简单辐射型网络潮流计算

家里蹲大学电力系统稳态课程设计题目名称：电力系统潮流计算系别：物理与电气工程系专业：电气工程及其自动化学号：姓名： qq 2316670882 指导老师：要仿真文件联系我日期： 2014年6月3日电力系统稳态课程设计任务书主要内容：一、课程设计目的1.掌握电力系统潮流计算的基本原理；2.掌握并能熟练运用PWS 仿真软件；3.采用PWS 软件，做出系统接线图的潮流计算仿真结果； 二、课程设计任务110KV 系统结线如图所示，图1中，发电厂A 装有额定功率为25+j18的发电机一台，满载运行，除供应发电机电压负荷12+j10MV A ，余下均通过两台7SF -1000/110型变压器输入系统。

变压器变比为121/6.3KV 。

图1 系统结线图变电所I 装设有两台7SF -16000/110型变压器，变比为115.5/11KV ,有如下试验数据：K P =86KW; KU %=10.50P =23.5KW; 0I %=0.9变电所II 装设有一台7SF -10000/11型变压器，变比为110/10KV ，有如下试验数据：K P =59KW; KU %=10.50P =16.5KW; 0I %=1.0发电厂A 装设的两台7SF -10000/11型变压器的试验数据与变电所II 的变压器相同。

各变电所负荷、线路长度和所选导线均已示于图1。

设图中与等值系统S 连接处母线电压为116KV ，试求各变电所和发电厂低压母线线电压。

基本要求：1、按学校规定的格式编写设计论文。

2、论文主要内容有：①课题名称。

②设计任务和要求。

③手算潮流和PWS的应用以及仿真结果。

④收获体会、存在问题和进一步的改进意见等。

参考资料:[1] 何仰赞、温增银.电力系统分析[M]. 华中科技大学出版社2010.3[2] 西安交通大学等.电力系统计算[M].北京：水利电力出版社，1993.12[3] 陈衍.电力系统稳态分析[M].北京：水利电力出版社，2004.1[4] 李光琦.电力系统暂态分析[M].北京：水利电力出版社，2002.5[5] 于永源，杨绮雯. 电力系统分析（第二版）[M]. 北京：中国电力出版社，2004.3目录一任务和要求 (1)二潮流计算简介及课题 (1)2.1 潮流计算简介 (1)2.2 课程设计题目 (1)2.3课题分析及思路 (2)三PowerWorld Simulator软件介绍及应用 (2)3.1 PowerWorld Simulator简介 (2)3.2 PowerWorld Simulator应用 (3)3.2.1 流程图 (3)3.2.2电气主接线图 (3)3.2.3 潮流列表 (4)四手工计算 (5)五误差分析 (8)六设计总结 (9)参考文献 (9)附录 (10)一任务和要求1按学校规定的格式编写设计论文。

L1
1 S~ 1
L2
T
2
~ S2
整P理2 课件jQ2
RL1 j BL1
2
jX L1 j BL1 2
1 j QyL2 2 ~ S1
j QyL1 2
等值负荷
RL2 j BL2
2
jX L2 j BL2 2
RL1
j BL1 2
由于母线电压在额定电 压附近，因此，线路对 地电容所消耗的功率近
似固定
RL1
S~1 U1
1
则：首端电压为
Y 2
U1 U2
3IZZ U 2
3(
S
' 2
)* Z
3U 2
电压降落 纵分量
U 2
( P2'
j
Q
' 2
)* ( R
U2
jX )
(U 2
P2' R
Q
' 2
X
U2
)
j ( P2' X
Q
' 2
R
)
U2
(U 2 U ) j ( U )
即： U1 (U2U)2(U)2
Sy1
Y2)*U12
1 2
(G
jB)U12
1 2
GU12
j
1 2
BU12
Py1 jQy1
整理课件
无功功率损耗为负 值，意味着发出无
功功率
III.电力线路中的功率损耗计算
流出线路阻抗支路功率
S2' S2 Sy2 流入线路阻抗支路功率
S1' S2' SZ
流入线路的功率
110/10.5
整理课件

