版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
《電力系統(tǒng)基礎》第三章簡單電力系統(tǒng)的潮流計算第三章
簡單電力系統(tǒng)的潮流計算第一節(jié)單一元件的功率損耗和電壓降落第二節(jié)開式網絡的潮流計算第三節(jié)配電網絡的潮流計算第四節(jié)簡單閉式絡的潮流計算潮流基本概念潮流電力系統(tǒng)中電壓(各節(jié)點)、功率(有功、無功)(各支路)的穩(wěn)態(tài)分布。穩(wěn)態(tài)計算時不考慮發(fā)電機的參數,把發(fā)電機母線視為系統(tǒng)的邊界點。為何要研究?分析和評價電網的安全、經濟和質量,服務于規(guī)劃和運行。怎么研究?人工(簡單系統(tǒng)、分析潮流特性和基本概念)計算機(復雜系統(tǒng))與電路原理的分析方法的區(qū)別已知條件變了:復電流→復功率建模物理基礎變了:功率平衡(時時處處)模型變了:非線性方程組,建模,確定算法,編程,計算機求數值解。計算結果的規(guī)律特殊:潮流分布特性可服務于方法研究。第一節(jié)單一元件的功率損耗和電壓降落GL(單相、三相、標么結論相同,推導用標么)一、基本概念(一)電壓降落、電壓耗損、電壓偏移jXR12jXR121.電力線路的電壓降落如圖設末端相電壓為,則線路首端相電壓為(4-1)橫分量縱分量電壓降落其中(4-2)又有(4-3)δ圖4-2電力線路電壓相量圖()作出電力線路電壓相量圖,取與實軸重合,如圖4-2所示,圖中的相位角或稱功率角為(4-4)由于一般情況下,可將式(4-3)按二項式定理展開,取其前兩項,得(4-5)相似于這種推導,還可以獲得從始端電壓,始端單相功率求取末端相電壓的計算公式(4-6)上式中,(4-7)(4-8)(4-9)取與實軸重合,相量如圖3-3所示。δ圖4-3電力線路電壓相量圖
(
)上述電壓的計算公式是以相電壓形式導出的,該式也完全適用于線電壓。此時公式中的功率P為三相功率,阻抗仍為相阻抗。還應注意,式(4-2)、(4-7)中的功率與電壓為同一點的值。對于電力線路的功率損耗和電壓降落的計算,可用標么制,也可以用有名制。用有名制計算時,每相阻抗、導納的單位分別為Ω、S;功率和電壓的單位為MVA、MW、Mvar和kV,功率角為(o)。而以標么制計算時,δ為rad,所以用rad表示的功率角已是標么值。必須注意:當已知末端的電壓及功率求首端的電壓時,是取末端電壓為參考相量的;而當知首端的電壓及功率求末端電壓時,是取首端電壓為參考相量的,所以有但如圖:
還應指出,所有這些計算式都是在,即線路末端負荷,以滯后功率因數(感性無功負荷)運行的假設下導得。如負荷以超前功率因數(容性無功負荷)運行,則有關公式中的無功功率應變號。例如,設,則由,將得ΔU2可能具有負值,則線路末端電壓可能高于始端電壓。求得線路兩端電壓后,就可以計算某些標示電壓質量的指標(1)電壓降落:,始末兩端電壓的向量差,仍為相量。其中和分別為電壓降落的縱分量和橫分量。(2)電壓損耗:,始末兩端電壓的數值差。近似認為,電壓損耗常以百分數表示,即(4-10)線路額定電壓(3)電壓偏移:,始端電壓或末端電壓與線路額定電壓差值。電壓偏移也常用百分數表示,即(4-11)(4-12)(二)功率損耗電力系統(tǒng)中由于電力線路、變壓器等設備具有阻抗和導納,造成有功功率和無功功率損耗。功率損耗迫使投入運行的發(fā)電設備容量要大于用戶的實際負荷,多裝發(fā)電機組,多消耗一次能源;產生的熱量會加速電氣絕緣的老化,過大時致使設備損壞,影響系統(tǒng)安全運行。運行中要設法降低電力系統(tǒng)中的功率損耗。1.線路中功率損耗計算串聯(lián)支路損耗(同側U、S已知)下標s表示同側s=1,s=2并聯(lián)支路損耗(同側U、S已知)線路總損耗:輸電效率:2.變壓器的功率損耗變壓器的功率損耗包括阻抗的功率損耗與導納的功率損耗兩部分。
(1)變壓器阻抗的功率損耗雙繞組變壓器阻抗的功率損耗可以套用線路阻抗功率損耗的計算公式
