1
,电力系统稳态分析,
2
第三章 简单电力网络的计算
和分析
1,电力线路和变压器的运行
状况的计算和分析
2,简单电力网络的潮流分布
和控制
3
第三节 环形网络中的潮流计算
1.介绍的是最简单的单一环网,主要由一个电源
供电
第一步,将单一环网等值电路简化为只有线路阻
抗的简化等值电路。
1) 根据网络接线图以及各元件参数计算等值电路;
2) 以发电机端点为始端,并将发电厂变压器的励磁支路
移至负荷侧;
3) 将同一节点下的对地支路合并,并将等值电路图重新
编号;
4) 在全网电压为额定电压的假设下,计算各变电所的运
算负荷和发电厂的运算功率,并将它们接在相应节点。
4
1 S
b
Z
12
2 S
2
S
a
I
a
Z
31
Z
23
S
3
5
第二步,用简化的回路电流法解该简化等值电路
通过近似方法,从功率中求取相应的电流,
电压近似认为是额定电压:
0)()( 323121312 ?????? IIIZIIZIZ aaa ??????
的功率,为流经阻抗
12
31
*
23
*
12
*
331
*
231
*
23
*
3
*
2
**
312
**
23
*
12
~~
)(~
0)()(
Z
ZZZ
SZSZZ
S
SSSZSSZSZ
a
aaa
??
??
?
??????
6
第三步,用相同的方法求解
第四步,计算整个网络的功率分布
的功率,为流经阻抗 31
31
*
23
*
12
*
221
*
321
*
23
* ~~
)(~
Z
ZZZ
SZSZZ
S b
??
??
?
S a S b
1 2 3 1 ’
Z 12 Z 23 Z 31
S 2 S 3
7
由此,扩展到相应的多节点网络的计算当中:
?
?
?
?
?
?
*
*
*
*
~
~
)(
~
~
Z
ZS
S
m
Z
ZS
S
m
m
b
m
m
a
的其余各节点为除所流出功率节点外
8
重要概念
? 功率分点,网络中某些节点的功率是由两侧向
其流动的。分为有功分点和无功分点。
? 在环网潮流求解过程中,在功率分点处将环网
解列。
? 当有功分点和无功分点不一致时,将在哪一个
分点解列?
在无功分点处解列,因为电网应在电压最
低处解列,而电压的损耗主要为由无功功率流
动引起的,无功分点的电压往往低于有功分点
的电压。
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2.两端供电网络中的功率分布
回路电压为 0的单一环网等值于两端电压大小
相等、相位相同的两端供电网络。同时,两端电
压大小不相等、相位不相同的两端供电网络,也
可等值于回路电压不为 0的单一环网。
S a S c S b
U 1 2 3 U 4
1 Z 12 Z 23 Z 34 4
S 2 S 3
10
以回路电压不为 0的单一环网为例,其求解过
程为:
1)设节点 1,4的电压差为:
2)用简化的回路电流法解简化等值电路
3)通过近似方法,从功率中求取相应的电流,电
压近似认为是额定电压:
UdUU ??? ?? 41
UdIIIZIIZIZ aaa ??????? ?????? )()( 323421312
UdUSSSZSSZSZ Naaa ??????? )()( 3*2**312**23*12
11
? 流经阻抗 Z12功率为:
? 流经阻抗 Z43功率为:
34
*
23
*
12
*
34
*
23
*
12
*
334
*
234
*
23
* ~~
)(~
ZZZ
UdU
ZZZ
SZSZZ
S Na
??
?
??
??
?
?
34
*
23
*
12
*
34
*
23
*
12
*
221
*
321
*
32
* ~~
)(~
ZZZ
UdU
ZZZ
SZSZZ
S Nb
??
?
??
??
?
?
称为循环功率,~
34
*
23
*
12
*
ZZZ
UdUS N
c
??
?
?
12
4) 计算各线段的电压降落和功率损耗,过程为:
求得网络功率分布后,确定其功率分点以及
流向功率分点的功率,在功率分点即网络最
低电压点将环网解开,将环形网络看成两个
辐射形网络,由功率分点开始,分别从其两
侧逐段向电源端推算电压降落和功率损耗。
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第四节 电力网络的简化方法及
其应用有三种简化方法:
1,等值电源法
两个或两个以上有源支路向同一节点供电时,
可用一个等值有源支路替代。替代后,网络中其
他部分的电压、电流、功率保持不变。
i
mi
l
m
mi
mi
i
l
m
mi
l
m
mii
l
m mii
Y
Y
EE
Z
Z
EE
YY
ZZ
??
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?
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?
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??
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?
?
??
?
?
11
1
1
11
???? 或等值电源电势:
等值电源支路导纳:
等值电源支路阻抗:
14
从等值电源支路功率还原求各原始支路功率:
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
l
m
mi
mi
i
ii
mi
i
m
m
SS
Z
Z
SU
Z
EE
S
1
*
*
*
**
~~
~~
?
15
2,负荷移置法
将一个负荷移置两处
1 i k j 2
Z
1i
Z
i k
Z
kj
Z
j2
S
i
S
k
S
j
1 i k j 2
Z
1i
Z
i k
Z
kj
Z
j2
S
i
S
i
’ S ’
j
S
j
16
**
*
'
**
*
' ~~
,
~~
kjik
ik
kj
kjik
kj
ki
ZZ
Z
SS
ZZ
Z
SS
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?
?
?
17
将两个负荷移置一处
1 i k j 2
Z 1i Z ik Z kj Z j2
S i S j
1 i k j 2
Z 1i Z ik Z kj Z j2
S i + S j
18
**
*
**
*
,
ji
i
ijkj
ji
j
ijik
SS
S
ZZ
SS
S
ZZ
?
?
?
?
19
3,消去节点法
消去节点法实际由两部分组成,即负荷移置
和星 -网变换。
?
?
?
?
???
??
l
m
mnjninij
l
m
mn
mnn
nm
jiljiyZZZ
lm
y
yS
S
1
1
*
*
),2,1,(
),2,1(
~
~
?
?
20
第五节 电力网络潮流的调整控

? 调整控制潮流的手段主要有:
1,串联电容
作用:抵偿线路的感抗,将其串联在环网中
阻抗相对过大的线路上,可起转移其他重载
线路上流通功率的作用。
2,串联电抗
作用:限流,将其串联在重载线路上可避免
该线路过载。
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3,附加串联加压器
作用:产生一环流或强制循环功率,使强制
循环功率与自然分布功率的叠加可达到理想
值。