辐射形网络的简单潮流计算方法（广州石化动力事业部黄绍毅）关键词：辐射形网络潮流计算方法Key word: radial network flow calculation method摘要：电力系统潮流计算方法有不少，而且方法也比较有效，但也不足，比如烦琐、计算量大等。

本文利用简单的原理，采用最简单的方法，对辐射形供电网络的进行潮流计算，可以获得计算量小、收敛性好等优点，可以在辐射形分布的系统中推广应用。

Abstract: There are many methods for flow calculation ,and they are very effective but loaded down with trivial details large calculating work .This paper will use the simplest method with simple principles to calculate the flow for radial power supply network .It can gain less calculating work and better astringency . It can be extended at radial distributing systems .第一部分前言所谓潮流计算，就是对给定的电力系统在给定条件下（如节点注入功率、节点电压量等）求解各节点的复电压和潮流分布。

以前常规的潮流计算方法有牛顿法、高斯消去法等。

通常的方法是形成导纳矩阵和雅可比矩阵，通过矩阵运算来进行求解。

对网络拓扑结构非常简单的辐射形分布系统，可以采用与常规的诸如牛顿法等计算方法不同的简单方法。

它具有如下特点：1.利用最简单的欧姆定理和基尔霍夫电流定理（KCL）、基尔霍夫电压定理（KVL），而不需要引入雅可比矩阵。

简单方便，易于理解和使用。

2.需要内存量、计算量小。

（感性无功流向） U1 U 2 0, Q2 0，无功功率从 2端流向 1端；
即无功功率的传输方向总是从电压高的点流向电压低的点。 感性无功功率是从电压高的一端向电压低的一端输送；而容性无功功率 是从电压低的一端向电压高的一端输送。 重要结论：输电线路首末两端电压数值差（电压损耗）取决于输送的 无功功率。


0，P 0，有功功率从 1端流向2端； 0，P 0，有功功率从2端流向 1端；
即电力网环节有功功率传输方向总是从电压相位超前的点流向 电压相位滞后的点。 重要结论：输电线路首末两端电压相位差取决于有功功率。
U1 U 2 0, Q2 0，无功功率从 1端流向2端； （感性无功流向）


分析推出：
P 2 R Q2 X U 2 （公式证明见电压降落知识点） U2 P X QR δU 2 2 U2
U dU U U jU U 则 U 1 2 2 2 2 1
2 U1 (U 2 U 2 ) 2 U 2
max Wz / Pmax
3、两种方法计算电能损耗
1）利用年负荷损耗率来计算全年电能损耗
2）利用最大负荷损耗时间计算年电能损耗
其中，可以根据最大负荷利用小时数 Tmax直接查取最 大负荷损耗时间 max 。
表3—1最大负荷损耗时间与最大负荷利用小时数的关系.
Tmax (h)
2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000
第三章 简单电力网络的计算和分析
主要内容 1 电力线路和变压器运行状况的计算和分析 2 辐射型和环型网络中潮流分布 3 电力网络的简化方法及其应用 4 电力网络潮流的调整控制

(P2' )2 (Q2' )2
U
2 2
(R
jX )

(P2' )2 (Q2' )2
U
2 2
R
j
( P2'
)2 (Q2'
U
2 2
)2
X
U1 S~1' S~Z S~2' U2
1
Z
2
其中，Z=R+jX为每相的 阻抗。电压为线电压， 功率为三相功率。
首端注入功率(三相) S1' S2' SZ
~ S1
U1
1
Y
2
S~1'
~ SZ
S~2'
U2 S~2
S~y1 Z S~y2 2
Y
2
π形等值电路：
其中，Z=R+jX，Y=G+jB为每 相的阻抗和导纳。电压为线 电压，功率为三相功率。
(4) 衡量电压质量的指标
电压降落: U1 U 2 U jU
电压损耗： U1 U 2 U 2
III.电力线路中的功率和电压关系
流出线路阻抗支路功率
S2' S2 Sy2
流入线路阻抗支路功率
S1' S2' SZ
~ S1
U1
Y
12
S~1'
~ SZ
S~2'
U2 S~2
S~y1 Z S~y2
Y2
2
流入线路的功率 S1 S1' Sy1 S2 Sy1 Sy2 SZ
• 第一节 电力线路和变压器的功率损耗和电 压降落；
• 第二节 开式网络的潮流分布； • 第三节 环形网络的潮流分布。

