閉式網(wǎng)絡(luò)潮流計(jì)算

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1、1.復(fù)習(xí)：簡(jiǎn)述開式網(wǎng)絡(luò)潮流計(jì)算的特點(diǎn)和步驟引入：開式網(wǎng)絡(luò)是電力系統(tǒng)中最簡(jiǎn)單的形式，為了提高供電可靠性，系統(tǒng)中大多數(shù)的電源與負(fù)荷通過線路連成環(huán)狀，或經(jīng)多個(gè)電源向負(fù)荷供電……閉式網(wǎng)中的潮流分析一.什么是閉式網(wǎng)絡(luò)：凡是能從兩個(gè)或兩個(gè)以上方向給負(fù)荷供電的電力網(wǎng)稱為閉環(huán)網(wǎng)。閉環(huán)網(wǎng)中的潮流分布與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、負(fù)荷、電源等均有關(guān)，較開式網(wǎng)中的潮流分布要復(fù)雜的多。閉式網(wǎng)絡(luò)中某一支路因事故或檢修斷開后，網(wǎng)絡(luò)功率分布和電壓分布都要發(fā)生較大的變化，從而某些支路可能過負(fù)荷、某些節(jié)點(diǎn)電壓可能超出偏差允許范圍。因此，在實(shí)際系統(tǒng)中，閉式網(wǎng)絡(luò)不僅要進(jìn)行正

2、常運(yùn)行方式的潮流分析，而且要進(jìn)行事故和檢修運(yùn)行方式的潮流計(jì)算。兩端電源供電網(wǎng)、環(huán)網(wǎng)、復(fù)雜網(wǎng)，統(tǒng)稱為閉式網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于復(fù)雜的閉式網(wǎng)絡(luò)，需要先通過網(wǎng)絡(luò)變換將其簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)單閉式網(wǎng)絡(luò)，然后應(yīng)用簡(jiǎn)單閉式網(wǎng)的計(jì)算方法進(jìn)行功率分布和電壓分布的計(jì)算。因此，簡(jiǎn)單閉式網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算是閉式網(wǎng)絡(luò)潮流計(jì)算的基礎(chǔ)。簡(jiǎn)單閉式網(wǎng)絡(luò)分兩端供電和環(huán)行網(wǎng)絡(luò)兩種基本形式。環(huán)形網(wǎng)絡(luò)是最典型的電源電壓大小相等、相位相同的兩端供電網(wǎng)，只要在環(huán)形網(wǎng)的電網(wǎng)源點(diǎn)將網(wǎng)絡(luò)拆開即可。因此，下面就以兩端供電網(wǎng)絡(luò)推導(dǎo)其簡(jiǎn)單閉式網(wǎng)絡(luò)功率分布的一般計(jì)算公式.二.簡(jiǎn)單閉式網(wǎng)絡(luò)功率分布計(jì)算圖3.

3、9兩端供電網(wǎng)絡(luò)的等值電路閉式網(wǎng)絡(luò)功率分布通常分兩步進(jìn)行。第一步:先忽略各段上的功率損耗求近似的功率分布；第二步:利用這個(gè)近似的功率分布，把閉式網(wǎng)解成兩個(gè)開式網(wǎng)，逐段求出功率損耗，得到最終功率分布。初步潮流分布計(jì)算各節(jié)點(diǎn)電壓如圖2.8所示為某兩端供電網(wǎng)絡(luò)的等值電路，、為變電站的運(yùn)算功率，不計(jì)功率損耗時(shí)，根據(jù)基爾霍夫第一定律可得線路中總的電壓降落為兩端電源電壓之差，即不計(jì)功率損耗時(shí)，各段電流可用網(wǎng)絡(luò)額定電壓來(lái)計(jì)算，故上式可寫為將式(2.19)代入，并整理可得在圖(2.8)中令則式(2.21)可寫為同理，可求出再利用式(2.1

4、9)可求出。初步潮流分布將式(2.22)、(2.23)加以推廣，對(duì)于兩端供電網(wǎng)絡(luò)中有n個(gè)運(yùn)算負(fù)荷的情況下，有式中、——由A電源和B電源送出的功率；——第i個(gè)負(fù)荷點(diǎn)的運(yùn)算負(fù)荷；——第i個(gè)負(fù)荷點(diǎn)至B電源點(diǎn)的阻抗；——第i個(gè)負(fù)荷點(diǎn)至A電源點(diǎn)的阻抗。式(2.24)為兩端供電網(wǎng)絡(luò)電源輸出功率的一般表達(dá)式。由式可見，電源輸出功率由兩部分組成:第一部分與運(yùn)算功率和線路阻抗大小有關(guān)，稱供載功率。供載功率的計(jì)算公式與靜力學(xué)中杠桿力矩平衡式相類似，故又稱力矩法公式。第二部分與運(yùn)算功率無(wú)關(guān)，只與兩端電源電壓差和線路阻抗有關(guān)，實(shí)質(zhì)上是兩端電源電

