電力系統(tǒng)分析報告潮流計算例題

1、電力系統(tǒng)的潮流計算西安交通大學自動化學院2012.1031 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖 3 11 所示，其額定電壓為 10KV。已知各節(jié)點的負荷功率及參數(shù)：S2(0.3j0.2)MVA，S3(0.5j0.3) MVA，S4(0.2j0.15)MVAZ 12(1.2j2.4) ， Z 23(1.0 j2.0) ， Z24 (1.5 j3.0)試求電壓和功率分布。解：（1）先假設(shè)各節(jié)點電壓均為額定電壓，求線路始端功率。P32Q320.520.32S23VN2( R23jX 23 )102(1 j2)0.0034 j0.0068P42Q420.220.152S24VN2( R24jX 24 )102(1.5j3)

2、 0.0009 j0.0019則：S23S3230.5034j0.3068SS24S4240.2009j0.1519SS12S23S24S21.0043 j0.6587又P12Q121.004320.65872S12VN2( R12jX12 )102(1.2 j 2.4)0.0173j0.034612121.0216j0.693312故：SSS（ 2）再用已知的線路始端電壓V110.5kV 及上述求得的線路始端功率S12，求出線路各點電壓。(P12 R12Q12X 12) 1.0216 1.2 0.6933 2.4V12V10.2752kV10.5V2 V1V 1210.2248kV(P24

3、R24Q24 X 24)V2V24 10.1508kVV24V20.0740kV V 4V(P23 R23Q23 X 23)V2V23 10.1156kV23V20.1092kV V3（ 3）根據(jù)上述求得的線路各點電壓，重新計算各線路的功率損耗和線路始端功率。S230.520.32(1j 2)0.0033j 0.006610.122S 240.220.152j 3)0.0009j 0.001810.152(1.5故S233S230.5033j0.3066SS24S4S240.2009j0.1518則SS23S24S21.0042j0.658412又1.0042 20.6584 2S1210.2

4、2 2(1.2j 2.4)0.0166j 0.0331從而可得線路始端功率S121.0208j0.6915這個結(jié)果與第（ 1）步所得計算結(jié)果之差小于 0.3%，所以第（ 2）和第（ 3）的結(jié)果可作為最終計算結(jié)果；若相差較大，則應(yīng)返回第（ 2）步重新計算，直道相差較小為止。3.2 如圖所示簡單系統(tǒng)， 額定電壓為 110KV 雙回輸電線路， 長度為 80km，采用 LGJ-150 導 線 ， 其 單 位 長 度 的 參 數(shù) 為 ： r=0.21 /km ， x=0.416 /km,b=2.74 10 6 S / km 。變電所中裝有兩臺三相 110/11kV 的變壓器，每臺的容量為 15MVA,其

5、參數(shù)為：P040.5kW， Ps128kW ,Vs %10.5, I o%3.5 。母線 A 的實際運行電壓為 117kV，負荷功率：SLDb30j12MVA , SLDc20j15MVA 。當變壓器取主軸時，求母線 c 的電壓。解（1）計算參數(shù)并作出等值電路。輸電線路的等值電阻、電抗和電納分別為RL1800.218.42X L1800.41616.62Bc 2802.74 10 6 S4.38 10 4 S由于線路電壓未知， 可用線路額定電壓計算線路產(chǎn)生的充電功率，并將其等分為兩部分，便得Q B1BcV N214.3810 4110 2 M var2.65M var22將QB 分 別 接 于

6、 節(jié) 點 A 和 b，作為節(jié)點負荷的一部分。兩臺變壓器并聯(lián)運行時，它們的等值電阻、電抗及勵磁功率分別為RT1PsV N2112811023.42 1000SN221000152RT1V s % VN2110.5110242.42 100SN2210015Poj Qo2(0.0405j 3.515 )MVA0.08 j1.05 MVA100變壓器的勵磁功率也作為接于節(jié)點b 的負荷，于是節(jié)點 b 的負荷SbSLDbj QB(P0j Q0 )節(jié)點30j120.08j1.05j2.65MVA30.08j10.4MVAc 的功率即是負荷功率Sc20j15MVA這樣就得到圖所示的等值電路（ 2）計算母線