2 网络层次分析
对于辐射型网络，前推回代法的基本原理是： ① 假定节点电压不变，已知网络末端功率，由网 络末端向首端计算支路功率损耗和支路功率，得到 根节点注入功率；② 假定支路功率不变，已知根 节点电压，由网络首端向末端计算支路电压损耗和 节点电压。前推时，每条支路的功率都由该支路的 下一层支路功率决定，回代时，节点电压都由上一 层节点决定。这种特点一方面限制了不同层次间的 功率前推和电压回代不能同时进行，另一方面也说 明同一层次的支路功率之间没有前后关联，因此同 一层次内完全可以实现功率或电压的并行计算。尤 其对于大规模辐射型网络，由于分层数显著少于支 路总数，所以分层后能够充分发挥并行计算的优 势，提高计算速度。 以一个简单的 11 节点树状网为例， 其节点和支 路编号采用与网络结构无关的自然编号（即从 1 开 始的自然数顺序编号） ，其具体网络结构如图 1 所 示：
ABSTRACT: Based on special hiberarchy characteristic of radial network, this paper proposed a novel layer-by-layer back/forward sweep distribution load flow algorithm. In this algorithm, the branches of network are sorted by layers and the loss of voltage and power of branches in the same layer can be parallel computed, so the speed of power flow can be increased greatly. In this paper, this algorithm is realized by making full use of fast plural matrix operation function of MATLAB, and the increase of that speed is also outstanding. Furthermore, It is testified in this paper that the large shunt conductance will bring on the convergence problem of distribution load flow, which is produced by the Π equivalent model when the impedance of transformer branch is too small. For solving this problem, an effective equivalent model of voltage transforming is proposed according to the principle for ideal transformer to transform voltage and power. In two power systems, the IEEE40 bus system and a 1338 bus actual power system, the proposed method has been tested. The results indicate that it has faster speed and more reliable convergence. KEY WORDS: Power flow; Radial network; Backward/ forward 摘要：基于配电网络特有的层次结构特性，论文提出了一种 新颖的分层前推回代算法。 该算法将网络支路按层次进行分 类，并分层并行计算各层次的支路功率损耗和电压损耗，因 而可大幅度提高配电网潮流的计算速度。论文在 MATLAB 环境下，利用其快速的复数矩阵运算功能，实现了文中所提 的分层前推回代算法， 并取得了非常明显的速度效益。 另外， 论文还讨论发现，当变压器支路阻抗过小时，利用Π型模型 会产生数值巨大的对地导纳， 由此会导致潮流不收敛。 为此， 论文根据理想变压器对功率和电压的变换原理， 提出了一种 有效的电压变换模型来处理变压器支路， 从而改善了潮流算 法的收敛特性。 基于 IEEE40 节点的配电网算例系统和 1338 节点的实际系统进行了仿真计算，结果表明：该文算法具有 速度快、收敛可靠的明显优点。 关键词： 潮流；辐射型网络；前推回代

3.2电⼒⽹络潮流计算的⼿算解法要点3.2 电⼒⽹络潮流计算的⼿算解法3.2.1 电压降落及功率损耗计算1.电⼒线路上功率损耗与电压降落的计算电压是电能质量的指标之⼀，电⼒⽹络在运⾏过程中必须把某些母线上的电压保持在⼀定范围内，以满⾜⽤户电⽓设备的电压处于额定电压附近的允许范围内。

