电力系统潮流运算试验

1、实验七电力系统运行方式及潮流分析实验一、实验目的1、掌握电力系统主接线电路的建立方法2、掌握辐射形网络的潮流计算方法；3、比较计算机潮流计算与手算潮流的差异；4、掌握不同运行方式下潮流分布的特点。二、实验内容1、辐射形网络的潮流计算；2、不同运行方式下潮流分布的比较分析三、实验方法和步骤1、辐射形网络主接线系统的建立G1:300+j180MVA平衡节点）；变压器 B1:Sn=360MVA变比=18/121, Uk% =14.3%, Pk=230KWP0=150KWI0/In=1 %;变压器 B2、B3: Sn=15MVA 变比=110/11 KM Uk% =10.5%, Pk=128KWP0=

2、40.5KW I0/In=3.5 %;负荷 F1: 20+j15MVA 负 荷 F2: 28+j10MVA 线路 L1、L2:长度：80kmi 电阻：0.21 Q/km,电抗：0.416 Q/km,电纳：2.74 x 10-6S/km。辐射形网络主接线图2、辐射形网络的潮流计算（1）调节发电机输出电压，使母线 A的电压为115KV运行DDRTSS行系统潮 流计算，在监控图页上观察计算结果，并填入下表 （单位MVar）：监控图页截图如下:文件视朝1.W571(115.02V)28 7秘A:25. im. 24 24. 1 j”.” ,AA:30. 3C127. 8TSO. g.87 A .50.

3、 36j26. 44A: 25.24毒.24.82Q974749n07 除丫卜 |t4 A C13(10001 W26.0016 A：l0：01MT：5l517113项目DDRTSS流计算结果变压器B2输入功率10.10+j8.83变压器B2输出功率10.01+j7.51变压器B3输入功率10.10+j8.83变压器B3输出功率10.01+j7.51线品& L1输入功率25.18+j13.24线品& L1输出功率24.10+j13.82线品& L2输入功率25.18+j13.24线品& L2输出功率24.10+j13.82(2)手算潮流：变压器B2 (B3),线路L1 (L2)的潮流计算:RL

4、1 =RL2 =lr =80 0.21 =168XL1 =XL2 =lx=80 0.416= 33.281JBL1 =BL2 =lb=80 2.74 10 =2.192 10“SRl =0.5RL1 =84 J所以，XL =0.5XL1 =16.64，Bl -2BL1 -4.384 10“S2RT1 =RT2 nPKVH 103SN128 110 1000 -6.883551.1(15 103)2X T1 =Xt22Vk%Vn103100 SN10.5 11023100 15 101000 =847所以,Rt =0.5Rt1 =3.441771 1XT =0.5XT1 =42.351 1变压器

5、并联支路的功率损耗为:Sto=2m(B + j 鬟屈)1003=2父(40.5父103 + j 10 父(110 父103)2)100110二(0.081 j1.05)MVA线路并联支路的功率损耗为：_ 一 42 BL .3 2 4,384 10二Ql _ - jV N - = - j (110 10 )22= -j2.65232MVar所以，母线B处的运算负荷为：SLD1 =SLD1gLs0 -28 j10 J2.65232 0.081 j1.05二 (28.081 j8.39768)MVA变压器功率损耗为：22S = . LD2 Qld2 (Rt jXT)Vn二 (0.1777 j2,18

6、75)MVA所以，SL 末=Sld1 +Sld2 +ASt =(48.25877 +j 25.58518) MVAP去2 +q去2线路功率损耗为：.：SlL上(Rl jQL) =(2.071198 j 4.102944) MVAVn所以,SA =ASl +SL 末=(50.329974+j29.688124)MVA所以，线路电压损耗为：=Vl =HRl QaXl =7.972kVVa所以 VB =VA - V. =115 -7.972 =107.028kV B A变压器上的电压损耗为：-Vt =PbRt QbXt =7.4498kVVb11所以，Vc =(Vb - Vt) U =9.9578k

