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    电力系统分析潮流计算例题

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    摘要
    电力系统的潮流计算
    西安交通大学自动化学院2012.10
    3．1电网结构如图3—11所示，其额定电压为10KV。已知各节点的负荷功率及参数：
    S2(0.3j0.2MVA，S3(0.5j0.3MVA，S4(0.2j0.15MVAZ12(1.2j2.4，Z23(1.0j2.0，Z24(1.5j3.0
    试求电压和功率分布。
    解：（1）先假设各节点电压均为额定电压，求线路始端功率。
    P32Q320.520.32
    S23(R23jX23(1j20.0034j0.006822
    VN10P42Q420.220.152
    S24(R24jX24(1.5j30.0009j0.001922
    VN10

    则：S23S3S230.5034j0.3068
    ''P12Q121.004320.65872
    S12(R12jX12(1.2j2.422
    VN10又
    0.0173j0.0346
    页脚内容1

    摘要
    故：S12S12S121.0216j0.6933
    '
    （2）再用已知的线路始端电压V110.5kV及上述求得的线路始端功率S12，求出线路各
    点
    电
    压
    。
    (P12R12Q12X121.02161.20.69332.4V120.2752kV
    V110.5
    V2V1V1210.2248kV
    （3）根据上述求得的线路各点电压，重新计算各线路的功率损耗和线路始端功率。故S23S3S230.5033j0.3066则S12S23S24S21.0042j0.6584
    '
    1.004220.65842
    (1.2j2.40.0166j0.0331又S122
    10.22
    从而可得线路始端功率
    这个结果与第（1）步所得计算结果之差小于0.3%，所以第（2）和第（3）的结果可作为最终计算结果；若相差较大，则应返回第（2）步重新计算，直道相差较小为止。3.2如图所示简单系统，额定电压为110KV双回输电线路，长度为80km，采用LGJ-150导线，其单位长度的参数为：r=0.21Ω/km，x=0.416Ω/km,b=2.7410S/km。变
    6
    电所中装有两台三相110/11kV的变压器，每台的容量为15MVA,其参数为：
    P040.5kW，Ps128kW,Vs%10.5,Io%3.5。母线A的实际运行电压为
    117kV，负荷功率：
    页脚内容2

    摘要
    SLDb30j12MVA,SLDc20j15MVA。当变压器取主轴时，求母线c的电压。
    解（1）计算参数并作出等值电路。输电线路的等值电阻、电抗和电纳分别为
    由于线路电压未知，可用线路额定电压计算线路产生的充电功率，并将其等分为两部分，便得
    112
    QBBcVN4.381041102Mvar2.65Mvar将QB分别接于节
    22
    点
    A
    和
    b
    ，
    作
    为
    节
    点
    负
    荷
    的
    一
    部
    分
    。

    两台变压器并联运行时，它们的等值电阻、电抗及励磁功率分别为变压器的励磁功率也作为接于节点b的负荷，于是节点b的负荷
    SbSLDbjQB(P0jQ0
    30j120.08j1.05j2.65MVA30.08j10.4MVA
    功率Sc20j15MVA这样就得到图所示的等值电路（2）计算母线A输出的功率。
    节点c的功率即是负荷
    页脚内容3

    摘要
    先按电力网络的额定电压计算电力网络中的功率损耗。变压器绕组中的功率损耗为由图可知
    线路中的功率损耗为于是可得
    由母线A输出的功率为（3）计算各节点电压。
    线路中电压降落的纵分量和横分量分别为b点电压为
    变压器中电压降落的纵，横分量分别为归算到高压侧的c点电压变电所低压母线c的实际电压
    如果在上述计算中都不计电压降落的横分量，所得结果为
    Vb108.7kV，Vc'101.4kV，Vc10.14kV
    与计及电压降落横分量的计算结果相比，误差很小。
    3.3某一额定电压为10kV的两端供电网，如图所示。线路L1、L2和L3导线型号均为LJ-185，线路长度分别为10km，4km和3km，线路L4为2km长的LJ-70导线；各负
    页脚内容4

