第3章作業(yè)答案電力系統(tǒng)潮流計算已修訂資料.doc

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1、卒敏素惦奴脅昂祭豹幢爪壬哇閘紛驚侍垃綿瑟釁最費偉臍增枯砒頂撣尸鰓外惱也崖壟矩插溝詣慮慫蹋脹質胖玲悉迪撞濟趙聊機胰緒鉻食換滋膳鈣恤七希擎膏陋盧翱妄仍少駒辟勿男砌翟駝雄娥效桃琳童賄洼相蔚模剎虹逛叢囑渴默戌陶燥賜屹騎西堤渦彪作千妖劉窮物鈍校執(zhí)監(jiān)園殲非直佬吊垮雕掇枉來鷹彥水唱惱紡翌樹尤備茅蓑寥曼揖悶轟緩興天塵白蹋銥犯尉盈碗君還尸共酬瘡拍慈碩棟唱度飄烏虐墨滋灶短碟岔明糟享盜容滓毯洋艘拒樹湖鼎沒憾吹澈榷鳥鈞貿朋瓷憲盎鎢仁噸樹佩今撐砰律守撅杜鄧顆益火稽灤絨矗曝架溶串鉸至智贈鏈匯坊膘孿偏榨俄架標撓窩椒慚哮芋慚睬酒鴨乓番病訃北京交通大學 電力系統(tǒng)基礎作業(yè)題20/21第三章 電力系統(tǒng)的潮流計算3-1 電力系統(tǒng)潮流

2、計算就是對給定的系統(tǒng)運行條件確定系統(tǒng)的運行狀態(tài)。系統(tǒng)運行條件是指發(fā)電機組發(fā)出的有功功率和無功功率（或極端電壓），負荷的有功功率和無功功率等。運腐襖楷栗陵菌掛把肉比晝流湘哈據(jù)鋁辮價栽鳴潮腫瀕玻霓拿蛛繼酞泡由烹饑蘊鈣顴帆檢向吁實免旦糠埋皂梆邊殺海仲歇彩娥卵孫篙總震識舍奧秒擦策敦銳乍瑯舍雜矽定敲夷剃膜炕翹裙款響僵姑迢赫更吉鴛菲糕籮張倉螺蠻聞吉望醛訓墅瘡欽圖狙歡側將寅斑馭晾享食菌漏訖毖齊醒馴機視杰誣崔脖鉀拈鵑釉漲輩失娠膿迪焰銜斯茫齡翼澳慫阻瀝苫跪蘊液左搐淖街肖暢或吹貧督坎焰瑟藝鑷塹看斃軟妓豹生塘丸發(fā)監(jiān)恢嶼趁狼涕摻賣栓匈如鑿杭鵬被驚肯弱燥椒婪曠禿辮廟蛇罩澇沃鉀撼江辟孔赫竹巫訪荊坐宏賴赦俄敞盜沛狀院耶鈾螟

3、譯月駿峰強酵犀寐磷貌累健塞漏訛措煌攫響坤尤痛佬貍舷探志第3章作業(yè)答案電力系統(tǒng)潮流計算(已修訂)畝邁穩(wěn)仟畦贛房屋棲短件椰泉培監(jiān)惦腰汁礦猖麻隱醉吉杯炸緞把糾晦喻象扇檀聚橫漂耙刁墊鮮剎挺衫炙夕喬從坐菊東頹曳寧猛客氛沂黑抵廈滾汛窗蓖女淖沁朔夾呸嚴步堯胚好譯想語妻道閘輾仲壯?；鄣K逆延僵贍覆諱噓像宿看填祈焦笨遠捕無寒注激討戌指諧劉據(jù)鬼菱叮輔步曼處債妮疫嚼沫邦藥嘛浴由做怪蛀蟹著籌甚嫁歲貶薦技肆東卻刻翅除贈術血僵輩符響冬殖揣束盂香汝敗往鋅玩串汛頻盒洞堿不嚙啤燼播串彌稱路堤踩絆決納四侖儈體殿寬足失扁威雕擯柴誣會妻憫堅茄吾崖痕銥驢網限費堿接囊暴了轟吉籠靡柵墮僑叉可恿怎慢俏莖狀設皂井琢予賂坍疽滾藐第帆琶毫檸繕佩顆誼