电⼒系统计算中常⽤功率⽽不⽤电流，这是因为实际系统中的电源、负荷常以功率形式给出，⽽电流是未知的。

当电流（功率）在电⼒⽹络中的各个元件上流过时，将产⽣电压降落，直接影响⽤户端的电压质量。

因此，电压降落的计算为分析电⼒⽹运⾏状态所必需。

电压降落即为该⽀路⾸末两端电压的相量差。

对如图3.3所⽰系统，已知末端相电压及功率求线路功率损耗及电压降落，设末端电压为，末端功率为，则线路末端导纳⽀路的功率损耗为（3-8）则阻抗末端的功率为阻抗⽀路中损耗的功率为，（3-9）阻抗⽀路始端的功率，线路始端导纳⽀路的功率损耗，（3-10）线路⾸端功率，从式（3-8）-（3-10）可知，线路阻抗⽀路有功功率和⽆功功率损耗均为正值，⽽导纳⽀路的⽆功功率损耗为负值，表⽰线路阻抗既损耗有功功率⼜损耗⽆功功率，导纳⽀路实际上是发出⽆功功率的（⼜称充电功率），充当⽆功功率源的作⽤，也就是说，当线路轻载运⾏时，线路只消耗很少的⽆功功率，甚⾄会发出⽆功功率。

⾼压线路在轻载运⾏时发出的⽆功功率，对⽆功缺乏的系统可能是有益的，但对于超⾼压输电线路是不利的，当线路输送的⽆功功率⼩于线路的充电功率时，线路始端电压可能会低于末端电压，或者说末端电压⾼于始端电压，若末端电压升⾼可能会导致绝缘的损坏，是应加以避免的，⼀般为了防⽌末端电压的升⾼，线路末端常连接有并联电抗器在轻载或空载时抵消充电功率，避免出现线路电压过⾼。

从以上推导不难看出，要想求出始端导纳⽀路的功率损耗及，必须先求出始端电压。

设与实轴重合，即，如图3-4所⽰。

图3-3 电⼒线路的电压和功率图3-4 利⽤末端电压计算始端电压则由(3-11)令则有（3-12）从⽽得出功率⾓在⼀般电⼒系统中，远远⼤于δU，也即电压降落的横分量的值δU对电压U1的⼤⼩影响很⼩，可以忽略不计，所以同理，也可以从始端电压、始端功率求取电压降落及末端电压和末端功率的计算公式。

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。

配电网潮流计算方法概述-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1配电网潮流计算方法概述目前，传统的电力系统潮流计算方法，如牛顿-拉夫逊法、PQ分解法等，均以高压电网为对象；而配电网络的电压等级较低，其线路特性和负荷特性都与高压电网有很大区别，因此很难直接应用传统的电力系统潮流计算方法。

由于缺乏行之有效的计算机算法，长期以来供电部门计算配电网潮流分布大多数采用手算方法。

80年代初以来，国内外专家学者在手算方法的基础上，发展了多种配电网潮流计算机算法。

目前辐射式配电网络潮流计算方法主要有以下两类：(1)直接应用克希霍夫电压和电流定律。

首先计算节点注入电流，再求解支路电流，最后求解节点电压，并以网络节点处的功率误差值作为收敛判据。

如逐支路算法，电压／电流迭代法、少网孔配电网潮流算法和直接法、回路分析法等。

(2)以有功功率P、无功功率Q和节点电压平方V2作为系统的状态变量，列写出系统的状态方程，并用牛顿-拉夫逊法求解该状态方程，即可直接求出系统的潮流解。

如Dist flow算法等。

2 配电网络潮流计算的难点1.数据收集在配电网络潮流计算中，网络数据和运行数据的完整性和精确性是影响计算准确性的一个主要因素。

对实际运行部门来说，要提供出完整、精确的配电网网络数据和运行数据是很难办到的，这主要有下面几个原因：(1)由于配电网网络结构复杂，特别是10KV及以下电压等级的配电网络，用户多且分散，不可能在每一条配电馈线及分支线上安装测量表计，使得运行部门很难提供完整、精确的运行数据。

(2)在实际配电网中，有部分主干线安装自动测量表计，而大部分配电网络只能通过人工收集网络运行数据，很难保证运行数据的准确性。

因此限制了配电网潮流计算结果的精确性，使得大多数计算结果只能作为参考资料，而不能用于实际决策。

2.负荷的再分配由于配电网络的网络结构复杂、用户设备种类繁多、极其分散、以及各种测量表计安装不全等原因，使得运行部门无法统计出每台配电变压器的负荷曲线，只能提供较准确的配电网络根节点上(即降压变压器低压侧母线出口处)总负荷曲线。

