第三章簡(jiǎn)單電力網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算和

1、第三章 簡(jiǎn)單電力網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算和分析一、電力系統(tǒng)潮流分布的概念1、電力系統(tǒng)的潮流分布：指的是電力系統(tǒng)在某一穩(wěn)態(tài)的正常運(yùn)行方式 下，電力網(wǎng)絡(luò)各處（節(jié)點(diǎn)）的功率和電壓的分布。2、電力系統(tǒng)的潮流分布計(jì)算：正常運(yùn)行情況下，電力系統(tǒng)電壓和功率分布的計(jì)算。具體為：注：二、為什么要進(jìn)行潮流計(jì)算1、通過(guò)潮流計(jì)算，可以檢查電力系統(tǒng)各元件是否過(guò)負(fù)荷，以及可能出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷時(shí)應(yīng)事先采取哪些預(yù)防措施。2、通過(guò)潮流計(jì)算，可以檢查電力系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)的電壓是否滿足電壓質(zhì)量的要求。3、是其他運(yùn)算的基礎(chǔ)。即給定的條件有：系統(tǒng)中各電源和負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的功率，樞紐點(diǎn)電壓，平衡節(jié)點(diǎn)的電壓和相位角。已知的是電壓和功率。待求的量有：各節(jié)點(diǎn)的電壓及相位角；

2、流經(jīng)各元件的功率、網(wǎng)絡(luò)的功率損耗等。3.1 電力線路和變壓器運(yùn)行狀況的計(jì)算和分析3.1.1 電力線路運(yùn)行狀況的計(jì)算電力線路的物理模型和等值電路電力線路的物理模型和等值電路L12電力線路的物理模型21型等值電路PZL2jBG 2jBG 用末端的電壓和功率來(lái)計(jì)算已知：（1）功率損耗的計(jì)算圖圖31中，設(shè)末端電壓為中，設(shè)末端電壓為 ，末端功率為，末端功率為 ，則末端導(dǎo)納支路的功率為，則末端導(dǎo)納支路的功率為2S22222*222121UU2YjBUGUSy）（22222QjPSSSyzZzQjPXUQPjRUQPS2222222222222U始端導(dǎo)納支路的功率為始端導(dǎo)納支路的功率為11212112121

3、yyyQjPjBUGUS11111jQPSSSy1121QjPSSSz未知量，未知量，怎么求呢？怎么求呢？推導(dǎo)過(guò)程電力線路電壓U1的計(jì)算 由電路圖可知：ZUSUU2221分析推出：2222222P RQ XUUP XQ RUU（公式證明見電壓降落知識(shí)點(diǎn)）則 122221UUjUUUdUU222arctanUUU222221)(UUUU在一般的情況下，由于 較小，所以可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化：U222221UXQRPUUUU這就是電壓U1計(jì)算的全部?jī)?nèi)容?？偨Y(jié)，希望大家記一下：（2）電壓降落的計(jì)算所謂電壓降落或線路阻抗中的電壓降落是指線路始末兩端電壓的相量差：即.21UdUU或U電壓降落也是相量，它有兩個(gè)分

4、量 和 ，分別成為電壓降落的總分量和橫分量。U下面介紹如何計(jì)算 ，UU電壓損耗：是指線路始末兩端電壓的數(shù)值差U1-U2，或12|UU由相量圖可知，電壓損耗近似等于電壓降落的縱分量。UN為線路額定電壓電壓偏移：是指線路始或末端電壓與線路額定電壓的數(shù)值差U1-UN或U2-UN電壓調(diào)整：線路末端空載與負(fù)載時(shí)電壓數(shù)值差U20-U2.輸電效率：%100%12PP輸電效率（輸電效率1）衡量電壓質(zhì)量的指標(biāo)：電壓降落，電壓損耗，電壓偏移，電壓調(diào)整等。3.1.2 電力線路上的電能損耗1、利用電壓、有功和無(wú)功功率進(jìn)行計(jì)算特點(diǎn)：不適用，計(jì)算量大。指一年中負(fù)荷消費(fèi)的電能W除以一年中的最大負(fù)荷Pmax，即： 一年中負(fù)荷

