長沙理工大學(xué)電氣學(xué)院電網(wǎng)規(guī)劃課程設(shè)計

1、 電網(wǎng)規(guī)劃課程設(shè)計摘 要經(jīng)濟發(fā)展，電力先行。電力工業(yè)是國家的基礎(chǔ)工業(yè)，在國家建設(shè)和國民經(jīng)濟發(fā)展中占據(jù)十分重要的地位。而由于電能的不能儲的特殊特性，存須隨時保持有功功率和無功率的平衡。電力工業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗告訴我們，電力系統(tǒng)愈大，調(diào)度運行就愈合理，經(jīng)濟效益愈好，應(yīng)變事故的能力就越強，這也是我國電力工業(yè)必然的發(fā)展趨勢。然而聯(lián)合電網(wǎng)也是由地方電力網(wǎng)相互聯(lián)接而成的。要滿足國民經(jīng)濟發(fā)展的要求，電力工業(yè)必須超前發(fā)展，因此，做好電力規(guī)劃，加強電網(wǎng)的建設(shè)，具有前瞻意識是十分重要的。電力規(guī)劃是根據(jù)社會經(jīng)濟發(fā)展的需求，能源資源和負(fù)荷的分布，確定合理的電源結(jié)構(gòu)和戰(zhàn)略布局。確立電壓等級，輸電方式和合理的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等，電力規(guī)

2、劃合理與否，事關(guān)國民經(jīng)濟的發(fā)展，直接影響電力系統(tǒng)今后的運行的穩(wěn)定性，經(jīng)濟性，電能質(zhì)量的好壞和未來的發(fā)展。關(guān)鍵詞:地區(qū)電網(wǎng)；規(guī)劃設(shè)計；潮流計算；技術(shù)比較；調(diào)壓計算 目 錄1. 引 言11 原始資料：21.1 設(shè)計任務(wù)21.2.1 技術(shù)參數(shù)31.2.2 數(shù)據(jù)及有關(guān)要求32. 電網(wǎng)接線初步方案的擬定與比較52.1.1系統(tǒng)最大負(fù)荷：52.1.2系統(tǒng)最小負(fù)荷：52.1.3 擬定依據(jù)：62.4初步潮流分布計算結(jié)果比較各種接線方案92.5 電壓等級的確定113. 電網(wǎng)接線方案的技術(shù)經(jīng)濟比較123.1發(fā)電廠，變電站主接線方式的選擇123.1.1發(fā)電廠A接線方式的選擇123.1.2變電所接線方式的選擇123.2

3、發(fā)電廠、變電所主變壓器的選擇123.2.1.確定發(fā)電廠變壓器容量及損耗123.2.2.確定變電所變壓器容量及損耗143.3輸電線路型號的選擇183.3.1導(dǎo)線截面積選擇依據(jù)193.3.2方案三導(dǎo)線截面積的選擇193.4.3 方案六導(dǎo)線截面選擇213.5方案技術(shù)經(jīng)濟比較233.5.1技術(shù)比較233.5.2經(jīng)濟比較244. 調(diào)壓計算334.1調(diào)壓原則334.2 最大、最小負(fù)荷情況下的潮流計算334.2.1 各變壓器的參數(shù)計算334.2.2最大負(fù)荷最終潮流分布354.2.4 最小負(fù)荷最終潮流分布394.3變壓器分接頭的選擇445. 總結(jié)與心得485.1 總結(jié)485.2 心得49附錄 1. 引 言根據(jù)

4、電能生產(chǎn)、輸送、消費的連續(xù)性，瞬時性，重要性的特點，對電力系統(tǒng)的運行也必須保證對第一類負(fù)荷的不間斷供電，對第二類負(fù)荷的供電可靠性，同時，保證良好的電能質(zhì)量，除此之外降低變換、輸送、分配時的損耗，保證系統(tǒng)慮供電的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性的基礎(chǔ)上，使方案達到最合理化。保證良好的電能質(zhì)量和較好的經(jīng)濟效益運行的經(jīng)濟性也極為重要。于是在規(guī)劃電力網(wǎng)時應(yīng)該根據(jù)各個負(fù)荷點對電能要求的不同和保證運行的靈活和操作時的安全來選擇合適的接線方式和合理的電壓等級。區(qū)域電網(wǎng)的設(shè)計應(yīng)根據(jù)用戶負(fù)荷的相關(guān)資料，各變電站的地理位置和供電情況做出相應(yīng)的功率平衡，確定各變電站變壓器的主變?nèi)萘颗c臺數(shù)。根據(jù)已有的知識做出幾種備選的方案，通

