潮流计算及电压分接头选择
第四章_电力系统潮流计算
Z Y Z R jX R X j R jX ZB ZB ZB ZB
Y G jB G B j G jB YB YB YB YB
4.1.2 标幺值
（6）标幺值之间也应符合电路的基本关系
Z Π kZT k 1 YΠ1 kZT 1 k YΠ2 2 k ZT
4.1.3 电力网络的标幺值等值电路
U 1
三绕组变压器的Π形标幺值等值电路
1 k13 2 k13 Z T1 k13 Z T1 k13 1 k13 Z T1 k 23 Z T2 k 23 1 k 23 Z T2
用标么值表示的公式
在正序情况下，阻抗Z中电压降落用有名值表示时
U 3I Z U 1 2
在正序情况下，阻抗Z中电压降落用标幺值表示时
U U 1 2 UB UB Z Z 3I I 3IB ZB IB ZB
U I Z U 1* 2* * *
2
B B( G G ( I I (
1 )2 k1 k 2 1 )2 k1 k 2
b、采用标幺值，有两种归算方法
1 ) k1 k 2
4.1.3 电力网络的标幺值等值电路
参数归算法：将网络各元件阻抗、导纳以及网
络中各点电压、电流的有名值都归算到基本级， 然后除以与基本级相对应的阻抗、导纳、电压 和电流的基准值。
理想变压器变比的标幺值
U 1N U 2N : 1 : k U1B U 2B
即
U 1* I 1*
U k 2N U 2B
电力系统分析基础习题答案-第五张第六章
电力系统分析部分习题答案(参考) 稳态部分第四章复杂电力系统的潮流计算4-1-3解：（1）不考虑非标准变比时：（因为对称，所以只求上三角元素）所以：（2）当考虑非标准变比时，只有变压器两侧的节点的自导纳和这两个节点之间的互导纳有变化。
第五章电力系统的有功功率和频率调整5-1-2解：解得：均未超出发电厂的出力范围，为最优分配方案。
5-1-3解：（1）由耗量特性得到两台发电机的耗量为增率分别为：当负荷为40MW时两台发电机均按下限发电，各承担20MW负荷，相应微增率为因此负荷增加时机组1首先增加负荷，而机组2仍按下限发电，此时综合耗量微增率取决于发电机1。
负荷增加直到时发电机2才增加负荷。
当时此时当负荷大于55MW时才可以按照等耗量为增率准则最优分配负荷。
当负荷为250MW时两台发电机均满发电，此时即按等耗量为增率分配时发电机2就满发，在增加负荷时只有发电机1增加功率，综合耗量微增率仍表现为发电机1的耗量微增率。
时此时所以时按最优分配，综合特性为：得：（2）当负荷为150时按最优分配，代入综合特性为（3）最优分配时解得：平均分配时节省的燃料费用为：5-2-1解：（a）（b）5-2-2解：因为PG3满载，所以只有PG1和PG2能够参加调频（1）（此时PG1和PG2均未满载）（2）此时PG1已经超载，所以应该以发电机2和负荷的调节特性计算频率。
5-2-5解：所以设联络线的功率为Pab，则有解得：Pab=-230.77MW5-2-8解：第六章电力系统无功功率和电压调整6-2-3 思路见P230 6-36-3-2 注意升压变，符号的变化6-3-3 有一台降压变压器，其归算到高压侧的参数为，低压侧的最大、最小负荷表示于图中，高压侧电压波动范围是106.7～113.3kV，如果负荷允许的电压波动范围是6～6.6kV,是否可以选择变压器的分接头以满足电压水平的要求？若可以，试选择之。
若不能，试说明原因。
解：选择110-2×2.5%的分接头校验：最大负荷时：最小负荷时：求电压偏移：所以不能选出合适的变压器分接头满足调压要求6-3-8三串电容器组成，每串串3个，所以6-3-10：解：（1）选用调相机时：最大负荷时：即：最小负荷时解得：k=10.3312 高压侧电压=k*11=113.64kV 所以选择110+2.5%的抽头 k=10.25计算容量（2）当选用电容器时：依据最小负荷时选取变压器的抽头：k=10.75,所以选择电容器的容量为6-3-13：解：设补偿容量为则通过变压器的功率为：所以：所以6-3-17解：依题意，变电所的低压侧要求常调压。
配电网潮流计算
摘要配电网潮流计算是配电管理系统应用软件功能组成之一。
本设计在分析配电网元件模型的基础上，建立了配电网潮流计算的数学模型。
由于配电网的结构参数与输电网有很大的区别，因此配电网的潮流计算采用相适应的算法。
配电网的结构特点呈辐射状，在正常运行时是开环的；配电网的另一个特点是配电线路的总长度较输电线路要长并且分支较多，配电线路的线径比输电网的细以至于配电网的R/X较大，且线路的充电电容可以忽略。
配电网的潮流计算采用的方法是前推回代法，文中对前推回代法的基本原理，收敛性及计算速度等进行了理论分析比较仿真和算例表明，前推回代法具有编程简单、计算速度快、收敛性好的特点，这个方法是配电网潮流计算的有效算法，具有很强的实用性。
关键词配电网，潮流计算，前推回代法AbstractFlow solution of distribution networks is one of software in DMS. Because of the different structures between transmission networks and distribution networks, the corresponding methods in flow solution of distribution networks must be applied. Distributions network is radial shape and in the condition of regular is annular. Another characteristic of distribution networks is cabinet minister of distribution long than transmission networks. The line diameter of distribution networks is thin than transmission networks, it cause R/X is large of distribution networks and the line’s capacitance can neglect. Load flow calculation of distributions network use back/ forward sweep. It has some peculiarities such as simple procedures and good restrain and so on. This method of distribution network is an effective method of calculating the trend, with some practicality.Key words :distribution network，load flow calculation，back/ forward sweep一．电力系统潮流概述1.1 配电网的分类在电力网中起重要分配电能作用的网络称为配电网。
DIgSILENT潮流计算使用说明
DIgSILENT使用说明摘录Page148 负荷潮流分析在负荷潮流分析的运行环境下，可以准确标示各种网络组成部分和电力系统配制，任何单相，两相或三相网络组合以及交流或直流系统可以被标示同时予以解答，包括从高压输电网络到包括民用负荷及工业负荷等低压网络整个范围。
此负荷潮流分析工具可以准确描述不平衡的用电负荷，发电设备以及电力网路。
通过自然电位变化、高压直流输电系统、可调速率驱动、电源电压控制装置和柔性交流输电装置等，描述所有的直流以及交流电压水平的网络。
电力系统仿真软件DIgSILENT中的电源库包括一种新的、直观的、容易使用的技术模型，完全避免了对各种母线的定义，诸如平衡节点、PV节点、PQ节点以及完全避免了其它一些需要建立特殊模型的定义工作。
电源库简单地提供了在现实中存在的各种控制设备的特征。
Page15更多的负荷潮流分析特点列举如下：支持各种设备特征，例如随电压变动的用电负荷以及带有磁化饱和特性和依赖于滑差变化的异步电机。
反映实际装置的控制特性，诸如各种就地及远程控制的电压调整装置和无功补偿装置。
自动调节的无功电源用以确保发电机输出功率保持在其额定范围之内。
反映以加入灵活控制因素的二次控制为特点的广泛的地域及网络功率交换控制。
反映配电系统中的有载调压变压器，可实现控制当地或者远处的母线电压，无功潮流分布以及电压降落补偿。
反映并联控制器、双馈式异步电机、以及其他一些电力电子控制元件，诸如PWM （脉冲宽度调制）控制器、逆变器、整流器和集成型柔性交流输电系统装置。
反映就地及远程的电源电压控制系统，反映用以保证给定电压水平的连续自动调节式电阻温度系数装置及传送控制装置。
正确标示变压器连接组别以及相别设置。
可以设置分流器，包括并联或串联电容器、电抗器和电阻器的组合。
可以设置母线和馈线，以及远程的电缆及架空线路。
滤波器可以包含任何数量的并联组合，自动并联转换装置可以包含自动电压校准装置。
完全支持任何参数特性和标度，可研究参数特性以及轻松定义各种负荷情形及负荷组合特性。
潮流及调压计算
第三章潮流及调压计算
为进行调压计算需要计算最大和最小负荷情况下，电力网的潮流分布计算，然后利用潮流计算结果即可进行变压器分接头的选择，当采用普通变压器分接头不能满足要求的情况下，可以考虑采用有载调压变压器或采用无功补偿装置。
本课题采用的是逆调压方式，计算过程如下所示：
一、最大，最小负荷情况下的潮流计算
1. 计算最大负荷情况下的潮流计算
①计算最大负荷情况下的无功分点②③④
S A=60+j29.0618.48−j56.14−50+j1.7211.88−j36.09+(60+j29.06)(6.34−19.25)
22.76−j72.02
=
3023.97−j2018.06
22.76−j72.02
=37.54+J30.12
S A ′= 2631.17−j 1739.67
二、调压计算及电压方式选择
本方案中选择逆调压方式：最大负荷时，放电厂A 低压母线电压不高于额定值的10%，最小负荷时不低于额定值；变电所1最大负荷时低压母线电压不低于额定值的2%，最小负荷时不高于5%；变电所2最大负荷时低压母线电压不低于额定值的2%，最小负荷时不高于5%；变电所3最大负荷时低压母线电压不高于额定值的5%，最小负荷时不低于额定值。
变电所1：()()1max max max max 111.160.2110.5113.110.3
i Ni
tl i U U U U KV U -∆-⨯==='
变电所2：()()1max max max max 111.520.2110.5113.4710.3i Ni tl i U U U U KV U -∆-⨯==='。
(完整)电力系统潮流计算方法分析
电力系统潮流分析—基于牛拉法和保留非线性的随机潮流姓名：**＊学号:＊**1 潮流算法简介1.1 常规潮流计算常规的潮流计算是在确定的状态下.即：通过已知运行条件（比如节点功率或网络结构等)得到系统的运行状态（比如所有节点的电压值与相角、所有支路上的功率分布和损耗等）。
常规潮流算法中的一种普遍采用的方法是牛顿-拉夫逊法.当初始值和方程的精确解足够接近时，该方法可以在很短时间内收敛.下面简要介绍该方法。
1.1。
1牛顿拉夫逊方法原理对于非线性代数方程组式(1-1),在待求量x 初次的估计值(0)x 附近，用泰勒级数（忽略二阶和以上的高阶项）表示它，可获得如式(1-2)的线性化变换后的方程组，该方程组被称为修正方程组。
'()f x 是()f x 对于x 的一阶偏导数矩阵,这个矩阵便是重要的雅可比矩阵J 。
12(,,,)01,2,,i n f x x x i n ==（1-1）(0)'(0)(0)()()0f x f x x +∆=（1—2)由修正方程式可求出经过第一次迭代之后的修正量(0)x ∆，并用修正量(0)x ∆与估计值(0)x 之和，表示修正后的估计值(1)x ，表示如下（1—4）.(0)'(0)1(0)[()]()x f x f x -∆=-（1—3)(1)(0)(0)x x x =+∆（1-4)重复上述步骤.第k 次的迭代公式为： '()()()()()k k k f x x f x ∆=-（1—5）(1)()()k k k x x x +=+∆（1-6）当采用直角坐标系解决潮流方程，此时待解电压和导纳如下式:i i i ij ij ijV e jf Y G jB =+=+ （1-7）假设系统的网络中一共设有n 个节点，平衡节点的电压是已知的，平衡节点表示如下.n n n V e jf =+（1-8）除了平衡节点以外的所有2(1)n -个节点是需要求解的量。
Digsilent仿真软件优缺点分析
Digsilent仿真软件(ruǎn jiàn)优缺点分析1.digsilent仿真(fǎnɡ zhēn)软件优点(yōudiǎn)1.1功能强大DIgSILENT/PowerFactory软件包含了几乎常用(chánɡ yònɡ)的所有电力系统分析的功能，如潮流、短路计算、机电暂态及电磁暂态计算、谐波分析、小干扰稳定分析等。