5、消費(fèi)的電能W除以一年中的最大負(fù)荷Pmax與8760h的乘積，即： 全年電能損耗除以最大負(fù)荷時(shí)的功率損耗與8760h的乘積，即： maxmax/PWT876087608760/maxmaxmaxmaxmaxTPTPPW年負(fù)荷率）（年負(fù)荷損耗率max8760/PWz4）最大負(fù)荷損耗時(shí)間：）最大負(fù)荷損耗時(shí)間：全年電能損耗除以最大負(fù)荷時(shí)的功率損耗，即：全年電能損耗除以最大負(fù)荷時(shí)的功率損耗，即：maxmax/ PWz3 3、兩種方法計(jì)算電能損耗、兩種方法計(jì)算電能損耗1）利用年負(fù)荷損耗率來(lái)計(jì)算全年電能損耗2）利用最大負(fù)荷損耗時(shí)間計(jì)算年電能損耗maxTmax表31最大負(fù)荷損耗時(shí)間與最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)的關(guān)系.

6、5600570058005900595070004850500051005200525065004200435045004600465060003600375039504000410055003000320034003500360050002500270029003000315045002000220024002600275040001600180020002150235035001250140016001800200030009501100125015001700250070080010001200150020001.000.950.900.850.80)(maxhTcosmaxmaxT由表

7、可見, 不僅與 有關(guān),還與線路傳輸功率的功率因數(shù)有關(guān). 4、經(jīng)濟(jì)性能指標(biāo)（1）線損率（網(wǎng)損率） 是指線路上損耗的電能與線路始端輸入電能的比值。%100%10021WWWWWZZZW2（2）輸電效率：3.1.3 電力線路運(yùn)行狀況的分析1、輸電線路的空載運(yùn)行特性輸電線路空載時(shí)，線路末端的功率為0，并且忽略線路電導(dǎo)。設(shè)線路末端電壓為 ，則阻抗末端功率為：2222yySSSS又由于忽略了導(dǎo)納支路的電導(dǎo)，所以22222BUjSSy線路首端電壓：所以222221RBUjXBUUU又因?yàn)镽X，所以可以忽略電阻，所以：2221XBUUU且電納是容性的，所以B值為正，因此，由上式得出一個(gè)重要結(jié)論：在空載（或輕載

8、）情況下，線路末端電壓高于首端電壓，即U1U2.這一點(diǎn)在超高壓輸電線路上應(yīng)予以特別注意，解決的方法是在線路兩端裝設(shè)補(bǔ)償電抗器，防止末端電壓過(guò)高?？蛰d時(shí)末端電壓高于始端電壓的現(xiàn)象在使用電纜時(shí)尤為突出，這是因?yàn)殡娎|的電抗常小于架空線路，而電納卻比架空線路大很多。端；端流向，有功功率從，端；端流向，有功功率從，12002100PP即電力網(wǎng)環(huán)節(jié)有功功率傳輸方向總是從電壓相位超前的點(diǎn)流向電壓相位滯后的點(diǎn)。重要結(jié)論：輸電線路首末兩端電壓相位差取決于有功功率。端；端流向，無(wú)功功率從端；端流向，無(wú)功功率從120, 0210, 0221221QUUQUU即無(wú)功功率的傳輸方向總是從電壓高的點(diǎn)流向電壓低的點(diǎn)。重要結(jié)

9、論：輸電線路首末兩端電壓數(shù)值差（電壓損耗）取決于輸送的無(wú)功功率。感性無(wú)功功率是從電壓高的一端向電壓低的一端輸送；而容性無(wú)功功率是從電壓低的一端向電壓高的一端輸送。（感性無(wú)功流向）（感性無(wú)功流向）3.1.4 變壓器運(yùn)行狀況的計(jì)算1.1.變壓器的功率損耗、電壓降落、電能損耗變壓器的功率損耗、電壓降落、電能損耗電力變壓器的物理模型和等值電路型等值電路21ZTTTjBG T12變壓器的物理模型zTZTTTTzTQjPXUQPjRUQPZUSS222222222222222)(變壓器的功率損耗變壓器的功率損耗1121QjPSSSzyTyTTTTTTTyTQjPUjBUGUjBGUUYUUYS212121