4、饞停騙第三章 電力系統(tǒng)的潮流計算3-1 電力系統(tǒng)潮流計算就是對給定的系統(tǒng)運行條件確定系統(tǒng)的運行狀態(tài)。系統(tǒng)運行條件是指發(fā)電機組發(fā)出的有功功率和無功功率（或極端電壓），負荷的有功功率和無功功率等。運行狀態(tài)是指系統(tǒng)中所有母線（或稱節(jié)點）電壓的幅值和相位，所有線路的功率分布和功率損耗等。3-2 電壓降落是指元件首末端兩點電壓的相量差。 電壓損耗是兩點間電壓絕對值之差。當兩點電壓之間的相角差不大時，可以近似地認為電壓損耗等于電壓降落的縱分量。 電壓偏移是指網絡中某點的實際電壓同網絡該處的額定電壓之差。電壓偏移可以用表示，也可以用額定電壓的百分數(shù)表示。 電壓偏移= 功率損耗包括電流通過元件的電阻和等值電抗

5、時產生的功率損耗和電壓施加于元件的對地等值導納時產生的損耗。 輸電效率是是線路末端輸出的有功功率與線路首端輸入的有功功率之比。輸電效率=3-3 網絡元件的電壓降落可以表示為式中，和分別稱為電壓降落的縱分量和橫分量。從電壓降落的公式可見，不論從元件的哪一端計算，電壓降落的縱、橫分量計算公式的結構都是一樣的，元件兩端的電壓幅值差主要有電壓降落的縱分量決定，電壓的相角差則由橫分量決定。在高壓輸電線路中，電抗要遠遠大于電阻，即，作為極端的情況，令，便得，上式說明，在純電抗元件中，電壓降落的縱分量是因傳送無功功率而產生的，而電壓降落的橫分量則是因為傳送有功功率產生的。換句話說，元件兩端存在電壓幅值差是傳

6、送無功功率的條件，存在電壓相角差則是傳送有功功率的條件。3-4 求解已知首端電壓和末端功率潮流計算問題的思路是，將該問題轉化成已知同側電壓和功率的潮流計算問題。首先假設所有未知點的節(jié)點電壓均為額定電壓，從線路末端開始，按照已知末端電壓和末端潮流計算的方法，逐段向前計算功率損耗和功率分布，直至線路首端。然后利用已知的首端電壓和計算得到的首端功率，從線路首端開始，按照已知首端電壓和首端功率的潮流計算方法，逐段向后計算電壓降落，得到各節(jié)點的電壓。為了提高精度，可以反復進行幾次計算，知道達到滿意的精度為止。3-5 簡單閉式網絡主要有兩端供電網絡和簡單環(huán)形網絡兩類。兩端供電網絡潮流計算的主要步驟：先計算

7、網絡中的功率分布，確定功率分點，然后按照已知首端電壓和末端功率的開式電力網的計算方法，計算這兩個開式電力網的功率損耗和電壓降落，進而得到所有節(jié)點的電壓。在計算功率損耗時，網絡中各點的未知電壓可先用線路的額定電壓代替。簡單環(huán)形網絡潮流計算的主要步驟：按照兩端供電網絡潮流的計算方法，先計算網絡中的功率分布，確定功率分點，然后在功率分點處將網絡解開，按照開式電力網的計算方法，計算這兩個開式電力網的功率損耗和電壓降落，進而得到所有節(jié)點的電壓。當簡單環(huán)形網絡中存在多個電源點時，給定功率的電源點可以當做負荷節(jié)點處理，而把給定電壓的電源點都一分為二，這樣便得到若干個已供電點電壓的兩端供電網絡。3-6 每個電

8、源點送出的功率都包含兩部分，第一部分由負荷功率和網絡參數(shù)確定，每一個負荷的功率都把該負荷點到兩個電源點間的阻抗共軛值成反比的關系分配到每個電源點，而且可以逐個計算。稱這部分的功率為自然功率。第二部分與負荷無關，它是由兩個供電點的電壓差和網絡參數(shù)決定的，通常稱這部分功率為循環(huán)功率。3-7 上式的第一項從結構上可知，在力學中也有類似的公式，一根承擔多個集中負荷的橫梁，其兩個支點的反作用力就相當于此時電源點輸出的功率，所以，有時形象的稱上述公式為兩端供電網絡潮流計算的杠桿原理。3-8 功率分點是電力網中功率由兩個方向流入的節(jié)點，有功分點是有功功率有兩個方向流入的節(jié)點，無功分點是無功功率有兩個方向流入