DIgSILENT/PowerFactory软件能够(nénggòu)实现的功能有：1、AC/DC潮流计算分析DIgSILENT/PowerFactory可以描述复杂的单相和三相AC系统及各种交直流混合系统。
潮流求解过程提供了3 种方法以供选择：经典的牛顿—拉夫逊算法、牛顿—拉夫逊电流迭代法和线性方程法（直接将所有模型作线性化处理）。
在进行潮流计算的同时，DIgSILENT/PowerFactory 还有变电站控制、网络控制和变压器分接头调整控制可供选择。
仿真结果可查看过载元件，可在图中以不同颜色显示对各元件的电压和负荷大小，仿真结果直观，便于对潮流结果进行分析。
2、故障分析DIgSILENT/PowerFactory故障分析功能既可以分别根据IEC 909、IEEE std141/ ANSI e37. 5 以及德国的VDE102/ 103 标准进行，也可以根据DIgSILENT/PowerFactory自身所提供的综合故障分析( General Fault Analysis- GFA) 方法进行。
DIgSILENT/PowerFactory故障分析功能支持几乎所有的故障类型（包括复故障分析）。
3、动态仿真DIgSILENT/PowerFactory软件提供的仿真语言(DIgSILENT Simulation Language – DSL)，使用户可以自定义模型：任何类型的静态/动态的多输入/多输出模型，例如电压控制器、PSS 等。
etap实验 潮流分析
第二章潮流分析ETAP潮流分析程序，计算母线电压、支路功率因数、电流和整个电力系统的潮流。
此软件不仅能够实现潮流分析功能，同时还能辅助电力系统规划设计工作。
如：（1）优化系统运行状态（2）在规划设计中协助用户重新选择设备规格。
第一节潮流分析1、编辑好单线图并录入参数后，点击“模式工具条”的“潮流分析”按钮切换到潮流分析模式，视窗上部弹出“分析案例工具条”，视窗右侧切换为“潮流工具条”。
2、在潮流“分析案例工具条”上，通过“分析案例”下拉菜单选择想要编辑的分析案例名称，如LF，切换到分析案例LF。
（这里也可以新建一个潮流分析案例）3、在潮流“分析案例工具条”上，点击“编辑分析案例”按钮，打开“潮流分析案例”编辑器，编辑该潮流分析案例。
该编辑器包括四个属性页，具体设置如下：（1）信息页①有关设置项的说明：在此可以对潮流计算方法（牛顿－拉夫逊、快速解耦、加速高斯-塞德尔法等）、最大迭代次数和精度等进行设置，如图2-1所示。
其中：(a)“更新”－选择“初始母线电压”复选框表示用潮流运行结果来更新母线电压的幅值，更新后初始母线电压更接近最终结果，更新会导致以后潮流分析更快收敛；选择“变压器LTCs”复选框表示在潮流计算过程中考虑更新变压器带载调节分接头（LTC）的位置，也就是说变压器的分接头设定由变压器带载调节分接头精确度决定；选择“电缆负荷电流”复选框表示从上一次运行潮流分析中转移数据到电缆负荷电流数据，数据转移到潮流分析中的每根电缆的电缆编辑器运行负荷电流；(b)选定“计算方法”－“应用变压器相移”复选框表示潮流计算结果－母线电压的相角是考虑了变压器相移，可在变压器编辑器中找到变压器的移相。
图2-1 潮流分析案例编辑器的“信息”属性页②本算例的设置：具体设置情况见如图2-1 所示。
（2）负荷属性页①有关设置项的说明a、发电类型ETAP软件有10种发电类型可以选择，它们分别通过发电机额定功率的百分数来指定发电机送出的功率，如图2-2 所示。
电气工程基础第五章
频率的变化对电力系统的正常运行也是十分有害的。频率下降会使发电厂的许多重要设备如给水泵、循环水泵、风机等的出力下降，造成水压、风力不足，使整个发电厂的有功出力减少，导致频率进一步下降，如不采取必要措施，就会产生所谓“频率崩溃”的恶性循环；频率的变化可能会使汽轮机的叶片产生共振，降低叶片寿命，严重时会产生裂纹甚至断片，造成重大事故。另外，频率的下降，会使异步电动机和变压器的励磁电流增大，无功损耗增加，给电力系统的无功平衡和电压调整增加困难。
一次调频为有差调频，频率不会恢复到初始值。一次调频时，系统中所有发电机组均参与。
二次调频的调节范围比一次调频大，可将频率恢复到偏移的允许范围或初始值。二次调频时，仅系统中特定的调频电厂（主调频厂与辅助调频厂）参与。
5-12如何选择主调频厂？
解：主调频厂一般应按下列条件选择：
①具有足够的调节容量和范围；
解：（1）两台变压器变比均为110/11时，各变压器通过的负荷功率；
（2）要使变压器T2满载运行，应如何调整变压器的变比？
(1)变比相同，可等效为电压相等的两端供电网，变压器的负载功率为：
（2）T2满载运行时，通过的负荷功率为
循环功率为
由
得
由
得到
或
5-9我国规定频率的额定值是多少？允许偏移值是多少？系统低频运行对用户和系统有什么危害？
在电力系统的设计和运行中都要用到潮流计算的结果，例如电力网规划设计时，要根据潮流计算的结果选择导线截面和电气设备，确定电力网主结线方案，计算网络的电能损耗和运行费用，进行方案的经济比较；电力系统运行时，要根据潮流计算的结果制定检修计划，校验电能质量，采取调频和调压措施，确定最佳运行方式，整定继电保护和自动装置。
DIgSILENT潮流计算使用说明
DIgSILENT使用说明摘录Page148 负荷潮流分析在负荷潮流分析的运行环境下，可以准确标示各种网络组成部分和电力系统配制，任何单相，两相或三相网络组合以及交流或直流系统可以被标示同时予以解答，包括从高压输电网络到包括民用负荷及工业负荷等低压网络整个范围。
此负荷潮流分析工具可以准确描述不平衡的用电负荷，发电设备以及电力网路。
通过自然电位变化、高压直流输电系统、可调速率驱动、电源电压控制装置和柔性交流输电装置等，描述所有的直流以及交流电压水平的网络。
电力系统仿真软件DIgSILENT中的电源库包括一种新的、直观的、容易使用的技术模型，完全避免了对各种母线的定义，诸如平衡节点、PV节点、PQ节点以及完全避免了其它一些需要建立特殊模型的定义工作。
电源库简单地提供了在现实中存在的各种控制设备的特征。
Page15更多的负荷潮流分析特点列举如下：支持各种设备特征，例如随电压变动的用电负荷以及带有磁化饱和特性和依赖于滑差变化的异步电机。
反映实际装置的控制特性，诸如各种就地及远程控制的电压调整装置和无功补偿装置。
自动调节的无功电源用以确保发电机输出功率保持在其额定范围之内。
反映以加入灵活控制因素的二次控制为特点的广泛的地域及网络功率交换控制。
反映配电系统中的有载调压变压器，可实现控制当地或者远处的母线电压，无功潮流分布以及电压降落补偿。
反映并联控制器、双馈式异步电机、以及其他一些电力电子控制元件，诸如PWM （脉冲宽度调制）控制器、逆变器、整流器和集成型柔性交流输电系统装置。
反映就地及远程的电源电压控制系统，反映用以保证给定电压水平的连续自动调节式电阻温度系数装置及传送控制装置。
正确标示变压器连接组别以及相别设置。
可以设置分流器，包括并联或串联电容器、电抗器和电阻器的组合。
可以设置母线和馈线，以及远程的电缆及架空线路。
滤波器可以包含任何数量的并联组合，自动并联转换装置可以包含自动电压校准装置。
完全支持任何参数特性和标度，可研究参数特性以及轻松定义各种负荷情形及负荷组合特性。
(完整)潮流计算的基本算法及使用方法
潮流计算的基本算法及使用方法一、 潮流计算的基本算法1. 牛顿－拉夫逊法1．1 概述牛顿－拉夫逊法是目前求解非线性方程最好的一种方法。
这种方法的特点就是把对非线性方程的求解过程变成反复对相应的线性方程求解的过程，通常称为逐次线性化过程，就是牛顿－拉夫逊法的核心.牛顿—拉夫逊法的基本原理是在解的某一邻域内的某一初始点出发，沿着该点的一阶偏导数——雅可比矩阵，朝减小方程的残差的方向前进一步，在新的点上再计算残差和雅可矩阵继续前进，重复这一过程直到残差达到收敛标准,即得到了非线性方程组的解。
因为越靠近解，偏导数的方向越准，收敛速度也越快，所以牛顿法具有二阶收敛特性。
而所谓“某一邻域"是指雅可比方向均指向解的范围，否则可能走向非线性函数的其它极值点，一般来说潮流由平电压即各母线电压(相角为0，幅值为1）启动即在此邻域内。
1．2 一般概念对于非线性代数方程组()0=x f即 ()0,,,21=n i x x x f ()n i ,2,1= (1－1）在待求量x 的某一个初始计算值()0x 附件,将上式展开泰勒级数并略去二阶及以上的高阶项，得到如下的线性化的方程组()()()()()0000=∆'+x x f x f (1－2)上式称之为牛顿法的修正方程式.由此可以求得第一次迭代的修正量()()()[]()()0100x f x f x -'-=∆ （1－3）将()0x ∆和()0x 相加，得到变量的第一次改进值()1x 。
接着再从()1x 出发，重复上述计算过程。
因此从一定的初值()0x 出发,应用牛顿法求解的迭代格式为()()()()()k k k x f x x f -=∆' (1－4）()()()k k k x x x ∆+=+1 (1－5）上两式中：()x f '是函数()x f 对于变量x 的一阶偏导数矩阵，即雅可比矩阵J ；k 为迭代次数。
由式（1－4）和式子（1－5)可见，牛顿法的核心便是反复形成求解修正方程式.牛顿法当初始估计值()0x 和方程的精确解足够接近时，收敛速度非常快,具有平方收敛特性.1．3 潮流计算的修正方程运用牛顿－拉夫逊法计算潮流分布时，首先要找出描述电力系统的非线性方程.这里仍从节点电压方程入手,设电力系统导纳矩阵已知，则系统中某节点(i 节点）电压方程为∑=**•⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=nj i i j ij U S U Y 1从而得∑=**••=nj j ij i i U Y U S 1进而有()01=-+*=*•∑j nj ij i i i U Y U jQ P（1－6）式(1－6）中，左边第一项为给定的节点注入功率，第二项为由节点电压求得的节点注入功率.他们二者之差就是节点功率的不平衡量.现在有待解决的问题就是各节点功率的不平衡量都趋近于零时，各节点电压应具有的价值。
潮流计算说明
潮流计算说明一、基本概念、作用、数据处理流程1、含义：电力系统正常运行情况下的分析计算，重点在电压、电流、功率的分布。
2、作用：在给定（历史、当前或预想）运行方式下，进行设定操作，改变运行方式，分析本系统的潮流分布。
设定操作可以是在一次接线图上模拟断路器的开合、线路或变压器的投退，变压器分接头的调整，无功补偿装置的投切以及发电机出力和负荷的调整等。
3、节点根据节点给定源/负载条件的不同，可以将系统节点分为以下几类：1）. PQ 节点这类节点注入的有功功率( P ) 和无功功率( Q ) 均给定，但该节点的复电压（电压值V i和相角值θi) 需经潮流计算才能确定。
系统中的负荷节点和有功，无功都已固定的电源节点均属这类节点。
2）. PV 节点这类节点的节点注入有功功率P i已给定，同时还给定此节点的电压值V i，该节点的无功功率Q i是按照满足节点电压值的要求进行调整的。
其值需经潮流计算确定。
同样节θi也需经潮流计算才能确定。
系统中无功有一定储备的电源节点和有可调无点电压的相角功功率补偿装置的负荷节点均属这类节点。
3）. PQV 节点这类节点的节点注入功率P i、Q i均已给定，同时还给定此节点要求的电压值V i。
为满足节点电压值的要求，可能采取的手段只有改变变压器的抽头位置，因此，变压器的抽头θi也需经潮流计算才能确定。
位置或变压器的变比需经潮流计算才能确定，节点电压的相角系统中具有有载调压变压器的节点属于这类节点。
4）. 平衡节点电力系统中电源总出力应随时等于系统负荷与网络损耗的总和。
作潮流计算之前，网络的损耗是未知的，因此不能将电力系统所有电源出力事先确定。
为达到功率平衡的目的，应有一电源节点的出力是不定的，其值是在潮流计算之后，由系统中功率平衡条件确定。
这就是平衡节点。
潮流计算还需电压基准点，通常就将平衡节点选作基准点，即将此节点的电压V b,θb选定为某一定值。
一般选择θb为零。
平衡节点是根据功率平衡条件要求设立的，是由计算要求而设立的。
某220kv电网潮流计算及输电线路继电保护配置
某220kv电网潮流计算及输电线路继电保护配置本文由年少轻狂___贡献doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。