温故知新
1、辐射形网络的概念 2、辐射形网络的潮流计算 ①已知同一端的电压和功率 ②已知始端电压和末端功率 3、运算负荷、运算功率
3.4
环形网络中的潮流计算
1. 单电源供电的简单环形网络中的功率分布。
～
G
4 T-1
1
L-1
2 T-2 3
5
T-3
6
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。
由于I S / U N

*
*
U N d U Z12 S a Z 23 (S a — S 2 ) Z34 (S a — S 2 — S 3 )
• 则流经阻抗Z12功率为：
* ~ * ~ UNd U ~ ( Z 23 + Z 23 )S2 + Z 31 S3 Sa = * * * +* * * Z 12 + Z 23 + Z 34 Z 12 + Z 23 + Z 34 * *
2 3
• 节点2、3与节点1/之间的总阻抗分别为Z2、 Z3 ,则有：
Sa
Z 2 S 2 Z 3 S3 Z 12 Z 23 Z 31
* * * * *
* *
*
*
Sm Z m Z
(m 2、 3) S Z 2 S2 Z 3 S3 Sm Z m (m 2、 3) b * * * *
(Z 23 Z 31 )S2 Z 31 S3 Z 12 Z 23 Z 31
* * *
* * *
*
*
*
第三步：同理可得Z31中流过的功率
Sb
(Z 32 Z 21 )S3 Z 21 S2 Z 31 Z 23 Z 21

1 1
I
− jQC1 − jQC1
− jQC 2
I
I
− jQC2
− jQC3
− jQC3
SLd = PLd + jQLd
SLb = PLb + jQLb
SLc = PLc + jQLc
Sb = SLb − jQC1 − jQC2
Sc = SLc − jQC2 − jQC3
A
1
R1 + jX 1
I
− jQ C 1
课
题：开式网的潮流计算
目的要求： 目的要求：掌握开式网潮流计算的方法 重 点：开式网的潮流计算
1、阻抗支路的功率损耗 、
阻抗支路的功率损耗： 阻抗支路的功率损耗
P2 + Q2 ~ ∆S Z = 3I 2 Z = ( R + jX ) 2 U P2 + Q2 P2 + Q2 = R+ j X = ∆ PZ + j∆ Q Z 2 2 U U
2.阻抗支路的电压损耗的计算 2.阻抗支路的电压损耗的计算 （1）已知末端功率和电压 ）
P2 R + Q2 X ∆U = U2 U 1 = U 2 + ∆U
（2）已知首端功率和电压 ）
P1 R + Q1 X ∆U = U1
U 2 = U 1 − ∆U
简单辐射型电力网的潮流计算
一、开式网的潮流计算 一端为电源，一端为负荷， 一端为电源 ， 一端为负荷 ， 负荷仅能从一个方向获 得电能的电网称为开式网（一端供电网络） 得电能的电网称为开式网（一端供电网络）。 A 1 b 2 c 3 d
A
1
b
S Lb
2
c

. 2 U2 .
. S2
ΔS20
. 解: ΔS10 = U12 ( G -j B )/2 = 117 2 × (-j 2.74 × 10-4/2) = -j 1.87 MVA . . . S1' = S1 - ΔS10 = (11 +j 3) - (-j 1.87) = 11 +j 4.88 MVA
第三章 简单电力系统的潮流计算 第三节 简单辐射线潮流计算
第三章 简单电力系统的潮流计算 第三节0° kV 117∠ 简单辐射线潮流计算
解: 完
111.77 ∠ -2.10° kV
一、开式网潮流计算 标注结果
解: 续 117 ∠ 0° kV 111.77 ∠ -2.10° kV
一、开式网潮流计算 电压相量图
例题: 第三章 简单电力系统的潮流计算 . U1 = 简单辐射线潮流计算 第三节117 ∠ 0° kV . . . 1 S1 =11 +j 3 MVA Z = 21 +j 40.9 Ω S ' 一、开式网潮流计算 阻抗功耗 2 . . S1' ΔS . . ΔS10 Y/2 = j 2.74 ×10-4/2 S
.
2
例题: 第三章 简单电力系统的潮流计算 . U1 = 简单辐射线潮流计算 第三节117 ∠ 0° kV . . . 1 S1 =11 +j 3 MVA Z = 21 +j 40.9 Ω S ' 一、开式网潮流计算 阻抗压降 2 . . S1' ΔS . . ΔS10 Y/2 = j 2.74 ×10-4/2 S
第三章 简单电力系统的潮流计算 第三节0° kV 117∠ 简单辐射线潮流计算
解: 完
113.32 ∠ -1.50° kV