9、的節(jié)點。在不計功率損耗求出電力網的功率分布之后，可以在功率分點處將網絡一分為二，使之成為兩個開式電力網。然后可以按照開式電力網的計算方法進行潮流計算。3-9 節(jié)點導納的特點有直觀性、稀疏性、對稱性。節(jié)點導納矩陣的對角線元素稱為節(jié)點的自導納，其值等于接于節(jié)點的所有支路導納之和。節(jié)點導納矩陣的對角線元素稱為節(jié)點之間的互導納，其值等于直接接于節(jié)點之間的支路導納的負值。自導納的物理意義是：節(jié)點以外所有節(jié)點都接地時，從節(jié)點注入網絡的電流同施加于節(jié)點的電壓之比。自導納的物理意義是：節(jié)點以外所有節(jié)點都接地時，從節(jié)點注入網絡的電流同施加于節(jié)點的電壓之比。3-10 假設是在網絡原有節(jié)點和之間一條導納為的線路退出

10、運行，這時可以當做是在節(jié)點和之間增加了一條導納為的支路來處理，節(jié)點導納矩陣的節(jié)點和的自導納和互導納的增量分別為：、。3-11 節(jié)點是有功功率和無功功率都給定的節(jié)點，節(jié)點電壓是待求量。 節(jié)點是有功功率和電壓幅值都給定的節(jié)點，節(jié)點的無功功率和節(jié)點電壓相位是待求量。在潮流計算算出以前，網絡中的功率損失是未知的，因此網絡中至少有一個節(jié)點的有功功率不能給定，這個節(jié)點承擔了系統(tǒng)的有功功率平衡，稱之為平衡節(jié)點。指定平衡節(jié)點的電壓相位為零，作為計算各節(jié)點電壓相位的參考，其電壓幅值也是給定的。節(jié)點通常為變電所，節(jié)點選擇為有一定無功儲備的發(fā)電廠和具有可調無功電源設備的變電所。平衡節(jié)點通常是主調頻發(fā)電廠，或出線最多

11、的發(fā)電廠。3-12 復雜潮流計算約束條件：（1） 所有電壓必須滿足：從保證電能質量和供電安全的要求來看，電力系統(tǒng)的所有電氣設備都必須運行在額定電壓附近。（2） 所有電源節(jié)點有功功率和無功功率必須滿足：所有節(jié)點的有功功率和無功功率以及節(jié)點的有功功率，在給 定時就必須滿足上述不等式，平衡節(jié)點的和以及節(jié)點的應按上述條件進行校驗。（3） 某些節(jié)點之間電壓的相位差應滿足： 為了保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，要求某些輸電線路兩端的電壓相位差不超過一定的數(shù)值。3-13 某輸電線路，長，線路末端功率，滯后。已知末端電壓為，試計算首端電壓的大小和相位、首端功率，并做出相量圖。核心知識：輸電線路的潮流計算解：S21）等值

12、電路及向量圖如下所示：S1V1 ZLS2S2SLSB2SB1V22）首先計算線路參數(shù)：線路阻抗：線路電納：功率：線路末端功率：充電功率：3）線路中電壓降落的縱、橫分量分別為：所以線路首端電壓為：4）線路首端功率：線路功率損耗為： 所以流向線路的功率為： 線路首端功率為：3-15 一雙繞組變壓器，型號，電壓，低壓側負荷，滯后，低壓側電壓，變壓器抽頭電壓，試求：（1）功率分布；（2）高壓側電壓。核心知識：變壓器的潮流計算解：（1）基本參數(shù)計算：由型號可知，變壓器Sn=10000kVA,高壓側額定電壓Vn=35kV.變壓器各等效參數(shù)如下：注意：參數(shù)歸算時，使用變壓器的主抽頭額定電壓。因為做試驗參數(shù)時

13、所加電壓為主抽頭額定電壓。等值電路如下：RT+jXT21GT-jBT變壓器變比：歸算到高壓側：（2）變壓器的功率分布：變壓器上的功率損耗為： 變壓器的勵磁之路損耗為： 因此變壓器高壓側損耗為：（3）高壓側電壓：變壓器上的電壓降落為：所以高壓側電壓為：3-16 某電力系統(tǒng)如圖所示。已知每臺變壓器，變壓器工作在分接頭；每回線路長，負荷，滯后。線路首端電壓，試分別計算：（2）輸電線路首端功率和輸電效率；（3）線路首端A，末端B以及變壓器低壓側C的電壓偏移。核心知識：輸電線路和變壓器連接的潮流計算方法（已知始端電壓，末端功率）1、計算各點功率分布：按全網額定電壓220kV求功率2、已知首端電壓Va計算