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电力系统及其自动化专业设计人 : 学号 :指导老师 :目录一, 任务书……………………………………………………………………3~4二, 网络参数的计算…………………………………………………………5~9三, 电力系统潮流的计算……………………………………………………10~17 附:PQ 分解法潮流计算源程序及结果………………………………….18~30四, 短路电流的计算…………………………………………………………31~46 附:1,对称短路程序………………………………………………………36~37 2,不对称短路程序…………………………………………………43~46五, 线路保护的整定…………………………………………………………..47~64六, 附录: a:对称短路计算的系统接线图...............................................65 b:零序网络图..................................................................66 c:潮流分布图..................................................................67 d:线路保护配置图 (68)2某 220kv 电网潮流计算及输电线路继电保护配置34(一) : 已知 (1) 系统最大运行方式为四台发电机满发和系统投入运行;系统最小运行方式为停两台发电机(F1,F3), 各负荷减半. (2)系统各负荷及线路参数如图所示,各变压器及发电机型号分别为: F1~F4:SF-100-40/8540Pe=100MWUe=13.8KV cos = 0.9 η=98.16% B1~B3:SFP7-150000/220 220 ± 2 × 2.5% / 13.8 Ud=14%YN,d11 B4:SFP7-150000/100 110 ± 2 × 2.5% / 13.8 Ud=13%YN,d11 B5~B8:SFPSZ7-120000/220 220 ± 8 × 1.25% / 115 / 10.5 YN,yn0,d11 U12=23.5%U23=13.3U13=7.7% B9: RT = 3,X T = 110 (3) 线路参数如图中所示. (二) :设计任务(1) 计算各元件阻抗标么值(Sj=100MVA,Vj=VN),并画出正序,负序,零序等效网络图; (2) 对系统进行潮流计算;(用C 语言) (3) 对5,6,7,8 点进行各种类型的短路电流计算;(QB) (4) 为线路 6-7 选择保护方式; (5) 对所选保护进行整定计算; (6) 对保护进行选型; (7) 画出保护原理图; (8) 书写设计说明书及准备答辩.(三) :设计成果 (1) 系统潮流分布图一张及短路电流表一份; (2) 线路保护配置图一张; (3) 保护原理图一张; (4) 设计说明书一份.5网络参数计算一,双绕组变压器的参数计算变压器的参数一般是指其等值电路中的电阻RT,电抗XT,电导GT 和电纳 BT ,变压器的变比 K.根据铭牌上所给的短路损耗△PS,短路电压VS%,空载损耗△PO,空载电流IO%.前两个数据由短路试验得到,用以确定 RT 和 XT;后两个数据由空载试验得到,用以确定 GT 和 BT. 1. 电阻 RT: 变压器作短路试验时,将一侧绕组短接,在另一侧绕组施加电压,使短路绕组的电流达到额定值.由于此时外加电压较小,相应的铁耗也小,可以认为短路损耗即等于变压器通过额定电流时原, 副方绕组电阻的总损耗.在电力系统计算中,常用变压器三相额定容量和额定线电压进行参数计算,则公式2 2 3 为:{RT} ={PS}KW{VN }KV×10 /{SN }KVA 电抗 XT: 当变压器通过额定电流时,在电抗上产生的电压降的大小,可以用额定电压的百分数表示, 对于大容量变压器,其绕组电阻比电抗小得多,则公式:2.{X T} =VS%×{VN2}KV×103/100/{SN}KVA3. 电导GT:变压器的电导是用来表示铁芯损耗的.由于空载电流相对额定电流来说是很小的,绕组中的铜耗也很小,所以近似认为变压器的铁耗就等于空载损耗,则公式为:{GT}S={P0}KW×10-3/{VN2}KV4. 电纳BT: 变压器的电纳代表变压器的励磁功率.变压器空载电流包含有功分量和无功分量,与励磁功率对应的是无功分量.由于有功分量很小,无功分量和空载电流在数值上几乎相等.{BT}S=I0%×{SN}KVA×10-3/100/{VN2}KV5. 变压比 KT: 在三相电力系统计算中,变压器的变压比通常是指两侧绕组空载线电压的比值.对于星形和三角形接法的变压器,变压比与原副方绕组匝数比相等;对于星三角形接法的变压器,变压比为原副方绕组匝数比的 3 倍.根据电力系统运行调节的要求,变压器不一定工作在主抽头上,因此,变压器运行中的实际变比,应是工作时两侧绕组实际抽头的空载线电压之比.二, 三绕组变压器的参数计算三绕组变压器等值电路中的参数计算原则与双绕组变压器的相同,下面分别确定各参数的计算公式.1. 电阻R1,R2,R3:为了确定三个绕组的等值阻抗,要有三个方程,为此,需要有三种短路试验的数据.三绕组变压器的短路试验是依次让一个绕组开路,按双绕组变压器来作.通过查手册可得短路损耗分别为,则有6PS1=1/2(PS(1-2)+PS(3-1)-PS(2-3)) PS2=1/2(PS(1-2)+PS(2-3)-PS(3-1)) PS3=1/2(PS(2-3)+PS(3-1)-PS(1-2))求出各绕组的短路损耗后,便可导出双绕组变压器计算电阻相同形式的算式, 即:{Ri}={Psi}KW{VN2}KV×103/{S N2}KVA2. 电抗X1,X2,X3:和双绕组变压器一样,近似地认为电抗上的电压降就等于短路电压.在给出短路电压力后, 与电阻的计算公式相似,各绕组的短路电压为VS1%=1/2(VS(1-2)%+VS(3-1)%-VS(2-3)%) VS2%=1/2(VS(1-2)%+VS(2-3)%-VS(3-1)%) VS3%=1/2(VS(2-3)%+VS(3-1)%-VS(1-2)%)各绕组的等值电抗为:{Xi}=Vsi%×{VN2}KV×103/100/{SN}KVA3. 导纳 GT-jBT 和变比 k12,k13,k23:计算与双绕组变压器相同.线路参数的计算. 三. 线路参数的计算输电线路的参数有四个:反映线路通过电流时产生有功功率损失效应的电阻;反映载流导线周围产生磁场效应的电感;反映线路带电时绝缘介质中产生泄漏电流及导线附近空气游离而产生有功功率损失的电导;反映带电导线周围电场效应的电容.输电线路的这些参数通常可以认为是沿全长均匀分布的,每单位长度的参数为r,x,g 及 b. 当线路长为l(km)时, R=rl;X=xl;G=gl;B=bl 由于沿绝缘子的泄漏很小可设G=0. 由于沿绝缘子的泄漏很小,可设标么值的折算. 四. 标么值的折算建立电力网络和电力系统的数学模型,需解决标么值的折算问题. 进行电力系统计算时,除采用有单位的阻抗,导纳,电压,电流,功率等进行运算外,还可采用没有单位的阻抗, 导纳,电压,电流,功率等的相对值进行运算.前者称有名制,后者称标么制.标么制之所以能在相当宽广的范围内取代有名制,是由于标么制具有计算结果清晰,便于迅速判断计算结果的正确性,可大量简化计算等优点. 标么值=实际有名值(任意单位)/基准值(与有名值同单位) 标么值实际有名值(任意单位) 基准值(与有名值同单位) 实际有名值对于直接电气联系的网络,在制订标么值的等值电路时,各元件的参数必须按统一的基准值进行归算.由于各元件的额定值可能不同,因此,必须把不同基准值的标么阻抗换算成统一基准值的标么值.现统一选定的基准电压和基准功率分别为 V 和 S,则电抗的实际有名值换算成标么值,即在工程计算中规定,各个电压等级都以其平均额定电压 V 作为基准电压.根据我国现行的电压等级,各级平均额定电压规定为3.15, 6.3, 10.5, 15.75, 37, 115, 230, 345, 525KV7五.具体计算及结果具体计算及结果根据原始数据及资料显示,通过公式计算可得:(选择基准值:SB=100MVA,VB=Vav)1,双绕组变压器:B1,B2,B3(型号 SFP7----150000/220 ) ,双绕组变压器(参数 P0=140KW,PS=450KW,VS%=14%,I0%=0.8,YN—d11) RT=PS×UN2×103/SN2=450×2202×103/1500002=0.968 RT*=RT×SB/VB2=0.968×100/2302=0.0018XT=VX%×VN2×103/100/SN=14×2202×103/100/150000=45.17 3 XT*=XT×SB/VB2=45.173×100/2302=0.0854 BT=I0%SN×10-3/100/VN2=0.8×150000×10-3/100/2302=0.0227×10-3SBT*=BT×VB2/SB=0.0227×10-3×2302/100=0.012 (型号SFP7----150000/110 ) ( 参数P0=107KW,PS=547KW,VS%=13%,I0%=0.6,YN—d11)RT=547×1102×103/1500002=0.2942RT*=0.2942×100/1152=0.0022XT=13×1102×103/100/150000=10.487XT*=10.487×100/1152=0.0793 BT=0.6×150000×10-3/100/1102=0.744×10-4S BT*=0.744×10-4×1152/100=0.0098 2,三绕组变压器 ,三绕组变压器:B5~B8YN,yn0,d11B4(型号 SFPSZ7-120000/220 U 23 = 13.3% U 13 = 7.7%220 ± 8 × 1.25% / 115 / 10.51 × 23.5 + 13.3 7.7) = 14.55% (2 1 U sⅡ % = × 7.7 + 13.3 23.5) = 1.25% ≈ 0 ( 2 1 U sⅢ % = × 23.5 + 7.7 13.3) = 8.95% ( 2U sⅠ% ={RT}={PS}KW{VN2}KV×103/{SN2}KVA=425×2302×103/1200002=1.5 613RT * = 1.5613 ×100 / 230 2 = 0.002951 XⅠ =14.55 220 2 × × 10 3 = 58.685 100 120000 8.95 220 2 × × 10 3 = 36.098 100 120000XⅢ =09 = 0PU 12 = 23.5%Ps = 425)8XⅠ* =X Ⅲ*58.685 × 100 = 0.1109 = X 0Ⅰ* 230 2 36.098 × 100 = = 0.068 = X 0 Ⅲ* 230 2XⅠ* + X Ⅱ* = 0.1109 K = 242 / 121 =1 230 / 1153,联络变压器 B9: RT * = , :3 × 100 = 0.00567 230 2X T* =100 × 110 = 0.2079 230 2K=231 / 110 = 0.957 230 / 1154, 线路 L1~L7:(L1,L5,L6 为双回路为双回路,L2,L3,L4,L7 为单回路为单回路)L1: 型号为2×LGJ –400/75km. 参数为:r=0.08Ω/km,x=0.397Ω/km,b=2.92×10-6s/kmR1=1/2L×r=75×0.08/2=3 B1=2×Lb=2×2.92×10-6×75=4.38×10-4S R1*=R×SB/VB2=3×100/2302=0.00567 B1*=B1×VB2/SB=4.38×10-4×2302/100=0.2317X1=1/2Lx=0.397×75/2=14.888X1*=X1×SB/VB2=14.888×100/2302=0.0281 B1*/2=0.1158 L2: 型号为 LGJ –400/50km.参数为:r=0.08Ω/km,x=0.397Ω/km,b=2.92×10-6s/kmR2=L×r=50×0.08=4 X2=Lx=0.397×50=19.85 B2=Lb=2.92×10-6×50=1.46×10-4S 2 2 X2*=X2×SB/VB2=19.85×100/1152=0.1501 R2*=R×SB/VB =4×100/115 =0.0302 B2*=B2×VB2/SB=1.46×10-4×1152/100=0.0193 B2*/2=0.00965L3: 型号为 LGJ –185/70km.参数为:r=0.17Ω/km,x=0.395Ω/km,b=2.79×10-6s/kmX3=Lx=0.395×70=27.65 B3=Lb=2.79×10-6×70=1.953×10-4S R3=L×r=70×0.17=11.9 R3*=R×SB/VB2=11.9×100/1152=0.09 X3*=X3×SB/VB2=27.65×100/1152=0.2091 B3*/2=0.0129 B3*=B3×VB2/SB=1.953×10-4×1152/100=0.0258L4: 型号为 LGJ –150/74km.