1、第三章 簡單電力網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算和分析第二節(jié) 輻射形和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中的潮流分布就潮流分布而言，輻射形網(wǎng)絡(luò)可理解為包括圖116所示的三種無備用結(jié)線網(wǎng)絡(luò)，也包括圖117(a)、(b)、(c)所示的三種有備用結(jié)線網(wǎng)絡(luò)。 最簡單的輻射形網(wǎng)絡(luò)如圖39(a)所示，它是一個(gè)只包含升、降壓變壓器和一段單回路輸電線的輸電系統(tǒng)。這個(gè)輸電系統(tǒng)的等值電路如圖39(b)所示。作圖39(c)時(shí)，以發(fā)電機(jī)端點(diǎn)為始端，并將發(fā)電廠變壓器的勵(lì)磁支路移至負(fù)荷側(cè)以簡化分析。圖39(b)可簡化為圖39(c)，在簡化的同時(shí)，將各阻抗、導(dǎo)納重新編號如圖所示。 已知同一點(diǎn)的電壓、功率: 遞推計(jì)算已知不同點(diǎn)的電壓、功率：設(shè)全網(wǎng)為額定電壓, 計(jì)算功率損耗

2、(不計(jì)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(jì)算各母線電壓。 例3-3 110kV系統(tǒng)結(jié)線如圖3-15。圖中，發(fā)電廠4裝有QF2-12-2型發(fā)電機(jī)兩臺，均滿載運(yùn)行，除供應(yīng)發(fā)電機(jī)電壓負(fù)荷10+j8MvA外，余下均通過兩臺SF7-10000110型變壓器輸入系統(tǒng)。變壓器變比為1216.3kV。 輻射網(wǎng)的計(jì)算機(jī)算法（前代回代法） 基本原理：對于單電源輻射網(wǎng)的潮流計(jì)算，已知終端負(fù)荷和首端電壓，在設(shè)置各節(jié)點(diǎn)電壓初值后，可以利用手算潮流的方法將功率從終段推向首端，得到各節(jié)點(diǎn)電壓及支路功率；根據(jù)首端電壓和已算出的支路功率，從首端開始計(jì)算各節(jié)點(diǎn)電

3、壓，然后根據(jù)各節(jié)點(diǎn)兩次電壓的差值來確定是否繼續(xù)上述迭代。適用范圍：單電源輻射網(wǎng)的潮流計(jì)算。 計(jì)算步驟初始化：給定配電饋線根節(jié)點(diǎn)電壓，并為其它節(jié)點(diǎn)電壓賦初值，；考慮負(fù)荷電壓靜特性，計(jì)算負(fù)荷數(shù)據(jù)；從各負(fù)荷節(jié)點(diǎn)出發(fā)，先子節(jié)點(diǎn)后父節(jié)點(diǎn)，通過前推計(jì)算，由節(jié)點(diǎn)電壓分布，求支路功率分布；從根節(jié)點(diǎn)出發(fā)，先父節(jié)點(diǎn)后子節(jié)點(diǎn)，通過回推計(jì)算，由支路功率分布求節(jié)點(diǎn)電壓分布；就潮流分布而言，環(huán)形網(wǎng)絡(luò)可理解為包括圖1-17(d)、(e)所示的環(huán)式和兩端供電網(wǎng)絡(luò)。以下，先分別討論這兩種網(wǎng)絡(luò)中的功率分布。環(huán)式網(wǎng)絡(luò)中的功率分布單一環(huán)網(wǎng)的簡化，假設(shè)全網(wǎng)電壓都為額定電壓，計(jì)算各變電所的運(yùn)算負(fù)荷和各電廠的運(yùn)算功率，只剩下線路阻抗。 最

4、簡單的環(huán)式網(wǎng)絡(luò)如圖3-17(a)。它只有一個(gè)單一的環(huán)。這單一環(huán)網(wǎng)的等值電路如圖3-17(b)。作圖317(b)時(shí)，與作圖39(b)時(shí)相同，也以發(fā)電機(jī)端點(diǎn)為始端，并將發(fā)電廠變壓器的勵(lì)磁支路移至負(fù)荷側(cè)。圖317(b)也可簡化如圖317(c)，在簡化的同時(shí)，也將各阻抗、導(dǎo)納重新編導(dǎo)如圖所示。 單一環(huán)網(wǎng)的功率分布 對圖3-17(d)所示等值電路，原則上也可運(yùn)用節(jié)點(diǎn)電壓法、回路電流法等求解。但問題仍在于已知的往往是節(jié)點(diǎn)功率而不是電流，由節(jié)點(diǎn)功率求取節(jié)點(diǎn)電流時(shí)，需已知節(jié)點(diǎn)電壓，而節(jié)點(diǎn)電壓本身待求。因而，仍無法避免迭代求解復(fù)數(shù)方程式。好在對單一環(huán)網(wǎng)，待解的只有一個(gè)回路方程式 如果假設(shè)各節(jié)點(diǎn)電壓為額定電壓，復(fù)