或已求出變壓器等值電路的阻抗ZT=RT+jXT及導納YT=GT+jBT,則功率損耗的計算同線路中功率損耗的計算公式。串聯(lián)阻抗功率損耗:對于三繞組變壓器,應用這些公式同樣可以求出各側繞組的功率損耗,即2.變壓器導納的功率損耗變壓器導納的無功功率損耗是感性的,符號為正。勵磁支路功率損耗:在有些情況下,如不必求取變壓器內部的電壓降(不需要計算出變壓器的阻抗、導納),這時功率損耗可直接由制造廠家提供的短路和空載試驗數據求得。下標還可對應1實際計算時通常設
所以這些公式可簡化為
下標還可對應1要注意單位間的換算計算說明:勵磁支路功率損耗可用空載損耗代替:★一端電源供電的網絡稱為開式網。開式網中的負荷只能從一個電源取得電能。所謂潮流計算即是根據已知的負荷及電源電壓計算出其它節(jié)點的電壓和元件上的功率分布。二、開式(輻射型)電力網的
潮流計算網絡等值電路合并簡化:
第一種情況:給定的已知條件是同一點的功率和電壓。由于是單側電源的開式配電網,故這一類問題的計算比較簡單,采取的是將電壓和功率由已知點向未知點交替遞推計算的方法。
★實際進行配電網潮流計算時,根據已知條件的不同有兩種基本算法。已知同一點電壓、功率:遞推計算(精確)已知:UA、SA已知:UC、SC只含一級電壓的開式網絡的潮流計算
第二種情況:給定的已知條件是不同點的功率和電壓。采取如下的迭代算法:首先在已知功率點假定一個電壓,按上述第一種情況進行交替遞推,求得已知電壓點的功率,在由此點的已知電壓與求得的功率返回交替遞推,求得已知功率點電壓,然后再將此已知點的功率與所求得電壓交替遞推……。如初始電壓選擇得好,往往經過一、二次反復遞推即可求得足夠精確的結果。一般,初始電壓可取該級網絡的額定電壓。
第一種情況:開式網潮流計算步驟:潮流計算可分兩步:第二種情況:計算方法說明:右圖三個負荷第Ⅰ段線路阻抗電壓降落及功率損耗b點電壓為第二步:已知b點電壓為,仿第一步求送往b點的功率,求第Ⅱ段線路阻抗的電壓降落、功率損耗;求出c點電壓。第三步:仿第二步求送往b點的功率,求第Ⅱ段線路阻抗的電壓降落、功率損耗;求出d點電壓。(a)開式網接線圖(b)開式網電壓相量圖電力網往往已知首端電壓及第一步:假定a、b、c各點電壓等于額定電壓,各點對地電納功耗與負荷合并。第Ⅰ段:第Ⅱ段:第Ⅲ段:d點送出負荷及線路Ⅲ首段電納功耗:以為參考電壓,逐段計算線路電壓降線路ⅢC點電壓或近似值為以此類似求得其余點的電壓當電力網電壓35kV及以下可將線路電納略去。第一步,從離電源點最遠的節(jié)點d開始,利用線路額定電壓,逆著功率傳送的方向依次算出各段線路阻抗中的功率損耗和功率分布。對于第三段線路:對于第二段線路:同樣地第一段線路:★♀♂☆進一步講解功率分布計算:第二步,利用第一步求得的功率分布,從電源點開始,順著功率傳送方向,依次計算各段線路的電壓降落,求出各節(jié)點電壓。先計算電壓Vb。Vc=Vb-ΔV2Vd=Vc-ΔV3通過以上兩個步驟便完成了第一輪的計算。為了提高計算精度,可以重復以上的計算,在計算功率損耗時可以利用上一輪第二步所求得的節(jié)點電壓。
2/3/202343假定末端為額定電壓,按上小節(jié)的方法求得始端功率及全網功率分布用求得的始端功率和已知的始端電壓,計算線路末端電壓和全網功率分布用第二步求得的末端的電壓重復第一步計算精度判斷:如果個線路功率與前一次計算相差小于允許誤差,則停止計算,反之,返回第2步重新計算從首端開始計算線路各點電壓如果近似精度要求不嚴,可以不進行迭代,只進行1、5計算即可。步驟2/3/202344例3-1無分支開式網共有三段線路,三個負荷。導線的型號,各段線路長度以及各個負荷值均標注在圖上。三相導線水平架設,相鄰兩導線間的距離為4m,線路額定電壓為110kV,電力網首端電壓為118kV。求運行中各母線電壓及各段線路的功率損耗。解(1)根據已知條件,查表求得各段線路參數:數值標注于等值電路圖中(2)計算線路首端的總功率:假設a、b、c各點電壓等于額定電壓UN,從末端計算功率損耗和首端總功率。線路3末端的電納中的無功功率為二.含兩級電壓的開式網潮流計算簡化等值電路(1)合并簡化(2)歸算簡化A