参数为:r=0.21Ω/km,x=0.403Ω/km,b=2.74×10-6s/kmR4=L×r=74×0.21=15.54 X4=Lx=0.403×74=29.822 B4=Lb=2.74×10-6×74=2.03×10-4SR4*=R×SB/VB2=15.54×100/1152=0.1175X4*=X4×SB/VB2=29.822×100/1152=0.2255B4*=B4×VB2/SB=2.03×10-4×1152/100=0.0268 B4*/2=0.0134 L5: 型号为2×LGJ –120/70km.参数为:r=0.27Ω/km,x=0.409Ω/km,b=2.69×10-6s/kmR5=1/2L×r=70×0.27/2=9.45 B5=2×Lb=2×2.69×10-6×70=3.766×10-4S R5*=R5×SB/VB2=9.45×100/1152=0.0714 B5*=B5×VB2/SB=3.766×10-4×1152/100=0.0498X5=1/2Lx=0.409×70/2=14.315X5*=X5×SB/VB2=14.315×100/1152=0.1082 B5*/2=0.0249 L6: 型号为2×LGJ –400/73km.参数为:r=0.08Ω/km,x=0.397Ω/km,b=2.92×10-6s/km9R6=1/2L×r=73×0.08/2=2.92 B6=2×Lb=2×2.92×10-6×73=4.26×10-4S R6*=R6×SB/VB2=2.92×100/2302=0.0055 B6*=B6×VB2/SB=4.26×10-4×2302/100=0.2254X6=1/2Lx=0.397×73/2=14.491X6*=X6×SB/VB2=14.491×100/2302=0.0274 B6*/2=0.1127 L7: 型号为 LGJ –400/135km.参数为:r=0.08Ω/km,x=0.397Ω/km,b=2.92×10-6s/kmX7=Lx=0.397×135=53.595 B7=Lb=2.92×10-6×135=7.844×10-4S R7=L×r=135×0.08=10.8 R7*=R7×SB/VB2=10.8×100/2302=0.0204X7*=X7×SB/VB2=53.595×100/2302=0.1013B7*=B7×VB2/SB=7.844×10-4×2302/100=0.4149 B7*/2=0.20745 5,发电机 F1-F4: , (型号:SF-100/40-854 : X d * = 0.2034 X 0* =0.0927 Pe=100MW cos = 0.9 U e = 13.8 KV6,PQ 节点PQ 标么值: , 标么值: 4: S4=180+j100 S4*=S4/SB=1.8+j1.05: S5=72+j40 8: S8=120+j63 9: S9=36+j20 10:S10=40+j25 S5*=S5/SB=0.72+j0.4 S8*=S8/SB=1.2+j0.63 S9*=S9/SB=0.36+j0.2 S10*=S10/SB=0.4+j0.257,零序电抗标么值: 零序电抗标么值:X 0( L1) = 4.5 X L1 = 4.5 × 0.0281 = 0.12645 X 0( L 2) = 3 X L 2 = 3 × 0.1501 = 0.4503 X 0( L 3) = 3 X L 3 = 3× 0.2091 = 0.6273 X 0( L 4) = 3 X L 4 = 3 × 0.2255 = 0.6765 X 0( L 5) = 3 X L 5 = 3 × 0.1082 = 0.3246 X 0( L 6) = 4.5 X L 6 = 4.5 × 0.0274 = 0.1233 X 0( L 7 ) = 4.5 X L 7 = 4.5 × 0.1013 = 0.4558510电力系统潮流计算P—Q 分解法潮流计算—主要步骤 1. 导纳矩阵的形成 . 2. 因子表的形成(三角分解法) . 因子表的形成(三角分解法) 3. 给定电压初值 . 4. 计算不平衡功率ΔPi(k)除以 Vi(k) . 计算不平衡功率Δ 5. 计算不平衡功率ΔQi(k)除以 Vi(k) . 计算不平衡功率衡功率Δ 6. 判断收敛性 . 7. 回代,修正Δδi(k) ,ΔVi(k) . 回代,修正Δ 8. 计算全线路功率 .电力系统的潮流计算机算法潮流计算的任务:对给定的运行条件确定运行状态,如果各母线上的电压(幅值及相角)网络中的功率分布以及功率损耗等,几个节点电力系统的潮流方程的一般形式根据电力系统的实际运行条件,按给定变量的不同,一般节点可分三种: 1.PQ 节点:有功功率 P 和无功功率 Q 给定的,节点电压(V,δ)是待求量. 2.PV 节点:有功功率 P 和电压幅值 V 给定的,节点的无功功率Q 电压的相位角δ是待求量. 3.平衡节点:网络中至少有一个节点的有功功率 P 不能给定,此节点承担系统的有功功率平衡.11网络方程是线性方程,但由于在定解条件中不能给定节点电流,只能给出节点功率,从而使潮流方程变为非线性方程,由于平衡节点的电压已经给定,假设系统中有 n 个节点,其中有 m 个 PQ 节点,n-(m+1)个 PV 节点和一个平衡节点,平衡节点不参加求解.一,形成导纳矩阵的方法及框图1. 形成导纳矩阵的程序框图 . 为了形成导纳矩阵, 必须个计算机输入必要的原始数据, 一条支路的原始数据应包括两端的节点号和支路阻抗, 对变压器支路的原始数据应包括他的变比, 对于电力线路还应包括它的容纳, I , , , , (-B/2) 即: J R X K ) . 对以上数据说明如下: (1) 当支路为接地支路时, 规定节点 I 处置零, 处填写接地支路所在的节点号, J 支路参数用阻抗填写, 对于K 处置零,但必须填写. (2) 对于纯阻抗支路,K 处置零.(3)对于具有容纳的线路,电容电纳不作单独支路处理,而且把总容纳的一半负值填写在 K 处,其符号用以区别支路的性质. 对于变压器支路,采用下图所示等值电路,即非标准变比在 J 侧,变压器阻抗在 I 侧,K 处填写实际变化(4)122. 框图 .13开始导纳矩阵清零 D0 k=1 , L 取支路K数据 I,J,R, X,K(-B/2) 是接地支路吗?是变压器支路吗? P=1 线路容纳追加到两节点自导纳中P=1 , Q=1 支路导纳追加到I节点的自导纳中 I,J 之间互导纳中将支路导纳追加到J节点的自导纳中 CONTINUE 输出结果结束 P=k2 ,Q=k 不记充电电容和非标准变比时, 注:B1 ——不记充电电容和非标准变比时,导纳矩阵的虚部 B2 ——导纳矩阵的虚部14二,形成因子表的方法及框图1.用行消去过程形成因子表的程序框图 .开始输入矩阵阶数 N, 定义数组 A( N.N)读入矩阵元素D0I=2 , ND0k=1 , I-1A(I,k)=A(I,k)/A(k,k) D0 J=k+1 , NA(I,J)=A(I,J)+A(I,k)*A(k,J) C O N T I N U E C O N T I N U EC O N T I N U E 输出结果结束因子表的形成(三角分解法) 因子表的形成(三角分解法) 消去法求非线性方程组的一种常用算法是对方程式的系数矩阵 A 进行三角分解, 在本次电力系统潮流计算中采用的三角分解是将非奇方阵 A 分解为单位下三角矩阵 L 和上三角矩阵 R 的乘积. A=LR,非奇方阵 A 被表示为矩阵 L 和 R 的乘积:这两个三角矩阵称为 A 的因子矩阵,两个因子矩阵的元素计算公式: 2.L ij =( a ij∑r ijj 1k =1l ik r kj )i = 2 , 3 , n j = 1 , 2 , i 115r ij = a ij∑i =1k =1l ik r kji = 1 , 2 , n j = i , i +1 , n将A=LR 代入线性方程组,便得LRX=B,这个方程又可以分解为以下两个方程: ①LF=B ②RX=F展开为1 L 21 L 31 L 41 L n1 1 L 32 L 42 Ln21 L 43 1 L n 3 1f 1 f 2 f 3 f=b b b b1 2 3nr11r12r13 r1n r 22 r 23 r 2n r nnx x x1 2=f 1 f 2 fn先由方程组①自上而下地依次算出 f1,f2,fn,其计算通式为fi = bi∑i1 j=1L ij fj( i = 1 , 2 ,n )这一步演算相当于消元过程中对原方程式右端常数向量所作的变换,只顺用到下三角因子矩阵.方程组②的求解属于回代过程,只顺用到上三角因子矩阵以及经过消元变换的右端常数向量,方程组可以自下而上地逐步算出待求量, 其计算通式为: n( fi xi =( i 1)rijj = i +1 ( i 1)∑rij( i 1)xj ) ( i = n , n -1 , 1 )三,节点电压的表示: 节点电压的表示:1. 极坐标表示法: 极坐标表示法:Vi = Vi ∠ δ i = Vi (sin δ i )节点功率方程表示为:16Pi = Vi ∑ V j (Gij cos δ ij + Bij sin δ ij )i =1①Q i = V i ∑ V j (G ij sin δ ij Bi j cos δ ij )j =1nδ ij = δ i δj(两节点电压的相位角)方程式①把节点功率表示为节点电压的幅值和相角的函数在有n 个节点的系统中,假定第 1 ~ m 号节点为 PQ 节点,第 m+1~n-1 号节点为平衡节点.Vn 和δn 是给定的.PV 节点的电压幅值Vm+1~Vn-1 也是给定的.因此,只剩下n-1 个节点的电压相角δ1…δn-1 和m 个节点的电压幅值V1…Vm 是未知的量. 对于每一个 PQ 节点或每一个 PV 节点都可以列写一个有功功率不平衡方程 : Pi = P P = Pis Vi ∑Vj (Gij cosδij + Bij sinδij ) = 0 ( i = 1, 2 , n -1) is ij =1n对于每一个 PQ 节点可以列写一个无功功率不平衡方程式:Qi = Qis Qi = Qis Vi ∑V j (Gij sinδ ij Bij cosδ ij ) = 0 ( i = 1, 2 , m )j =1n所以可以写出修正方程式P H N δ = -1 ② Q K L VD2 VP 1 P P = 2 Pn1δ1 δ δ = 2 δ n 1其中Q1 Q Q = 2 QmV1 V V = 2 VmV1 V 2 VD2 = V31718四,P-Q 分解法1.在交流高压电网中,输电线路的电抗要比电阻大得多,系统中母线有功功率的变化主要受电压相位的影响,无功功率的变化规则主要受母线电压幅值变化的影响,在修正方程式的系数矩阵中,偏导数的数值相当于偏导数P Q 和是相当小的,作为简化第一步,可将方程②中 N,k 略去不计,既认为它V δ1 ④ Q = LV D VP P 和V δ们的元素都等于零,这样,便可分解为 n-1 阶和 m 阶的两个方程: ③ P = H δ所谓P-Q 分解法,节点有功功率不平衡量又用于修正电压的相位.节点的无功功率不平衡量值用于修正电压幅值,方程③,④分别轮流迭代.2. H,L 元素都是节点电压幅值和相角差函数,其数值在迭代过程中是不断变化的,从而,最关键的一步是把系数矩阵 H,L 简化为常数矩阵. 方法 : 在一般情况下 , 在线路两端电压的相角差是不大的 ( 不超过0° ~ 20° ) 因此 , 以为 ,cos δ ij = 1 , Gij sin δij ≤ Bij ,此外,与系统各节点无功功率相适应的导纳 BLdi 必须小于该节点自导纳虚部,即BLDi =Qi ≤ Bij 或Qi ≤ Vi 2 Bij 2 Vi∴矩阵 H,L 可简化为⑤ H 得:= VD1 B'VD1⑥L = V D 2 B "V D 2将⑤⑥分别带入③④P = V D1 B ' V D1 δV D11 P = B ' V D1 δ1 V D2 Q = B" VQ = V D 2 B " VP1 V 1 P2 V 2 Pn 1 V n 1 =即: ⑴B11 B12 B21 B22 Bn1,1 Bn1,2B13 B1,n1 B2,n1 Bn1,n1V1 δ 1 V δ 2 2 V n 1 δ n 1⑵Q1 V1 Q 2 V 2 Q m Vm=kB11 B 21 Bm1B12 B13 B1m B22 B2m Bm2 BmmV1 V 2 Vm利用计算节点功率的不平衡量,用修正方程⑴⑵解出修正量Δδ及ΔV,并换下述条件:max{ P ( ) }< εiPmax Qi(k ) < ε Q19{}校验收敛.这就完成分解法的计算了. 3. P-Q 分解法计算潮流的程序框图开始输入原始数据形成矩阵B′及B〃形成B′,B〃因子表设PQ 节点电压初值,各节点电压相角初值置迭代次数K=0计算Pi/Vi(N-1)个Qi/Vi ( m )个迭代收敛了吗?