第三章简单电力网络的计算和分析
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第三章简单电力网络的计算和分析第四节电力网络潮流的调整控制一、调整控制潮流的必要性如上的分析计算都表明:辐射形网络中的潮流是不加控制也无法控制的,它们完全取决于各负荷点的负荷;环形网络中,环式网络的潮流,如不采取附加措施,就按阻抗分布,因而也是无法控制的;两端供电网络的潮流虽可借调整两端电源的功率或电压适当控制,但由于两端电源容量有一定限制,而电压调整的范围又要服从对电压质量的要求,调整幅度都不可能大。
但另一方面,从保证安全、优质、经济供电的要求出发,网络中的潮流往往需要控制。
以下,就以简单网络为对象说明调整校制潮流的必要性,进而介绍几种调整控制的手段,但应指出,因简单网络与复杂系统本无界限,这里虽以简单网络为对象,所列举的调整控制手段往往也用于复杂系统。
设图3-17中各线段单位长度的参数完全相等,则其中的功率将按式(3-35),即按长度分布。
再设线段1-3远短于线段1-2、2-3,则由可见,如节点3的负荷不远小于节点2,流经线段1-3的功率将会很大,以致可能使该线段过负荷,严重危及安全供电。
例如:假设l31=0, l12= l23 ,P2=P3,则Pa=0.5P2, Pb=1.5P2例如:假设l31=0, l12= l23 ,P 2=2P2, P 3 =0,则Pa=P2, Pb=P2再设图3-17中各线段导线各不相同,以致r12/ x12≠ r23/ x23 ≠ r31/ x31,则其中的功率将按式(3-30a)、(3-30b).即按线段的阻抗分布,网损为:312322322122)()(r I I I r I I r I P a a a +++++=∆∑312232232221222)()(r U S S S r U S S r U S P Na N a N a --+-+=∆∑取ΔPΣ对P a和Q的一阶偏导数并使之等于零,可求得有功功率损耗最小时的功率分布。
a。
分别以Pa.0、Qa.0。
表示,则分别解上列两式,可得:设这样求得的P a、Qa从而可得由此可见,有功功率损耗最小时的功率分布应按线段的电阻分布而不是阻抗分布调整控制潮流的手段主要有三,即串联电容、串联电抗、附加串联加压器。
第三章 简单电力网络的计算和分析本章阐述的是电力系统正常运行状况的分析和计算,重点在电压、电流、功率的分布,即潮流分布(power flow ,load flow ),我们关心的主要是节点电压,支路功率。
第一节 电力线路运行状况的分析与计算电流或功率从电源向负荷沿电力网流动时,在电力网元件上将产生功率损耗和电压降落。
要了解整个电力系统的潮流分布,必然要进行电力网元件上的功率损耗和电压降落的计算。
一、 电力线路运行状况的计算1、电力线路上的功率损耗和电压降落也可运用欧姆定律等,但需要复数运算,手算时尽量避免复数运算。
电力线路的π型等值电路如图3-1所示,若已知线路参数和末端电压2U •、功率2S •,求始端的电压1U •和功率1S •。
因为这种电路较简单,可以运用基本的电路关系式写出有关的计算公式。
(以单相电路分析,结果推广到三相,采用复功率的计算式)图3-1中,设末端电压(相电压)0220U U •=∠,末端功率(单相功率)222S P jQ •=+,则末端导纳支路的功率损耗2y S •∆为22222()()222yY G B S U U U j *••*∆==-2222221122y y GU jBU P j Q =-=∆-∆ (3-1) 阻抗支路末端的功率2S •'为 2222222()()y y y S S S P jQ P j Q •••'=+∆=++∆-∆222222()()y y P j P j Q Q P jQ ''=+∆+-∆=+ 阻抗支路中损耗的功率Z S •∆为222222222()()Z S P Q S Z R jX U U ••'''+∆==+ 222222222222Z Z P Q P Q R j X P j Q U U ''''++=+=∆+∆ (3-2) 阻抗支路始端的功率1S •'为1222()()Z Z Z S S S P jQ P j Q •••''''=+∆=++∆+∆2211()()Z Z P j P j Q Q P jQ ''''=+∆++∆=+始端导纳支路的功率yl S •∆为2111()()222ylY G BS U U U j *••*∆==-2211111122y y GU jBU P j Q =-=∆-∆ (3-3) 始端功率1S •,为1111()()yl yl yl S S S P jQ P j Q •••'''=+∆=++∆-∆1111()()yl yl P j P j Q Q P jQ ''=+∆+-∆=+这就是电力线路功率计算的全部内容。