【正文】 電力系統(tǒng)基礎(chǔ) 湖南大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院 劉光曄 2022年 2月 華中科技大學(xué)何仰贊 溫增銀編 第十一章 電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算 ? 111 開式網(wǎng)絡(luò)的電壓和功率分布計(jì)算 ? 112 簡(jiǎn)單閉式網(wǎng)絡(luò)的功率分布計(jì)算 ? 113 復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的數(shù)學(xué)模型 ? 114 牛頓 拉夫遜法潮流計(jì)算 ? 115 Ｐ Ｑ分解法潮流計(jì)算 111 開式網(wǎng)絡(luò)的電壓和功率分布計(jì)算 一、已知供電點(diǎn)電壓和負(fù)荷節(jié)點(diǎn)功率時(shí)的計(jì)算方法 如圖已知 A點(diǎn)電壓和多個(gè)負(fù)荷點(diǎn)功率 饋電干線供電：全線多點(diǎn)供電。饋：贈(zèng)與。輸電線是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)。 2NB 21 VBQ ii ???）（ 3,2,1?i開式網(wǎng)絡(luò)及其等值電路 將線路充電功率與負(fù)荷功率合并，得到變電所運(yùn)算負(fù)荷 12b L D b B B b bj j jS S Q Q P Q? ? ? ? ? ? ?23c L D c B B c cj j jS S Q Q P Q? ? ? ? ? ? ?3d L D d B d djjS S Q P Q? ? ? ? ?1．計(jì)算變電所運(yùn)算負(fù)荷 (設(shè)全網(wǎng)未知節(jié)點(diǎn)電壓為 VN) 運(yùn)算負(fù)荷：意指不能測(cè)量 (含線路充電功率 )，只能計(jì)算的負(fù)荷。 簡(jiǎn)化的等值電路 討論：考慮線路 ?型 等值電路。已知首端電壓與末端功率，如何做近似處理？逐步逼近？ d3 SS ???2233L 3 3 32N( j )PQS R XV?? ???? ? ?3 3 L 3S S S? ??? ? ?2 c 3S S S?? ???2222L 2 2 22N( j )PQS R XV?? ???? ? ?2 2 L 2S S S? ??? ? ?２．從末端 d點(diǎn)開始，依次計(jì)算出各段功率 損耗和功率分布。 簡(jiǎn)化的等值電路 1 b 2S S S?? ??? 2211 1L 1 12N( j )PQS R XV?? ???? ? ?1 1 L 2S S S? ??? ? ?各段末端功率 各段首端功率 ３．從首端Ａ點(diǎn)開始，依次計(jì)算出各段電壓降落和各節(jié)點(diǎn)電壓 用第一次得到的節(jié)點(diǎn)電壓計(jì)算結(jié)果重復(fù)以上的計(jì)算，可以提高計(jì)算精度。 （即迭代概念） A1111Ab )( VXQRPV ?????A b 1 1 1 1 A()V P X Q R V? ????22b A A b A b( ) ( )V V V V?? ? ? ?接著用 及 計(jì)算 ，最后用 及 計(jì)算 。 2S?bV cV cV 3S? dV已知首端功率與首端電壓，計(jì)算末端電壓 ４．已知變電壓器低壓側(cè)負(fù)荷 SLD，計(jì)算高壓側(cè)負(fù)荷 S180。LD 實(shí)際的配電網(wǎng)中，負(fù)荷并不都接在饋電干線上，節(jié)點(diǎn)都接有降壓變壓器。 0bTbLDbLDb SSSS ??????22L D b L D bT b T b T b2N( j )PQS R XV?? ? ?00 b 0 b N bI%j 100S P S? ? ? ?12b L D b B BjjS S Q Q?? ? ? ? ?同理可得 和 cS dS開式網(wǎng)絡(luò)及其等值電路 二、兩級(jí)電壓的開式電力網(wǎng) 已知末端功率 SLD和首端電壓 VA，求末端電壓 Vd和網(wǎng)絡(luò)的功率損耗。 作含理想變壓器的等值電路。 ① ② 將第二段段線路參數(shù)歸算到第一段。 