利用B′因子表对右端项变换回代求解修正电压角计算支路功率计算支路功率损耗输出结果利用B〃对右端项变换结束回代求解修正电压模k=k+120PQ 分解法源程序#include "math.h" #include "stdio.h" #include "stdlib.h" main () { int a=1,k,i,j,d=1,m,n,ls,nl,kk; float z[100][5],pq[100][3],p,q,r,x,kb,b,g; float yg[100][100],yb[100][100],b1[100][100],b2[100][100],v[100],w[10 0]; float pp[100],qq[100],e[100],f[100],gg[100][2],tt[100][2],pw[100],qw[1 00],ww[100]; float t,t1,tp,tq,p1,p2,q1,q2,t2; printf("\n"); printf(" printf("\n"); printf(" printf("\n"); printf("\n"); printf(" printf("\n"); begin: printf("\n"); printf("请选择:1-建立电网;2-查看数据;3-修改数据;4-运行计算;5-退出程序:");scanf("%d",&a); 注:各参数用标么值表示\n"); 指导老师: 设计: 2002 年 12 月\n"); 电力系统潮流计算\n");if (a==1) { goto creat; } else if (a==2) { goto view; } else if (a==3) { goto modify; }else if (a==4) { goto run; } else { exit(0); } creat: printf("请输入系统的节点数 N:");scanf("%d",&n);printf("请输入系统的支路数 LS:");scanf("%d",&ls); 21printf("请输入系统的PQ 节点数M:");scanf("%d",&m); for(k=1;k<=ls;k++) { printf("请输入支路的%d 的数据I(接地支路为0):",k);scanf("%d",&i); printf("请输入支路的%d 的数据J:",k);scanf("%d",&j); printf("请输入支路的%d 的数据R:",k);scanf("%f",&r); printf("请输入支路的%d 的数据X:",k);scanf("%f",&x); printf("请输入支路的%d 的数据KB:",k);scanf("%f",&kb);z[k][1]=i;z[k][2]=j;z[k][3]=r;z[k][4]=x;z[k][5]=kb; } for(k=1;k<=m;k++) { pq[k][1]=k; printf("请输入 PQ 节点%d 的注入有功 P:",k);scanf("%f",&p); printf("请输入 PQ 节点%d 的注入无功Q:",k);scanf("%f",&q); pq[k][2]=p;pq[k][3]=q; } for(k=m+1;k<=n-1;k++) { pq[k][1]=k; printf("请输入PV 节点%d 的注入有功P:",k);scanf("%f",&p); printf("请输入PV 节点%d 的电压模:",k);scanf("%f",&q); pq[k][2]=p;pq[k][3]=q; } pq[k][1]=n; printf("请输入平衡节点%d 的电压模:",n);scanf("%f",&p); printf("请输入平衡节点%d 的电压角:",n);scanf("%f",&q); pq[n][2]=p;pq[n][3]=q; goto begin; view:printf("\n");printf("N=%d\tLS=%d\tM=%d",n,ls,m);printf("\ n"); printf("支路数据");printf("\n"); printf("\t 节点I\t 节点J\ for(i=1;i<=ls;i++) { printf("支路%d",i); for(j=1;j<=5;j++) { if (j<=2) { printf("\t } else { printf("%14.6f",z[i][j]); } 22 %1.0f",z[i][j]); 电阻\t 电抗\t 变比或电纳");printf("\n");} printf("\n"); } printf("\tPQ 节点\t for(i=1;i<=m;i++) { for(j=1;j<=3;j++) { if (j<=1) { printf("\t %1.0f",pq[i][j]); } else { printf("\t%14.6f",pq[i][j]);} } printf("\n"); } printf("\tPV 节点\t for(i=m+1;i<=n-1;i++) { for(j=1;j<=3;j++) { if (j<=1) { printf("\t %1.0f",pq[i][j]); } else { printf("\t%14.6f",pq[i][j]); } } printf("\n"); } printf("\n"); printf("\t 平衡节点\t 电压模\t 电压角");printf("\n"); 注入有功\t 电压模");printf("\n"); 注入有功\t 注入无功");printf("\n");for(j=1;j<=3;j++) { if (j<=1) { printf("\t %1.0f",pq[n][j]); } 23 else { printf("\t%14.6f",pq[n][j]); } } printf("\n"); goto begin;modify: printf("1-修改支路数据;2-修改节点注入功率;3-返回主菜单:");scanf("%d",&d); if (d==1) { goto m1; } else if (d==2) { goto m2; } else if (d==3) { goto begin; } m1: printf("请输入要修改的支路号:");scanf("%d",&k); printf("请输入支路的%d 的新数据I:",k);scanf("%d",&i); printf("请输入支路的%d 的新数据J:",k);scanf("%d",&j); printf("请输入支路的%d 的新数据R:",k);scanf("%f",&r); printf("请输入支路的%d 的新数据X:",k);scanf("%f",&x); printf("请输入支路的%d 的新数据KB:",k);scanf("%f",&kb);z[k][1]=i;z[k][2]=j;z[k][3]=r;z[k][4]=x;z[k][5]=kb; goto modify; m2: k=0;printf("请输入需修改的节点号:");scanf("%d",&k);pq[k][1]=k; printf("请重新输入节点的注入有功或电压参数:");scanf("%f",&pq[k][2]); printf("请重新输入节点的注入无功或电压参数:");scanf("%f",&pq[k][3]); goto modify; run : for(i=1;i<=n;i++) { for(j=1;j<=n;j++) { yb[i][j]=0; } } /*形成 B1,不计线路电容和变压器非标准变比*/ for(k=1;k<=ls;k++) { 24 i=z[k][1];j=z[k][2];r=z[k][3];x=z[k][4]; b=-x/(r*r+x*x); if(i==0) { goto p0; } yb[i][i]=yb[i][i]+b;yb[i][j]=yb[i][j]-b;yb[j][i]=yb[i][j]; p0:yb[j][j]=yb[j][j]+b; } for(i=1;iif(kb>0) { goto p2; } yb[i][i]=yb[i][i]-kb; yb[j][j]=yb[j][j]-kb; p=1;q=1;goto p3; p1: p=1;goto p4;p2:p=kb*kb;q=kb; p3:yg[i][i]=yg[i][i]+g;yb[i][i]=yb[i][i]+b; yg[i][j]=yg[i][j]-g/q;yb[i][j]=yb[i][j]-b/q; 25yg[j][i]=yg[i][j];yb[j][i]=yb[i][j];p4:yg[j][j]=yg[j][j]+g/p;yb[j][j]=yb[j][j]+b/p; }/*形成b2*/ for(i=1;i<=m;i++) { for(j=1;j<=m;j++) { b2[i][j]=yb[i][j]; } } printf ("矩阵B:\n"); for(i=1;i<=n;i++) { for(j=1;j<=n;j++) { printf("%14.7f",yb[i][j]); } printf("\n"); } printf ("矩阵G:\n"); for(i=1;i<=n;i++) { for(j=1;j<=n;j++) { printf("%14.7f",yg[i][j]); } printf("\n"); } /*形成b1 因子表*/for(i=2;i<=n-1;i++) { for(k=1;k<=i-1;k++) { b1[i][k]=-b1[i][k]/b1[k][k]; for (j=k+1;j<=n-1;j++) { b1[i][j]=b1[i][j]+b1[i][k]*b1[k][j]; } } } printf("B1 因子表:\n"); for(i=1;i<=n-1;i++) { 26for(j=1;j<=n-1;j++) { printf("%14.7f",b1[i][j]); } printf("\n"); } /*形成b2 因子表:*/ for(i=2;i<=m;i++) { for(k=1;k<=i-1;k++) { b2[i][k]=-b2[i][k]/b2[k][k]; for (j=k+1;j<=m;j++) { b2[i][j]=b2[i][j]+b2[i][k]*b2[k][j]; } } } printf("B2 因子表:\n"); for(i=1;i<=m;i++) { for(j=1;j<=m;j++) { printf("%14.7f",b2[i][j]); } printf("\n"); }printf("\n"); /*给定电压初值*/ for(i=1;i<=m;i++) { v[i]=1; w[i]=0; } for(i=m+1;i<=n-1;i++) { v[i]=pq[i][3]; w[i]=0; } v[n]=pq[n][2]; w[n]=pq[n][3]; kk=0; /*计算 n-1 个节点不平衡有功并除其电压*/ a1:for(i=1;i<=n-1;i++) 27{ t=0; for(j=1;j<=n;j++) { if (yb[i][j]!=0) t=t+v[j]*(yg[i][j]*cos(w[i]-w[j])+yb[i][j]*sin(w[i]-w[j])); } pp[i]=pq[i][2]/v[i]-t; } /*计算m 个节点不平衡无功并除其电压*/ for(i=1;i<=m;i++) { t=0; for(j=1;j<=n;j++) { if (yb[i][j]!