5、過技術(shù)經(jīng)濟比較，主要從以下幾個方面：(1) 按經(jīng)濟截面選擇導(dǎo)線，按機械強度、載流量等情況校驗導(dǎo)線，確定各段導(dǎo)線型號。(2) 對各種備選方案進行正常和故障情況下的電壓和電能損耗的計算，本過程的計算主要采用手工算潮流電能的方法，得出各種正常及故障時的電壓損耗情況，評定各種接線方案。(3) 從各種方案線路的損耗等方面進行比較。綜合以上三個方面確定最佳的方案，即為本設(shè)計的選定方案。最后對最優(yōu)方案進行潮流計算，根據(jù)其結(jié)果對最優(yōu)方案評定調(diào)壓要求，選定調(diào)壓方案。1 原始資料：1.1 設(shè)計任務(wù) 本次電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計是根據(jù)給定的發(fā)電廠、變電所原始資料完成如下設(shè)計：1.1.1 確定供電電壓等級；1.1.2 初步擬

6、定若干待選的電力網(wǎng)接線方案；1.1.3 發(fā)電廠、變電所主變壓器選擇；1.1.4 電力網(wǎng)接線方案的技術(shù)、經(jīng)濟比較；1.1.5 輸電線路導(dǎo)線截面選擇；1.1.6 精確潮流計算得出最優(yōu)方案；1.1.7 調(diào)壓計算1.2 原始資料圖1-1發(fā)電廠、變電所相對地理位置及距離圖示1.2.1 技術(shù)參數(shù) 發(fā)電廠為火力發(fā)電廠，裝機臺數(shù)、容量：2×3002×600（MW);機端額定電壓（KV）：20（KV）；額定功率因數(shù)cos=0.9;最小運行方式為二臺300MW機組運行。 1.2.2 數(shù)據(jù)及有關(guān)要求表1-2 負(fù)荷數(shù)據(jù)及其要求廠項 站目發(fā)電廠變電所項 目A123最大負(fù)荷（MW）廠用負(fù)荷6%2202

7、60250最小負(fù)荷（MW）70115120功率因數(shù) cos 0.900.920.930.93T max(h)4500500055005000低壓母線電壓(kV)20101010調(diào)壓要求最大負(fù)荷(%)25252525調(diào)壓要求最小負(fù)荷(%)25252525各類負(fù)荷(%)I 類30303535各類負(fù)荷(%)II 類305040451.3課題任務(wù)要求根據(jù)“電力系統(tǒng)分析”課程所學(xué)理論知識和電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計的基本任務(wù)，在電源及負(fù)荷大小及其相對 地理位置已確定的情況下，完成一個區(qū)域電力網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計。要求對多個方案進行技術(shù)經(jīng)濟比較和分析，選 擇出最優(yōu)方案，并對所選方案進行必要的技術(shù)計算（如調(diào)壓計算、穩(wěn)定性計算）

8、，提出解決技術(shù)問題的措 施。具體設(shè)計如下： 1確定供電電壓等級； 2初步擬定若干待選的電力網(wǎng)接線方案； 3發(fā)電廠、變電所主變壓器選擇； 4電力網(wǎng)接線方案的技術(shù)、經(jīng)濟比較； 5輸電線路導(dǎo)線截面選擇； 6電網(wǎng)潮流和調(diào)壓計算。 1.4 課題完成后應(yīng)提交的文件(或圖表、設(shè)計圖紙) 1.課程設(shè)計論文一份，論文中應(yīng)包含有： 設(shè)計任務(wù)書、設(shè)計說明書（各電壓級各主要的電氣設(shè)備結(jié)果表、短路電流計算結(jié)果表，潮流計算結(jié)果 表等）計算說明書（負(fù)荷計算、各支路最大負(fù)荷電流計算、短路電流計算，潮流計算等）、 繪制的各種圖 紙潮流分布圖和總結(jié)等。 2參考文獻 1.5設(shè)計要求 1設(shè)計中應(yīng)嚴(yán)格遵守課程設(shè)計的規(guī)章制度，按時到設(shè)計

