电力系统动态模拟的基本原理与方法课件

1、电力系统动态模拟的基本原理与方法电力系统基础李欣然2006年2月第1页，共39页。第五章 电力网络的功率和电压分布计算第2页，共39页。第五章 电力网络的功率和电压分布计算第3页，共39页。第五章 电力网络的功率和电压分布计算第4页，共39页。第五章 电力网络的功率和电压分布计算5.1 网络元件的电压降落和功率损耗5.1.1 线路电压降落、电压损耗、电压偏移(2) 电压降落已知首端电压和功率，求末端电压 电压降落： 设 第5页，共39页。第五章 电力网络的功率和电压分布计算5.1 网络元件的电压降落和功率损耗5.1.1 线路电压降落、电压损耗、电压偏移(3) 电压损耗、电压偏移与电压调整 电压

2、损耗： 电压损耗=V1-V2第6页，共39页。第五章 电力网络的功率和电压分布计算5.1 网络元件的电压降落和功率损耗5.1.1 线路电压降落、电压损耗、电压偏移(4) 功率传输与电压幅值及相位的关系： 第7页，共39页。第五章 电力网络的功率和电压分布计算5.1 网络元件的电压降落和功率损耗5.1.2 线路的功率损耗(1) 线路导纳功率损耗第8页，共39页。第五章 电力网络的功率和电压分布计算5.1 网络元件的电压降落和功率损耗5.1.2 线路的功率损耗(2) 线路阻抗功率损耗第9页，共39页。第五章 电力网络的功率和电压分布计算5.1 网络元件的电压降落和功率损耗5.1.2 线路的功率损耗

3、(3) 线路功率损耗计算与特性的注意点： a) 同一点的 S、V：阻抗支路首(入)端 或 末(出) 端：S1 S1；S2 S2 b) 特点：第10页，共39页。第五章 电力网络的功率和电压分布计算5.1 网络元件的电压降落和功率损耗5.1.2 线路的功率损耗(4) 输电线路 的 输电效率第11页，共39页。第五章 电力网络的功率和电压分布计算5.1 网络元件的电压降落和功率损耗5.1.2 线路的功率损耗(5) 线路首、末端的功率与电压平衡关系第12页，共39页。第五章 电力网络的功率和电压分布计算5.1 网络元件的电压降落和功率损耗5.1.2 线路的功率损耗(5) 线路首、末端的功率与电压平衡

4、关系第13页，共39页。第五章 电力网络的功率和电压分布计算5.1 网络元件的电压降落和功率损耗5.1.3 变压器 的 电压降落 与 功率损耗(1) 变压器的电压降落：计算原理与方法 同于 线路电压降落计算(2) 变压器的功率损耗： 第14页，共39页。第五章 电力网络的功率和电压分布计算5.1 网络元件的电压降落和功率损耗5.1.3 变压器 的 电压降落 与 功率损耗(2) 变压器的功率损耗： 导纳损耗励磁损耗： 第15页，共39页。第五章 电力网络的功率和电压分布计算5.1 网络元件的电压降落和功率损耗5.1.3 变压器 的 电压降落 与 功率损耗(3) 应用注意： SyT 位于一次侧；V

5、1(or V2) 为归算后的电压(线电压kV)； 负荷功率或额定容量： MVA；变压器损耗：kW; 近似计算时，令V1 V2 VN 变压器无功损耗(负载、空载)为 感性无功负荷； ST(SyT +SzT)在系统功率损耗中 比重大，尤其QT 提高运行电压是降低变压器损耗的重要技术措施（SzT） 功率、电压平衡关系：第16页，共39页。第五章 电力网络的功率和电压分布计算5.1 网络元件的电压降落和功率损耗5.1.4 发电厂、变电所的等值功率(计算网络的简化)(1) 发电厂的等值电源功率：第17页，共39页。第五章 电力网络的功率和电压分布计算5.1 网络元件的电压降落和功率损耗5.1.4 发电厂

6、、变电所的等值功率(计算网络的简化)(2) 变电所的等值负荷功率：第18页，共39页。第五章 电力网络的功率和电压分布计算5.2 开式网的潮流分布计算概述：开式网 无备用结线；双回放射式、双回干线式 特点 功率单一流向；首末，V依次，V相位依次滞后 原理 I=0S=0 方法 首末（或 末首）dV、S交替计算，逐段推算 假设 各负荷点的负荷为等值负荷功率 计算网络简化：第19页，共39页。第五章 电力网络的功率和电压分布计算5.2 开式网的潮流分布计算5.2.1 已知末端电压和各负荷功率的潮流计算(1) 计算过程第20页，共39页。5.2 开式网的潮流分布计算5.2.1 已知末端电压和各负荷功率