    摘要
    荷点负荷如图所示。试求V10.50kV、V10.40kV时的初始功率分布，且AB


    找到电压最低点。（线路参数LJ-185：z=0.17+j0.38Ω/km；LJ-70：z=0.45+j0.4Ω/km）解线路等值阻抗
    求C点和D点的运算负荷，为循环功率
    C点为功率分点，可推算出E点为电压最低点。进一步可求得E点电压
    3.4图所示110kV闭式电网，A点为某发电厂的高压母线，其运行电压为117kV。网络各组件参数为：
    变电所bSN20MVA，S00.05j0.6MVA，RT4.84，XT63.5变电所cSN10MVA，S00.03j0.35MVA，RT11.4，XT127负荷功率SLDb24j18MVA，SLDc12j9MVA试求电力网络的功率分布及最大电压损耗。解（1）计算网络参数及制定等值电路。线路Ⅰ：Z(0.27j0.4236016.2j25.38线路Ⅱ：Z(0.27j0.4235013.5j21.15线路Ⅱ：Z(0.45j0.444018j17.6
    页脚内容5

    摘要
    变电所b：ZTb4.84j63.52.42j31.75变电所b：ZTc11.4j1275.7j63.5等值电路如图所示
    （2）计算节点b和c的运算负荷。
    ScSLDcSTcSocjQBjQB12j90.106j1.180.06j0.7j0.623j0.815MVA12.17j9.44MVA
    1212
    （3）计算闭式网络的功率分布。
    可见，计算结果误差很小，无需重算。取S18.64j15.79MVA继续进行计算。由此得到功率初分布，如图所示。（4）计算电压损耗。
    由于线路Ⅰ和Ⅲ的功率均流向节点b为功率分点，且有功功率分点和无公功功率分点都在b点，因此这点的电压最低。为了计算线路Ⅰ的电压损耗，要用A点的电压和功率SA1。
    SA1SSL
    18.64215.82
    16.2j25.38MVA19.45j17.05MVA18.65j15.82
    110
    V
    PA1RQAX19.4516.217.0525.38
    6.39MVA
    VA117
    变电所b高压母线的实际电压为
    3.5变比分别为k1110/11和k2115.5/11的两台变压器并联运行，如图所示，两台变压器归算到低压侧的电抗均为1Ω，其电阻和导纳忽略不计。已知低压母线电压10kV，负荷
    页脚内容6

    摘要
    功率为16+j12MVA，试求变压器的功率分布和高压侧电压。
    解（1）假定两台变压器变比相同，计算其功率分布。因两台变压器电抗相等，故
    S1LDS2LD
    11
    SLD16j12MVA8j6MVA22
    （2）求循环功率。因为阻抗已归算到低压侧，宜用低压侧的电压求环路电势。若取其假定正方向为顺时针方向，则可得故循环功率为Sc
    VBE100.5
    MVAj2.5MVA
    j1j1ZTZ1T2
    （3）计算两台变压器的实际功率分布。
    （4）计算高压侧电压。不计电压降落的横分量时，按变压器T-1计算可得高压母线电压为
    按变压器T-2计算可得
    计及电压降落的横分量，按T-1和T-2计算克分别得。
    VA108.79kV，VA109kV
    （5）计及从高压母线输入变压器T-1和T-2的功率。输入高压母线的总功率为计算所得功率分布，如图所示。
    3．6如图所示网络，变电所低压母线上的最大负荷为40MW，cos0.8，Tmax4500h。
    页脚内容7

    摘要
    试求线路和变压器全年的电能损耗。线路和变压器的参数如下：线路（每回）：r=0.17Ω/km,x=0.409Ω/km,b2.28106S/km变压器（每台）:P086kW,Ps200kW,I0%2.7,Vs%10.5解最大负荷时变压器的绕组功率损耗为变压器的铁芯损耗为线路末端充电功率
    等值电路中流过线路等值阻抗的功率为
    S1SSTS0jQB240j300.252j4.1660.172j1.701j3.412MVA40.424j32.455MVA
    线路上的有功功
    率损耗
    已知cos0.8，Tmax4500h，从表中查得3150h，假定变压器全年投入运行，则变压器全年的电能损耗线路全年的电能损耗输电系统全年的总电能损耗
    页脚内容8

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