7、A 輸出的功率。先按電力網(wǎng)絡(luò)的額定電壓計算電力網(wǎng)絡(luò)中的功率損耗。 變壓器繞組中的功率損耗為Sc2202152STVNRT jX T1102(3.4 j42.4) MVA0.18j2.19MVA由圖可知ScScPTj QT20 j15 0.18j2.19MVA20.18j17.19MVAScScSb20.18j17.19 30.08j10.4MVA50.26j 27.59MVA線路中的功率損耗為S12RLjX LSLV N50.26227.592(8.4 j16.6)MVA 2.28 j 4.51MVA110 2于是可得S1S1SL50.26j 27.592.28j4.51MVA52.54j32

8、.1MVA由母線 A 輸出的功率為SAS1j QB52.54j 32.1j2.65MVA52.54j29.45MVA（ 3）計算各節(jié)點電壓。線路中電壓降落的縱分量和橫分量分別為VLP1 RLQ1XL52.248.432.1 16.6 kV8.3kVVA117V LP1 X LQ1 RL52.2416.632.1 8.4 kV5.2kVVA117b 點電壓為Vb2222 kV 108.8kVVAVLV L117 8.35.2變壓器中電壓降落的縱，橫分量分別為Pc RTQcX T20.183.4 17.19 42.4 kV7.3kVVTV b108.8Pc X TQCRT 20.1842.4 17

9、.19 3.47.3kVVTVbkV108.8歸算到高壓側(cè)的c 點電壓Vc2222 kV 101.7kVVbVTVT108.8 7.3 7.3變電所低壓母線c 的實際電壓VcV c11101.711kV10.17kV110110如果在上述計算中都不計電壓降落的橫分量，所得結(jié)果為Vb108.7kV ，Vc101.4kV ，Vc 10.14kV與計及電壓降落橫分量的計算結(jié)果相比，誤差很小。3.3某一額定電壓為10kV 的兩端供電網(wǎng)，如圖所示。線路L1 、 L2 和 L3 導線型號均為 LJ-185 ，線路長度分別為 10km，4km和 3km，線路 L4 為 2km長的 LJ-70導線；各負荷點負

10、荷如圖所示。 試求VA 10.5 0kV V B 10.40 kV、時的初始功率分布， 且找到電壓最低點。（線路參數(shù) LJ-185 ：z=0.17+j0.38/km；LJ-70 ：z=0.45+j0.4 /km）解 線路等值阻抗Z L110(0.17j 0.38)1.7j 3.8Z L24(0.17j 0.38)0.68j1.52Z L33(0.17j 0.38)0.51j1.14Z L42( 0.45j 0.4)0.9j 0.8求 C 點和 D 點的運算負荷，為SCE0.320.162(0.9j 0.8)1.04j0.925kVA10 2SC2600j1600300j160 1.04j 0.

11、925 2901.04 j1760.925kVASD600j 2001600j10002200j1200 kVA循環(huán)功率VA VB VN10.5 10.410Sc17 0.17339.43 0.17 j 0.38 kVA 580 j129kVAZj 0.38S12901.04722003j1760.9257j12003SAC17c1582.78 j 936.85580j1292162.78j1065.85kVASBD12901.0410220014j1760.92510j1200 14Sc173518.26j 2024.07580j1292938.26j1895.07kVASACSBD2162

12、.78 j1065.85 2938.26 j1895.075101.04j 2960.92kVASCSD2901.04j1760.9252200j 12005101.04j 2960.92kVASCDSBDSD2938.26j1895.072200j1200738.26j 695.07kVAC點為功率分點，可推算出E 點為電壓最低點。進一步可求得E 點電壓SAC2.1621.072(1.7j3.8)MVA 98.78j 220.8kVA10 2SAC2162.78j1065.8598.78j 220.82261.56j1286.65kVAVAC2.261.71.293.80.8328kV10.

13、5VCVAVAC10.50.83289.6672kVVCE0.3010.90.1610.80.041kV9.6672VEVCVCE9.66720.0419.6262kV3.4圖所示 110kV 閉式電網(wǎng)， A 點為某發(fā)電廠的高壓母線， 其運行電壓為 117kV。網(wǎng)絡(luò)各組件參數(shù)為：變電所 bSN20MVA ， S00.05j 0.6MVA ， RT4.84， X T63.5變電所 cSN10MVA ， S00.03j 0.35MVA ， RT11 .4， X T127負荷功率SLDb24 j18MVA ， SLDc12 j 9MVA試求電力網(wǎng)絡(luò)的功率分布及最大電壓損耗。解 （1）計算網(wǎng)絡(luò)參數(shù)及制