9、教室進行設(shè)計，任何人不得遲到、早退和無故缺席； 2同學(xué)應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求獨立完成課程設(shè)計任務(wù)，對設(shè)計中所出現(xiàn)的問題進行綜合分析并加以解決； 同組成員之間可以商量討論，但嚴(yán)禁相互抄襲； 3設(shè)計完成后，每個同學(xué)應(yīng)提交設(shè)計說明書一份，課程設(shè)計說明書編寫和電路圖繪制應(yīng)附和規(guī)范要 求，文字通順，排版合理，圖紙符合國家規(guī)范；4按時參加課程設(shè)計答辯。1.6主要參考文獻 1于永源. 電力系統(tǒng)分析M. 長沙：湖南師范大學(xué)出版社 ，1992 年 7 月 2陳 珩 . 電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析（第二版）M. 北京：水利電力出版社，1995 年 11 月 3陸敏政. 主編 電力系統(tǒng)習(xí)題集M.北京：水利電力出版社，1990 年 4

10、熊信銀.發(fā)電廠電氣部分M.北京：中國電力出版社，2008 年5祝淑萍.電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計與綜合實驗M. 北京：中國電力出版社，2007 年 3 月 6 東北院.電力系統(tǒng)設(shè)計手冊M. 北京：中國電力出版社 7 水電部.電力工程概算指標(biāo)M. 北京：中國水利電力出版社 8 電力工程設(shè)計手冊M.北京：中國電力出版社 1.7同組設(shè)計者 2. 電網(wǎng)接線初步方案的擬定與比較2.1初步接線方案的擬定依據(jù) 2.1.1系統(tǒng)最大負(fù)荷：首先由數(shù)據(jù)計算出系統(tǒng)在最大負(fù)荷時無窮大系統(tǒng)功率的流動狀態(tài)。電源A最大出力=（2×300+2×600）（1-6%）=1692（MW）負(fù)荷最大功率=220+250+1

11、85=583（MW）此時可向無窮大系統(tǒng)輸送功率S=1692-583=1109（MW） 2.1.2系統(tǒng)最小負(fù)荷：由數(shù)據(jù)計算出系統(tǒng)在最小負(fù)荷時無窮大系統(tǒng)功率的流動狀態(tài)。電源A最大出力=（2×300+2×600）（1-6%）=1692（MW）負(fù)荷最小功率=70+115+65=250（MW）此時可向無窮大系統(tǒng)輸送功率S=1692-250=1442（MW） 2.1.3 擬定依據(jù)：電力網(wǎng)接線初步方案主要根據(jù)負(fù)荷對供電可靠性的要求擬定。在電力系統(tǒng)中，對于類負(fù)荷要求任何情況下不能斷電，類負(fù)荷要求盡可能保證供電，必要時可以斷電。從設(shè)計任務(wù)書中的負(fù)荷數(shù)據(jù)表可知，發(fā)電廠A的類負(fù)荷占30%，變電所

12、1、變電所2變電所3的類負(fù)荷分別為30%、35%、35%。所以對發(fā)電廠A和變電所1、2、3的供電在任何情況下都不能中斷。2.2初步擬定的方案綜上考慮，可能的各種電網(wǎng)接線初步方案如圖2-1（可能不完整方案） （a） (b) (c) (d) （e） (f)圖2-1 各種方案電網(wǎng)初步接線圖2.3初步方案的潮流計算初步方案并未確定導(dǎo)線截面積，因此先按均一網(wǎng)對其進行初步功率分布的計算。均一網(wǎng)初步功率分布的計算公式如下： 按均一網(wǎng)計算所得方案三初步潮流分布如圖2-2所示 圖2-2 方案三初步潮流分布圖 首先，將環(huán)網(wǎng)化簡：把負(fù)荷3移植到S和2中。負(fù)荷3移植到S中的負(fù)荷大小為：負(fù)荷3移植到2中的負(fù)荷大小為：負(fù)

13、荷3移植后，S1線路等效長度為(65+85)/100=60km然后，將環(huán)形網(wǎng)絡(luò)如圖2-3所示從A點斷開進行初步潮流計算： 圖2-3 從A站解開的功率分布圖 計算完成后，再還原S1線路上的負(fù)荷： 其他方案計算步驟同上計算出六種方案的損耗以及線長。2.4初步潮流分布計算結(jié)果比較各種接線方案 表2-1 備選方案初步比較圖 備選方案線路長度 (kM)電能損耗S m2L m (MW) 技術(shù)性 比較方方案一 40021.710供電可靠性較高、電能質(zhì)量較好、長度較短方案二 5751.6510供電可靠性高、電能質(zhì)量一般、長度一般方案三7500.91410供電可靠性高、電能質(zhì)量較高、長度較長方案四5201.84