5、功率的共軛值正比于電流，或 因此，可以用復(fù)功率的共軛值來列寫回路電流方程。 圖中S和I相反。 記憶方法：電源相當(dāng)于支點(diǎn)，運(yùn)算負(fù)荷相當(dāng)于作用力，電廠輸出功率相當(dāng)于反作用力 Z1Z2Z3Z4 單一環(huán)形網(wǎng)功率分布的簡化計(jì)算。 1）電力網(wǎng)各線段電抗與電阻的比值相等時(shí) 設(shè)： 2）當(dāng)各線段單位長度電阻和電抗都相等時(shí) 兩端供電網(wǎng)絡(luò)的功率分布 1）兩端供電網(wǎng)絡(luò)等值于回路電壓不為0的單一環(huán)網(wǎng)。 循環(huán)功率： 若，循環(huán)功率由節(jié)點(diǎn)1流向節(jié)點(diǎn)4為正，反之，循環(huán)功率由節(jié)點(diǎn)4流向節(jié)點(diǎn)1為正。 產(chǎn)生循環(huán)功率的原因 :1)兩端供電網(wǎng)絡(luò)中的兩端電壓不等 2)單一環(huán)網(wǎng)中的變壓器變比不匹配（求開環(huán)電壓差時(shí)，將所有運(yùn)算負(fù)荷全部去掉，由

6、于參數(shù)都?xì)w算到基本級，將斷口取在基本級） 3)人為產(chǎn)生附加電勢 循環(huán)功率的弊與利: 1)一般來說，循環(huán)功率不送入負(fù)荷, 會(huì)產(chǎn)生功率損耗。 2)可調(diào)整潮流分布強(qiáng)制分布。 A12A2A11A2 1:K11:K2T1T2A2如果：，則：,選擇循環(huán)功率正方向如圖，則 原則：去掉所有的負(fù)荷，并在基本級取一個(gè)斷口。從已知電壓的節(jié)點(diǎn)開始，經(jīng)過變壓器，推算斷口兩側(cè)的電壓 閉式網(wǎng)絡(luò)的電壓降落和功率損耗 n 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n 依基本功率分布, 將閉式網(wǎng)在電網(wǎng)的電壓最低點(diǎn)分解成兩個(gè)開式網(wǎng), 分別按開式網(wǎng)計(jì)算。 n 功率分點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)電壓最低點(diǎn) n 當(dāng)有功、無功功率分點(diǎn)不一致時(shí)

7、，一般取無功功率分點(diǎn)，這是因?yàn)楦邏弘娋W(wǎng)中的電壓損耗主要受無功功率影響。 例：網(wǎng)絡(luò)結(jié)線圖如圖3-21。圖中，發(fā)電廠F母線II上所聯(lián)發(fā)電機(jī)發(fā)給定運(yùn)算功率40-j30MvA，其余功率由母線I上所聯(lián)發(fā)電機(jī)供給。設(shè)連接母線I、 II的聯(lián)絡(luò)變壓器容量為60MVA，RT3歐， XT110歐；220kV線路末端降壓變壓器總?cè)萘繛?40 MVA， RT0.8歐， XT23歐，220kv線路， Rl5.9歐，Xl31.5歐；110kV線路，段, 65歐，Xl100歐；b II段， 65歐，Xl100歐。所有阻抗均已按線路額定電壓的比值歸算至220kv側(cè)。 降壓變壓器電導(dǎo)可略去，電納中功率與220kV線路電納中功率

8、合并后作為一10Mvar無功功率電源連接在降壓變壓器高壓側(cè)。設(shè)聯(lián)絡(luò)變壓器變比為231110kV，降壓變壓器變比為231121kV；發(fā)電廠母線I上電壓為240kV試計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中的潮流分布。 第三節(jié) 電網(wǎng)簡化（自學(xué)）思考題：1、 什么是“潮流計(jì)算”？它有什么作用？比較潮流計(jì)算與一般電路計(jì)算有何異同。2、 為什么潮流計(jì)算要計(jì)算功率和電壓而不是電流和電壓？如果將功率換成電流對潮流計(jì)算會(huì)帶來什么影響？3、 選擇填空：在潮流計(jì)算中，（1）、功率（包括功率損耗）代表（三相）（單項(xiàng)）功率，單位是（MVA、MW、Mvar）（kVA、kW、kvar）（VA、W、var）；（2）、電壓代表（線）（相）電壓，單位是（kV）（V）；（3）、阻抗和導(dǎo)納代表（單）（三）相參數(shù)，單位分別是歐姆和西門子。4、 “電壓降落（電壓升高）”、“電壓偏移（電壓偏差）”、“電壓調(diào)整”和“電壓損耗”這些概念有何異同？5、 什么是“輸電效率”？6、 請解釋以下名詞的含義并說明它們之間有何關(guān)系：（1）最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)；（2）年負(fù)荷率；（3）年負(fù)荷損耗率；（4）最大負(fù)荷損耗時(shí)間；（5）線損率。7、 當(dāng)輸電線路空載運(yùn)行時(shí)，線路的末端電壓將高于始端電壓，為什么？8、 什么