10、11*11)()(始端導(dǎo)納支路的功率為始端導(dǎo)納支路的功率為11111jQPSSSyu僅希注意，變壓器勵(lì)磁支路的無(wú)功功率與線路支路的無(wú)功功率符號(hào)相反。變壓器阻抗支路電壓降落變壓器阻抗支路電壓降落222UXQRPUTTT222URQXPUTTT2221)()(UUUU 各物理量各物理量意義見意義見222arctanUUU 變壓器的電能損耗變壓器的電能損耗*變壓器功率損耗的另一種方法（降壓變壓器，向用戶供電，已知負(fù)荷側(cè)功率，從末向首計(jì)算）（升壓變壓器，已知為電源側(cè)功率，從首向末計(jì)算）特點(diǎn)：這種計(jì)算方法在工程應(yīng)用上非常簡(jiǎn)單實(shí)用，雖然有誤差，但是在允許范圍內(nèi)的。2、節(jié)點(diǎn)注入功率、運(yùn)算負(fù)荷和運(yùn)算功率（與之

11、對(duì)應(yīng)的稱為注入電流）注入功率和注入電流總是以流入網(wǎng)絡(luò)為正，流出網(wǎng)絡(luò)為負(fù)。)2Bj(UL2NyS)2Bj(UL2NyS=等值負(fù)荷 + 一次母線所連線路充電功率的1/2=等值功率 升壓母線所連的線路充電功率的1/23.2 輻射型和環(huán)型網(wǎng)絡(luò)中潮流分布輻射形網(wǎng)絡(luò)（開式網(wǎng)絡(luò)）的定義：任何負(fù)荷只能從一個(gè)方向得到功率。包括單回線或輻射形網(wǎng)絡(luò)（開式網(wǎng)絡(luò)）的定義：任何負(fù)荷只能從一個(gè)方向得到功率。包括單回線或雙回線的放射式、干線式和鏈?zhǔn)?。雙回線的放射式、干線式和鏈?zhǔn)?。輻射形網(wǎng)絡(luò)的手算潮流有三種情況：輻射形網(wǎng)絡(luò)的手算潮流有三種情況：（1）已知末端功率和電壓，計(jì)算網(wǎng)上潮流分布。（2）已知始端功率和電壓，計(jì)算網(wǎng)上潮流分

12、布。（3）已知末端功率和始端電壓，計(jì)算網(wǎng)上潮流分布。（實(shí)際情況，這種情況較多）計(jì)算原理：利用已知的公式即可完成計(jì)算。一、簡(jiǎn)單輻射形網(wǎng)絡(luò)手算潮流法的實(shí)現(xiàn)一、簡(jiǎn)單輻射形網(wǎng)絡(luò)手算潮流法的實(shí)現(xiàn)（1 1）基于末端功率和電壓的潮流計(jì)算過(guò)程）基于末端功率和電壓的潮流計(jì)算過(guò)程方法：由末端向始端逐級(jí)計(jì)算功率損耗和電壓損耗，遞推計(jì)算方法：由末端向始端逐級(jí)計(jì)算功率損耗和電壓損耗，遞推計(jì)算（2 2）基于首端功率和電壓的潮流計(jì)算過(guò)程）基于首端功率和電壓的潮流計(jì)算過(guò)程方法：由首端向末端逐級(jí)計(jì)算功率損耗和電壓損耗，遞推計(jì)算方法：由首端向末端逐級(jí)計(jì)算功率損耗和電壓損耗，遞推計(jì)算（3 3）基于末端功率和首端電壓的潮流計(jì)算過(guò)程）