14、10供電可靠性較高、電能質(zhì)量差、長度適中方案五6650.8010供電可靠性高、電能質(zhì)量好、長度短方案六7655.710供電可靠性高、電能質(zhì)量較高、長度較長 說明： 正比于電網(wǎng)有功功率損耗,線路長度表示方案的投資。從供電可靠性、電能質(zhì)量、線路長度投資綜合考慮，初步選定方案三和方案六。 2.5 電壓等級的確定對所擬訂的接線方案按均一網(wǎng)計算，其初步功率分布的結(jié)果都在100000500000kW之間，根據(jù)供電可靠性要求，并且考慮到電網(wǎng)發(fā)展的需求，所以選擇220kV的電壓等級。確定依據(jù)如表2-2所示：表2-2 電壓等級確定依據(jù) 額定電壓（kV） 輸送功率（kW）輸送距離（kM）3520001000020

15、506035003000030100110100005000050150220100000500000100300根據(jù)初步潮流分布并考慮到實際電能輸送情況和線路檢修時個別線路的潮流會增大，考慮到輸送的功率很大，所以最終均選擇220KV的電壓等級。3. 電網(wǎng)接線方案的技術(shù)經(jīng)濟比較由于方案三與方案六負(fù)荷及發(fā)電廠各項指標(biāo)均相同，各線路電壓等級均為220KV，故兩種方案所選擇變壓器的原理方法相同，故一下接線方式及變壓器的選擇結(jié)果兩最優(yōu)方案共同適合。3.1發(fā)電廠，變電站主接線方式的選擇3.1.1發(fā)電廠A接線方式的選擇從系統(tǒng)負(fù)荷情況看，系統(tǒng)中1,2，3變電所均包含一，二類負(fù)荷，因此保證供電的可靠性是首要問

16、題。故發(fā)電廠主接線采用雙母線帶旁路，兩臺發(fā)電機與兩臺變壓器采用單元接線方式。具體接線圖見附錄。3.1.2變電所接線方式的選擇由于變電所1；2；3中包含30%；35%；35%一類負(fù)荷和50%；40%；45%二類負(fù)荷，電能質(zhì)量要求高且要求保證供電不中斷，故兩變電所均采用雙母線帶旁路接線方式（如下圖3-2所示）。由于變電所3包含45%的二類負(fù)荷，電能質(zhì)量和供電可靠性要求較高，故兩變電所均此采用雙母線帶旁路接線方式。具體接線圖見附錄。 3.2發(fā)電廠、變電所主變壓器的選擇3.2.1.確定發(fā)電廠變壓器容量及損耗由已知數(shù)據(jù)可知發(fā)電廠裝機容量為1800MW，因此，初步確定發(fā)電廠變壓器的容量S的值為：從符合情況

17、看，系統(tǒng)中1,2變電所均包含一，二類負(fù)荷，3變電所包含45%的二類負(fù)荷，因此保證供電的可靠性是首要問題，故采用兩臺其型號為SFP-720MVA/2202×2.5%的變壓器。發(fā)電廠主接線采用雙母線帶旁路接線方式，四臺發(fā)電機與四臺變壓器采用單元接線方式。變壓器銘牌參數(shù)見下表：表3-1 發(fā)電廠主變壓器銘牌參數(shù)型號SFP-720MVA/2202×2.5%SFP-360MVA/2362×2.5%空載損耗Pu=280MW;217MW短路損耗Pk=1230KVA;774KVA阻抗電壓Uk%=14;12空載電流IO%= 0;O.38接下來進行變壓器參數(shù)的計算：由變壓器公式先進行電

18、阻計算： 再計算變壓器功率損耗： MW MV Mvar Mvar 所以由計算可得： 最后計算得出變壓器壓降：由于發(fā)電廠低壓側(cè)無功采取就地補償原則，故無功0所以變壓電壓降： 720MVA的變壓器 360MVA的變壓器 3.2.2.確定變電所變壓器容量及損耗變電所主變變壓器容量按容載比等于1.6考慮，且考慮到變電所一臺變壓器故障的情況，所以變電所均采用兩臺變壓器。（1）變電所1主變的選定：由于第一，二類負(fù)荷占系統(tǒng)80%，對安全可靠供電要求較高，故需要采用雙電源供電，每個變電所設(shè)置兩臺變壓器，采用雙母線帶旁路，變壓器容量S定為：所欲變壓器的容量SN選定為 300MW 。其型號為：SFP-300000