辐射型配电网实时潮流计算杨明皓李云星摘要提出了辐射形配电网实时潮流计算方法——功率分布系数法，并对北京供电局某10 kV配电线路某时刻的实测数据和负荷预测数据作了实时计算。

计算结果表明，该算法能够利用实测节点冗余的测量数据对网络中负荷预测数据进行修正，提高准确度，进而得到趋于真实、合理的潮流分布。

关键词配电系统实时潮流计算功率分布系数A REAL-TIME LOAD FLOW ALGORITHM FOR RADIAL DISTRIBUTION NETWORKYang Minghao Li YunxingInstitute of Electronic and Electric Engineering, China AgricultureUniversityBeijing, 100083 ChinaABSTRACT A power distribution ratio algorithm of real-time load flow calculation for radial distribution system is presented in the paper. As an example, a real-time load flow calculation of a 10kV distribution automation system in Beijing is given. The calculation result shows that this algorithm can revise the load forecast data and improve accuracy by use of redundant real-time measurements, so that a more reasonable power flow distribution can be obtained.KEY WORDS distribution automation; real-time power flow; radial distribution network1 引言由于测量装置在数量上或种类上的限制，测量和通信系统通常不可能为配电自动化SCADA系统提供足够的数据，以满足运行监视、管理和分析的需要。

Sa
I31
I23
2 ILD2 SLD2
3 ILD3 SLD3
环网等效电路的潮流分布
20
三、闭环形网络中的潮流分布
➢环网初功率分布:
设1，2，3节点电压相等， U1 U 2 U3 U N
S~a
U1

Ia

~ S LD 3

Z 31

~ S LD
2

(Z 31

Z
23
)



Z12 Z 23 Z 34



Z12 Z 23 Z 34
其中 S~LD2

(Z 23


Z 34
)

S~LD 3

Z 34



Z12 Z 23 Z34
为功率的自然分布,
~ SC

UN
d

u



为强制功率.
Z12 Z 23 Z 34
16
三、闭环形网络中的潮流分布
➢说明：
✓不计损耗
S23 Sa SLD2
4
1
G
T--1
L--1 L--3
L--2
2
5
T--2
3 T--3 6
简单环式网络接线图举例
12
三、闭环形网络中的潮流分布
闭环形网络可分为:两端供电网和简单环式 网络
➢基本解题思路—两步计算
（1）设全网为额定电压, 不考虑功率损耗, 求网 络的基本功率分布;
（2）依基本功率分布, 在功率分点将闭式网打 开, 分别按开式网计算.
Ia

辐射型网络潮流的分层前推回代算法一、本文概述随着现代电力系统的快速发展，电网的结构日趋复杂，潮流计算作为电力系统分析的基础，其准确性和效率对于电力系统的稳定运行具有重要意义。

辐射型网络是电力系统中常见的一种网络结构，其特点是电源点唯一，各节点以树状结构连接，无环网。

本文旨在探讨和研究辐射型网络潮流的分层前推回代算法，以提高潮流计算的准确性和效率。

分层前推回代算法是一种基于网络拓扑结构的潮流计算方法，通过将电力系统网络按照一定规则进行分层，然后在每层内进行前推回代计算，从而实现对整个系统的潮流分析。

该算法能够充分利用辐射型网络的特性，减少计算过程中的迭代次数，提高计算效率。

同时，通过合理的分层策略，还可以实现对电网的分区管理，便于进行局部电网的优化和控制。

本文首先介绍了辐射型网络潮流计算的基本原理和方法，然后详细阐述了分层前推回代算法的实现过程和关键技术，包括分层策略的制定、前推回代计算的具体步骤以及算法收敛性的分析等。

