环形网络中的潮流计算
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环形网络中的潮 流计算
第4节 环形网络中的潮流计算
1、最简单的单一环网，主要由一个电源供电
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。
1) 根据网络接线图以及各元件参数计算等值电路； 2) 将同一节点下的对地支路合并，并将等值电路图重新编号； 3) 假设全网电压为额定电压的。
2
3
* *
U d U ~ N S ,称为循环功率 c * * * Z Z2 3 Z3 4 12
11
4) 5)
计算各线段的电压降落和功率损耗，过程为： 求得网络功率分布后，确定其功率分点以及流 向功率分点的功率，在功率分点即网络最低电压点 将环网解开，
6)
将环形网络看成两个辐射形网络，由功率分点 开始，分别从其两侧逐段向电源端推算电压降落和 功率损耗。
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*
*
*
*
*
*
流经阻抗Z12功率为：
~ * ~ Z Z ) S Z S U d U ~ ( 34 34 2 3 23 N S a * * * * * * Z Z Z Z Z Z 12 23 34 12 23 34
* *
流经阻抗Z43功率为：
~ * ~ Z Z ) S Z S U d U ~ ( 21 21 3 2 32 N S b * * * * * * Z Z Z Z Z Z 12 23 34 12 23 34
第二步：用简化的回路电流法解该简化等值电路 通过近似方法，电压近似是额定电压，相位为0，
Z 12 Ia Z 23 ( Ia I2 ) Z 31 ( Ia I2 I3 ) 0 * ~ * S U I UN I IS
* * *
UN
* * * * *
Z 12 S a Z 23 ( S a S 2 ) Z 31 ( S a S 2 S 3 ) 0
4
Z 12 Z 23 Z 31 为流经阻抗 Z 12 的功率
~ Sa
* ~ ~ ( Z 23 Z 31 ) S 2 Z 31 S 3 * * * * *
S a 1 Z 12 2 Z 23 3
S b 1’ Z 31
S 2
S 3
5
第三步：用相同的方法求解
* *
~ * ~ Z Z ) S Z S ~ ( 21 21 3 2 23 S ，为流经阻抗 Z 的功率 b 31 * * * Z Z Z 12 23 31
12
小结：
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15
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3、电力网络潮流的调整控制
1.
2.
3.
调整控制潮流的手段主要有： 串联电容 作用：抵偿线路的感抗，将其串联在环网中阻抗相 对过大的线路上，可起转移其他重载线路上流通功 率的作用。 串联电抗 作用：限流，将其串联在重载线路上可避免该线路 过载。 附加串联加压器 作用：产生一环流或强制循环功率，使强制循环功 率与自然分布功率的叠加可达到理想值。
S a 1 Z 1 2 2 Z 2 3 3 Z 3 1 S b 1 ’
S 2
S 3
第四步：计算整个网络的功率分布
6
由此，扩展到相应的多节点网络的计算当中：
~ Sa ~ S b ~ * Sm Zm Z ~ * Sm Zm Z
* *
(m 为除所流出功率节点外 的其余各节点 )
7
重要概念
17
8
2.两端供电网络中的功率分布
两端电压大小相等、相位相同的两端供电网络回路等 值于电压为0的单一环网。 两端电压大小不相等、相位不相同的两端供电网络， 也可等值于回路电压不为0的单一环网。
Sa U1 1 Z12 2 Z23 Sc 3 Z34 Sb U4 4
S2
S3
9
以回路电压不为0的单一环网为例，其求解过 程为： U d U 1)设节点1、4的电压差为：U 1 4 2)用简化的回路电流法解简化等值电路
功率分点：网络中某些节点的功率是由两侧向其流动的。分
为有功分点和无功分点。
在环网潮流求解过程中，在功率分点处将环网解解列？
在无功分点处解列，因为电网应在电压最低处解列，而 电压的损耗主要为由无功功率流动引起的，无功分点的电压 往往低于有功分点的电压。
Z I Z ( I I ) Z ( I I I ) d U 12 a 23 a 2 34 a 2 3
3)通过近似方法，从功率中求取相应的电流，电
压近似认为是额定电压：
Z S Z ( S S ) Z ( S S S ) U d U a a 2 a 2 3 12 23 34 N
第4节 环形网络中的潮流计算
1、最简单的单一环网，主要由一个电源供电
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。
1) 根据网络接线图以及各元件参数计算等值电路； 2) 将同一节点下的对地支路合并，并将等值电路图重新编号； 3) 假设全网电压为额定电压的。
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U d U ~ N S ,称为循环功率 c * * * Z Z2 3 Z3 4 12