5、壓差產(chǎn)生的循環(huán)功率。如果兩端電源電壓差為零或是由一個(gè)電源供電的環(huán)行網(wǎng)絡(luò)，則循環(huán)功率為零。閉式網(wǎng)絡(luò)功率的初步潮流分布計(jì)算完成后，找出網(wǎng)絡(luò)中的功率分點(diǎn)，在功率分點(diǎn)處將網(wǎng)絡(luò)拆開，成為兩個(gè)開式網(wǎng)絡(luò)，如圖2.9（b）所示，然后按開式網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算方法，分別計(jì)算其功率損耗和電壓損耗，既可求得原始網(wǎng)絡(luò)的最終功率分布和節(jié)點(diǎn)電壓。(b)圖3.10功率分點(diǎn)示意圖(a)兩端供電網(wǎng)；(b)拆開的兩個(gè)開式網(wǎng)絡(luò)(a)所謂功率分點(diǎn)是指在該節(jié)點(diǎn)處的功率是由兩個(gè)方向流入，在圖中用?標(biāo)出。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的初步潮流分布計(jì)算時(shí)，所得結(jié)果可能出現(xiàn)有功功率分點(diǎn)和無(wú)功功率分

6、點(diǎn)不是同一點(diǎn)的情況，這時(shí)，將有功功率分點(diǎn)用?標(biāo)出，無(wú)功功率分點(diǎn)用?標(biāo)出。通常無(wú)功功率分點(diǎn)往往是網(wǎng)絡(luò)的電壓最低點(diǎn)，所以網(wǎng)絡(luò)一般都在無(wú)功功率分點(diǎn)處拆開。P1+jQ1P2+jQ2P1、P2同為正，有功分點(diǎn)Q1、Q2同為正，無(wú)功分點(diǎn)功率參考方向如圖：在功率分點(diǎn)處將網(wǎng)絡(luò)解開成兩個(gè)開式電力網(wǎng)后,按照開式網(wǎng)的潮流計(jì)算方法分別計(jì)算兩個(gè)開式網(wǎng)的功率損耗和功率分布.在計(jì)算功率損耗時(shí),網(wǎng)絡(luò)中各點(diǎn)的未知電壓可暫用額定電壓代替.功率分布計(jì)算完后,則可計(jì)算各節(jié)點(diǎn)電壓.（3）閉式網(wǎng)絡(luò)功率分布的簡(jiǎn)化計(jì)算從兩端電源輸出功率的公式可以看出，閉式網(wǎng)絡(luò)的功率分

7、布計(jì)算是比較復(fù)雜的復(fù)數(shù)運(yùn)算，這種運(yùn)算在網(wǎng)絡(luò)為均一網(wǎng)時(shí)可以得到簡(jiǎn)化。均一網(wǎng)是指各段線路的電抗和電阻的比值都相等的電力網(wǎng)絡(luò)。這時(shí)有所以于是式(2.24)中供載功率可寫成將有功與無(wú)功拆開，從而寫為式中——第i個(gè)負(fù)荷點(diǎn)至B電源點(diǎn)的電阻；——第i個(gè)負(fù)荷點(diǎn)至A電源點(diǎn)的電阻。以上結(jié)果說(shuō)明在均一網(wǎng)中，供載功率的有功功率和無(wú)功功率分布彼此無(wú)關(guān)，可以分別計(jì)算，這樣就避免了復(fù)雜的復(fù)數(shù)運(yùn)算。如果均一電力網(wǎng)中，供電點(diǎn)的電壓相等、網(wǎng)絡(luò)中各段線路型號(hào)、截面積和幾何均距都相同，即各段單位長(zhǎng)度阻抗相等，阻抗與長(zhǎng)度成正比。由此求供載功率的公式，可得到進(jìn)一步

8、簡(jiǎn)化式中——第個(gè)負(fù)荷點(diǎn)至B電源點(diǎn)的線路長(zhǎng)度（km）；——第個(gè)負(fù)荷點(diǎn)至A電源點(diǎn)的線路長(zhǎng)度（km）；——A.B兩電源點(diǎn)之間的線路長(zhǎng)度（km）。式(2.28)表明：均一網(wǎng)中的供載功率可用長(zhǎng)度代替阻抗進(jìn)行計(jì)算，且有功功率和無(wú)功功率的計(jì)算互不相關(guān)，可分開進(jìn)行。實(shí)際電力系統(tǒng)中的均一網(wǎng)是很少的，但在110kV及以上的高壓電力網(wǎng)中，