閉式網(wǎng)潮流計(jì)算（新）.ppt

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1、課題：兩端供電網(wǎng)的潮流計(jì)算目的要求：1掌握循環(huán)功率、供載功率的概念2.能找出功率分點(diǎn)。重點(diǎn)：兩端供電網(wǎng)潮流的初步計(jì)算簡(jiǎn)單閉式網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算環(huán)式網(wǎng)可看作是兩端電壓相等的兩端供電網(wǎng)。兩端供電網(wǎng)的UA≠UB；環(huán)式網(wǎng)的UA=UB，A點(diǎn)與B點(diǎn)為一個(gè)點(diǎn)，形成環(huán)。兩端供電網(wǎng)潮流計(jì)算的步驟：第一步：設(shè)全網(wǎng)為額定電壓，計(jì)算出各個(gè)發(fā)電廠、變電站的運(yùn)算負(fù)荷和運(yùn)算功率，得到僅有串聯(lián)阻抗的簡(jiǎn)化的等值電路；第二步：仍設(shè)全網(wǎng)為額定電壓，且不考慮各元件中的功率損耗，計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的功率分布，這種功率分布稱為初步功率分布。第三步是按照初步功率分布的結(jié)果將閉式網(wǎng)分解為兩個(gè)開(kāi)式網(wǎng)，分別按開(kāi)式網(wǎng)潮流計(jì)算的方法進(jìn)行計(jì)算，得到最終結(jié)果。（一

2、）兩端供電網(wǎng)的初步潮流計(jì)算兩端供電網(wǎng)絡(luò)和簡(jiǎn)單環(huán)網(wǎng)可以采用基本相同的計(jì)算方法。簡(jiǎn)單環(huán)式網(wǎng)可看成是兩端電壓相等的兩端供電網(wǎng)絡(luò)。1.化簡(jiǎn)等值電路，并在全網(wǎng)都為額定電壓UN的假設(shè)下，計(jì)算各個(gè)節(jié)點(diǎn)運(yùn)算負(fù)荷或運(yùn)算功率，這樣簡(jiǎn)化的等值電路就只有串聯(lián)阻抗。G412356等值電路圖123Z23Z12Z31123S2S3SBSAZ23Z12Z31化簡(jiǎn)的等值電路2.設(shè)全網(wǎng)電壓為額定值，在不考慮功率損耗的條件下，計(jì)算電源的輸出功率SA、SB（1）電源輸出的功率SA、SB設(shè)循環(huán)功率SC：兩端電壓不相等，產(chǎn)生的功率。與兩端電源電壓的相量差和網(wǎng)絡(luò)阻抗有關(guān)，而與負(fù)荷無(wú)關(guān)。在網(wǎng)絡(luò)中向一個(gè)方向流動(dòng)。（簡(jiǎn)單環(huán)式網(wǎng)無(wú)循環(huán)功率）

3、供載功率S/A、S/B：與各節(jié)點(diǎn)負(fù)荷和網(wǎng)絡(luò)阻抗有關(guān)，而與電源電壓無(wú)關(guān)。（2）供載功率的簡(jiǎn)化計(jì)算將供載功率的計(jì)算由復(fù)數(shù)運(yùn)算，簡(jiǎn)化為實(shí)數(shù)運(yùn)算（A）均一網(wǎng)的供載功率計(jì)算：均一網(wǎng)：線路結(jié)構(gòu)、材料、導(dǎo)線截面相同。（B）近似均一網(wǎng)的供載功率計(jì)算近似均一網(wǎng)：在同一額定電壓等級(jí)下，各段線路采用相同材料，導(dǎo)線截面相差不大（不超過(guò)2~3個(gè)標(biāo)稱截面等級(jí)），幾何均距近似相等。3.求出電源A、B輸出的功率后，不計(jì)功率損耗，計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的初步功率分布，確定功率分點(diǎn)。功率分點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)中的某些節(jié)點(diǎn)的功率是由兩側(cè)向其供給的，這種功率匯點(diǎn)，稱為功率分點(diǎn)。包括有功分點(diǎn)、無(wú)功分點(diǎn)。（二）閉式網(wǎng)的最終潮流計(jì)算計(jì)算步驟：（1）從功率分點(diǎn)（