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4) 5)
计算各线段的电压降落和功率损耗，过程为： 求得网络功率分布后，确定其功率分点以及流 向功率分点的功率，在功率分点即网络最低电压点 将环网解开，
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将环形网络看成两个辐射形网络，由功率分点 开始，分别从其两侧逐段向电源端推算电压降落和 功率损耗。
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流经阻抗Z12功率为：
~ * ~ Z Z ) S Z S U d U ~ ( 34 34 2 3 23 N S a * * * * * * Z Z Z Z Z Z 12 23 34 12 23 34
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流经阻抗Z43功率为：
~ * ~ Z Z ) S Z S U d U ~ ( 21 21 3 2 32 N S b * * * * * * Z Z Z Z Z Z 12 23 34 12 23 34
第二步：用简化的回路电流法解该简化等值电路 通过近似方法，电压近似是额定电压，相位为0，
Z 12 Ia Z 23 ( Ia I2 ) Z 31 ( Ia I2 I3 ) 0 * ~ * S U I UN I IS
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UN
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Z 12 S a Z 23 ( S a S 2 ) Z 31 ( S a S 2 S 3 ) 0
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Z 12 Z 23 Z 31 为流经阻抗 Z 12 的功率
~ Sa
* ~ ~ ( Z 23 Z 31 ) S 2 Z 31 S 3 * * * * *
S a 1 Z 12 2 Z 23 3
S b 1’ Z 31
S 2
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第三步：用相同的方法求解
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~ * ~ Z Z ) S Z S ~ ( 21 21 3 2 23 S ，为流经阻抗 Z 的功率 b 31 * * * Z Z Z 12 23 31
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3、电力网络潮流的调整控制
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调整控制潮流的手段主要有： 串联电容 作用：抵偿线路的感抗，将其串联在环网中阻抗相 对过大的线路上，可起转移其他重载线路上流通功 率的作用。 串联电抗 作用：限流，将其串联在重载线路上可避免该线路 过载。 附加串联加压器 作用：产生一环流或强制循环功率，使强制循环功 率与自然分布功率的叠加可达到理想值。
S a 1 Z 1 2 2 Z 2 3 3 Z 3 1 S b 1 ’
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第四步：计算整个网络的功率分布
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由此，扩展到相应的多节点网络的计算当中：
~ Sa ~ S b ~ * Sm Zm Z ~ * Sm Zm Z
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(m 为除所流出功率节点外 的其余各节点 )
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2.两端供电网络中的功率分布
两端电压大小相等、相位相同的两端供电网络回路等 值于电压为0的单一环网。 两端电压大小不相等、相位不相同的两端供电网络， 也可等值于回路电压不为0的单一环网。
Sa U1 1 Z12 2 Z23 Sc 3 Z34 Sb U4 4
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以回路电压不为0的单一环网为例，其求解过 程为： U d U 1)设节点1、4的电压差为：U 1 4 2)用简化的回路电流法解简化等值电路
功率分点：网络中某些节点的功率是由两侧向其流动的。分
为有功分点和无功分点。
在环网潮流求解过程中，在功率分点处将环网解解列？
在无功分点处解列，因为电网应在电压最低处解列，而 电压的损耗主要为由无功功率流动引起的，无功分点的电压 往往低于有功分点的电压。
Z I Z ( I I ) Z ( I I I ) d U 12 a 23 a 2 34 a 2 3
3)通过近似方法，从功率中求取相应的电流，电
压近似认为是额定电压：
Z S Z ( S S ) Z ( S S S ) U d U a a 2 a 2 3 12 23 34 N