电力系统分析潮流计算例题.docx

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1、电力系统的潮流计算西安交通大学自动化学院2012.103.1电网结构如图311所示，其额定电压为IOKV。各节点的负荷功率及参数：S2=(0.3+jO.2)MVA,S3=(0.5j03)MVAiS4=(0.2+jO.15)MVAZ12=(1.2+j2.4),Z23=(1.0+2.0),Z24=(1.5+j3.0)试求电压和功率分布。解：1先假设各节点电压均为额定电压，求线路始端功率。p2-un2052032S25=-(e23+jx23)=(1+J2)=0.0034+j0.0068p2,n10220IS2S24=:产(&+JX24)=10(1.5+；3)=0.0009+70.0019那么：S23

2、=S,+AS23=0.5034+J0.3068Ash=+3(&+jXJ=1.(M)S?+。65872十又2V212JU/027=0.0173+川.0346故：S12=Si,2+S12=1.0216+/0.69332再用的线路始端电压K=I054Y及上述求得的线路始端功率S2,求出线路各点电压。AU_(匕&叁招)_1.02161.20.6933x2.4Zaf1-iUN/OCV12V110.5V2V1-V12=102248ftV3根据上述求得的线路各点电压，重新计算各线路的功率损耗和线路始端功率。故S23=S3+S23=0.5033+川.3066那么S1,2=S23S24+S2=1.0042+y.

3、6584S12l,00422+0,6584210.222(1.2+2.4)=0.0166+/0.0331从而可得线路始端功率这个结果与第1步所得计算结果之差小于0.3%,所以第2和第3的结果可作为最终计算结果；假设相差较大，那么应返回第2步重新计算，直道相差较小为止。3.2如下图简单系统，额定电压为IIOKV双回输电线路，长度为80km,采用1.GJT50导线，其单位长度的参数为：r=0.21km,x=0.416kmfb=2.74IO-6S/kmo变电所中装有两台三相110/1IkV的变压器，每台的容量为15MVA,其参数为：NPO=405W,P=128kW,V%=10.5,Ii%=3.5。母

4、线A的实际运行电压为117kV,负荷功率：S/加=30+=20j15MVA.当变压器取主轴时，求母线C的电压。解1计算参数并作出等值电路。输电线路的等值电阻、电抗和电纳分别为由于线路电压未知，可用线路额定电压计算线路产生的充电功率，并将其等分为两局部，便得NQR=-BV=-4.38IO41IO2Mvar=-2.65Mvar将2 2Qb分别接于节点A和b,作为节点负荷的一局部。S；Srs,CShJQb两台变压器并联运行时，它们的等值电阻、电抗及励磁功率分别为变压器的励磁功率也作为接于节点b的负荷，于是节点b的负荷节点C的功率S1.S皿+JA0,+(M+JA0)=30+12+0.08jl.05-j

5、2.65MVA=30.08+jl0AMVA即是负荷功率Sc=20+jl5MVA这样就得到图所示的等值电路2计算母线A输出的功率。先按电力网络的额定电压计算电力网络中的功率损耗。变压器绕组中的功率损耗为由图可知线路中的功率损耗为于是可得由母线A输出的功率为3计算各节点电压。线路中电压降落的纵分量和横分量分别为b点电压为变压器中电压降落的纵，横分量分别为归算到高压侧的c点电压变电所低压母线c的实际电压如果在上述计算中都不计电压降落的横分量，所得结果为Vh=1087AV,V=IOlAkV,V=10.14AVb1c1c与计及电压降落横分量的计算结果相比，误差很小。2.3 某一额定电压为WkV的两端供电