14、定等值電路。線路：Z( 0.27j 0.423)6016.2j 25.38B2.6910 660S1.6110 4S2QB1.6110 4110 2 M var1.95M var線路：Z(0.27j 0.423)5013.5j 21.15B2.6910 650 S1.35 10 4 S2QB1.3510 41102 M var1.63M var線路：Z(0.45j 0.44)4018j17.6B2.5810 640S1.03 10 4 S2QB1.0310 41102 M var1.25M var變電所 b： ZTb1 4.84j 63.52.42j 31.752S0b2 0.05j 0.6

15、MVA0.1j1.2MVA變電所 b： ZTc1 11.4j1275.7j 63.52S0c2 0.03j0.35 MVA0.06j 0.7MVA等值電路如圖所示（2）計算節(jié)點 b 和 c 的運算負荷。24 2182STb22.24 j 31.75 MVA 0.18 j 2.36MVA110Sb SLDbSTbSob jQBI jQB24 j18 0.18 j 2.36 0.1 j1.2 j 0.975 j0.623M24.28j19.96MVA12 2925.7j 63.5 MVA0.106j 1.18MVASTc2110ScSLDcSTcSocjQBj QB12j 90.106j1.180

16、.06j 0.7j 0.623j 0.815MVA12.17j 9.44MVA（ 3）計算閉式網(wǎng)絡(luò)的功率分布。Sb ZZSc Z24.28 j19.96 31.5 j 38.7512.17 j9.44 13.5 j 21.15SZZ47.7MVZj 64.1318.64j15.79MVASScZZSb Z12.17j 19.44 34.2j 42.9824.28 j19.96 16.2 j 25.38ZZZ47.7MVAj 64.1317.8j13.6 MVASIS18.64j 15.7917.8j13.6MVA36.44j 29.39MVASbSc24.28j19.9612.17j9.44M

17、VA36.45j 29.4MVA可見，計算結(jié)果誤差很小，無需重算。取S18.64j15.79MVA 繼續(xù)進行計算。SSb S 24.28 j19.96 18.65j15.8MVA 5.63 j 4.16 MVA由此得到功率初分布，如圖所示。（4）計算電壓損耗。由于線路和的功率均流向節(jié)點b 為功率分點，且有功功率分點和無公功功率分點都在 b 點，因此這點的電壓最低。為了計算線路的電壓損耗，要用 A 點的電壓和功率 SA1 。SA1 SSL 18.65j15.818.64215.8216.2 j 25.38 MVA 19.45 j17.05MVA110 2PA1 RQ A X19.4516.2 1

18、7.05 25.38VVA1176.39MVA變電所 b 高壓母線的實際電壓為VbVAV1176.39110.61MVA3.5變比分別為 k1110 / 11 和 k 2115.5 /11 的兩臺變壓器并聯(lián)運行， 如圖所示，兩臺變壓器歸算到低壓側(cè)的電抗均為 1，其電阻和導納忽略不計。已知低壓母線電壓 10kV，負荷功率為 16+j12MVA，試求變壓器的功率分布和高壓側(cè)電壓。解 （ 1）假定兩臺變壓器變比相同，計算其功率分布。因兩臺變壓器電抗相等，故SS1 S1j12MVA8j MVA1LD2 LD2LD1662（2）求循環(huán)功率。 因為阻抗已歸算到低壓側(cè)， 宜用低壓側(cè)的電壓求環(huán)路電勢。若取其假

19、定正方向為順時針方向，則可得EVBk211010.51kVkVk1100.5故循環(huán)功率為ScVBE100.5 MVA j 2.5MVAZT 1ZT 2j1j1（ 3）計算兩臺變壓器的實際功率分布。ST 1S1LDSc8j 6j 2.5MVA8j8.5MVAST 2S2LDSc8j 6j 2.5MVA8j3.5MVA（ 4）計算高壓側(cè)電壓。不計電壓降落的橫分量時，按變壓器T-1 計算可得高壓母線電壓為VA108.51 k110 0.8510kV 108.5kV10按變壓器 T-2 計算可得VA103.5 1 k2100.35kV108.68kV1010.5計及電壓降落的橫分量，按T-1 和 T-2 計算克分別得。VA108.79 kV ， VA109kV（ 5）計及從高壓母線輸入變壓器T-1 和 T-2 的功率 。S8j8.5828.52j MVA8j9.86MVAT 110 21S8j3.5823.52j MVA8j4.26MVAT 210 21輸入高壓母線的總功率為SST1ST228j 9.868j 4.26MVA16j14.12MVA計算所得功率分布，如圖所示。36 如圖所示網(wǎng)絡(luò)，變電所低壓母線上的最大負荷為40MW， cos0.8 ，Tmax4500 h 。試