2 2 22 2 2 2 2 2,R k R X k X B B k??????112 簡(jiǎn)單閉式網(wǎng)絡(luò)的功率分布計(jì)算 一、兩端供電網(wǎng)絡(luò)的初步功率分布 帶兩個(gè)負(fù)荷的兩端供電網(wǎng)絡(luò) a b a 1 a 1 1 2 1 2 b 2 b 2a 1 a 1 1 2 a 1 1 b 2 a 1 1 2( ) ( )V V Z I Z I Z IZ I Z I I Z I I I? ? ? ?? ? ? ? ? ?*11 N/I S V?１．設(shè)未知節(jié)點(diǎn)電壓為 ，（不考慮線路功率損耗） 12 N 0V V V? ? ?*22 N/I S V?２．列 ab之間的電壓降方程 問題：如何確定所有線路功率流向的首、末端，以便能夠用計(jì)算開式網(wǎng)的方法計(jì)算閉式網(wǎng)絡(luò)電壓分布與功率分布？ 同理可以得到： 1 2 b 2 1 b 2 2 a ba1a 1 1 2 b 2 a 1 1 2 b 2()Z Z I Z I V VIZ Z Z Z Z Z? ? ???? ? ? ?*** **1 2 b 2 b 2 ab N12a 1 a 1 , L D c i r* * * * * *a 1 1 2 b 2 a 1 1 2 b 2()() V V VZ Z S Z SS S SZ Z Z Z Z Z???? ? ? ?? ? ? ?*****a 1 a 1 1 2 ba N12b 2 b 2 , L D c i r* * * * * *a 1 1 2 b 2 a 1 1 2 b 2()() V V VZ S Z Z SS S SZ Z Z Z Z Z???? ? ? ?? ? ? ?**121 2 b 2 N b 2 N a ba 1 1 2 b 2 a 1 1 2 b 2( ) / /Z Z S V Z S V V VZ Z Z Z Z Z? ? ???? ? ? ?**121 2 b 2 b 2 a b Na 1 Na 1 1 2 b 2 a 1 1 2 b 2( ) ( )Z Z S Z S V V VIVZ Z Z Z Z Z? ? ???? ? ? ?循環(huán)功率項(xiàng) 類似力矩平衡項(xiàng) ３．電源初步功率分布方程的一般形式 對(duì)于均一網(wǎng)絡(luò) （各線段單位長度的阻抗值都相等或各線段的 R/X相等） 有： ***ba1Nb b , L D c i r**()ki iikkZS V V VS S SZZ???? ?? ? ? ??***ab1Na 1 a 1 , L D c i r**()ki iiZS V V VS S SZZ????? ? ? ??沿線有多個(gè)負(fù)荷的兩端供電網(wǎng)絡(luò) *01 1 1 1a1 *0jk k k ki i i i i i i ii i i iS Z l S l P l Q lSl l lZl? ? ? ?? ? ??? ? ? ?? ? ? ?1 1 1b jk k ki i i i i ii i ikS l P l Q lS l l l? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?? ? ?結(jié)論：在均一電力網(wǎng)中有功功率和無功功率的分布彼此無關(guān)。 二、閉式電力網(wǎng)中的功率分布和電壓損耗計(jì) １．在功率分點(diǎn)拆開成兩個(gè)開式網(wǎng) （因?yàn)楣β史贮c(diǎn)是兩側(cè)線路功率流向的末端 ） 例：若 S12與 Sb2均為正，則節(jié)點(diǎn)２為功率分點(diǎn)。 ４． 若有功分點(diǎn)和無功分點(diǎn)不重合，則在無功分點(diǎn)拆開。 ２．從末端開始推算電源功率。（ 設(shè)未知節(jié)點(diǎn)電壓為額定電壓 ） ３．從電源點(diǎn)開始推算各節(jié)電壓。 ５． 具有分支線的兩端供電網(wǎng)絡(luò)討論 。（ 節(jié)電 3與節(jié)點(diǎn) 2，哪點(diǎn)電壓最低？） VQXPRV ???電壓損耗可以不計(jì)電壓降落橫分量。 1 aV V V? ? ?三、含變壓器的簡(jiǎn)單環(huán)網(wǎng)的功率分 21 kk ?變比不同 ( ) 的變壓器并聯(lián)運(yùn)行。 A 1 A 2 A 1 2()V V V k k? ? ?變比不同的變壓器并聯(lián)運(yùn)行 時(shí)的功率分布 *T2 LDT 1 c i r**T 1 T 2ZSSSZZ??????*T1 LDT 2 c i r**T 1 T 2ZSSSZZ