环形网络中的潮流计算
第三章-潮流计算
2
2 2 2 S2 S2 P2 Q 2 ( R jX ) PZ j Q Z 3 ( R jX ) 2 ( R jX ) 2 U2 U2 3U 2
2
电力系统分析
3.1 电力线路和变压器的功率损耗和电压降落
(5)首端导纳支路的功率损耗 (6)线路首端功率
S y1 j
1 2
BU
2 1
j Q y1
' ' S 1 S 1 S y 1 P1 jQ 1 j Q y 1 P1 jQ 1
电力系统分析 潮流计算
return
3.1 电力线路和变压器的功率损耗和电压降落 在求得线路两端有功功率后可求输电效率
return
潮流计算
电力系统分析
3.1 电力线路和变压器的功率损耗和电压降落
(3)阻抗支路的功率损耗
SZ
P2 Q 2
2
2
U
2 2
( R jX ) PZ j Q Z
(4)阻抗支路首端功率
S 1 S 2 S Z ( P2 jQ 2 ) ( PZ j Q Z ) P1 jQ 1
【例3.1】 有一电力网负荷曲线如图，已知UN=10kV，R=12Ω，平均功率 因数0.9，试用最大负荷损耗时间法求一年内的电能损耗。 解：Pmax T max
T max
Pt
k 1
3
k k
1000 2000 700 2000 250 4760 1000
P/kW
1000
m%
1
U U N UN
电力系统潮流计算
第四章 电力系统潮流分析与计算电力系统潮流计算是电力系统稳态运行分析与控制的基础，同时也是安全性分析、稳定性分析电磁暂态分析的基础（稳定性分析和电磁暂态分析需要首先计算初始状态，而初始状态需要进行潮流计算）。
其根本任务是根据给定的运行参数，例如节点的注入功率，计算电网各个节点的电压、相角以及各个支路的有功功率和无功功率的分布及损耗。
潮流计算的本质是求解节点功率方程，系统的节点功率方程是节点电压方程乘以节点电压构成的。
要想计算各个支路的功率潮流，首先根据节点的注入功率计算节点电压，即求解节点功率方程。
节点功率方程是一组高维的非线性代数方程，需要借助数字迭代的计算方法来完成。
简单辐射型网络和环形网络的潮流估算是以单支路的潮流计算为基础的。
本章主要介绍电力系统的节点功率方程的形成，潮流计算的数值计算方法，包括高斯迭代法、牛顿拉夫逊法以及PQ 解藕法等。
介绍单电源辐射型网络和双端电源环形网络的潮流估算方法。
4-1 潮流计算方程--节点功率方程1. 支路潮流所谓潮流计算就是计算电力系统的功率在各个支路的分布、各个支路的功率损耗以及各个节点的电压和各个支路的电压损耗。
由于电力系统可以用等值电路来模拟，从本质上说，电力系统的潮流计算首先是根据各个节点的注入功率求解电力系统各个节点的电压，当各个节点的电压相量已知时，就很容易计算出各个支路的功率损耗和功率分布。
假设支路的两个节点分别为k 和l ，支路导纳为kl y ，两个节点的电压已知，分别为kV 和l V ，如图4-1所示。
图4-1 支路功率及其分布那么从节点k 流向节点l 的复功率为（变量上面的“－”表示复共扼）：)]([lk kl k kl k kl V V y V I V S (4-1) 从节点l 流向节点k 的复功率为：)]([k l kl l lk l lk V V y V I V S (4-2)功率损耗为：2)()(klkl l k kl l k lk kl kl V y V V y V V S S S (4-3)因此，潮流计算的第一步是求解节点的电压和相位，根据电路理论，可以采用节点导纳方程求解各个节点的电压。
2022国家电网考试历年真题汇编(含解析)
2022国家电网考试历年真题汇编（含解析）1.PQ分解法的特点是A、平方收敛B、线性收敛C、初始值的选择对于收敛性有决定性影响D、初始值的选择对于收敛性没有决定性影响答案:【BC】解析:PO分解法特点。
以一个n1阶和一个m阶线性方程组代替原有的n+m2阶线性方程组，修正方程的系数矩阵为对称常数矩阵，目在迭代过程中保持不变:PO分解法具有线性收效特性，与生拉法相比，当收敛到同样的精度时需要的选代次数较多，PO分解法只用千10kV及以上电网的计算，因为35KV及以下电压等级的线路比值很大，不满足上述简化条件，可能出现选代计算不收敛的情况。
PO分解法是NL法极坐标形式的简化，，初始值对干收效性仍有影响。
2.潮流计算的PQ分解法适用于A、R<B、X<C、高压输电网D、中低压配电网答案:【AC】解析:PO分解法是牛拉法的极坐标形式下的简化，忽略相角对无功的影响，忽略电压大小对有功的影响，所以要求在电抗比电阻大得多的110kV及以上电网适用3.潮流计算有助于()A、在电网规划阶段合理规划电源容量及接入点B、合理选择无功补偿方案C、发现电网中薄弱环节，做事故D、指导有功、无功调整方案及负荷调整方案。