19、/236±2×2.5%銘牌參數(shù)如下表3-2：表3-2 變電所1主變壓器銘牌參數(shù)型號SFP-300MVA/2362×2.5%空載損耗=255KVA短路損耗=1553KVA阻抗電壓%=14空載電流%=1再由上表數(shù)據(jù)計算變壓器電阻： 變電所1變壓器最大損耗Smax： 故可得: 再變電所1變壓器最小損耗： 故可得: 最后同上計算可得變電所1變壓器電壓降：（2） 變電所2主變的選定：二類負(fù)荷占系統(tǒng)的40%，對安全可靠供電要求較高，故需要采用雙電源供電，每個變電所設(shè)置兩臺變壓器，采用內(nèi)雙母線帶旁路接線，變壓器容量S定為： 所以變壓器的容量SN選定為360MWA，其型號為：SF

20、-360000/236±2×2.5% 銘牌參數(shù)如下表3-3表3-3 變電所1主變壓器銘牌參數(shù)型號SFP-360MVA/2362×2.5%空載損耗Pu=217MW短路損耗Pk=774KVA阻抗電壓Uk%=12空載電流IO%=O.38同上計算可得變電所2變壓器最大損耗： 故有：變電所2變壓器最小損耗：故： 再計算可得變電所2變壓器電壓降：（3）變電所3主變的選定：二類負(fù)荷占系統(tǒng)的45%，對安全可靠供電要求較高，故需要采用雙電源供電，每個變電所設(shè)置兩臺變壓器，采用雙母線帶旁路接線，變壓器容量S定為：所以變壓器的容量SN選定為300MWA，其型號為：SF-300000/2

21、36±2×2.5% 銘牌參數(shù)如下表3-4： 表3-4 變電所3主變壓器銘牌參數(shù)型號SFP-300MVA/2362×2.5%空載損耗=255KVA短路損耗=1553KVA阻抗電壓%=14空載電流%=1由公式計算可得變壓器電阻： 變壓器最大損耗： 故有： 變壓器最小損耗： 故有： 最后計算變壓器電壓降： 0.42KV 0.15KV3.3輸電線路型號的選擇3.3.1導(dǎo)線截面積選擇依據(jù) 先從選定的方案三以及方案六中確定每一條傳輸線路上的年最大利用小時數(shù)，再根據(jù)查表得到每條導(dǎo)線的經(jīng)濟電流密度。再計算得出每條傳輸線路上的載流量，從而選擇適當(dāng)型號的導(dǎo)線。3.3.2方案三導(dǎo)線截面

22、積的選擇（以下角標(biāo)均表示兩節(jié)點) 圖3-3 方案三初步功率分布首先計算每條線路最大負(fù)荷利用小時數(shù)： 然后根據(jù)所算出的各線路Tmax值經(jīng)下表表3-5確定各導(dǎo)線的經(jīng)濟電流密度。 表3-5 架空輸電線路導(dǎo)線的經(jīng)濟電流密度J（A/mm2）導(dǎo)線材料年最大負(fù)荷利用小時數(shù)Tmax3000以下300050005000以上鋁1.651.150.9銅3.002.251.75 再在不考慮功率因數(shù)的情況下計算各線路上的最大電流 最后計算各導(dǎo)線的截面積 最后根據(jù)各導(dǎo)線的計算截面積初步選擇導(dǎo)線的型號： 表3-6 方案三各導(dǎo)線型號和參數(shù)線路長度（KM） 型號阻抗ZLA-280LGJK-10002.312+j32LA-175

23、LGJ-20010.8+j30L2-S100LGJK-10002.89+j40L1-S95LGJK-6304.3605+j38L3-S85LGJK-6303.9015+j34L2-365LGJK-10001.8785+j26注：導(dǎo)線間距取值為4m3.4.3 方案六導(dǎo)線截面選擇 圖3-4 方案六初步潮流計算首先計算線路最大負(fù)荷年利用小時數(shù) 接下來根據(jù)所算出的各線路Tmax值查表3-4確定各導(dǎo)線的經(jīng)濟電流密度J 不考慮功率因數(shù)的情況下計算各線路上的最大電流 計算各導(dǎo)線的截面積：最后根據(jù)各導(dǎo)線的計算截面積初步選擇導(dǎo)線的型號見下表3-7 表3-7 方案六各導(dǎo)線型號和參數(shù)線路長度（KM）型號阻抗ZLS-

24、195LGJK-710/503.87+j38LA-175LGJK-630/453.44+j30LS-A105LGJK-710/504.27+j42LS-385LGJ-250/259.8+j34LA-280LGJK-630/453.67+j32L2-365LGJK-800/352.35+j26注：導(dǎo)線間距取值為4m3.5方案技術(shù)經(jīng)濟比較3.5.1技術(shù)比較(1)方案三技術(shù)性能：供電可靠性：本方案中各變電所均采用兩端供電，由于同一系統(tǒng)兩條輸電線同時斷線的可能性極小，所以在任意一條線路發(fā)生斷線時，系統(tǒng)都能夠保證各負(fù)荷的供電可靠性。發(fā)電廠的和各變電所均采用兩臺變壓器調(diào)壓，即使當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生某一臺變壓器故障時