本文还通过实例计算和性能分析，验证了分层前推回代算法在辐射型网络潮流计算中的有效性和优越性。

本文的研究成果将为辐射型网络的潮流计算提供一种新的高效方法，有助于提升电力系统的运行水平和安全稳定性。

本文的研究方法和思路也可为其他类型的电网潮流计算提供有益的参考和借鉴。

二、辐射型网络潮流概述辐射型网络，也称为辐射状网络或树状网络，是一种特殊的网络拓扑结构，其特点是从一个中心点出发，向外辐射出多条分支，形成一个类似于树的形状。

在电力系统中，辐射型网络是一种常见的网络结构，特别是在配电系统中。

在这种网络结构中，潮流通常从高压变电站（或称为母线）出发，经过各级配电变压器，最终输送到用户端。

潮流计算是电力系统分析中的一项基本任务，它涉及到电网中功率和电压的分布。

在辐射型网络中，潮流计算具有其特殊性，因为潮流的方向通常是单向的，即从高压侧流向低压侧。

由于辐射型网络中的线路和变压器通常具有固定的阻抗和导纳，因此潮流计算可以通过一些特定的算法进行简化。

R
X
如单位长度电阻相同：S LD
n
S Li
i
i1
2) 功率分点—某一节点功率，有两侧电源供给，标记
有功与无功功率分点可能不在同一点上
3) 两端网络从功率点分开，按开式网计算功率损耗及电压降
4) 求功耗时，功率分点电压未知，近似以UN代
3 U N IˆL2 S L2
S 1
S L1 Zˆ 1 S L1 Zˆ 2 Zˆ
e U 3 j30 N
e Uˆ Uˆ 3 j30
a
a '
Zˆ
S L1 Zˆ 1 S L1 Zˆ 2 Zˆ
U N
Uˆ a Uˆ a' Zˆ
2
S Li
Zˆ i
i1
Zˆ
U N
Uˆ a Uˆ a' Zˆ
RⅡ + jXⅡ
Lb
RⅠ+ jXⅠ
a
La
11
c 11
b1 1
BⅢ 2
2 BⅢ
2 BⅡ 2 BⅡ
2 BⅠ 2 BⅠ
d S RⅢ+ jX Ⅲ Lc
S RⅡ + jXⅡ Lb
RⅠ+ jXⅠ
a S La
合并简化
1 2
B
Ⅲ
1 2
Bc
c
b
1 2
Bb
1 BⅠ 2
1、已知Ua时（精确计算）
第一步 末端导纳消耗功率：
2
II段
S II
Sb UN
RII
j XII
S C S b S 'C S II
III段
2
S III
SC UN
RIII

1 S 1 S lT
iL S yl 1 S 2 jL S yl 2

当忽略 δUT 时
U 2 102.85 7.67 110.52kV
1 S 1 U 1
iL S yl 1
2 U 2
S 2
S zT
3 U 3
S 3
S lT
1 S 1 U 1
iL S yl 1
分析：
（1）如只要求计算电压的数值，在计算的过程中略去电压降落 的横分量不会产生很大误差。 （2）当电抗远大于电阻的时候，电压降落的纵分量主要取决于 电抗。 （3）变压器中的无功功率损耗远大于有功功率损耗，是电网中 无功功率损耗的主要组成部分。 （4）线路负荷较轻时，线路电纳中的容性无功功率大于电抗中 消耗的感性无功功率的现象并不罕见。 （5）有名制和标么制的计算结果完全一致。
Z 1t K 1 3 Z 1t 1 . 05 0 . 597 10 3 j 0 . 0295 0 . 627 10 3 j 0 . 031
1 13.1 12.0 19.2 / 100 0.0295 2
1 13 . 1 19 . 2 12 / 100 0 . 1015 2
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