電力系統(tǒng)分析穆剛簡單電力網(wǎng)絡(luò)的計算和分析ppt課件

1、n課程負責人：穆課程負責人：穆 鋼鋼 教教 授授n申申 報報 單位：東北電力大學單位：東北電力大學 簡單電力網(wǎng)絡(luò)的計算和分析問題的提出問題的提出簡單電力網(wǎng)絡(luò)接線圖L12電力線路的物理模型電力線路的物理模型和等值電路電力線路的物理模型和等值電路電力線路和變壓器運行狀況的計算和分析電力線路和變壓器運行狀況的計算和分析21型等值電路PZL2jBG 2jBG 第一節(jié)第一節(jié) 圖31中，設(shè)末端電壓為 ，末端功率為 ，則末端導(dǎo)納支路的功率為2S222222121jBUGUSy22222QjPSSSyzZzQjPXUQPjRUQPS2222222222222U始端導(dǎo)納支路的功率為11212112121yyyQ

2、jPjBUGUS11111jQPSSSy1121QjPSSSz未知量，未知量，怎么求呢？怎么求呢？2. 電力線路的電壓降落計算電力線路的電壓降落計算 電壓降落:線路始末兩端電壓的相量差.21UdUU或UjUUU)(21UUXQRP222UUXQRP222取與實軸重合，如圖32。則由ZUSUU2221)()()(222222222221UXQRPjUXQRPUjXRUQjPUU20U220UUUjUUU21221UUU%1001NNUUU%1002NNUUU3.衡量電壓質(zhì)量的指標衡量電壓質(zhì)量的指標二、電力線路上電能損耗二、電力線路上電能損耗RUQPPL222TRUQPWL222323232322

3、222221212121)()()(tjXRUQPtjXRUQPtjXRUQPWtttttttttLLWLPTmaxmaxPWL 表31所列就這種最大負荷損耗時間 與最大負荷利用小時數(shù) 的關(guān)系.maxTmaxmaxTmax560057005800590059507000485050005100520052506500420043504500460046506000360037503950400041005500300032003400350036005000250027002900300031504500200022002400260027504000160018002000215023503

4、5001250140016001800200030009501100125015001700250070080010001200150020001.000.950.900.850.80)(maxhTcoscos表31 最大負荷損耗時間 與最大負荷利用小時數(shù) 的關(guān)系 )(maxhTmaxmaxT有表可見, 不僅與 有關(guān),還與線路傳輸功率的功率因數(shù)有關(guān). %100%10021WWWWWZZZW2電力變壓器的物理模型和等值電路電力變壓器的物理模型和等值電路型等值電路21ZTTTjBG T12變壓器的物理模型三.變壓器的功率損耗、電壓降落zZzQjPXUQPjRUQPS222222222222變壓器的

5、功率損耗變壓器的功率損耗1121QjPSSSz1121211yyyQjPjBUGUS始端導(dǎo)納支路的功率為11111jQPSSSyu僅希注意，變壓器勵磁支路的無功功率與線路支路的無功功率符號相反。變壓器阻抗支路電壓降落變壓器阻抗支路電壓降落222UXQRPUT222UXQRPUT2221)()(UUUU 各物理量各物理量意義見意義見222UXQRPU1. 由電壓損耗縱分量由電壓損耗縱分量 可知降低電壓損耗的方法有：可知降低電壓損耗的方法有：提高電壓等級；增大導(dǎo)線截面積；減小線路中流提高電壓等級；增大導(dǎo)線截面積；減小線路中流過的無功功率。過的無功功率。222UXQRPU討論：討論：線路線路(變壓器

6、變壓器)兩端電壓相角差；主要取決于輸兩端電壓相角差；主要取決于輸送的有功功率。送的有功功率。線路線路(變壓器變壓器)兩端電壓幅值差，主要取決于輸兩端電壓幅值差，主要取決于輸送的無功功率；送的無功功率；22UXQU22UXPU第二節(jié)第二節(jié) 輻射型和環(huán)型網(wǎng)絡(luò)中潮流分布輻射型和環(huán)型網(wǎng)絡(luò)中潮流分布輻射形網(wǎng)絡(luò)接線圖舉例一一. 簡單輻射形網(wǎng)絡(luò)的潮流計算簡單輻射形網(wǎng)絡(luò)的潮流計算簡化等值電路jBL/2jBL/2ASAUDUDSASBSBUBS 0SBSZLZTABDCSBLTTDSAASDCBS簡單輻射形網(wǎng)絡(luò)接線圖輻射形網(wǎng)絡(luò)電壓、功率的關(guān)系輻射形網(wǎng)絡(luò)電壓、功率的關(guān)系: 非線性非線性迭代迭代解解1. 已知同一點

7、的電壓、功率: 遞推計算ASAUDUDS兩步計算:設(shè)全網(wǎng)為額定電壓, 計算功率損耗(不計電壓損耗), 推算全網(wǎng)功率分布、始端功率;由始端電壓、功率向末端推算電壓損耗(不再另算功率損耗), 計算各母線電壓。UUN末U末UNTL121. 變電所的運算負荷簡化等值電路1UP2S0S2U2S12ZTZL1S1S變電所等值負荷變電所等值負荷: T21SSS變電所運算負荷變電所運算負荷: P211SSS)2Bj(USL2NP2等值負荷等值負荷 + 一次母線所連線路充電功率的一次母線所連線路充電功率的1/2 其中其中2. 發(fā)電廠的運算功率發(fā)電廠的運算功率1SfS12LTDS0SP1S1SDSfSZLZT12