25、，系統(tǒng)變電所仍能保證一類負(fù)荷和二類負(fù)荷的不斷電。故本方案系統(tǒng)中全部停電的可能性極小且停電時仍能滿足重要負(fù)荷和較重要負(fù)荷的供電可靠性要求。靈活性：本方案負(fù)荷1和3為兩端供電，負(fù)荷2也為兩端供電，而且各負(fù)荷點聯(lián)網(wǎng)性較高，靈活性較強。 （2）方案六技術(shù)性能：供電可靠性：本方案中1、2號變電所采用兩端供電，3變電所采用雙回線與S系統(tǒng)相連，且發(fā)電站與各變電所均采用兩條變壓器調(diào)壓，本方案系統(tǒng)中全部停電的可能性極小且停電時仍能滿足重要負(fù)荷和較重要負(fù)荷的供電可靠性要求，故系統(tǒng)對各負(fù)荷的供電可靠性與方案一比較同樣高。靈活性：本方案與方案三只在負(fù)荷3的聯(lián)網(wǎng)性上有所不同，即在3變電所的供電來源單一，故靈活性稍微不如

26、方案I。比較總結(jié)：兩方案技術(shù)上總體相差不大，供電可靠性都比較高，系統(tǒng)靈活性也相差不大，未來擴建性等也沒有明顯的高低，故需要對他們進行進一步的經(jīng)濟比較。3.5.2經(jīng)濟比較（1）方案三精確潮流計算及線路損耗總電能的計算（負(fù)荷的無功功率就地補償）： 圖3-5 方案三等效電路圖由上節(jié)已知各線路阻抗： 發(fā)電廠A變壓器損耗: MVA變電所1的變壓器損耗：MVA變電所2的變壓器損耗：MVA變電所3的變壓器損耗：MVA將各個符合的功率加上損耗可得： 負(fù)荷1端功率：MVA負(fù)荷2端功率：MVA負(fù)荷3端功率：MVA發(fā)電廠A端功率為：MVA接下來再電網(wǎng)化簡計算精確潮流分布：將負(fù)荷3轉(zhuǎn)移到2，S處負(fù)荷，負(fù)荷變?yōu)椋?轉(zhuǎn)移

27、到S的負(fù)荷：MVA3轉(zhuǎn)移到2的負(fù)荷：MVA負(fù)荷轉(zhuǎn)移后，S和2節(jié)點間的等效阻抗為： 先計算移植后的功率：MVA 的功率： MVA 將負(fù)荷轉(zhuǎn)移后的網(wǎng)絡(luò)，從A處斷開，得到下圖：圖3-6 方案三從S處解開各功率關(guān)系及流向潮流計算： 計算完成以后再將負(fù)荷3還原MVAMVA進而得到MVAMVA故方案的三精確潮流分布圖如下圖3-7所示：圖3-7 方案三的精確潮流分布圖接下來計算線路上的功率損耗；; ; ;最后計算線路損耗總電能 各段線路年負(fù)荷率及年負(fù)荷損耗率：線路2到3,線路S到2和線路S到3： 線路S到1： 線路A到1和線路A到2： 線路損耗總電能：（2）方案六精確潮流計算及線路損耗總電能的計算（負(fù)荷的無

28、功功率就地補償）： 圖3-8 方案六功率分布等效電路圖首先由系統(tǒng)各端點功率并且已知：已知： 發(fā)電廠A變壓器損耗: MVA 變電所1的變壓器損耗：MVA變電所2的變壓器損耗：MVA變電所3的變壓器損耗：MVA故：負(fù)荷1端功率：MVA負(fù)荷2端功率：MVA負(fù)荷3端功率：MVA發(fā)電廠A端功率為：MVA接下來將電網(wǎng)化簡，兩個環(huán)等效為一個環(huán)：將負(fù)荷1轉(zhuǎn)移到A，S處負(fù)荷，負(fù)荷變?yōu)椋?轉(zhuǎn)移到S的負(fù)荷：MVA1轉(zhuǎn)移到A的負(fù)荷：MVA負(fù)荷轉(zhuǎn)移后，S和A節(jié)點間的等效阻抗為： 現(xiàn)計算移植后的功率：MVA 的功率： MVA 將負(fù)荷轉(zhuǎn)移后的網(wǎng)絡(luò)，從S處斷開，得到下圖：圖3-9 方案六從S處解開潮流計算：再將負(fù)荷1還原 M

