最新电力系统分析潮流计算例题资料

1、精品文档电力系统的潮流计算西安交通大学自动化学院2012.103. 1电网结构如图311所示，其额定电压为10KV已知各节点的负荷功率及 参数：S (0.3 jO2)MVA,S厂(05 j03)MVAS4 二(0.2 jO. 15)MVAZ12 二(1.2 j2.4) , Z23 二(1.0 j2.0) , Z24 = (1 5 j30) 试求电压和功率分布。图3 11 10kV电网结构图精品文档解：(1 )先假设各节点电压均为额定电压，求线路始端功率。S23A Q3(R23 jX23)=Vn20.52 0.32S24P2 Q24(R24jX24102 d WO 0034 j0.00680.2

2、20.15v2N102(1.5j3)= 0.0009 j0.0019S,12则:0.2009 jO .1519SS24S24S12S23 S24二 P2 Q12(RVn2二 0.0173 jO.0346S2 二 1.0043 j0.6587 、1.00432 + 0.65872jX12)二102(1.2j24)故:(2)再用已知的线路始端电压V1=10.5kV及上述求得的线路始端功率S12， 求 出路 各 点 电 压。(P2R12 + Q12XJ1.0216沃 1.2+ 0.6933沃 2.410.50.2752kVV24V23（3）率。12V2 V“ - V12 = 10.2248kV(P2

3、4R24Q24 X 24 )二 0.0740kV -V2V24二 10.1508kV(P23R23Q23X23)二 0.1092kV 二V3V2V23二 10.1156kV根据上述求得的线路各点电压，重新计算各线路的功率损耗和线路始端功V2S23S40.520.320_(1 j2) = 0.0033 j0.006610.1220.220.152,(1.5+ j3)=10.1520.0009 j0.001823S3S23 二 0.5033j0.3066S24S2S4S23S24 二 0.2009j0.1518S24 S2 二 1.0042 j0.65841.00420.6584 (1.2 j2.

4、4) = 0.0166 j0.033110.222从而可得线路始端功率S12 = 1.0208 j0.6915这个结果与第（1）步所得计算结果之差小于0.3%,所以第（2）和第（3）的结 果可作为最终计算结果；若相差较大，则应返回第（2）步重新计算，直道相差 较小为止。3.2 如图所示简单系统，额定电压为110KV双回输电线路，长度为80km采用 LGJ-150 导线，其单位长度的参数为：r=0.21 Q /km， x=0.416 Q/km,b=2.74 “O'S/km。变电所中装有两台三相110/11kV的变压器，每台 的容量为15MVA其参数为：Po = 40.5kW， Ps =

5、128kW,Vs% = 10.5,1。 = 3.5。母线 a 的实 际运行电压为117kV，负荷功率：SLDb 二 30 j12MVA,SLDc 二 20 j15MVA。当变压器取主轴时，求 母线c的电压。bcA 仏A OM " I-sf11（b）(a)图3-12输电系统接线图及其等值电路解 （1）计算参数并作出等值电路。输电线路的等值电阻、电抗和电纳分别为1Rl80 0.2T二 8.421 XL 80 0.416 ' 二 16.62Be = 2 80 2.74 10'S = 4.38 10，S由于线路电压未知，可用线路额定电压计算线路产生的充电功率，并将其等分为两部

6、分，便得Qb BN：2124.38 10"1102M var = -2.65M var将 Qb分别接于节点A和b ,作为节点负荷的一部分两台变压器并联运行时，它们的等值电阻、电抗及励磁功率分别为1 PsV：221000S：1 12气2 1000 1521Vs%V：110.5 1102= 2 100S：2100 1542.4P。 j Q。二 2 (0.0405 j 3.5 15)MVA 二 0.08j1.05MVA100变压器的励磁功率也作为接于节点 b的负荷，于是节点b的负荷Sb 二 Sldj Qb （ P。j Q）二 30j12 0.08 j1.05 一 j2.65MVA 二 30

7、.08 j10.4MVAbRgc1As；Ifs0c的功率即是负荷功率Sc = 20 j15MVA这样就得到图所示的等值电路（2）计算母线A输出的功率。先按电力网络的额定电压计算电力网络中的功率损耗。变压器绕组中的功率损耗为St =2Rt jXJ = 20|1015(3. j42.4)MVA=0.18 j2.19MVA由图可知S： = Sc + 也R + 2Qt = 20+ j15+ 0.18+ j2 19MVA二 20.18 j17.19 MVAS； = S； S厂 20.18 j17.19 30.08 j104MVA二 50.26 j 27.59MVA线路中的功率损耗为Sl2 250.262