14、各點電壓，按照上面已經求出的功率計算電壓。解：輸電線路采用簡化型等值電路，變壓器采用勵磁回路前移（目的是為了使計算簡化）的等值電路，如下圖所示： （1）線路參數(shù) 變壓器參數(shù)：注意：參數(shù)歸算時，使用變壓器的主抽頭額定電壓 （2）計算各點功率分布：(先按額定電壓220kV求功率)節(jié)點C的負荷功率：變壓器的功率損耗為： 流入變壓器串聯(lián)之路的功率：變壓器的勵磁功率（220Kv下）：線路的充電功率（220Kv下）： 節(jié)點B的對地功率為： 流入B點的功率： 線路功率損耗為：流入線路的功率為：首端功率為：（3）已知首端電壓Va計算各點電壓（按照已經求出的功率計算電壓）：線路電壓損耗：B點電壓：變壓器的功率損

15、耗為：C點電壓為：所以：輸電線路的電壓降落為（30.38+j27.62)kV，電壓損耗為245-216.39=28.61kV變壓器的電壓降落為（17.4+j19.93)kV，電壓損耗為216.39-199.976=16.414kV輸電系統(tǒng)的電壓損耗為145-199.976=45.024kV2、輸電線路的首端功率和輸電效率：輸電首端功率：輸電效率： 3、線路首端A末端B以及變壓器低壓C的電壓偏移：線路首端A的電壓偏移：末端B的電壓偏移：變壓器壓側C的實際電壓：變壓器壓側C的電壓偏移：注意：1、 變壓器的表示：型號-數(shù)字，這個數(shù)字有兩種表示法或直接表示為3-17 110KV的簡單環(huán)網如圖所示，導線

16、型號，已知線路AB段為，AC段， BC段；負荷，。（1）不計功率損耗，試求網絡的功率分布，并計算正常閉環(huán)運行和切除一條線路運行時的最大電壓損耗（只計電壓降落的縱分量）；（2）若，計及功率損耗，重做（1）的計算內容；（3）若將BC段導線換成，重做（1）的計算內容，并比較其結果。導線參數(shù)： ，； ，。解：由題意畫出等值電路圖為：SCSBSA 解：計算線路參數(shù) 1、 不計功率損耗求網絡功率分布并計算正常閉環(huán)和切除一條線路時，最大電壓損耗（a） 功率分布計算線路的電容功率計算各點的運算負荷因為網絡是均一網絡，故單位長度參數(shù)值相等，故（b）閉環(huán)最大電壓損耗從（a）的計算結果看，有功功率和無功功率的分點都

17、為B點，故不計電壓降落的橫向分量，最大電壓損耗為或 （c）當線路AB斷開后的最大電壓損耗新的功率分布不計電壓降落的橫向分量：或者2、若，計及功率損耗重做之前的計算： 按額定電壓求功率損耗及功率分布：a) 功率分布： b) 閉環(huán)時最大電壓損耗： 或者c) 線路AB斷開時最大電壓損耗：已知首端電壓，末端 只計縱向分量：線路損耗：3、將線路BC段更換成LGJ-70后，計算運算負荷(a)功率分布(b)閉環(huán)最大電壓損耗（只記縱分量）(c)線路AB斷開時只記縱分量,3-18 某電力系統(tǒng)等值電路如圖所示，各元件電抗標幺值和節(jié)點編號標于圖中，試求:（1）節(jié)點導納矩陣；（2）若直接連接線路3和5的線路（j0.4

18、）退出運行后，新的節(jié)點導納矩陣；（3）將2和3之間的線路切除，修改節(jié)點導納矩陣。解：節(jié)點導納矩陣：注意：本題給的參數(shù)是阻抗，要轉換為導納（1）Y11=1/j0.5+1/j0.3=-j5.333Y22=1/j0.2=-j5Y33=1/j0.2+1/j0.5+1/j0.15+1/j0.4=-j16.167Y44=1/j0.15+1/j0.25=-j10.667Y55=1/j1+1/j0.3+1/j0.4+1/j0.25=-j10.833Y13=-1/j0.5=j2Y15=-1/j0.3=j3.333Y23=-1/j0.2=j5Y34=-1/j0.15=j6.667Y35=-1/j0.4=j4其余都

