简单电网潮流

关于环网潮流调整控制若干方法的探讨 Discussion on the control of loop power flow李剑锋韶关仁化供电局，广东韶关，512300摘要：电力作为国家的能源支柱和经济命脉，在国民经济的可持续发展中起着至关重要不可替代的作用。

电力系统潮流控制的研究已经成为世界各国电力系统长期发展中的关键研究课题。

本文基于潮流计算，阐述了几种潮流调整控制的方法。

关键词：潮流计算；调整；控制；探讨1.引言1.1电力系统接线方式尽管现实生活中的电力系统接线往往十分复杂，但其接线方式仍然可以分为开式网络、环形网络以及两端供电网络。

其中，开式网络又可以分为有备用和无备用的放射式、干线式、链式网络。

具体分类如图示图1开式网络(a)无备用方式；(b)有备用方式1.2潮流计算潮流控制的前提是潮流计算，只有计算出各节点、各支线的相关参数，才能对这个网络进行有效的潮流控制。

环形网络潮流计算虽然非常复杂，但是计算思想与开式网络大致相同，无论是用高斯-赛德尔法、牛顿-拉夫逊法还是P-Q 分解法，其核心都是对修正方程式的求解。

以一个n 节点的网络为例，我们不妨依次编号为1,2,3….，n ，其中一个平衡节点，m-1个PQ 节点，n-m 个PV 节点，那么应用牛顿-拉夫逊极坐标潮流计算的方法，建立的修正方程式为下式（1-1）：⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡∆∆∆∆∆∆n p P P Q P Q P 2211=⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡→-←→-← )()1(2221122112222222121222222212111121211111112121111m n m nn np n n n n pn pp p p p p n p n p n p n pH H N H N H H H N H N H J J L J L J H H N H N H J J L J L J H H N H N H ⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡∆∆∆∆∆∆n pU U U U δδδδ 222111// （1-1）其中: jiij P H δ∂∂=； j j iij U U P N ∂∂=； j iij Q J δ∂∂=； j jiij U U Q L ∂∂=设置一组电压初值)0(i U 、)0(i δ带入修正方程式反复迭代，结果与给定的允许误差ε进行判断，若小于ε则迭代结束，进而求出各线路功率，各母线电压、功率，各支路功率。

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

~ S LDc

j
B2 2
U
2 N
S~b

S~LDb

j
B1 2
U
2 N

j
B2 2
U
2 N
由此将问题转化为：已知
U A ,
j
B1 2
U
2 N
,
S~b ,
S~c
的潮流计算。
~
A SA
~ S1
S~1
S~1
b
~ S2
S~2
S~2
c
U A
Z1
Z2
a.反推功率：

j
B1 2
UHale Waihona Puke 2 NS~bS~c
~ S1
①
S~1
S~2
I1
I1 Z
B j
S~Y 1
2
S~2 ②
I2
B j
2
~ S2
U 2
S~Y 2
求导纳中的功 率损耗S~Y1，S~Y 2；
末端：S~Y 2

U 2
(
j
B 2
U 2 )


j
B 2

U
2 2
首端：S~Y 1

U 1

(
j
B 2
U1 )
jB
~ S LD

30
j15MVA
2
~ SY 2
已知 r1 0.27 / km, x1 0.423 / km
b1 2.69 106 s / km, l 150km, 双回线路
解：R 1 0.27150 20.25 X 1 0.423150 31.725

变电站的组成
变电站主要由变压器、断 路器、隔离开关、母线等 组成。
负荷
负荷的作用
负荷是电力网中的最终用户，主要负 责消耗电能，为各种生产和消费活动 提供动力。
负荷的分类
负荷的特性
负荷具有随机性、周期性和非线性等 特性，对电力网的运行和稳定性产生 影响。
根据用电性质和重要性，负荷可分为 一级负荷、二级负荷和三级负荷。
调度目标
降低发电成本、减少环境污染和提高电力系统的可靠性。
分布式能源接入
分布式能源
利用小型、分散的能源资源，如太阳能、风能等，通过智能化的能 源管理系统进行集中管理和优化。
接入方式
将分布式能源以并网或孤岛模式接入电力系统，实现能源的双向流 动和互补。
优势
提高能源利用效率、降低对传统能源的依赖、增强电力系统的可靠性 和灵活性。
电力网潮流的定义
电力网潮流是指电力系统中的功率分 布和电压分布，是电力系统分析的重 要内容之一。
电力网潮流的分析涉及电网中的元件 参数、运行状态和负荷变化等多个因 素，对于电力系统的安全稳定和经济 运行具有重要意义。
02
电力网的基本结构
输电线路

01
02
03
输电线路的作用
输电线路是电力网的重要 组成部分，主要负责传输 电能，将电能从发电厂输 送到负荷中心。
它通常采用功率向量形式来表 示，包含了各节点的有功功率 和无功功率。
功率平衡方程的解可以用来计 算各节点的功率流向和分布。
支路电流方程
支路电流方程是描述电力网中各支路 电流与节点电压之间关系的数学表达 式。
支路电流方程的解可以用来计算各支 路的电流幅值和相位角。
它通常采用支路导纳矩阵的形式来表 示，包含了电力网中所有支路的自导 纳和互导纳。