8、7.591102(8.4j16.6)MVA 二 2.28 j4.51MVA(3)计算各节点电压。线路中电压降落的纵分量和横分量分别为PR QX 二VaR'XlQ1Rl 二吆24 84 吐1 1668.3kV117Va5224 値632.18. J- 5v117b点电压为Vb = J(Va Vl)2 + 2Vl)2J(117 8.3)2十5.22kV =108.8kV变压器中电压降落的纵，横分量分别为于是可得S广 S； + ASL = 50.26+ j27.59 + 2.28 + j4.51 MVA二 52.54 j32.1MVA由母线A输出的功率为Sa 二 s； j Qb 二 52.5

9、4 j32.1 j2.65MVA 二 52.54 j29.45MVAA OXVPR Q：Xt VTTVb2018 34 1719 424kV108.8二 7.3kVVtPc'XtQcRtVb20.18 424 一 17.19 3.4kV = 7.3kV108.8归算到高压侧的c点电压V； = J(Vb Vt)2 + WVt )2 = J(108.8 7.3)2 + 7.32kV = 101.7kV变电所低压母线c的实际电压1111Vc =Vc101.7 kV = 10.17kV110110如果在上述计算中都不计电压降落的横分量，所得结果为Vb = 108.7kV， Vc'二 1

10、01.4kV， Vc 二 10.14kV与计及电压降落横分量的计算结果相比，误差很小3.3 某一额定电压为10kV的两端供电网，如图所示。线路 L1、L2和L3导线 型号均为LJ-185，线路长度分别为10km 4km和 3km线路L4为2km长的LJ-70 导线；各负荷点负荷如图所示。试求VA二10.5 0 kV、V；二10.4 0 kV 时的初始功率分布，且找到电压最低点。(线路参数LJ-185 : z=0.17+j0.38 Q/km；LJ-70 : z=0.45+j0.4 Q /km)解线路等值阻抗ZL1 -10 (0.17j0.38) =1.7j3.8'1ZL2 =4 (0.1

11、7j0.38H0.68j1.52 门ZL3 =3 (0.17j0.38) =0.51 j1.14ZL4 =2 (0.45 j 0.4) =0.9j0.8求C点和D点的运算负荷，为'：SCE0.320.16210(0.9j0.8) =1.04 jO.925kVASc =2600j1600300j160 1.04j0.925 =2901.04j1760.925kVASd =600j200 1600j1000 =2200 j1200kVA循环功率(VA -VB Vn(10.5 10.4 字 10ScA B N339.43 0.17 j0.38kVA = 580 j129kVA170.17-j

12、0.381SAC2901.04 7 2200 3 j1760.925 7 j1200 3Sc17= 158278 j936.85 580 j129 二 216278 j1065.85kVA1SBD2901.04 10 2200 14 j1760.925 10 j1200 14 - Sc17= 3518.26 j 2024.07 -580 - j129 =2938.26j1895.07kVASAC SBD =2162.78 j 1065.852938.26 j 1895.07 = 5101.04j2960.92kVASC SD =2901.04 j 1760.925 2200 j 1200 =

13、5101.04 j 2960.92kVASCD 二Sbd -Sd =2938.26j1895.07 - 2200 - j1200 = 738.26j695.07kVAC点为功率分点，可推算出E点为电压最低点。进一步可求得 E点电压AC2 22.1621.072102(1.7 j3.8)MVA =98.78j220.8kVASAC =2162.78 j 1065.85 98.78 j 220.8 = 2261.56j1286.65kVAVac2.26 1.7 1.29 3.810.5二 0.8328kVVC 二VA - VAC =10.5 -0.8328 = 9.6672kVVCE二 0.041

14、kV0.301 0.9 0.161 0.89.6672Ve =Vc - ：Vce =9.6672 -0.041 =9.6262kV 3.4图所示110kV闭式电网，A点为某发电厂的高压母线，其运行电压为117kV0 网络各组件参数为：变电所 b SN =20MVA，.:So =0.05 jO.6MVA , RT =4.84,XT =635变电所 c Sn =10MVA，.:So = 0.03 jO.35MVA , Rt = 114,Xt =127'?负荷功率SLDb =24 j18MVA , Sldc =12 j9MVA试求电力网络的功率分布及最大电压损耗。解(1)计算网络参数及制定等

15、值电路。线路I:Z =(0.27j0.423) 601； -16.2j25.3811B=2.69 10-6 60S =1.61 10*S2. ：Qb =-61 10 A 1102M var =1.95M var线路U:Z- = (0.27 j0.423) 50當=13.5 j21.151164Bll = 2.69 00 x50S=1.35"0 S2. ：QBj =-1.35 10* 1102 M var - -1.63M var线路U:Z =(0.45j0.44) 40" -18j17.6f lB =2.58 1040S =1.03 10*S2. ：QB-1.03 10*

