電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算

西安交通大學(xué)自動化學(xué)院2012.10

3.1電網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖3—11所示，其額定電壓為10KV。各節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷功率及參數(shù)：

S2=(0.3+jO.2)MVA,S3=(0.5+jQ.3)MVA,S4=(0.2+jOA5)MVA

Z12=(1.2+J2.4)Q,Z23=(1.0+j2.0)Q,Z24=(1.5+j3.0)Q

試求電壓和功率分布。

解：〔1〕先假設(shè)各節(jié)點(diǎn)電壓均為額定電壓，求線路始端功率。

產(chǎn)052+032

幺(&+丸)=?戶)=

AS23=r?(1+0.0034+70.0068

2222

pJL+n02+01S

AS24=--^-(R24+jX24)=:(1.5+J3)=0.0009+J0.0019

,zAU

V=mo

S+4

那么：=S,+AS^=0.5034+J0.3068

p+oL00432+0.6587,

ASL弋*(凡+NI=(L2+/2.4)

又▼N10

=0.0173+J0.0346

故：

S12=S；2+AS12=1.0216+J0.6933

〔2〕再用的線路始端電壓K=10.5kV及上述求得的線路始端功率S12,求出線路各

點(diǎn)電壓。

AV_/_L0216X1.2+0.6933x2.4

△y———u?//3/底V

12V,10.5

V2?V.-AVI2=10.2248*V

(3〕根據(jù)上述求得的線路各點(diǎn)電壓，重新計(jì)算各線路的功率損耗和線路始端功率。

故

S23=S3+4=0.5033+70.3066

那么

S12=+S24+S2=1.0042+jO.6584

▲「1.00422+0.6584?“、-八八.八仙「

又2

ASI2=-------IQ22-------82+J2%=0.0166+j0.0331

從而可得線路始端功率

這個(gè)結(jié)果與第〔1〕步所得計(jì)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(jì)算結(jié)果；假設(shè)相差較大，那么應(yīng)返回第〔2〕步重新計(jì)算，直道相差較小為止。

32如下圖簡單系統(tǒng)，額定電壓為110KV雙回輸電線路，長度為80km,采用LGJ750導(dǎo)

線，其單位長度的參數(shù)為：r=0.21Q/km,x=0.4160/km,b=2.74X6變電所

10"S/kmo

中裝有兩臺三相110/11kV的變壓器，每臺的容量為15MVA,其參數(shù)為：

M=40.5左W,AP=128AW，K%=10?5/%=3.5。母線A的實(shí)際運(yùn)行電

壓為117kV,負(fù)荷功率：

當(dāng)變壓器取主軸時(shí)，求母線c的電

S9=30+jl2MVA9Su)c=20^jl5MVA,

壓。

解〔1〕計(jì)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

由于線路電壓未知，可用線路額定電壓計(jì)算線路產(chǎn)生的充電功率，并將其等分為兩局

部，便得

AQB=--BV；=一一X4.38X104XIIO?Mvar=-2.65Mvar將

22

△心分別接于節(jié)點(diǎn)A和b,作為節(jié)點(diǎn)負(fù)荷的一局部。

4+鞏卜片+跖,

AO-----M----k-------?一~——M----1-------:;

S；邛S；

JAQB

兩臺變壓器并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，它們的等值電阻、電抗及勵磁功率分別為

變壓器的勵磁功率也作為接于節(jié)點(diǎn)b的負(fù)荷，于是節(jié)點(diǎn)b的負(fù)荷

節(jié)點(diǎn)C的功率

=30+J12+0.08+jl.05-J2.65MVA=30,08+jlOAMVA

即是負(fù)荷功率

Se=20+jl5MVA

這樣就得到圖所示的等值電路

〔2〕計(jì)算母線A輸出的功率。

先按電力網(wǎng)絡(luò)的額定電壓計(jì)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

由圖可知

線路中的功率損耗為

于是可得

由母線A愉出的功率為

(3〕計(jì)算各節(jié)點(diǎn)電壓。

線路中電壓降落的縱分量和橫分量分別為

b點(diǎn)電壓為

變壓器中電壓降落的縱，橫分量分別為

歸算到高壓側(cè)的c點(diǎn)電壓

變電所低壓母線c的實(shí)際電壓

如果在上述計(jì)算中都不計(jì)電壓降落的橫分量，所得結(jié)果為

Vh=108.7*V,V'=101AkV,V=10.14/tV

與計(jì)及電壓降落橫分量的計(jì)算結(jié)果相比，誤差很小。

33某一額定電壓為10kV的兩端供電網(wǎng)，如下圖。線路人、區(qū)和右導(dǎo)線型號均為

LJ-185,線路長度分別為10km,4km和3kg線路4為2km長的LJ-70導(dǎo)線；各負(fù)荷點(diǎn)負(fù)