7、的潮流计算(2) 应用注意当要求精确计算: 以VN近似计算变压器损耗， + 负荷功率，求得各变电站等值负荷功率； 每一节点，求得电压后再计算线路充电功率，进而求阻抗支路末端功率第五章 电力网络的功率和电压分布计算第21页，共39页。5.2 开式网的潮流分布计算5.2.2 已知首端电压、功率和各中间负荷点功率的潮流计算 链-5-1-开式网.ppt 计算过程： 小结：第五章 电力网络的功率和电压分布计算第22页，共39页。 5.2 开式网的潮流分布计算5.2.3 已知首端电压 和 各负荷功率的潮流计算 计算网络： 计算条件： 给定首端电压、各负荷功率 计算方法： (1) 精度要求较高反复推算法 (

8、2) 精度要求不高近似计算法第五章 电力网络的功率和电压分布计算第23页，共39页。(2) 特点、已知条件、潮流计算内容与方法 5.2 开式网的潮流分布计算5.2.4 开式配电网的简化潮流计算 (1) 35kV及以下开式配电网结构第24页，共39页。 5.2 开式网的潮流分布计算5.2.4 开式配电网的简化潮流计算 (3) 计算公式小结第25页，共39页。5.2 开式网的潮流分布计算5.2.5 多级电压开式网潮流计算(1) 统一等值网络推算法：基本思路：各元件用相应等值电路模型Line：；T： 然后按统一等值网络推算步骤： 制订等值网络，选定基本级，元件参数归算 a) 参数归算时，视要求： b

9、) 通常选定网络中最高电压等级作为基本级 按给定条件进行潮流计算通常已知 各节点电压归算回相应电压等级（功率不要归算！） 第26页，共39页。5.2 开式网的潮流分布计算5.2.5 多级电压开式网潮流计算(2) 变压器等值推算法：基本思路：变压器模型；各元件用其相应电压等级用实际参数步骤： 制订计算网络 各元件参数用实际值，不要归算； 变压器ZT用模型； ZT 值 对应高压侧（“k”侧）；YT与线路对地导纳一并处理。 逐段推算法求功率与电压分布注意：T 的模型阻抗支路中含k 电压分布即对应实际电压等级，无需归算； T 可用 ZT 串理想变压器等值，经过理想变压器，须Vk (or 1/ k) 第

10、27页，共39页。5.3 闭式网的潮流分布计算类型：环网，两（多）端供电网特点：功率流向不单一方法：不计损耗，求全网初步功率分布； 拆分为2个开式网求最终潮流分布内容： 5.3.1 简单闭式网的初步功率分布计算简单两端供电网的初步功率分布计算简单环网的初步功率分布计算均一环网的初步功率分布计算5.3.2 简单闭式网的最终潮流分布计算第28页，共39页。5.3 闭式网的潮流分布计算5.3.1 闭式网的初步功率分布计算(1) 两端供电网的初步功率分布计算 基本关系推导： 假设：不计dV、 SZ，令VVN 各支路首、末功率相等 称为“初步功率分布” 第29页，共39页。5.3 闭式网的潮流分布计算5

11、.3.1 闭式网的初步功率分布计算(1) 两端供电网的初步功率分布计算第30页，共39页。5.3 闭式网的潮流分布计算5.3.1 闭式网的初步功率分布计算第31页，共39页。5.3 闭式网的潮流分布计算第32页，共39页。5.3 闭式网的潮流分布计算第33页，共39页。5.4 多电压等级环网的功率分布5.4.1 两台变压器并联运行的功率分布第34页，共39页。5.4 多电压等级环网的功率分布5.4.1 两台变压器并联运行的功率分布(3) 结论：第35页，共39页。5.4 多电压等级环网的功率分布5.4.2 多电压等级电磁环网的功率分布 第36页，共39页。5.4 多电压等级环网的功率分布5.4.2 多电压等级电磁环网的功率分布(3) 注意：第37页，共39页。5.4 多电压等级环网的功率分布5.4.2 多电压等级电磁环网的功率分布(4) 电磁环网的功率分布计算方法： 选定基本级，元件参数归算；负荷点的负荷功率简化等值为变电站高压母线的运算负荷。 适当位置（电源母线）拆开环网等效的、两侧电源电压相等的、两端网，并计算其 k=1(匹配)时的 初步功率分布(Sz k(0)。 定义绕行方向，