7、V110(3)计算比较误差分析经比较，手算结果与计算机仿真结果相差不大。产生误差原因：手算时是已知首端电压、末端功率的潮流计算，计算过程中要将输电线路对地电容吸收的功 率以及变压器励磁回路吸收的功率归算到运算负荷中，并且在每一轮的潮流计算 中都用上一轮的电压或功率的值(第一轮电压用额定电压)。3、不同运行方式下潮流比较分析（1）实验网络结构图如上。由线路上的断路器切换以下实验运行方式:错误！未找到引用源。双回线运行（L1、L2均投入运行）错误！未找到引用源。单回线运行（L1投入运行，L2退出）对上述两种运行方式分别运行潮流计算功能，将潮流计算结果填入下表:潮流双回线运行单回线运行变压器B2输入

8、功率10.10+j8.8310.10+j9.16变压器B2输出功率10.01+j7.519.99+j7.49变压器B3输入功率10.10+j8.8310.10+j9.16变压器B3输出功率10.01+j7.519.99+j7.49线路L1输入功率25.18+j13.2453.46+j34.18线路L1输出功率24.10+j13.8248.18+j26.20线路L2输入功率25.18+j13.240.00+J0.01线路L2输出功率24.10+j13.82-0.00+j2.08母线A电压/KV115.028114.628母线B电压/KV107.22297.0004母线C电压/KV10.00138

9、.88218（2）比较分析两种运行方式下线路损耗、母线电压情况。比较以上两组数据可知，在相同条件下，单回路运行与双回路运行相比线路 总损耗、变压器损耗都大，尤其是无功损耗，最终导致无功补偿不足，电网电压 下降。其中，最主要原因是，双回路运行方式有两个回路构成，线路总阻抗为单 回路运行方式下的一半，静电功率（电纳）为单回路运行方式下的两倍。四、思考题1、辐射型网络的潮流计算的步骤是什么？答：（1）已知末端电压和末端功率的潮流计算：已知末端电压V2和末端功率S2 ,要求首端电压和V1首端功率S1,以及线路上 PR QXPX-QR的功率损耗AS。首先运用公式闪2 = PR QX,6V2 = PX Q

10、R计算电压降落的V2V2横分量和纵分量，则首端电压为： Vi = V2 +AV2 + j6V2,线路上的功率损耗和线 路首端的输入功率为：_2，,2P QS =S2 +j AQB2, ASl =2(R+jX) , S=S + ASl, S1 = S + j AQB1V2(2)已知首端电压和首端功率的潮流计算： TOC o 1-5 h z 已知首端电压Vi和首端功率Si,要求末端电压和V2末端功率S2 ,以及线路 上的功率损耗AS。首先运用公式V1 = PR QXGMmPX-QR计算电压降落V2V2的横分量和纵分量，则末端电压为：V2 =Vi -AVi - jSVi ,线路上的功率损耗和线路末端

11、的输出功率为：”2“2P Q,S =& jAQb2, ASl =2 (R*jX), S=S ASl, S2 = S jAQbiV2(3)已知首端电压和末端功率的潮流计算：假设所有未知节点电压均为额定电压， 首先从线路末端开始，按照已知末端 电压和末端功率的潮流计算的方法， 逐段向前计算功率损耗和功率分布， 直至线 路首端。然后利用已知的首端电压和计算得到的首端功率， 从线路首端开始，按 照已知首端电压和首端功率的潮流计算的方法， 逐段向后计算电压降落，得到各 节点的电压。2、试分析比较手动潮流计算方法与计算机潮流计算方法的误差，并分析其根源。答：产生误差原因：手算时是已知首端电压、末端功率的潮流计算，计算过程中要将输电线路对地电容吸收的功率以及变压器励磁回路吸收的功率归算到运算负荷中，并且在每一轮的潮流计算中都用上一轮的电压或功率的值(第一轮电压用额定电压)。3、电力网络的节点类型有那些？试比较分析其特点。答：(i) PQ节点：有功功率P和无功功率Q是给定的，节点电压(V,日)是待 求量，其发电功率一般为0或某一固定值。(2) PV节点：有功功率Q和电压幅值V