16、1102 M var = -1.25M var1 .变电所 b: ZTb4.84 j63.5" =2.42 j31.75"：SOb =2 0.05j0.6 MVA =0.1 j1.2MVA1变电所 b: ZTc11.4 j127 J =5.7 j63.5门：SOc = 2 0.03j0.35 MVA = 0.06 jO.7MVA等值电路如图所示(2) 计算节点b和c的运算负荷-:STb24218211022.24j31.75 MVA =0.18 j2.36MVASb =SLDbSeSbj Qbi j Qb . =24 j18 0.18 j2.36 0.1 j1.2- j0.

17、975- jO.623l= 24.28j19.96MVA122 +92Stc25.7 j63.5 MVA =0.106 j1.18MVA110Sc 二 SLDc0Soc j Qbj Qb =12 j9 0.106 j1.18 0.06 j0.7 - j0.623 jO.815MVA= 12.17 j9.44MVA(3) 计算闭式网络的功率分布。SSbZ &Z -2428j199631.5-j38751217j9.44 135 -j21.15 M、-ZZ Z 一 47.7- j64.13= 1864 j15.79MVAcSc(Zf+z 命SbZf (12.17 +j 19.44 034.

18、2 j42.98 )+(24.28 + j19.96 §16.2 j25.38 )47.7 j 64.13SMVA = 17.8 j13.6MVASIS =18.64 j 15.79 17.8 j13.6MVA =36.44 j29.39MVASb Sc =24.28 j 19.96 12.17 j9.44MVA =36.45 j 29.4MVA可见，计算结果误差很小，无需重算。取 S，18.64 j15.79MVA继续进行计算。S | Sb - S =24.28j19.96 -18.65 - j15.8MVA =5.63 j4.16MVA由此得到功率初分布，如图所示。（4）计算电压

19、损耗。由于线路I和川的功率均流向节点b为功率分点，且有功功率分点和无公功功率分点都在b点，因此这点的电压最低。为了计算线路I的电压损耗，要用A点的电压和功率SA1。Sa1=18.65 j15.818.642 15.82110216.2j25.38 MVA =19.45j17.05MVA6.39 MVAPa1 R Qa X - _ 19.45 16.2 17.05 25.38Va117变电所b高压母线的实际电压为Vb 二 Va - - V =117 -6.39 =110.61 MVA3.5 变比分别为k1 =110/11和k2 =115.5/11的两台变压器并联运行，如图所示, 两台变压器归算到

20、低压侧的电抗均为 1Q,其电阻和导纳忽略不计。已知低压母 线电压10kV,负荷功率为16+j12MVA试求变压器的功率分布和高压侧电压。解（1）假定两台变压器变比相同，计算其功率分布。因两台变压器电抗相等，11故S1LD -S2LDSld 16 j12 MVA =8 j6MVA22(2) 求循环功率。因为阻抗已归算到低压侧，宜用低压侧的电压求环路电势 若取其假定正方向为顺时针方向，贝U可得：E VB-1 =10 I05 _1 kV 二 0.5kV比丿 U0丿故循环功率为Sc ： VB E 二 10 0.5 MVA = j 2.5MVAzTi +z；2 - ji-ji(3) 计算两台变压器的实际

21、功率分布。Sti 二 Sild Sc =8 j6 j2.5MVA =8 j8.5MVAST2 =S2LD -Sc =8 j6-j2.5MVA =8 j3.5MVA(4) 计算高压侧电压。不计电压降落的横分量时，按变压器T-1计算可得高压母线电压为广85x1、Va = 10 + k =(10 + 0.85>M0kV =108.5kVI 10丿按变压器T-2计算可得*3 X 1 IVA = 10 + k2 =(10 + 0.35 F10.5kV =108.68kV< 10丿计及电压降落的横分量，按T-1和T-2计算克分别得。VA = 108.79kV , VA =109kV(5) 计及从高压母线输入变压器T-1和T-2的功率St1 =8j8.5828.52102x j1MVA = 8 十 j 9.86 MVAST2 =8j3.5 210汽 j1MVA = 8 + j4.26MVA输入高压母线的总功率为' ' 2S =St1 St2 =8j9.868 j4.26MVA =16j14.12MVA计算所得功率分布，如图所示3. 6如图所示网络，变电所低压母线上的最大负荷为40MW/ co =0.8，Tmax = 4500 h。试求线路和变压器全年的电能损耗。线路和变压器的参