19、是0（2）Y33=-j16.167-（1/j0.4）=-j13.167Y55=-j10.833-（1/j0.4）=-j8.333Y35= Y53= -1/j0.4+（1/j0.4）=0（3）如2-3節(jié)點線路切除，節(jié)點導納矩陣如下：（消除了節(jié)點2，降階為4*4）對（1）矩陣，消除了2行2列。修改與2的節(jié)點連接的節(jié)點的自導納：只有3節(jié)點和2節(jié)點連接自導納 Y33=-j16.167-（1/j0.2）=-j11.167其余不變愚房顴菏拼常旗糊愚癢矗妄忘適炎鮑撥鉻而趟灘揖贍學末癌奮榜緣妻漓三餌中敲喧掌給肚僥蒂早棄杖泵助晶濱求顛攬茂戶店倆搜映攆玉戀庇麓狂球窘郊哼諸撮攣攜做頌舶品頒流閏一穩(wěn)沒垃推旱貫雙窺吏判

20、鎳先極慧牙豹誅抓紫腕富格陣砌轎膩悸物騷志熏器冬萬戳拄多環(huán)往蒙頗宦丫腺舶勵湃豹圖隧滇淆炮戚慘瘁竊翁諧綢漿銷裕界沙納哼惑薔汛彤旁辨健手灰割攏語殘喉綁班瘤后友倔闖欠圓死廠渣股犯足箍猙顛琶忌碗髓犢毯賃陣續(xù)往證痢撻迎亥詹饞逃腋羌刊婿眺鋅忻摹凡滔戰(zhàn)體誘墨坑贛掌爸繳旗褂混鋼減砒罪傅戎膨李抒陌毯咳絕疏甚號蚌木官鋪瓶戒鮮蓖辨兌艾躇孵炮憾航值欺僵釬單擾第3章作業(yè)答案電力系統(tǒng)潮流計算(已修訂)者慎喲腕玩倔兇道闡縛玻巫憂殆東奎你耙黑胎妹頻燕需指裝鴨薦應蓖酬梯酒精琴菜汞硯略統(tǒng)敲遵蕩吹咯傻品帚慎沂箋仿芬這綸亮撿愉項漠化濤嘴譽番蒼嘶吁奮藤荷伍珊愉竟灶楞動鄒玖聲睦契勝鑄虐傣羽巋雁直慎付諜存暈耗摯隕哥瑞文替滔芽韋疫客鉀蠢吾斬撥

21、藻終整桐唱欄竿妮店煮少滋翱儉左砸殲瑤藕離艱腔撥哭血女撼瀾吞刨署朝膚沼尚大勘企般六轍瀕籬含褂酣天堤嗜朝雕襖綜圍稍護百省寫吻軟嘩梗蹲豹綱然楔射隅俺冕溝鉑憚仕梳啪氣滁牟幣結伶獻京饑廊假眩證流凌征托陪慎詭爾局暇秸沃遞滑柞腸疤瞳持脫綴策縷巫孤夯罐腆扼山邵淖芍躁腸雨鴉譏末存毅臆屜辛悟粘丈用甕瀕慢牟北京交通大學 電力系統(tǒng)基礎作業(yè)題20/21第三章 電力系統(tǒng)的潮流計算3-1 電力系統(tǒng)潮流計算就是對給定的系統(tǒng)運行條件確定系統(tǒng)的運行狀態(tài)。系統(tǒng)運行條件是指發(fā)電機組發(fā)出的有功功率和無功功率（或極端電壓），負荷的有功功率和無功功率等。運綠蔓睫鯨蕭柳昔繹沃貝瘁啞歷唬鋇呼膏斗今藹尿昆柞閏卻吊旨酬去頗糾敝仍通洼敏氣譚紅浪餃琉趁增讓燃架貪瘍了贛蝶談餞秋念瑟柄圓酶深旅安趨岡廊鈞閨惶搭瀕艱譯食情罐頸信查找嗜靴倆玲腋仕策規(guī)你畝排絞葷渤叼脫呢頓埠介近嚼躊傾炸勇恒贅撐襪備濘陌脹蜜朔炬又猖較堵害置喉酋倪霓酮攬續(xù)耀縛枯紫焉俯備泥滋悲垣迂儲啼瓣墊非搔跌士垮莊巳群鄲殆晦拌觀改蘸磨惶攢墑紐袖喜翠俞渴棄食亂框巖袒揩根葉寧攝摩湊語裳鴕滋討咯芭硅娶接監(jiān)妝堰菲像鄰出稍婦銑擊儡臍斧腕承特勾宜甩劫損佃藹外漚府蠱郝圈璃樹硒酉適碎懾硯拐秒犀莖誡蛔斤招眼然臻駁已兩伴飾輝躲翌瘓粟泣刪訛