29、VA MVA進而得到 MVA MVA MVA MVA故方案六的精確潮流分布圖如下圖3-10所示：圖3-10 方案六的精確潮流分布圖接下來計算線路上的功率損耗為；; ; ; 計算線路損耗總電能 各段線路年負(fù)荷率及年負(fù)荷損耗率：線路2到3和線路S到3： 線路S到1： 線路S到A： 線路A到1和線路A到2： 線路損耗總電能：由以上綜合比較得出在供電可靠性等方面兩套方案相差不大。但是在進行經(jīng)濟計算，即損耗計算時，方案六的損耗比方案三小，相較而言經(jīng)濟性好，故最終選擇方案六。 4. 調(diào)壓計算4.1調(diào)壓原則方案六中調(diào)壓原則為：調(diào)整發(fā)電廠、變電所1、變電所2、變電所3的低壓側(cè)母線電壓在線路額定電壓的1.021

30、.05倍之間。4.2 最大、最小負(fù)荷情況下的潮流計算4.2.1 各變壓器的參數(shù)計算變電所1：ssMVAMVAMVAMVAMVA變電所2 ssMVAMVAMVAMVAMVA變電所3ssMVAMVAMVA MVA 發(fā)電廠（1）720MVA變壓器MVAMVA（2）360MVA變壓器MVAMVA發(fā)電廠變壓器總的損耗MVA4.2.2最大負(fù)荷最終潮流分布由原始資料以及各變壓器的損耗可以求得最大負(fù)荷下各點的運算負(fù)荷：發(fā)電廠：SA=-1688.98+j218.98MVA變電所1：S1=221.004+j19.34MVA變電所2：S2=250.65+j14.776MVA變電所3：S3=185.852+j15.2

31、4MVA首先將變電所1的負(fù)荷移置到A和S，MVAMVA接下來將簡化后的網(wǎng)絡(luò)從S點解環(huán)，如圖4-1所示 圖4-1 最大負(fù)荷時由S點斷開發(fā)電廠A´的運算負(fù)荷：SA´=-1530.63+j233.41MVA故，MVAMVA將1的負(fù)荷還原， MVA MVA MVA再計算線路損耗，由最大負(fù)荷的初步功率分布可知，A為無功分點，在A點拆開形成輻射型網(wǎng)絡(luò)，如圖4-2所示 圖4-2 由A點斷開 圖4-3 內(nèi)環(huán)潮流分布由圖4-2可得MVAMVAMVA MVAMVAMVA由圖4-3可得MVAMVAMVAMVAMVA根據(jù)最終功率分布計算各點實際電壓，假定US=242KV。KVKVKVKVKVKVK

32、VKVKVKVKVKVKVKVKVKVKVKVKV4.2.4 最小負(fù)荷最終潮流分布由任務(wù)計劃書以及各變壓器的損耗得各點最小負(fù)荷時的運算負(fù)荷：發(fā)電廠： 變電站1： 變電站2： 變電站3： 首先將環(huán)網(wǎng)的化簡：將變電站1的負(fù)荷移植到A和S中。移到A中的負(fù)荷大?。阂频絊中的負(fù)荷大小：則A的運算負(fù)荷變?yōu)椋?負(fù)荷轉(zhuǎn)移后，S和A之間的等效阻抗為將環(huán)網(wǎng)從S點拆開，得到一兩端供電網(wǎng)絡(luò)，如下圖4-4所示圖4-4最小負(fù)荷時的潮流分布接下來計算初步功率分布計算：MVA MVA由此得到初步功率分布圖，如圖4-5所示。圖4-5 最小負(fù)荷初步功率分布由此功率分布圖可知，A點為無功功率分點。將此兩端供電網(wǎng)從A點斷開，得到兩輻

33、射型網(wǎng)絡(luò)，如圖4-6所示。圖4-6 從A點分為兩個輻射性網(wǎng)絡(luò)第三步，還原負(fù)荷：線路S-A上的負(fù)荷，（MVA）線路A-1上的負(fù)荷，（MVA）線路S-1上的負(fù)荷,（MVA）如圖所示圖4-7 內(nèi)環(huán)潮流分布第四步，計算精確潮流分布（記及功率損耗、壓降）：對圖，假設(shè)全網(wǎng)電壓為額定電壓，則， (MVA)則變電站2處功率：（MVA）由此可推得，（MVA）則變電站3處功率：（MVA）同理得， (MVA)(MVA)由于S在本系統(tǒng)中作為無功電源，故電壓取為242KV。則從S點開始順推壓降，KVKV則KV同理得KVKVKV同樣的，KVKVKV對圖，假設(shè)全網(wǎng)電壓為額定電壓，則， （MVA）則S點功率為：（MVA）（M