6、网，如下图。线路4、右和右导线型号均为1.J-185,线路长度分别为IOkrn,4km和3km,线路4为2km长的1.J-70导线；各负荷点负荷如下图。试求匕=10.5NoZV、匕=104N0AV时的初始功率分布，且找到电压最低点。线路参数1.JT85：z=0.17+j0.38km;1.J-70：z=0.45+j0.4Qkm)解线路等值阻抗求C点和D点的运算负荷，为循环功率C点为功率分点，可推算出E点为电压最低点。进一步可求得E点电压2.4 图所示IlOkV闭式电网，A点为某发电厂的高压母线，其运行电压为117kV0网络各组件参数为：变电所bSjv=20MVA,S0=0.05+jO.6MVA,

7、R=4.84,X=63.5变电所CSn=10MV,S0=0.03+j0.35MVA,R=lA,X7-=127负荷功率=24+/18MVA,S1.DC=12+MVA试求电力网络的功率分布及最大电压损耗。解1计算网络参数及制定等值电路。线路I:Z1=(0.27+川.423)X60Q=I6.2+y25.38线路Il：Zn=(0.27+J0.423)50=13.5+21.15线路Il：Z111=(0.45+J0.44)40=18+17.6变电所b：Z7b=1(4.84+63.5)=2.42+31.75变电所b：Zc=(11.4+127)=5.7+63.5等值电路如下图2计算节点b和C的运算负荷。Sc=

8、S1.DC+57h+5w.+Jlll+11=12+9+0.106+1.18+0.06+0.7-/0.623-0.815MVA=12.17j9MMVA3计算闭式网络的功率分布。可见，计算结果误差很小，无需重算。取S=18.64+15.79M4继续进行计算。由此得到功率初分布，如下图。4计算电压损耗。由于线路I和Ill的功率均流向节点b为功率分点，且有功功率分点和无公功功率分点都在b点，因此这点的电压最低。为了计算线路I的电压损耗，要用A点的电压和功率S川。IQ必2,1o2S川=S1+Sil=18.65+15.8+112(162+/25.38)MWl=I9.45+j17.05MVAv=P八内+0M

9、X=19.45X16.2+17.05X25.38=639MD4匕U7变电所b高压母线的实际电压为2.5 变比分别为4=110/11和&=115.5/11的两台变压器并联运行，如下图，两台变压器归算到低压侧的电抗均为1Q,其电阻和导纳忽略不计。低压母线电压IOkV,负荷功率为16+j12MVA,试求变压器的功率分布和高压侧电压。解1假定两台变压器变比相同，计算其功率分布。因两台变压器电抗相等，故Sld=S2ld=ld=1(16+712)MVA=8j6MVA2求循环功率。因为阻抗已归算到低压侧，宜用低压侧的电压求环路电势。假设取其假定正方向为顺时针方向，那么可得故循环功率为SC丝=1005MVA=

10、j2.5MVAZ”+Z-tl3计算两台变压器的实际功率分布。4计算高压侧电压。不计电压降落的横分量时，按变压器T7计算可得高压母线电压为按变压器T-2计算可得计及电压降落的横分量，按TT和T-2计算克分别得。匕=108.79%V,匕=109kV5计及从高压母线输入变压器T7和T-2的功率。输入高压母线的总功率为计算所得功率分布，如下图。3.6如下图网络，变电所低压母线上的最大负荷为40MW,CoSe=O.8,nax=4500o试求线路和变压器全年的电能损耗。线路和变压器的参数如下：线路每回：r=0.17Qkm,x=0.409Qkm,b=2.2S106S/km变压器每台：4二86AW,Pv=20kW,70%=2.7,Vs%=10.5解最大负荷时变压器的绕组功率损耗为变压器的铁芯损耗为线路末端充电功率等值电路中流过线路等值阻抗的功率为5l=S+57-+50+jQ2=40+30+0.252+4.166+0.172+儿701-J3.412M见,线路上的=40.424+j32.455VA有功功率损耗CoSe=O.8,TmaX=45003从表中查得了=3150，假定变压器全年投入运行，那么变压器全年的电能损耗线路全年的电能损耗输电系统全年的总电能损耗