等值电路 3)通过近似方法，从功率中求取相应的电流，电 压近似认为是额定电压： U  −U  = dU  1 4 Z I  a + Z I  a + I  + Z I  a + I  + I  = dU  ( ) ( ) 1 2 1 3 2 3 4 2 3 Z S a + Z S a − S + Z S a − S − S =UN dU ( ) ( 3 ) * 2 * * 3 1 2 * * 2 3 * 1 2