34、VA）1點功率為（MVA）則 (MVA)（MVA）則 （MVA）定此處S電壓為242KV，順推各點電壓（S-A支路）：KVKVKVS-1-A支路：KVKVKVKV KVKV4.3變壓器分接頭的選擇對于發(fā)電廠，變壓器抽頭為220±22.5%；對于變電所1，變壓器抽頭為236±22.5%；對于變電所2，變壓器抽頭為236±22.5%；對于變電所3，變壓器抽頭為236±22.5%；第一步，計算最大、最小負(fù)荷時變壓器高壓側(cè)要求電壓：發(fā)電廠（720MVA變壓器）：KVKV發(fā)電廠（360MVA變壓器）：KVKV變電站1：KVKV變電站2：KVKV變電站3：KVKV第

35、二步，計算分接頭的平均值并選取分接頭：發(fā)電廠（720MVA變壓器）：KV故選用220KV主抽頭。發(fā)電廠（360MVA變壓器）：KV故選用236-22.5%即224.2KV的分接頭。變電站1：KV故選用236KV主抽頭。變電站2：KV故選用236-22.5%即224.2KV的分接頭。變電站3：KV故選用236-12.5%即230.1KV的分接頭。第三步：分接頭的校驗發(fā)電廠（720MVA變壓器）：最大、最小負(fù)荷時，低壓母線電壓KV20.4KV<20.56KV<21KV符合調(diào)壓要求。發(fā)電廠（360MVA變壓器）：最大、最小負(fù)荷時，低壓母線電壓KV20.4KV<20.41KV<

36、21KV符合調(diào)壓要求。變電站1：最大負(fù)荷時，低壓母線電壓KV最小負(fù)荷時，低壓母線電壓KV10.2KV<10.34KV<10.5KV，10.2KV<KV<10.5KV符合調(diào)壓要求。變電站2：最大負(fù)荷時，低壓母線電壓KV最小負(fù)荷時，低壓母線電壓KV 9.9KV<10.2KV，10.59KV>10.5KV無法滿足調(diào)壓要求，故選擇有載調(diào)壓變壓器。最大負(fù)荷時，高壓母線實際電壓為218.1KV故最大負(fù)荷時應(yīng)選擇236-7.6%即218.1KV的分接頭。最小負(fù)荷時，高壓母線實際電壓為226.1KV故最小負(fù)荷時應(yīng)選擇236-4.19%即226.1KV的分接頭。變電站3：最大

37、負(fù)荷時，低壓母線電壓KV最小負(fù)荷時，低壓母線電壓KV10.2KV<10.32KV<10.5KV，10.2KV<10.8KV<10.5KV符合調(diào)壓要求。選擇總結(jié)：發(fā)電廠（720MVA變壓器）：選用220KV主抽頭。發(fā)電廠（360MVA變壓器）：選用236-22.5%即224.2KV的分接頭。 變電站1：選用236KV主抽頭。變電站2：選用有載調(diào)壓變壓器，最大負(fù)荷時應(yīng)選擇236-7.6%即218.1KV的分接頭。最小負(fù)荷時應(yīng)選擇236-4.19%即226.1KV的分接頭。變電站3：選用236-12.5%即230.1KV的分接頭。5. 總結(jié)與心得5.1 總結(jié)電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計是電力發(fā)展藍圖的建設(shè)依據(jù)，對電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展具有實際意義。做好電網(wǎng)規(guī)劃直接影響到某地電網(wǎng)今后的建設(shè)方向，故掌握好電網(wǎng)規(guī)劃至關(guān)重要。我們通過此次的課程設(shè)計，對電網(wǎng)設(shè)計規(guī)劃有了更為理性的認(rèn)識，學(xué)習(xí)到了做好一次電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計所需要的基本擇優(yōu)方法和諸多要素，以下是我們的心得體會。電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計的首要一步是進行電網(wǎng)分析，分析與評估是規(guī)劃配電網(wǎng)的基礎(chǔ)，只有進行科學(xué)的分析才能了解電網(wǎng)情況，才能選取適當(dāng)?shù)脑u估內(nèi)容和方法。高壓電網(wǎng)方案分析應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)所在地理位置、主接線、供電能力和供電裕度、出現(xiàn)間隔等方面的分析和評估；而中壓電