13、基于末端功率和首端電壓的潮流計(jì)算過(guò)程第一步：功率分布計(jì)算第一步：功率分布計(jì)算。簡(jiǎn)化等值電路，假設(shè)全網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)電壓為額。簡(jiǎn)化等值電路，假設(shè)全網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)電壓為額定電壓（基本級(jí)？），用額定電壓計(jì)算定電壓（基本級(jí)？），用額定電壓計(jì)算運(yùn)算負(fù)荷或運(yùn)算功率運(yùn)算負(fù)荷或運(yùn)算功率，從末，從末端向始端進(jìn)行全網(wǎng)功率分布、始端功率的計(jì)算（不計(jì)電壓損耗）。端向始端進(jìn)行全網(wǎng)功率分布、始端功率的計(jì)算（不計(jì)電壓損耗）。第二步：電壓分布計(jì)算第二步：電壓分布計(jì)算。由已知的首端電壓和第一步中求得的首端。由已知的首端電壓和第一步中求得的首端功率，從首端向末端進(jìn)行電壓分布計(jì)算，計(jì)算各母線電壓。此時(shí)不功率，從首端向末端進(jìn)行電壓分布計(jì)算，計(jì)算各

14、母線電壓。此時(shí)不再重新計(jì)算功率分布（不計(jì)功率損耗）。再重新計(jì)算功率分布（不計(jì)功率損耗）。3.2.1 輻射型網(wǎng)絡(luò)潮流分布手算具體步驟：第1步: 做簡(jiǎn)化的等值電路及其相應(yīng)的運(yùn)算負(fù)荷或運(yùn)算功率用額定電壓計(jì)算運(yùn)算負(fù)荷或運(yùn)算功率第2步: 在簡(jiǎn)化的等值電路上選用兩類過(guò)程兩類過(guò)程之一進(jìn)行潮流計(jì)算兩類過(guò)程兩類過(guò)程簡(jiǎn)單輻射形網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算有兩類基本過(guò)程。 過(guò)程過(guò)程1:1: 已知同一端的功率和電壓，求另一端功率和電壓； 過(guò)程過(guò)程2:2: 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。過(guò)程過(guò)程1：總結(jié)為從已知功率、電壓端，用上一節(jié)中適當(dāng)?shù)墓烬R頭并進(jìn)逐段求

15、解功率和電壓。求功率求電壓求功率 求電壓求功率求電壓計(jì)算起點(diǎn)計(jì)算終點(diǎn)V4 (已知)S4(已知)12341圖：已知同一點(diǎn)電壓和功率求輻射形網(wǎng)絡(luò) 潮流注意：這種逐級(jí)的推算都是在將所有的參數(shù)和變量歸算至同一電壓等級(jí)后進(jìn)行的，因此，在求得各母線電壓后，應(yīng)按照相應(yīng)的變比將其歸算至原電壓等級(jí)。過(guò)程過(guò)程2： 總結(jié)為“一來(lái)、二去”共兩步，一來(lái)即：設(shè)所有未知電壓節(jié)點(diǎn)的電壓為線路額定電壓，用上一節(jié)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(diǎn)的功率；二去即：從已知電壓點(diǎn)開始，用推得的功率和已知電壓點(diǎn)的電壓，選用上一節(jié)中適當(dāng)?shù)墓?，往回逐段向未知電壓點(diǎn)求電壓。求功率求電壓求功率求電壓求功率求電壓計(jì)算起點(diǎn)

16、計(jì)算終點(diǎn)S4(已知)V1 (已知)3214圖： 已知一點(diǎn)電壓、另一點(diǎn)功率求輻射形網(wǎng)絡(luò)潮流二、手算運(yùn)算過(guò)程首先做等值電路，U4，S4已知，然后再逐級(jí)推算功率損耗和電壓損耗。1 1、基于末端功率和電壓的潮流計(jì)算過(guò)程、基于末端功率和電壓的潮流計(jì)算過(guò)程以以 為參考，為參考，電壓歸算電壓歸算0440UU442UU k 33433UU以 為參考4U223U以 為參考3U22233()UU以 為參考4U112U以 為參考2U11122()UU以 為參考4U2 2、基于首端功率和電壓的潮流計(jì)算過(guò)程、基于首端功率和電壓的潮流計(jì)算過(guò)程以以 為參考，為參考，0110UU22122UU以以 為參考為參考1U11 1U