8、2S簡化等值電路發(fā)電廠等值功率: TD11SSSS發(fā)電廠運算功率: P112SSS)2Bj(USL2NP1等值功率 升壓母線所連的線路充電功率的1/2。三. 閉環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的潮流分布例簡單環(huán)式網(wǎng)絡(luò)接線圖舉（1設(shè)全網(wǎng)為額定電壓, 不考慮功率損耗, 求網(wǎng)絡(luò)的基本功率分布;（2依基本功率分布, 在功率分點將閉式網(wǎng)打開, 分別按開式網(wǎng)計算.u閉環(huán)形網(wǎng)絡(luò)可分為閉環(huán)形網(wǎng)絡(luò)可分為:兩端供電網(wǎng)和簡單環(huán)式兩端供電網(wǎng)和簡單環(huán)式網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)1、兩端供電網(wǎng)的基本功率分布、兩端供電網(wǎng)的基本功率分布兩端供電網(wǎng)絡(luò)接線圖34322321241)()(ZIIIZIIZIduUULDLDaLDaa34231233423423)(ZZZ

9、duIZIZZILDLDaU44S1SSaZ3114?Z23Z12SbSLD2SLD3IaU123簡化等值電路31231234334232)(ZZZudUZSZZSIUSNLDLDaNa31231234334232)(ZZZZSZZSLDLD312312ZZZudUNCSNUUUUU4321則有LD2a23SSS41LD3LD2SSSS 無功分點：不計損耗不計損耗基本功率分布: 不計功率損耗的分布, 反映電流分布功率分點: 功率從兩側(cè)供給有功分點:Z)UU(UZZSZ)UU(UZZSA1A2Nn1mmbA2A1Nn1mmmaSSm推廣到n個負荷節(jié)點:簡單環(huán)式網(wǎng)絡(luò)接線圖2、環(huán)網(wǎng)的基本潮流分布 I

10、a1S L D2S L D3Sa23I23ILD2ILD3I 31NUUUU321312312233123131)(ZZZZZSZSIUSLDLDaa31231212233122)(ZZZZZSZSSLDLDb設(shè)忽略網(wǎng)絡(luò)中的功率損耗223LDaSSS32331LDSSS， 打開網(wǎng)絡(luò)成輻射網(wǎng)： Sa12Z 12SLD231Z 23SbS L D113 Z設(shè)節(jié)點2為功率分點，則在2點將環(huán)網(wǎng)打開:Sa12Z12SLD2Z3131Z23SbSLD3SLD22aLDSS2322SSLD 圖中說明功率的自然分布各段線路負荷的分布取決于阻抗循環(huán)功率取決于電壓差 的取向Ud閉式網(wǎng)的基本功率分布：兩端電源電壓相

11、等時的自然功率分布 + 與負荷無關(guān)的循環(huán)功率Udu 的產(chǎn)生：兩端供電；u 環(huán)路中變壓器變比不匹配。A12A2CSUd1SE121KK 1AA1KUU2AA2KUU如：如：，那么：A11A2 1:K11:K2T1T2A21SAU2SCSCS)K(KUUdE21A選擇正方向如圖，那么：第三節(jié)第三節(jié) 電力網(wǎng)絡(luò)的簡化方法及其應(yīng)用電力網(wǎng)絡(luò)的簡化方法及其應(yīng)用等值電源法圖263 等值電路等值電路iU2S1SlS1E2ElEiZ1iZ2liZlSSS21iEiZiUilSSS21mmlmiZZEE1milmiZZ111一個負荷移置兩處圖273 jSjSikjiSikZkjZ2jZiZ112iS移置后)(b;k

12、jikkjkizzzSSkjikikkjzzzSSiSkSikZkjZ2 jZiZ1j12ikjS移置前a( )jSikjiSikZkjZ2jZiZ112移置前)(a兩個負荷移置一處圖283jiSSikjikZkjZ2jZiZ112移置后)(bjiiijkjjijijikSSSzzSSSzz或第四節(jié) 電力網(wǎng)絡(luò)潮流的調(diào)整控制一. 調(diào)整控制潮流的必要性3123123133123212)(llllPllPPPa3123123133123212)(llllQllQQQa31231223312313)(ZZZZZSZSSa31231223123122)(ZZZZZSZSSb這時的網(wǎng)絡(luò)損耗為:312232

13、232232222212222)()()()(rUQQQPPPrUQQPPrUQPPNaaNaaNaa, 0aPP0aQP312312313312320 .)(rrrrSrrSSa312312122122330 .)(rrrrSrrSSb有功功率損耗最小時的功率分布應(yīng)按線段的電阻分布而不是阻抗分布. 由上述可見二. 潮流調(diào)控的措施 作用:限流,串聯(lián)在重載線路上可避免該線路過載. 作用:以容抗抵償線路感抗,起轉(zhuǎn)移其他重載線路流通功率的目的.串聯(lián)電抗作用:產(chǎn)生一環(huán)流或強制循環(huán)功率.串聯(lián)電容附加串聯(lián)加壓器 目前,隨著電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展,為潮流控制提供了新的可供選擇的方案.1.晶閘管控制串聯(lián)電容器可控補串的原理結(jié)構(gòu)圖 電力系統(tǒng)中廣泛采用的潮流調(diào)控措施有: 利用對晶閘管觸發(fā)利用對晶閘管觸發(fā)相位的控制相位的控制, ,與電與電容器一起形成一個容器一起形成一個可調(diào)節(jié)的容抗可調(diào)節(jié)的容抗, ,用用來補償輸電線路的來補償輸電線路的感抗感