答案:【ABCD】解析:(1)在电网规划阶段，通过潮流计算，合理规划电源容量及接入点，合理规划网架选择无功补偿方案，满足规划水平的年大、小运行方式下潮流交换控制、调峰、调相、调压的要求(2)在编制年运行方式时，在预计负荷增长及新设备投运基础上，选择典型方式进行潮流计算，发现电网中薄弱环节，供调度员日常调度控制参考，并对规划、基建部门提出改进网架结构，加快基建进度的建议。
(3)正常检修及特殊运行方式下的潮流计算，用于日运行方式的编制，指导发电厂开机方式，有功、无功调整方案及负荷调整方案，满足线路、变压器热稳定要求及电压质量要求(4)预想事故、设备退出运行对静态安全的影响分析及做出预想的运行方式调整方案4.以下关于潮流计算的描述，正确的是()A、潮流计算用来计算稳态过程:B、潮流计算不考虑状态量随时间的变化:C、潮流计算所建立的数学模型是一组代数方程:D、潮流计算所用计算方法是迭代算法答案:【ABCD】解析:潮流计算的特点做过多次，主要是记忆CD选项，出现的概率较高。
第三章 简单电力系统潮流计算
3环形网络中的潮流分布
——功率分布的计算与功率分点的确定
• 第一步：功率的初分布计算，确定功率分点
S%a 10 j8; S%b 10 j8; S%2 6 j4; S%3 14 j12 S%a 10 j8; S%b 10 j8; S%2 12 j4; S%3 8 j12
（2）根据初分布功率，确定环形网络的功率分点， 在功率分点将环形网络分解为辐射形网络。
（3）基于首端电压和末端功率，考虑功率损耗和电压降 落，求解经分解的辐射形网络的潮流。 1）功率分布计算 2）电压分布计算
环形网络的潮流分布
环式网络：环式网络，两端供电网络
一、环式网络中的潮流计算
环式网络的功率方向和量值都待确定，要精确求出其功率 分布比较困难，需将其进一步简化。即假设全网电压都为网络 额定电压，计算各变电所的运算负荷和发电厂运算功率，并将 它们接在相应的节点。这时，等值网络中就不再包含各变压器 的阻抗支路和母线上的并联导纳支路，从而组成了只包括运算 负荷和运算功率及线路阻抗的简化等值网络。
落的横分量与纵分量之比为常数。 tg R / X
电力线路运行状况的分析 ——纯有功负荷线路的首末端电压
U&1 R jX
I&2
U&2
S%2 P2
线路压降为：dU& U jU P2R j P2 X
U2
U2
首端电压幅值始终高于末端但相位超前于末端，且电压降
落的 横分量与纵分量之比为常数。tg X / R
循环功率——潮流调整的关键*
循环功率方向由
d
U
压降方向确定
并联运行变压器的变比不匹配，则会产生循环功率
2 环形网络中的潮流分布 ——并联运行变压器的不匹配变比产生的循环功率
潮流计算
cU
~ '' S2
c
~ SC
'' 2 '' 2 P Q ~ S1 1 2 1 R1 jX 1 Ub
末端向首端逐段推算 各点的功率和电压同 时进行
'' '' P 1 R1 Q1 X 1 U1 Ub
~' ~'' ~ S1 S1 S1
j
P2 X Q2 R U2
＝U 2 U 2 j U 2
式中：
U ——称为电压降落的纵分量 2
U 2 ——称为电压降落横分量
——称为首末端电压的相位差
U1 (U 2 U 2 ) 2 (U 2 ) 2
＝arctg
U
2
U 2 U 2
'' P2'' R2 Q2 X2 U 2 Uc
U c U 2 2 U 2 2
'' P2'' X 2 Q2 R2 U 2 Uc
U A A ~ SA
Q j 1 2
R1 jX 1
~' ~ S1 S1
b
~ '' S1
R2 jX 2
Sb
~' S ~ 2
~ S2
Q1 ~ ~' S A S1 j 2
UA
'' '' P X Q R U1 1 1 1 1 Ub
U b U1 2 U1 2
UB=UN
已知不同端的电压和功率
已知末端功率和首端电压
U A
R1+jX1 jB1/2 jB1/2
3.2辐射形和环形网络中的潮流分布
3-2 辐射形和环形网络中的潮流分布
求元件参数建立等值电路
母线C的负荷:
~ S LC
=
P
+
jP tan(cos−1 0.8) =
20 +
j20× 0.75
=
(20 +
j15)MVA
归算到110kV的等值电路:
A
(8.4 + j16.64)Ω
B
(3.44 + j42.35)Ω C′
(20 + j15)MVA
4 线路末端导纳支路功率损耗: ∆S~YL = 1102(− j2.192 ×10−4 ) = − j2.65 (MVA) 5 线路阻抗末端功率: S~B = S~B′ + ∆S~YT + S~LB + ∆S~Y 2 = 50.259 + j27.588 (MVA)
6 线路阻抗中的功率损耗:
∆S~ZL
=
50.2592 + 27.5882 1102
(8.4 +
j16.64)
=
2.282 +
j4.52
(MVA)
7 线路阻抗支路首端功率损耗: S~A′ = S~B + ∆S~ZL = 52.541 + j32.11 (MVA)
3-2 辐射形和环形网络中的潮流分布