17、U k 332U以 為參考2U33322()UU以 為參考1U443U以 為參考3U44433()UU以 為參考1U3、基于末端功率和首端電壓的功率分布計(jì)算假設(shè)全網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)電壓為額定電壓假設(shè)全網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)電壓為額定電壓UN先求功率損耗（假設(shè)全網(wǎng)為額定電壓，即末端電壓為UN）UNUNUN再求電壓降落提供的參數(shù)有： 線路采用LGJ-120導(dǎo)線，其單位長(zhǎng)度參數(shù)為： 116110.27,0.412,0,2.76 10rkm xkmgbS km664.93 ,63.5 ,4.95 10,49.5 10TTTTRXGS BS 歸算至110KV側(cè)的變壓器參數(shù)為： 線路用等值表示，其中6 .218027. 01l

18、rRl 變壓器用型等值電路表示，其中 SBSGXRTTTT66105 .49,1095. 45 .63,93. 43380412. 01lxXlSlbB4611101 . 1801076. 2212121（按過(guò)程一求解）（特點(diǎn)：參數(shù)都?xì)w算到高壓側(cè)，通常選取網(wǎng)絡(luò)中最高電壓為基本級(jí)）也將參數(shù)歸算至額定電壓110KV電壓側(cè)特點(diǎn)分析別忘了歸算至原級(jí)例題3（1）已知條件：（2）作等值電路（3）負(fù)荷及線路參數(shù)計(jì)算）負(fù)荷及線路參數(shù)計(jì)算（4）變壓器參數(shù)計(jì)算）變壓器參數(shù)計(jì)算（5）包含參數(shù)的等值電路ZTSYTS2YSZLS1YSZTSYTS2YSZLS1YSZTSYTS2YSZLS1YSZTSYTS2YSZLS1

19、YSYTS2YSLdU1YSBUCUTdUCU3.2.2 環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的潮流分布 環(huán)形網(wǎng)絡(luò)（閉式網(wǎng)絡(luò)）：任何負(fù)荷都能從兩個(gè)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)（閉式網(wǎng)絡(luò)）：任何負(fù)荷都能從兩個(gè)或兩個(gè)以上的方向得到功率，包括環(huán)網(wǎng)和雙端或兩個(gè)以上的方向得到功率，包括環(huán)網(wǎng)和雙端（電源）供電網(wǎng)絡(luò)。（電源）供電網(wǎng)絡(luò)。純環(huán)網(wǎng)純環(huán)網(wǎng)不含輻射阻抗導(dǎo)納分支不含輻射阻抗導(dǎo)納分支分支等值運(yùn)算負(fù)荷分支等值運(yùn)算負(fù)荷一、不計(jì)功率損耗、電壓降落時(shí)的環(huán)網(wǎng)潮流分布（一）回路方程1、簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步簡(jiǎn)化，具體步驟為：假設(shè)全網(wǎng)電壓為額定電壓，計(jì)算各變電所的運(yùn)算負(fù)荷和發(fā)電廠的預(yù)算功率，并將它們接在相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)上，這時(shí)，等值電路中就不在包括各變壓器的阻抗支路和母線上并聯(lián)