=0) t=t+v[j]*(yg[i][j]*sin(w[i]-w[j])-yb[i][j]*cos(w[i]-w[j])); } qq[i]=pq[i][3]/v[i]-t; } for(i=1;i<=n-1;i++) { if (fabs(pp[i])>0.00001) { goto a4 ; } } for(i=1;i<=m;i++) { if (fabs(qq[i])>0.00001) { goto a2; } } goto a3; /*利用 B1 因子表对右端项变换*/a4:for(i=1;i<=n-2;i++) { t=0; for(j=1;j<=i;j++) { t=t+b1[i+1][j]*pp[j]; } 28pp[i+1]=pp[i+1]+t; } nl=n-1; /* 回代求解*/ pp[nl]=pp[nl]/b1[nl][nl]; for(k=1;k<=nl-1;k++) { t=0; for(j=nl-k+1;j<=nl;j++) { t=t+b1[nl-k][j]*pp[j]; } pp[nl-k]=(pp[nl-k]-t)/b1[nl-k][nl-k]; } /*修正电压角*/for(i=1;i<=nl;i++) { w[i]=w[i]-pp[i]; } /* 利用 b2 因子表对右端项变换*/ a2:for(i=1;i<=m-1;i++) { t=0; for(j=1;j<=i;j++) { t=t+b2[i+1][j]*qq[j]; } qq[i+1]=qq[i+1]+t; } qq[m]=qq[m]/b2[m][m]; /*回代求解*/ for(k=1;k<=m-1;k++) { t=0; for(j=n-k+1;j<=m;j++) { t=t+qq[j]*b2[m-k][j]; } qq[m-k]=(qq[m-k]-t)/b2[m-k][m-k]; } /*修正电压模*/ for(i=1;i<=m;i++) { v[i]=v[i]-qq[i]; 29} kk=kk++; goto a1; a3:for(i=1;i<=n;i++) { e[i]=v[i]*cos(w[i]); f[i]=v[i]*sin(w[i]); ww[i]=w[i]*180/3.1415926; } /* 计算支路功率*/ for(k=1;k<=ls;k++) { i=z[k][1];j=z[k][2];kb=z[k][5]; t1=-yg[i][j]*(e[i]-e[j])+yb[i][j]*(f[i]-f[j]); t2=-yb[i][j]*(e[i]-e[j])-yg[i][j]*(f[i]-f[j]); p1=e[i]*t1+f[i]*t2;/*IJ 节点间有功的部分Vi(Ui-Uj)Yij*/ q1=f[i]*t1-e[i]*t2; p2=e[j]*(-t1)+f[j]*(-t2); q2=f[j]*(-t1)-e[j]*(-t2); if (kb>0) { gg[k][1]=p1+(kb-1)*v[i]*v[i]*(-yg[i][j]); tt[k][1]=q1-(kb-1)*v[i]*v[i]*(-yb[i][j]); gg[k][2]=p2+(1-kb)*v[j]*v[j]*(-yg[i][j])/kb; tt[k][2]=q2-(1-kb)*v[j]*v[j]*(-yg[i][j])/kb; } else { gg[k][1]=p1;gg[k][2]=p2;/*有功*/ tt[k][1]=q1+kb*v[i]*v[i];/*无功*/ tt[k][2]=q2+kb*v[j]*v[j]; } } /*计算支路功率损耗*/ for(k=1;k<=ls;k++) { pw[k]=gg[k][1]+gg[k][2]; qw[k]=tt[k][1]+tt[k][2]; } tp=0;tq=0; for(k=1;k<=ls;k++) { tp=tp+pw[k]; tq=tq+qw[k]; } 30printf("迭代%d 次 for(i=1;i<=n;i++) {电压实部 e电压虚部 f电压模 V电压角(度)\n",kk);printf("节点%6d%14.7f%14.7f%14.7f%14.7f\n",i,e[i],f[i],v[i],ww[i]); } printf("\n"); printf("支路功率: for(k=1;k<=ls;k++) { i=z[k][1];j=z[k][2]; printf ("支路%d--%d%16.7f%18.7f\n",i,j,gg[k][1],tt[k][1]); printf ("支路%d--%d%16.7f%18.7f\n",j,i,gg[k][2],tt[k][2]); } printf("支路损耗: for(k=1;k<=ls;k++) { i=z[k][1];j=z[k][2]; printf ("支路%d- -%d%16.7f%18.7f\n",i,j,pw[k],qw[k]); } printf("总网耗: 有功无功 \n"); 有功无功 \n"); 有功无功 \n");printf("%24.7f%18.7f",tp,tq);goto begin; }31潮流结果N=11 支路数据节点 I 支路 1 支路 2 支路 3 支路 4 支路 5 支路 6 支路 7 支路 8 支路 9 支路 10 支路 11 PQ 节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 PV 节点 10 平衡节点 11 迭代 70 次节点节点节点节点节点节点节点节点节点节点节点 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 3 10 5 1 2 4 9 8 7 6 节点J 3 10 5 6 2 4 9 8 7 6 11 注入有功2.300000 0.800000 -2.600000 -0.520000 -0.310000 -0.100000 0.000000 -0.100000 -0.080000 注入有功-1.200000 电压模 1.000000 电压实部 e 0.9237759 0.9488174 0.8360336 0.8487910 0.8877793 0.9384107 0.9355513 0.9219855 0.8889114 0.8289240 1.0000000 电阻0.005670 0.001476 0.030200 0.002951 0.005670 0.0900000.117500 0.071400 0.002950 0.005500 0.020400 注入无功1.600000 0.500000 -1.600000 -0.250000 -0.150000 -0.050000 0.000000 -0.050000 -0.040000 电压模 0.980000 电压角 0.000000 电压虚部 f -0.4876733 -0.3881796 -0.5161403 -0.3726883 -0.3559593 -0.2030698 -0.2167076 -0.2689691 -0.3064902 -0.5227667 0.0000000 电压模 V 1.0445991 1.0251526 0.9825238 0.9270074 0.9564826 0.9601312 0.9603220 0.9604174 0.9402657 0.9800000 1.0000000 电压角(度) -27.8301563 -22.2504234 -31.6898518 -23.7053814 -21.8485508 -12.2103977 -13.0417757 -16.2634487 -19.0238228 -32.2378693 0.000000032LS=11M=9 电抗0.028100 0.055450 0.150100 0.110900 0.2079000.209100 0.225500 0.108200 0.110900 0.027400 0.101300 变比或电纳 -0.115800 1.000000 -0.009650 1.000000 0.957000 -0.012900 -0.013400 -0.024900 1.000000 -0.112700 -0.207450支路功率: 支路 1--3 支路 3--1 支路 3--10 支路 10--3 支路 10--5 支路 5--10 支路 5--6 支路 6--5 支路 1--2 支路 2--1 支路 2--4 支路 4--2 支路 4--9 支路 9--4 支路 9--8 支路 8--9 支路 8--7 支路 7--8 支路 7--6 支路 6--7 支路 6--11 支路 11--6 按数字键继续:6 支路损耗: 支路 1--3 支路 3--10 支路 10--5 支路 5--6 支路 1--2 支路 2--4 支路 4--9 支路 9--8 支路 8--7 支路 7--6 支路 6--11 总网耗: 有功 2.8258905 -2.7671793 0.1671779 -0.1671326 -1.0328668 1.0731754 -1.3831753 1.3893946 -0.5258907 0.5273736 0.2726279 -0.2548351 -0.2651657 0.2760546 -0.3560605 0.3666896 -0.4666838 0.4673826 -0.4673821 0.4687495 -1.9581443 2.0441751 有功0.0587113 0.0000453 0.0403086 0.0062194 0.0014828 0.0177928 0.0108889 0.0106291 0.0006988 0.0013674 0.0860308 有功 0.2341752无功 1.6938839 -1.6410635 0.0410633 -0.0393611 0.4544721 -0.2722264 0.1222242 0.1115033 -0.0938867 -0.0953711 0.3517403 -0.3350443 0.0850454 -0.0875100 0.0475108 -0.0763853 0.0263839 -0.0001150 0.0001131 -0.2011280 0.0396349 -0.0111210 无功0.0528204 0.0017022 0.1822457 0.2337275 -0.1892578 0.0166960 -0.0024647 -0.0288745 0.0262690 -0.2010148 0.0285139 无功 0.120362833短路电流的计算短路是电力系统的严重故障.所谓短路,是指一切不正常的相与相之间或相与地之间发生通路的情况. 产生短路的原因有以下几个方面: 1,元件损坏2,气象条件恶化 3,人为事故 4,其它在三相系统中可能发生的短路有:1,三相短路 f(3) 2,两相短路 f(2) 3,两相接地短路 f(1,1). , , , 三相短路也称为对称短路,系统各相与正常运行时一样仍处于对称状态.其它类型的短路都是不对称的路. 电力系统的运行经验表明,在各种类型的短路中,单相短路占大多数,两相短路较少,三相短路机会最少.从短路计算方法来看,一切不对称短路的计算在采用对称分量法后,都归结为对称短路的计算. 短路计算的目的 1. 选择有足够机械稳定度和热稳定度的电气设备 2. 为了合理的配置各种继电保护和自动装置并正确整定其参数,必须对电力网中发生的各种短路进行计算和分析.在这些计算中不但要知道故障支路中的电流值,还必须知道在网络中的分布情况.有时还要知道系统中某些节点的电压值. 3. 在设计和选择发电厂和电力系统电气主接线时,为了比较各种不同方案的接线图,确定是否需要采取限制短路电流的措施,都要进行必要的短路电流计算. 4. 进行电力系统暂态稳定计算,研究短路对用户工作的影响等,也包含有一部分短路计算. 在实际工作中,根据一定的任务进行短路计算时必须首先确定计算条件.所谓计算条件是指短路发生时系统的运行方式,短路的类型和发生地点,以及短路发生后所采取的措施.短路计算的基本假设在短路的实际计算中,为了简化计算工作,常采取以下一些简化假设: 1. 短路过程中各发电机之间不发生摇摆,并认为所有发电机的电势都同相位.对于短路点而言,计算所得的电流数值稍稍偏大. 负荷只作近似估计,或当作恒定电压,或当作某种临时附加电源,视具体情况而定. 不计磁路饱和.系统各元件的参数都是恒定的,可以应用叠加原理. 对称三相系统.除不对称故障处出现局部的不对称以外,实际的电力系统通常都可当做是对称的. 忽略高压输电线的电阻和电容,忽略变压器的电阻和励磁电流(三相三柱式变压器的零序等值电路除外),这就是说,发电,输电, 变电和用电的元件均用纯电抗表示,加上所有发电机电势都同相位的条件,这就避免了复数运算.2. 3. 4.5.346.金属性短路.短路处相与相的接触往往经过一定的电阻(过渡电阻).即认为此电阻为零.简介高斯消去法——按列消元按行回代的算法——按列消元按行回代的算法高斯消去法是直接求解线性方程的有效方法,它的特点是演算迅速,又没有收敛性问题.因此,高斯消去法在电力系统计算中得到普遍的应用.设有 n 阶线性方程组:a11 x1 + a12 x2 + L + a1n x n = b1a 21 x1 + a 22 x2 + L + a 2 n x n = b2 L a n1 x1 + a n 2 x2 + L + a nn x n = bn求解的具体步骤如下: ⑴若a11 ≠ 0 ,从Ⅰ的第①式解为①②x1 =代入②至 n 式以消去 x1,得到:[b1 (a12 x2 + + a1n xn )]a11a11 x1 + a12 x 2 + + a1n x n = b1(1)(1 (1 ( a 22) x 2 + a nn) xn = bn1)式中( aij1) = aijai1 aij a11 ai1 b1 a11i = 2,3, nbi(1) = bi(1 ⑵若a 22) ≠ 0 ,从Ⅱ的②式可解出j = i, i + 1, n( (1 ( x 2 = b21) a 23) x3 + + a 21n) x n[()] a ( )1 22代入第③式至第 n 式以消去 x 2 ,便得a11 x1 + a12 x 2 + a13 x3 + + a1n x n = b1(1 (1 ( ( a 22) x 2 + a 23) x3 + + a 21n) x n = b21)(2 ( ( a33 ) x3 + + a32 ) xn = b32 ) nⅢ35( (2 ( a n2 ) x3 + + a nn) x n = bn2 ) 3式中aij = aijbi(2 ) = bi(1)(2 )(1)( ai(1) a 21j) 2 (1 a 22)i = 3,4, , n( ai(1)b21) 2 (1 a 22)j = i, i + 1, n依次类推,经过 n-1次消元,最后得到的方程为a11 x1 + a12 x 2 + + a1i xi + + a1n x n = b1 (1 ( ( ( a 22) x 2 + a 21i) xi + + a 21n) xn = b21) ( ( a iii 1) xi + + a ini 1) x n = bi(i 1)(n ( a nn1) x n = bnn 1)式中aij(i 1)= aij ∑k =1i 1( ( aikk 1) a kjk 1) (k a kk 1)(i = 1,2, n; j = i, i + 1, n + 1)消元的结果是把原方程组Ⅰ演化成系数矩阵呈上三角的方程组Ⅳ,这两个方程组有同解,利用方程组Ⅳ可以自下而上逐个算出待求变量x n , x n 1 , x1 其计算通式为n (i 1) ( bi ∑ aiji 1) x j j = i +1 xi = (i 1) aii(i = n, n 1,1)以上演算过程为按列消元按行回代的过程.