L-1
bT
c
d
SLD
L-2兩級電壓的開式電力網
A
R1+jX1
Z'TR2+jX2jB1/2jB1/2jB2/2bc
djB2/2c'ΔS0SLD方法一:包含理想變壓器,計算時,經過理想變壓器功率保持不變,兩側電壓之比等于實際變比k。
A
R1+jX1
Z'TR'2+jX'2jB1/2jB1/2jB'2/2b
d'jB'2/2c'ΔS0方法二:將線路L2的參數歸算到L1電壓級A
L-1
bT
c
d
SLD
L-2例3-2三.配電網絡的潮流計算環(huán)網建設,輻射(開網)運行根節(jié)點:1葉節(jié)點:4,5,6,8,9非葉節(jié)點:2,3,7第一步:從葉節(jié)點支路向根節(jié)點計算功率第二步:從電源點逐條支路向末端計算各節(jié)點電壓例3-3四、閉式電力網的計算總體思路:如何變成開式網?兩步計算(工程師的做法):(1)設全網為額定電壓UN,不考慮功率損耗,求網絡的基本功率分布;(2)根據基本功率分布,將閉式網分解成兩個開式網,分別按開式網計算。1.兩端供電網基本功率分布I1I2S12S121、兩端供電網絡的功率分布(1)不計功率損耗的功率初分布忽略功率損耗,兩端取共軛并同乘VN,可得:由前面的方程組可解出循環(huán)功率由負荷決定的功率忽略功率損耗的功率分布計算式由兩部分組成,第一部分由集中負荷與線路參數決定的通過兩端線路的功率;第二部分的值取決于兩端電源電壓相量的差,且與線路總阻抗成反比,稱為循環(huán)功率(SC)。(2)計及功率損耗的功率分布功率分點:功率由兩個方向流入的節(jié)點。
有功分點和無功分點可能出現(xiàn)在不同節(jié)點。將網絡在功率分點處解開,形成兩個開式網絡,用前述的開式網絡計算方法進行計算。閉式網絡的計算過程在兩端供電網潮流求解過程中,在功率分點處將網絡解列。當有功分點和無功分點不一致時,將在哪一個分點解列?在無功分點處解列,因為電網應在電壓最低處解列,而電壓的損耗主要為由無功功率流動引起的,無功分點的電壓往往低于有功分點的電壓。(3).沿線有k個負荷點的情況簡化方法1)將實部和虛部分開,便于計算簡化方法2),且網絡為均一網(各段線路的R與X的比值相等)3)各段線路的單位阻抗相等結論:各段線路單位長度的阻抗值相等的均一網絡的功率分布僅與各段長度有關。簡單環(huán)網功率分布計算簡單環(huán)網是指每一節(jié)點只同兩條支路相接的環(huán)形網絡。單電源供電的簡單環(huán)網可以當作是供電點電壓相等的兩端供電網絡。當環(huán)網中存在多個電源點時,給定功率的電源點可以當作負荷點處理,而把給定電壓的電源點都一分為二,這樣就可得到若干
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- GB/T 21478-2024船舶與海上技術海上環(huán)境保護溢油處理詞匯
- GB/T 33492-2024二手貨交易市場經營管理規(guī)范
- 2024鋁合金材料研發(fā)與應用項目合同范本3篇
- 二零二五年度網絡安全事件應急處理與響應計劃合同2篇
- 二零二五版辦公場地租賃信息咨詢服務合同2篇
- 2024年高端設備采購與技術轉讓合同
- 2024水磨石新型裝飾材料研發(fā)與應用承包合同3篇
- 二零二五年度5人合伙人工智能教育培訓合同3篇
- 二零二五年度遺產分配與境外遺產繼承協(xié)議3篇
- 二零二五年度出租車承包合同標準條款3篇
- 深圳2024-2025學年度四年級第一學期期末數學試題
- 中考語文復習說話要得體
- 中風后認知障礙中醫(yī)臨床路徑
- 罌粟湯_朱氏集驗方卷十_方劑加減變化匯總
- 《我相信---楊培安》歌詞-勵志歌曲
- 做一個幸福班主任
- 初中班主任案例分析4篇
- 公司7s管理組織實施方案
- Q∕GDW 12147-2021 電網智能業(yè)務終端接入規(guī)范
- 仁愛英語單詞默寫本(全六冊)英譯漢
- 公園廣場綠地文化設施維修改造工程施工部署及進度計劃
評論
0/150
提交評論