高等电力网络

1、高等电力网络分析 IEEE14节点电力网络分析专业班级： 电力工程14-3班 姓 名： 学 号： Z14050403 同组成员： 导 师： 刘润华 二一四年十二月目录前 言3第一章汇报内容总结51.1 电力系统静态安全分析51.1.1 概述51.1.2补偿法51.2潮流计算中的分布因子法101.2.1 概述101.2.1 研究单支路开断时的分布因子10第二章 改变变压器变比，控制中枢点电压为定值172.1 和之间的灵敏度关系。172.2 变压比控制中枢点电压17第三章 高等电力网络课程总结183.1 课程收获183.2 教学方法建议18前 言本文选用14节点系统作为分析对象，绘制IEEE14节

2、点标准试验系统图如下：母线系统数据如下表格：表1 母线数据表节点号节点类型有功功率无功功率电压幅值电压相角并联电容13001.0600002221.700012.70001.0450-4.980003294.200019.00001.0100-12.720004147.8000-3.90001.0190-10.33000517.60001.60001.0200-8.780006211.20007.50001.0700-14.2200071001.0620-13.3700082001.0900-13.360009129.500016.60001.0560-14.94000.1910195.800

3、01.0510-15.100001113.50001.80001.0570-14.790001216.10001.60001.0550-15.0700013113.50005.80001.0500-15.1600014114.900051.0360-16.04000表2 支路数据表支路号发点收点电阻电抗电纳变比1120.019380.059170.026402150.054030.223040.024603230.046990.197970.021904240.058110.176320.018705250.056950.173880.017006340.067010.171030.01730

4、7450.013350.042110.0064084700.2091200.978094900.5561800.9690105600.2520200.9320116110.094980.1989000126120.122910.2558100136130.066150.1302700147800.1761500157900.1100100169100.031810.0845000179140.127110.27038001810110.082050.19207001912130.220920.19988002013140.170930.3480200第一章 汇报内容总结1.1 电力系统静态安全

5、分析1.1.1 概述电力系统静态安全分析是提高电力系统安全性的重要措施之一，它的主要内容包括： a预想事故评定 a自动事故选择 a预防控制 在网络的基本情况（既未发生预想事故的情况）潮流解求得之后，对于支路开断模拟，通常采用的方法有： 1、直流法； 2、分布系数法； 3、与Newton潮流算法结合的直接法； 4、与快速解耦潮流算法结合的直接法； 5、补偿法1.1.2 补偿法补偿法：将支路开断视为该支路未被断开，而在其两端节点处引入某一待求的补偿电流，以此来模拟支路开断的影响。特点：不必修改导纳矩阵，用原来的因子表来解算网络的状态。以单一支路开断为例说明补偿法的物理概念当网络节点i、j之间发生支

6、路开断，可以等效地认为在i、j节点间并联了一个追加的支路阻抗Zij，其数值等于被断开支路阻抗的负值。这时流入原网络的注入电流将由变成 (1) (2) 用原网络的因子表对 进行消去回代运算所求出的节点电压向量，就是待求的发生支路开断后的节点电压向量 ，且 目前关键问题在于要求出追加支路Zij上通过的电流，从而求得 图1-1对于线性网络，可以应用迭加原理把图1-1(a)分成两个网络即图1-1(b)和1-1(c)。这时待求的节点电压 也可看成两个部分。 (3)式中：相当于没有追加支路情况下的各节点电压，这个向量可以用原网络的因子表求出，即: (4)是向原网络注入电流向量 时求出的，其值为: (5)

7、(6)若假定 ，则有 。于是由式(5)就可求出当 为单位电流时，网络各节点电压U(ij)，即 (7)如何求取 ，等效发电机原理：应用等效发电机原理，如果把图1-2所示电路上的i、j节点间的整个系统看成是Zij的等效电源，其空载电压就是： (8)这个电源的等值内阻抗ZT可以用其它节点的注入电流为零，仅在i、j点分别通入正、负单位电流后，在i、j点产生的电压差来表示。由式(7)求得 后，便可求得: (9)ZT亦即是从i、j节点看进去的输入阻抗: (10)支路开断后的节点电压向量图1-2通过等值电路图1-2可见，利用式8、9可求出: (11)求得 之后，即可求得 (12)由上式就可求得支路开断后的节