4、或無(wú)功分點(diǎn)）把網(wǎng)絡(luò)打開(kāi)成兩個(gè)開(kāi)式網(wǎng)。（2）分別計(jì)算兩個(gè)開(kāi)式網(wǎng)的潮流分布（考慮功率損耗）應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行復(fù)雜系統(tǒng)的潮流計(jì)算，首先要建立潮流問(wèn)題的數(shù)學(xué)模型。利用導(dǎo)納型網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)方程，將節(jié)點(diǎn)注入電流用功率和電壓表示。在求解之前，要設(shè)定一個(gè)平衡節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行條件將其余的節(jié)點(diǎn)分為PQ給定節(jié)點(diǎn)和PV給定節(jié)點(diǎn)兩類。引入定解條件后，得到潮流計(jì)算用的一組非線性方程。1.PQ節(jié)點(diǎn)P、Q給定，節(jié)點(diǎn)電壓V、δ待求。通常變電所都是這一類型的節(jié)點(diǎn)。系統(tǒng)中某些發(fā)電廠送出的功率在一定時(shí)間內(nèi)為固定時(shí)，該發(fā)電廠母線也作為PQ節(jié)點(diǎn)。還有一類既不接發(fā)電機(jī)，又沒(méi)有負(fù)荷的聯(lián)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，也可以當(dāng)作PQ節(jié)點(diǎn)，其P、Q為零。2.PV節(jié)點(diǎn)

5、P和電壓幅值V給定，Q和電壓相位δ待求。必須有足夠的可調(diào)無(wú)功容量，以維持電壓幅值，固又稱為電壓控制節(jié)點(diǎn)。一般選擇有一定無(wú)功儲(chǔ)備的發(fā)電廠和具有可調(diào)無(wú)功電源設(shè)備的變電所作為PV節(jié)點(diǎn)。3.平衡節(jié)點(diǎn)在潮流分布算出以前，網(wǎng)絡(luò)中的功率損失是未知的，網(wǎng)絡(luò)中至少有一個(gè)節(jié)點(diǎn)的有功功率P不能給定，該節(jié)點(diǎn)承擔(dān)系統(tǒng)的有功功率平衡，稱為平衡節(jié)點(diǎn)。另外還必須選定一個(gè)電壓相位為零的節(jié)點(diǎn)，作為計(jì)算各節(jié)點(diǎn)電壓相位的參考，稱為基準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)。該節(jié)點(diǎn)的電壓幅值也是給定的。為計(jì)算方便，將平衡節(jié)點(diǎn)和基準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)選為同一個(gè)節(jié)點(diǎn)，稱為平衡節(jié)點(diǎn)。平衡節(jié)點(diǎn)只有一個(gè)，它的電壓幅值和相位已給定，而其P和Q是待求量。一般選擇主調(diào)頻發(fā)電廠為平衡點(diǎn)，但也可按照

6、別的原則來(lái)選擇。如，可選擇出線最多的發(fā)電廠作為平衡節(jié)點(diǎn)。潮流計(jì)算的約束條件1.所有節(jié)點(diǎn)電壓必須滿足2.所有電源節(jié)點(diǎn)的有功功率和無(wú)功功率必須滿足3.某些節(jié)點(diǎn)之間的電壓的相位差應(yīng)滿足實(shí)際電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算主要采用牛頓-拉夫遜迭代法。首先要輸入網(wǎng)絡(luò)的原始數(shù)據(jù)以及各節(jié)點(diǎn)的給定值并形成節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣。輸入節(jié)點(diǎn)電壓初值，開(kāi)始進(jìn)入迭代過(guò)程。計(jì)算各類節(jié)點(diǎn)的不平衡量，若不收斂，計(jì)算雅克比矩陣的各元素，求節(jié)點(diǎn)電壓的修正量，修正各節(jié)點(diǎn)電壓，返回繼續(xù)迭代。迭代結(jié)束后算出平衡節(jié)點(diǎn)的功率和網(wǎng)絡(luò)中的功率分布。P-Q分解法是極坐標(biāo)形式牛頓-拉夫遜法潮流計(jì)算的一種簡(jiǎn)化算法。在交流高壓電網(wǎng)中，輸電線路的電抗要比電阻大很多，系統(tǒng)中

7、母線有功功率的變化主要受電壓相位的影響，無(wú)功功率的變化主要受母線電壓幅值變化的影響。節(jié)點(diǎn)的有功功率不平衡量只用于修正電壓的相位，節(jié)點(diǎn)的無(wú)功功率不平衡量只用于修正電壓的幅值。這兩組方程分別輪流進(jìn)行迭代，就是有功-無(wú)功分解法。