20、的導(dǎo)納支路，從而形成了只包括運(yùn)算負(fù)荷、運(yùn)算功率及線路阻抗的簡(jiǎn)化等值電路，如下圖所示。由上圖可知，對(duì)應(yīng)的電流為：2、回路方程 應(yīng)用回路電流法列回路方程式，由圖可有式中， 為流經(jīng)阻抗Z12的電流， 、 分別為節(jié)點(diǎn)2、3的運(yùn)算負(fù)荷電流。 .Ia.2I.3I將上式進(jìn)行合并同類項(xiàng)上式中， 和 稱為環(huán)網(wǎng)初功率分布，是在不計(jì)網(wǎng)絡(luò)功率損耗以及電壓降落的情況下計(jì)算出來(lái)的。SaSb將上圖中節(jié)點(diǎn)一處一分為二，打開網(wǎng)絡(luò)成為一個(gè)等值兩端供電網(wǎng)絡(luò)。1231Z12Z31Z23Z2Z3Z2Z3Z 等值兩端供電網(wǎng)絡(luò)*2*ZSZSnmmma*2*ZSZSnmmmb上式與力學(xué)中梁的反作用力計(jì)算公式相似，故稱為力矩法公式。 求得 或

21、 后，即可求環(huán)式網(wǎng)絡(luò)線段中的功率。從計(jì)算結(jié)果中會(huì)發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)中某些節(jié)點(diǎn)的功率是由兩面?zhèn)龋▋蓚€(gè)方向，兩條支路）向其流動(dòng)的，這種節(jié)點(diǎn)稱為功率分點(diǎn)，用“ ”表示。當(dāng)有功分點(diǎn)與無(wú)功分點(diǎn)不重合時(shí)，通常在功率分點(diǎn)上加“ ”、“ ”以區(qū)別有功分點(diǎn)和無(wú)功分點(diǎn)。功率分點(diǎn)是有得到的初功率分布決定的。SaSb二、不計(jì)功率損耗、電壓降落時(shí)的兩端供電網(wǎng)潮流分布回路電壓為零的單一環(huán)網(wǎng)等值于兩端電壓大小相等、相位相同的兩端供電網(wǎng)絡(luò)。回路電壓不為零的單一環(huán)網(wǎng)可以等值于兩端電壓大小不相等，相位不同的兩端供電網(wǎng)絡(luò)。其中，為兩端電壓相等時(shí)的功率，即 =0時(shí)的功率，也可以叫做功率的自然分布。另一項(xiàng) 稱為循環(huán)功率，也可以叫做強(qiáng)制功率，取

22、決于兩端電壓的差值和環(huán)網(wǎng)總阻抗。Ud312312ZZZUdUNCS這里要注意，循環(huán)功率的正向與dU的取向有關(guān)，取dU=U1-U4，則循環(huán)功率由節(jié)點(diǎn)1流向節(jié)點(diǎn)4為正；反之，取dU=U4-U1，則循環(huán)功率由節(jié)點(diǎn)4流向節(jié)點(diǎn)1時(shí)為正。環(huán)形網(wǎng)絡(luò)潮流計(jì)算總結(jié) 在一、二節(jié)功率分布的計(jì)算，是在假設(shè)電壓為網(wǎng)絡(luò)額定電壓的條件下，求得近似功率分布。此時(shí)是不計(jì)網(wǎng)絡(luò)的電壓損耗和功率損耗的。因此還必須計(jì)及網(wǎng)絡(luò)中各段電壓損耗和功率損耗，才能獲得環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算的最終結(jié)果。 環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算包括以下兩個(gè)內(nèi)容。 （1）已知功率分點(diǎn)電壓。由功率分點(diǎn)將環(huán)形網(wǎng)絡(luò)解開為兩個(gè)開式網(wǎng)絡(luò)。由于功率分點(diǎn)一般為網(wǎng)絡(luò)電壓最低點(diǎn)，可從該點(diǎn)分別由