有如下圖。試求=1O.5ZO°kV.VH=10.4/0°左丫時(shí)的初始功率分布，且找到

電壓最低點(diǎn)。〔線路參數(shù)LJ785：z=0.17+jO.380/km；LJ-70：z=0.45+jO.4Q/km)

解線路等值阻抗

求C點(diǎn)和D點(diǎn)的運(yùn)算負(fù)荷，為

循環(huán)功率

C點(diǎn)為功率分點(diǎn)，可推算出E點(diǎn)為電壓最低點(diǎn)。進(jìn)一步可求得E點(diǎn)電壓

34圖所示110kV閉式電網(wǎng)，A點(diǎn)為某發(fā)電廠的高壓母線，其運(yùn)行電壓為117kV。網(wǎng)絡(luò)各組

件參數(shù)為：

變電所bSN=20MVA,AS0=0.05+jO.6MVA,RT=4.84Q,XT=63.5Q

變電所cS.v=\0MVA,A50=0.03+j0.35MVA,/?r=11.4Q,XT=127Q

負(fù)荷功率=24+j]SMVA,S4=12+j9MVA

試求電力網(wǎng)絡(luò)的功率分布及最大電壓損耗。

解〔1〕計(jì)算網(wǎng)絡(luò)參數(shù)及制定等值電路。

線路I：Z,=(0.27+70.423)x600=16.2+125.38。

線路II：Zn=(0.27+J0.423)x50Q=13.5+J2I.15Q

線路II：Zm=(0.45+,/0.44)x40Q=18+J17.6Q

變電所b：Zf=g(4.84+,/63.5)Q=2.42+./31.75C

變電所b：ZR=^(11.4+;127X1=5.7+,63.50

等值電路如下圖

〔2〕計(jì)算節(jié)點(diǎn)b和c的運(yùn)算負(fù)荷。

Se=SU)C+AS7i.+A5“+j/\Qm[]+=12+J9+0.106+J1.18+0.06+J0.7-j0.623-j0.815MVA

=12.17+J9A4MVA

13)計(jì)算閉式網(wǎng)絡(luò)的功率分布。

可見，計(jì)算結(jié)果誤差很小，無需重算。取，=18.M+jl5.79M3繼續(xù)進(jìn)行計(jì)算。

由此得到功率初分布，如下圖。

〔4〕計(jì)算電壓損耗。

由于線路I和川的功率均流向節(jié)點(diǎn)b為功率分點(diǎn)，且有功功率分點(diǎn)和無公功功率分點(diǎn)都

在b點(diǎn)，因此這點(diǎn)的電壓最低。為了計(jì)算線路I的電壓損耗，要用A點(diǎn)的電壓和功率S*。

IX642+1582

S川=S]+ASLI=18.65+;15.8+2'(16.2+;25.38)MV<4=19.45+J17.05ME4

△V二產(chǎn)八內(nèi)+。八/二19.45x16.2+17.05x25.38二6396憶4

,匕H7”

變電所b高壓母線的實(shí)際電壓為

35變比分別為占=110/11和&=115.5/11的兩臺變壓器并聯(lián)運(yùn)行，如下圖，兩臺變壓器

歸算到低壓側(cè)的電抗均為1。，其電阻和導(dǎo)納忽略不計(jì)。低壓母線電壓10kV,負(fù)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(jì)算其功率分布。因兩臺變壓器電抗相等，放

S°=S2s=卜=1(16+J12)MVA=8+J6MVA

〔2〕求循環(huán)功率。因?yàn)樽杩挂褮w算到低壓側(cè)，宜用低壓側(cè)的電壓求環(huán)路電勢。假設(shè)取其

假定正方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，那么可得

10x05

故循環(huán)功率為S.?有絲=MVA=J2.5MVA

Z；#Z；2

13]計(jì)算兩臺變壓器的實(shí)際功率分布。

14]計(jì)算高壓側(cè)電壓。不計(jì)電壓降落的橫分量時(shí)，按變壓器T-1計(jì)算可得高壓母線電壓為

按變壓器T-2計(jì)算可得

計(jì)及電壓降落的橫分量，按T7和T-2計(jì)算克分別得。

%=108.79ZV,匕=109AV

(5〕計(jì)及從高壓母線輸入變壓器T-1和T-2