对称短路计算一,基本原理设正常运行的电力系统,在某点D 处发生三相对称短路,如图(a)所示.应用叠加原理,即将故障后的网络状态看成两种状态的叠加:一种是故障前的网络状态,即是正常运行方式的计算结果,如图(b)所示;另一种网络状态是发电机电势均为零而仅在短路点施加一个电势,并使这个电势值恰好等于故障前节点的电压,方向相反,如图(c)所示. 这样,两种网络状态的迭加,恰好等于系统故障的网络状态.按后一种网络状态计算所得的电流即是短路电流中故障分量,与正常运行状态的计算结果相迭加,即可得到总的短路电流. 对于短路电流故障分量的计算可用下述方法进行:′ 对于图(c)所示的故障网络,由于只有在节点D 处有唯一的节点注入电流I d′ ,根据网络方程:36ZI = U(1)(0)′ 当已知故障点 D 在发生短路前瞬间的电压 U d 时,根据节点 D 的自阻抗 Z dd ,就可求出故障点电流I d′U (0) ′ I d′ = d Z dd(2)因为取注入节点的电流为电流的正方向,所以在(2)式中取负值. 再将(2)式求得的短路电流作为唯一的非零注入电流代入(1)式,就可得到由短路电流在各节点所产生的电压。
潮流计算及电压分接头选择
潮流计算根据最终确定的网架方案，分别计算最大负荷和最小负荷下全网的潮流分布、网络功率损耗及节点电压值。
最大负荷时：对于变电站节点1113723.680.07560.3464 1.91(37.075622.8364)T B S S S j Q j j j j MV A ''=+∆+∆=+++-=+∙线路中的功率损耗：22237.075622.8364(2.625 5.0375)(0.41130.7894)110L S j j MV A +∆=+=+∙ 1137.075622.83640.41130.7894(37.486923.6258)L S S S j j j MV A '''=+∆=+++=+∙由母线输出的功率1137.486923.6258 1.91(37.486921.7158)M B S S j Q j j j MV A '=+∆=+-=+∙ 线路中电压降落的纵、横分量分别为：37.4869 2.62523.6258 5.0375 1.89115L V kV ⨯+⨯∆== 37.4869 5.037523.6258 2.625 1.10115L V kV δ⨯-⨯== 变电站1高压侧电压为221(115 1.89) 1.10113.12V kV =-+=变压器中电压降落的纵横分量分别为37.07560.8124.746420.15 4.67113.12T V kV ⨯+⨯∆== 37.075620.1524.74640.81 6.42113.12L V kV δ⨯-⨯== 归算到高压侧的电压221(113.12 4.67) 6.42108.64V kV '=-+=变电站低压侧电压110108.649.876110V kV ''=⨯= 对于变电站节点2224027.60.08080.4 1.91(40.080826.09)T B S S S j Q j j j j MV A ''=+∆+∆=+++-=+∙线路中的功率损耗：222240.080826.09(2.625 5.0375)(0.49610.9521)110L S j j MV A +∆=+=+∙ 22240.080826.090.49610.9521(40.576927.042)L S S S j j j MV A '''=+∆=+++=+∙由母线输出的功率2240.576927.042 1.91(40.576925.132)M B S S j Q j j j MV A '=+∆=+-=+∙ 线路中电压降落的纵、横分量分别为：40.5769 2.62527.042 5.0375 2.11115L V kV ⨯+⨯∆== 40.5769 5.037527.042 2.625 1.16115L V kV δ⨯-⨯== 变电站2高压侧电压为222(115 2.11) 1.16112.90V kV =-+=变压器中电压降落的纵横分量分别为40.08080.592815.9 4.15112.90T V kV ⨯+⨯∆== 40.080815.9280.59 5.50112.90L V kV δ⨯-⨯== 归算到高压侧的电压222(112.9 4.15) 5.50108.89V kV '=-+=变电站低压侧电压110108.899.899110V kV ''=⨯= 对于变电站节点33333423.460.07560.3464 2.29(34.075621.5164)T B S S S j Q j j j j MV A ''=+∆+∆=+++-=+∙线路中的功率损耗：223234.075621.5164(3.15 6.045)(0.42210.8100)110L S j j MV A +∆=+=+∙ 33334.075621.51640.42210.8100(34.497722.3264)L S S S j j j MV A '''=+∆=+++=+∙由母线输出的功率3334.497722.3264 2.29(34.497720.0364)M B S S j Q j j j MV A '=+∆=+-=+∙ 线路中电压降落的纵、横分量分别为：34.4977 3.1522.3264 6.045 2.12115L V kV ⨯+⨯∆== 34.4977 6.04522.6258 3.15 1.19115L V kV δ⨯-⨯== 变电站3高压侧电压为223(115 2.12) 1.19112.89V kV =-+=变压器中电压降落的纵横分量分别为34.07560.8123.806420.15 4.49112.89T V kV ⨯+⨯∆== 34.075620.1523.80640.81 5.91112.89L V kV δ⨯-⨯== 归算到高压侧的电压 223(112.89 4.49) 5.91108.56V kV '=-+=变电站低压侧电压36108.56 5.92110V kV ''=⨯= 对于变电站节点44442617.420.05680.2750 2.79(26.056814.905)T B S S S j Q j j j j MV A ''=+∆+∆=+++-=+∙线路中的功率损耗：224226.056814.905(6.277.904)(0.46400.5849)110L S j j MV A +∆=+=+∙ 44426.056814.9050.46400.5849(26.520815.4899)L S S S j j j MV A '''=+∆=+++=+∙由母线输出的功率4426.520815.4899 2.79(26.520812.6999)M B S S j Q j j j MV A '=+∆=+-=+∙ 线路中电压降落的纵、横分量分别为：26.5208 6.2715.48997.904 2.51115L V kV ⨯+⨯∆== 26.52087.90415.4899 6.270.98115L V kV δ⨯-⨯== 变电站4高压侧电压为224(115 2.51)0.98112.49V kV =-+=变压器中电压降落的纵横分量分别为26.0568 1.0717.69525.4 4.24112.49T V kV ⨯+⨯∆== 26.056825.417.695 1.07 5.71112.49L V kV δ⨯-⨯== 归算到高压侧的电压224(112.49 4.24) 5.71108.4V kV '=-+=变电站低压侧电压410108.49.85110V kV ''=⨯= 变压器分接头的选择电力系统中的设备大多运行在额定电压的水平，但系统中的负荷在无时无刻的变化着，因此设备的实际电压也随着变化，如果电压上升得太多则会超过设备的绝缘水平，最终导致设备的损坏，而电压下降得太低往往设备不能运行在效率最高的水平，甚至导致电压崩溃的现象出现。
110KV电力网潮流及调压计算
电气系统综合设计论文课题：110KV电力网潮流及调压计算院系：机电工程学院专业：电气工程及自动化姓名：庞文昌学号：0400120421指导老师：高鹏2008年1月目录摘要关键字——————————————————————1设计条件————————————————————————2设计内容及要求—————————————————————3参数计算————————————————————————4设计心得体会——————————————————————13 参考文献————————————————————————13摘要：电力系统潮流计算是电力系统设计及运行时必不可少的基本计算，计算的目的主要有：1在规划设计中，用于选择接线方式，电气设备以及导线截面。
2在运行时，用于确定运行方式，制定检修计划，确定调整电压的措施。
关键字：潮流计算等值参数节点电压电能损耗恒调压逆调压分接头等值网络图8. 110KV电力网潮流及调压计算一. 已知条件:(一).系统接线图: (附后)(二).元件参数:1. 发电厂:发电厂A高压母线: Vmax=118KV, Vmin=115KV发电厂B中的发电机: Pe=25MW, COSΦ=0.8, Ve=6.3KV厂用负荷为: 2.5+j1.875MV A (最大负荷:发电厂满载运行) 和1.8+j1.2MV A (最小负荷:负荷率为60%,COSΦ不变)2. 变压器:B1: Se=31.5MV A, Ve=121/6.3KV, ⊿Po=86KW, ⊿Pd=200KW, Vd%=10.5, Io%=2.7B3.B4: Se=31.5MV A, Ve=110/11KV, ⊿Po=86KW, ⊿Pd=200KW, Vd%=10.5, Io%=3.5B2: Se=15MVA, Ve=110/6.6KV, ⊿Po=50KW, ⊿Pd=133KW, Vd%=10.5, Io%=3.53. 输电线路的参数:Ve=110KV, 均采用LGJ—150导线架设, Djj=5m二. 设计内容及要求:1. 计算发电厂B和变电所以及输电线路的等值参数.2. 计算网络的初步潮流分布.3. 计算网络的最终潮流分布,并检查是否有线路过载现象(按导线发热条件确定).4. 计算发电厂B的高压母线电压.5. 计算变电所a. b的高压母线电压.6. 作出等值网络图,并标注网络的参数和最终潮流分布以及各节点电压.7. 选择变压器的分接头:1) 变电所a要求恒调压;2) 变电所b要求逆调压;3) 发电厂B的发电机电压保持在6—6.5KV内.8. 计算系统的全年电能损耗,设负荷的Tmax=6000h,计算出输电效率.课程设计要求附：课程设计论文结构与写法课程设计说明书应有目录、摘要、序言、主干内容（按章节编写）、主要结论和参考书，附录应包括系统方框图和原理图。
调节变压器分接头计算及措施
目录一．序言········································二．课程设计任务及要求······························1.设计要求···········································2.设计任务···········································三．调压理论分析····································1.电力系统的电压管理····························①中枢点电压管理····································②电压调整的基本原理································2.电力系统的几种调压方式························①改变发电机机端电压调压·····························②改变变压器变比调压·································③改变网络中无功功率分布调压··························三．计算分析············································1.等值电路··········································2.潮流计算··········································3.B开机分接头计算··································4.B关机电压损耗计算·······························五. 调压措施的具体分析及展望·························1. 电网电压偏差大的原因···························2. 调压措施分析·····································3. 各种调压方式的比较·····························六. 实验小结··········································一．序言课程设计是在我们学完了大学全部基础课、选修课以及大部专业课之后进行的。