23、兩側(cè)逐段向電源端推算電壓降落和功率損耗。故所進(jìn)行的潮流計(jì)算，完全與已知開式（輻射）網(wǎng)絡(luò)的末端電壓和負(fù)荷時(shí)的潮流計(jì)算相同。注：若有功功率分點(diǎn)和無(wú)功功率分點(diǎn)不一樣，應(yīng)選取無(wú)功功率分點(diǎn)作為計(jì)算的起點(diǎn)。 （2）已知電源端電壓。這種情況一般較多。此時(shí)仍由功率分點(diǎn)將環(huán)形網(wǎng)絡(luò)解開為兩個(gè)開式網(wǎng)絡(luò)，且假設(shè)全網(wǎng)電壓均為網(wǎng)絡(luò)的額定電壓，求取各段的功率損耗，并由功率分點(diǎn)往電源端逐段推算。求得電源端功率后，再運(yùn)用已知電源電壓和求得的首端功率向功率分點(diǎn)逐段求電壓降落，并計(jì)算出各點(diǎn)電壓。這與已知末端負(fù)荷和始端電壓的開式網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算完全相同。計(jì)算步驟 （1）不計(jì)功率損耗和電壓損耗，確定環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的功率分布，即）不計(jì)功率損耗和

24、電壓損耗，確定環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的功率分布，即環(huán)形網(wǎng)絡(luò)功率環(huán)形網(wǎng)絡(luò)功率初分布的計(jì)算初分布的計(jì)算。 （2）根據(jù)初分布功率，確定環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的）根據(jù)初分布功率，確定環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的功率分點(diǎn)功率分點(diǎn)，在功率分點(diǎn)，在功率分點(diǎn)將環(huán)形網(wǎng)絡(luò)分解為輻射形網(wǎng)絡(luò)。將環(huán)形網(wǎng)絡(luò)分解為輻射形網(wǎng)絡(luò)。 （3）基于首端電壓和末端功率基于首端電壓和末端功率，考慮功率損耗和電壓降落，求，考慮功率損耗和電壓降落，求解經(jīng)分解的輻射形網(wǎng)絡(luò)的潮流。解經(jīng)分解的輻射形網(wǎng)絡(luò)的潮流。1）功率分布計(jì)算）功率分布計(jì)算2）電壓分布計(jì)算）電壓分布計(jì)算例題23108;108;64;1412abSjSjSjSj1、當(dāng)分別已知條件23108;108;124;812abSjSjS

25、jSj 試確定功率分點(diǎn)，并指出有功分點(diǎn)和無(wú)功分點(diǎn)分別在哪里。2、如圖所示110kV環(huán)網(wǎng)的導(dǎo)線相同，線路單位長(zhǎng)度參數(shù)為r1=0.3/km，x1=0.4/km，b1/2=110-6S/km，試計(jì)算變電站B和變電站C的運(yùn)算負(fù)荷，以及不計(jì)線路阻抗功率損耗時(shí)的功率分布，并指出無(wú)功分點(diǎn)。解：利用公式變電所運(yùn)算負(fù)荷=等值負(fù)荷功率+發(fā)電廠母線對(duì)地電容無(wú)功功率的一半以及 求解。)2Bj(UL2NyS變電站B和變電站C的運(yùn)算負(fù)荷：由于環(huán)網(wǎng)中的導(dǎo)線相同，可以按線路長(zhǎng)度計(jì)算功率的初分布。不計(jì)線路阻抗功率損耗的功率分布為（初功率）：例3：如圖電力系統(tǒng)，已知 Z12、Z23 、Z31 均為 1 j3 ，UA=37KV 若

26、不計(jì)線路上的功率損耗及電壓降落的橫分量，求功率分布及最低點(diǎn)電壓。解：一、調(diào)整控制潮流的必要性一、調(diào)整控制潮流的必要性1SbSaS3S2S12Z31Z23Z若各段參數(shù)相同若各段參數(shù)相同3123123133132231231231331322)()(llllQllQQllllPllPPaa3123122312312231231223123122)()(lllllQlQQlllllPlPPbb3.4 3.4 電力網(wǎng)絡(luò)潮流的調(diào)整控制電力網(wǎng)絡(luò)潮流的調(diào)整控制設(shè)線段1-3遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于1-2，2-3。1SbSaS3S2S12Z31Z23Z但如果3節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷不遠(yuǎn)小于負(fù)荷2，即S3不S2，那么流經(jīng)1-3的功率很大，可