解1,近似法:1)前推求功率分布
A
~ SA
解1,近似法:1)前推求功率分布
A
(8.4 + j16.64)Ω
B
S~B′ (3.44 + j42.35)Ω
C′
(20 + j15)MVA
j2.192 ×10−4 S
简单环形网络的潮流计算
银川能源学院课程设计课程名称：电力系统分析设计题目：简单环形网络的潮流计算学院：电力学院专业：电气工程及其自动化班级：电气（本）1202班*名：**学号：**********成绩：指导教师：李莉、张彦迪日期：2014年12月8日—2014年12月19日潮流计算是在给定电力系统网络结构、参数和决定系统运行状态的边界条件的情况下确定系统稳态运行状态的一种基本方法，是电力系统规划和运营中不可缺少的一个重要组成部分。
可以说，它是电力系统分析中最基本、最重要的计算，是系统安全、经济分析和实时控制与调度的基础。
常规潮流计算的任务是根据给定的运行条件和网络结构确定整个系统的运行状态，如各母线上的电压（幅值及相角）、网络中的功率分布以及功率损耗等。
潮流计算的结果是电力系统稳定计算和故障分析的基础。
在电力系统运行方式和规划方案的研究中，都需要进行潮流计算以比较运行方式或规划供电方案的可行性、可靠性和经济性。
同时，为了实时监控电力系统的运行状态，也需要进行大量而快速的潮流计算。
因此，潮流计算是电力系统中应用最广泛、最基本和最重要的一种电气运算。
在系统规划设计和安排系统的运行方式时，采用离线潮流计算；在电力系统运行状态的实时监控中，则采用在线潮流计算。
是电力系统研究人员长期研究的一个课题。
它既是对电力系统规划设计和运行方式的合理性、可靠性及经济性进行定量分析的依据，又是电力系统静态和暂态稳定计算的基础。
前言------------------------------------------------------------------------------------------2第一章：简单环形网络的潮流计算原理--------------------------------------41.1 电力线路和变压器上的功率损耗、电压降落及电能损耗--------------- 41.2电压降落、电压损耗、电压偏移及电压调整的概念---------------------- 51.3闭环网的潮流计算步骤---------------------------------------------------------- 6第二章：简单环形网络的潮流计算过程-------------------------------------- 72.1参数整理---------------------------------------------------------------------------- 72.2计算网络参数及等效电路------------------------------------------------------- 82.3电力系统潮流计算的运用------------------------------------------------------- 102.4注意事项---------------------------------------------------------------------------- 10 第三章：P-Q分解法的基本潮流算法-------------------------------------------113.1 P-Q分解法的原理----------------------------------------------------------------113.2 P-Q分解法的特点 ------------------------------------------ 133.3 P-Q分解法的潮流计算步骤 --------------------------------- 14 总结-------------------------------------------------------------------------------------------16谢辞-------------------------------------------------------------------------------------------17参考文献------------------------------------------------------------------------------------18第一章：简单环形网络的潮流计算原理本章主要内容包括：研究简单电力系统正常运行状态下的潮流分布，以及方便潮流计算化简网络的方法。
3.3 环形网络中的潮流分布解析
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