8、点电压向量。1.2 潮流计算中的分布因子法1.2.1 概述在电网分析中，我们有时需要知道支路有功潮流的变化，这一变化可能是由于电网中的一条支路或几条支开断引起的，或者是由于发电机有功输出功率变化引起的。这可以用分布因子（Distribution Factor）来描述。1.2.1 研究单支路开断时的分布因子 研究有功潮流分布常用直流潮流模型，前面已经做了介绍，在此不做详细描述。1 支路开断分布因子令网络中的支路l开断，支路l的两端的节点是i,j，开断前支路l上的有功潮流是Pl，假定支路l开断前后节点注入有功功率不变，则有支路l开断后的节点电压相角列矢量为： = P/（B0-Mlxl-1MlT）利

9、用矩阵求逆辅助定理有： =（X - nlclnlT）P= - nlcll式中:nl= XMl; cl=1/(-xl + Xl-l); Xl-l= MlTnl ； l=MlT求出支路l开断后的节点电压相角，就可以直接利用直流潮流公式求出l开断后网络中的支路k上的有功潮流 Pkl= kXk Pkl=Pk +( (Xk-l/Xk)/(1-(Xl-l/Xl)*Pl令Dk-l = (Xk-l/Xk)/(1-(Xl-l/Xl)，式中Dk-l是支路k与支路l之间的支路潮流分布因子，求出Dk-l即可求出支路k上的有功潮流。总是抽象和不好理解的，下面以14节点为例，断开支路2，求各支路的有功潮流：IE

10、EE14母线系统支路数据（标幺值）第四列是支路电阻，第五列是支路电抗，第六列是变比（标幺值）求出B01矩阵,此矩阵包括14参考加点在内。以14节点为参考节点，求出矩阵B0以及矩阵B0的逆矩阵X。求出包含14节点在内的注入功率以14号节点为参考节点去掉14号节点功率，同时计算出的值；继续求出支路功率。求出各支路的关联矢量，最终得到去除14节点的关联矢量。根据公式求出n2，并求出求各条支路对应的节点对和支路2节点对之间的自阻抗和互阻抗，此时再继续求出支路开断分布因子D各条支路对应的节点对和支路2节点对之间的自阻抗和互阻抗计算如下：支路开断分布因子D计算如下:利用分布因子计算有功潮流P，得出结果第二

11、章 改变变压器变比，控制中枢点电压为定值2.1 和之间的灵敏度关系。其中，为负荷母线电压矢量，为变压器分接头可调变比矢量。调节可调变比变压器的分接头可以改变负荷母线的电压。假定变压器变比改变，若发电机母线电压及负荷母线无功注入功率不变，则灵敏度关系 （2-1）有 （2-2）式中： （2-3）为和之间的灵敏度矩阵；即为。2.2 变压比控制中枢点电压若电网中某中枢点的电压值，需要将它控制在指定数值，电压改变量为 （2-4）此处将代入，若某中枢点电压不变，则令此处为零。将代入式（3-2）并求逆可得 （2-5）此处已知，可求得，即变压器变比的改变量。进而通过调节变压器变比，即可使中枢点电压控制在给定值

12、。第三章 高等电力网络课程总结3.1 课程收获 这一学期的高等电力网络课程已经结束了，在王艳松老师的指导下，我完成了高等电力网络这门很有难度的研究生课程。由原来的不清楚到了解框架再到掌握许许多多的新知识。当然，在王老师的悉心指导下，更多的是学习到了一些新的学习方法，新的一些思考方式，尤其是独立思考能力和团队合作共赢能力得到了很好的提升。高等电力网络是一门比较有难度的课程，在学习的过程中，学习能力（收集资料，整理资料）、表达能力（制作ppt，语言描述，和老师和同学互动）、沟通能力（团队合作沟通，工作技巧）都获得了极大的提升。在这里，非常感谢王老师对我们的耐心指导以及谆谆教诲。3.2 教学方法建议