27、能使線路過(guò)負(fù)荷，危機(jī)供電安全。若各導(dǎo)線若各導(dǎo)線參數(shù)參數(shù)不相同，且不相同，且313123231212xrxrxr 31*23*12*212*312*23*)(ZZZSZSZZSb 31*23*12*331*231*23*)(ZZZSZSZZSa 這時(shí)網(wǎng)損則為：這時(shí)網(wǎng)損則為：312232232232222221222)()()()(rUQQQPPPrUQQPPrUQPPNaaNaaNaa 0)( 2)( 22312322322212 rUPPPrUPPrUPPPNaNaNaa0)( 2)( 22312322322212 rUQQQrUQQrUQQPNaNaNaa rrPrrPPa313312320

28、 .)( rrQrrQQa313312320 .)( rrSrrSSa313312320 .)( rrrSrSSb)(231231220 . 結(jié)論：結(jié)論： 即有功功率損耗最小時(shí)的功率分布應(yīng)按線段電阻分布而即有功功率損耗最小時(shí)的功率分布應(yīng)按線段電阻分布而不是阻抗分布。不是阻抗分布。 按阻抗分布功率，即按阻抗分布功率，即 叫叫功率自然分布功率自然分布，這，這時(shí)各段線路潮流的分布取決于阻抗，所以這種分布時(shí)各段線路潮流的分布取決于阻抗，所以這種分布是不加控制的是不加控制的。（注：這里講的是環(huán)網(wǎng)，輻射形網(wǎng)絡(luò)的功率自然分布取決于各負(fù)荷點(diǎn)（注：這里講的是環(huán)網(wǎng)，輻射形網(wǎng)絡(luò)的功率自然分布取決于各負(fù)荷點(diǎn)的負(fù)荷，所

29、以也是不可以調(diào)控的。）的負(fù)荷，所以也是不可以調(diào)控的。） 為了保證供電的安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的要求，因此需調(diào)整控制潮流。為了保證供電的安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的要求，因此需調(diào)整控制潮流。31231234334232)(ZZZZSZZS功率自然分布：功率自然分布：不采取任何控制調(diào)節(jié)手段時(shí)，電力網(wǎng)的潮流分布稱為自然功率分布。二、調(diào)整控制潮流的手段主要有：二、調(diào)整控制潮流的手段主要有：串聯(lián)電容串聯(lián)電容 作用：抵償線路的感抗，將其串聯(lián)在環(huán)網(wǎng)中阻抗相對(duì)作用：抵償線路的感抗，將其串聯(lián)在環(huán)網(wǎng)中阻抗相對(duì) 過(guò)大的線路上，減小電網(wǎng)無(wú)功損耗，電壓損耗，提過(guò)大的線路上，減小電網(wǎng)無(wú)功損耗，電壓損耗，提高電網(wǎng)的輸送能力。高電網(wǎng)的輸送能力。串聯(lián)電抗串聯(lián)電抗作用：限流，將其串聯(lián)在重載線路上可避免該線路作用：限流，將其串聯(lián)在重載線路上可避免該線路過(guò)載。但其上的電壓損耗增大，影響電壓質(zhì)量，并過(guò)載。但其上的電壓損耗增大，影響電壓質(zhì)量，并對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性有影響，并且是輸送能力下降，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性有影響，并且是輸送能力下降，一般不用。一般不用。潮流調(diào)控的目的： 調(diào)整電流網(wǎng)功率的自然分布為經(jīng)濟(jì)分布，使電能傳輸過(guò)程中的有功功率損耗最小，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。附加串聯(lián)加壓器附加串聯(lián)加壓器作用：產(chǎn)生一環(huán)流或強(qiáng)制循環(huán)功率，使強(qiáng)制作用：產(chǎn)生一環(huán)流或強(qiáng)制循環(huán)功率，使強(qiáng)制循環(huán)功率與自然分布功率的疊加可達(dá)到理想循環(huán)功率與自然分布功率的疊加可達(dá)