潮流概述及功率损耗和电压计算-PPT文档资料
R+jX
j B/2
-jQB/2 RT+jXT
j B/2
-jQB/2
P Q 0 j 0
串联阻抗上的功耗：与流通电流及阻抗有关 并联导纳上的功耗：与节点电压及导纳有关
~ 2 S 3 IZ Z
* ~ 2 S Y U Y
• 据统计，电力系统有功功率损耗最多可达 到总发电量的20%—30%，这大大增加了 发电和输配电设备的容量，造成了动力资 源的浪费、电能成本的提高，进而影响整 个国民经济。
流入电力线路阻抗支路首端的功率为
~~ ~ S S S ( P jQ ) ( P j Q ) 1 2 Z 2 2 Z Z ( P P ) j ( Q Q ) 2 Z 2 Z
则电力线路始端的功率为
~ ~ S S ( j Q ) P j ( Q Q ) P j Q 1 1 B 1 1 1 B 1 1 1
第二章 简单电力系统的潮流分析(Power flow calculation of power system)
2.1概 述
一、什么是潮流分布： 电力系统的潮流分布是描述系统正常运行状态的技术术语，它表明 电力系统在某一确定的运行方式和接线方式下，系统从电源到负荷各 处的电压、电流的大小和方向以及功率的分布情况。 是电力系统的稳态计算. * 由于系统中负荷、接线方式及电源运行状态在变化，通过各元件的潮 流也在不断变化
2. 电压损耗:电路两点电压的代数差,.——标量
用百分数表示
U U 1 2 U % 100 % U n
电压损耗百分数的大小直接反映了首末端电压偏差的大小。规程规定，电 力网正常运行时的最大电压损耗一般不应超过10%。
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潮流计算根据最终确定的网架方案，分别计算最大负荷和最小负荷下全网的潮流分布、网络功率损耗及节点电压值。
最大负荷时：对于变电站节点1113723.680.07560.3464 1.91(37.075622.8364)T B S S S j Q j j j j MV A ''=+∆+∆=+++-=+∙线路中的功率损耗：22237.075622.8364(2.625 5.0375)(0.41130.7894)110L S j j MV A +∆=+=+∙ 1137.075622.83640.41130.7894(37.486923.6258)L S S S j j j MV A '''=+∆=+++=+∙由母线输出的功率1137.486923.6258 1.91(37.486921.7158)M B S S j Q j j j MV A '=+∆=+-=+∙ 线路中电压降落的纵、横分量分别为：37.4869 2.62523.6258 5.0375 1.89115L V kV ⨯+⨯∆== 37.4869 5.037523.6258 2.625 1.10115L V kV δ⨯-⨯== 变电站1高压侧电压为221(115 1.89) 1.10113.12V kV =-+=变压器中电压降落的纵横分量分别为37.07560.8124.746420.15 4.67113.12T V kV ⨯+⨯∆== 37.075620.1524.74640.81 6.42113.12L V kV δ⨯-⨯== 归算到高压侧的电压221(113.12 4.67) 6.42108.64V kV '=-+=变电站低压侧电压110108.649.876110V kV ''=⨯= 对于变电站节点2224027.60.08080.4 1.91(40.080826.09)T B S S S j Q j j j j MV A ''=+∆+∆=+++-=+∙线路中的功率损耗：222240.080826.09(2.625 5.0375)(0.49610.9521)110L S j j MV A +∆=+=+∙ 22240.080826.090.49610.9521(40.576927.042)L S S S j j j MV A '''=+∆=+++=+∙由母线输出的功率2240.576927.042 1.91(40.576925.132)M B S S j Q j j j MV A '=+∆=+-=+∙ 线路中电压降落的纵、横分量分别为：40.5769 2.62527.042 5.0375 2.11115L V kV ⨯+⨯∆== 40.5769 5.037527.042 2.625 1.16115L V kV δ⨯-⨯== 变电站2高压侧电压为222(115 2.11) 1.16112.90V kV =-+=变压器中电压降落的纵横分量分别为40.08080.592815.9 4.15112.90T V kV ⨯+⨯∆== 40.080815.9280.59 5.50112.90L V kV δ⨯-⨯== 归算到高压侧的电压222(112.9 4.15) 5.50108.89V kV '=-+=变电站低压侧电压110108.899.899110V kV ''=⨯= 对于变电站节点33333423.460.07560.3464 2.29(34.075621.5164)T B S S S j Q j j j j MV A ''=+∆+∆=+++-=+∙线路中的功率损耗：223234.075621.5164(3.15 6.045)(0.42210.8100)110L S j j MV A +∆=+=+∙ 33334.075621.51640.42210.8100(34.497722.3264)L S S S j j j MV A '''=+∆=+++=+∙由母线输出的功率3334.497722.3264 2.29(34.497720.0364)M B S S j Q j j j MV A '=+∆=+-=+∙ 线路中电压降落的纵、横分量分别为：34.4977 3.1522.3264 6.045 2.12115L V kV ⨯+⨯∆== 34.4977 6.04522.6258 3.15 1.19115L V kV δ⨯-⨯== 变电站3高压侧电压为223(115 2.12) 1.19112.89V kV =-+=变压器中电压降落的纵横分量分别为34.07560.8123.806420.15 4.49112.89T V kV ⨯+⨯∆== 34.075620.1523.80640.81 5.91112.89L V kV δ⨯-⨯== 归算到高压侧的电压 223(112.89 4.49) 5.91108.56V kV '=-+=变电站低压侧电压36108.56 5.92110V kV ''=⨯= 对于变电站节点44442617.420.05680.2750 2.79(26.056814.905)T B S S S j Q j j j j MV A ''=+∆+∆=+++-=+∙线路中的功率损耗：224226.056814.905(6.277.904)(0.46400.5849)110L S j j MV A +∆=+=+∙ 44426.056814.9050.46400.5849(26.520815.4899)L S S S j j j MV A '''=+∆=+++=+∙由母线输出的功率4426.520815.4899 2.79(26.520812.6999)M B S S j Q j j j MV A '=+∆=+-=+∙ 线路中电压降落的纵、横分量分别为：26.5208 6.2715.48997.904 2.51115L V kV ⨯+⨯∆== 26.52087.90415.4899 6.270.98115L V kV δ⨯-⨯== 变电站4高压侧电压为224(115 2.51)0.98112.49V kV =-+=变压器中电压降落的纵横分量分别为26.0568 1.0717.69525.4 4.24112.49T V kV ⨯+⨯∆== 26.056825.417.695 1.07 5.71112.49L V kV δ⨯-⨯== 归算到高压侧的电压224(112.49 4.24) 5.71108.4V kV '=-+=变电站低压侧电压410108.49.85110V kV ''=⨯= 变压器分接头的选择电力系统中的设备大多运行在额定电压的水平，但系统中的负荷在无时无刻的变化着，因此设备的实际电压也随着变化，如果电压上升得太多则会超过设备的绝缘水平，最终导致设备的损坏，而电压下降得太低往往设备不能运行在效率最高的水平，甚至导致电压崩溃的现象出现。
因此我们要采取一系列的调压措施，保证各节点的电压在允许的范围内波动。
中枢点的调压方式有三种，分别为：顺调压，逆调压和常调压。
1、 1、变电站1的变压器分节头选择（逆调压）因为该变电站采用逆调压的方式，故该变电站低压侧的电压要求在最大负荷时保持中枢点电压不超过5%，在最小负荷时保持为额定电压。
先算最大负荷及最小负荷时变压器的电压损耗max 37.07560.8124.746420.15 4.67113.12T V kV ⨯+⨯∆== min 19.07560.8114.106420.15 2.63114.02T V kV ⨯+⨯∆== 因为是逆调压，最大负荷和最小负荷时低压侧的电压分别为2max 10.5V kV = 2min 10V kV = 又高压侧电压分别为1max 108.64V kV = 1min 111.44V kV =1max 10(108.64 4.67)99.01910.5t V kV =-⨯= 1min 10(111.44 2.63)108.8110t V kV =-⨯= 选最接近的分接头，最大负荷时1100.375t V kV =。
最小负荷时1107.25t V kV =按所选分接头校验低压母线的实际电压。
2max 10(108.64 4.67)10.3610.5100.375t V kV kV =-⨯=< 1min 10(111.44 2.63)10.1410107.25t V kV kV =-⨯=> 故有载调压变压器在最大负荷时分接头选7 1.25%-⨯，最小负荷时分接头选2 1.25%-⨯2、变电站2的变压器分节头选择（常调压）常调压则介于顺调压和逆调压两者之间，既在任何负荷下面保持电压为额定电压的102%-105%。
先算最大负荷及最小负荷时变压器的电压损耗max 40.08080.5926.0915.9 3.88112.90T V kV ⨯+⨯∆== min 21.08080.5916.1515.9 2.36113.88T V kV ⨯+⨯∆== 常调压时最大负荷和最小负荷时低压侧的电压保持在10.35V kV =附近 又高压侧电压分别为1max 108.89V kV = 1min 111.55V kV =1max 10(108.89 3.88)101.4610.35t V kV =-⨯= 1min 10(111.55 2.36)105.5010.35t V kV =-⨯= 选最接近的分接头，最大负荷时1101.75t V kV =。
最小负荷时1105.875t V kV =按所选分接头校验低压母线的实际电压。
2max 10(108.89 3.88)10.32101.75t V kV =-⨯= 1min 10(111.55 2.36)10.31105.875t V kV =-⨯= 满足常调压要求故有载调压变压器在最大负荷时分接头选6 1.25%-⨯，最小负荷时分接头选3 1.25%-⨯3、变电站3的变压器分节头选择（常调压）先算最大负荷及最小负荷时变压器的电压损耗max 34.07560.8123.806420.15 4.49112.89T V kV ⨯+⨯∆== min 18.07560.8113.378420.15 2.50113.9T V kV ⨯+⨯∆== 常调压时最大负荷和最小负荷时低压侧的电压保持在10.35V kV =附近 又高压侧电压分别为1max 108.56V kV = 1min 111.44V kV =1max 10(108.56 4.49)100.5510.35t V kV =-⨯= 1min 10(111.44 2.50)105.2610.35t V kV =-⨯= 选最接近的分接头，最大负荷时1100.375t V kV =。