環(huán)形網(wǎng)絡(luò)功率分布

1、二、環(huán)式網(wǎng)絡(luò)中的功率分布環(huán)網(wǎng)包括環(huán)式接線方式及兩端供電方式。在進(jìn)行計(jì)算之前（如圖3-17（a）P113），首先需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行簡(jiǎn)化。即：假設(shè)全網(wǎng)電壓為額定電壓，計(jì)算各發(fā)電廠運(yùn)算功率和各變電所的運(yùn)算負(fù)荷，簡(jiǎn)化圖為3-17（d）對(duì)圖3-17（d）單一環(huán)網(wǎng)，列一回路方程式：式中：從節(jié)點(diǎn)1流向節(jié)點(diǎn)2的電流 、從節(jié)點(diǎn)2、3流出網(wǎng)絡(luò)的電流 設(shè)全網(wǎng)電壓均為額定電壓，則上式改寫為：求解：如果把上述簡(jiǎn)化圖中的節(jié)點(diǎn)1分開(kāi)，可得圖3-18（P114），且Z2=Z23+Z31；Z3=Z31；=Z12+Z23+Z31則： m=2，3（1）相似地：設(shè)流經(jīng)阻抗Z31的功率為如上圖，則： m=2，3（2）說(shuō)明：（1）式（1）或

2、式（2）與物理學(xué)中的力學(xué)平衡式相類似。（2）由于式（1）（2）是在的假設(shè)下推得的，也就是沿線電壓均為額定值UN，由得： m=2、3，因此可以用上式來(lái)檢驗(yàn)、計(jì)算結(jié)果。（3）如果網(wǎng)絡(luò)中所有線段單位長(zhǎng)度的參數(shù)完全相同，則式（1）（2）可以改寫為： 從而： 式中：，分別與，相對(duì)應(yīng)的線路長(zhǎng)度（4）在求得或后，在不考慮功率損耗的情況下，即可求取環(huán)網(wǎng)各線段中流通的功率，從而可以找到某一節(jié)點(diǎn)處兩側(cè)功率均流向該節(jié)點(diǎn)，這種節(jié)點(diǎn)稱為功率分點(diǎn)；通常有功分點(diǎn)和無(wú)功分點(diǎn)不一致，則以“”和“”分別表示有功、無(wú)功功率分點(diǎn)。三、兩端供電網(wǎng)絡(luò)中的功率分布見(jiàn)圖3-19（a）（b）P115兩端供電網(wǎng)絡(luò)可以等值為兩端電壓大小不等，相位

3、不同的回路電壓不為零的單一環(huán)網(wǎng)，如圖3-19（b）令： 則得考慮： 上式可以改寫為：則相似地：若令： 則： 說(shuō)明；（1）上式可以看成是兩個(gè)功率分量的迭加，其一是=0,即兩端電壓相等時(shí)功率分量；其一是取決于和環(huán)網(wǎng)總電抗的功率分量，稱為循環(huán)功率。循環(huán)功率的方向與的取向有關(guān)。（2）上式還可以用于計(jì)算環(huán)網(wǎng)中變壓器變比不匹配時(shí)的循環(huán)功率，見(jiàn)圖3-20（P116）。四、環(huán)行網(wǎng)絡(luò)中的電壓降落和功率損耗 在工程實(shí)際中一般采用近似計(jì)算方法。首先不考慮功率損耗，求網(wǎng)絡(luò)功率分布，找出功率分點(diǎn)；將環(huán)網(wǎng)在功率分點(diǎn)解開(kāi)，使之成為兩個(gè)輻射形網(wǎng)絡(luò)；然后就如同輻射形網(wǎng)絡(luò)那樣進(jìn)行功率損耗和電壓損耗的計(jì)算，這時(shí)運(yùn)用的公式與計(jì)算輻射

4、形網(wǎng)絡(luò)時(shí)完全相同。兩個(gè)問(wèn)題： 1、當(dāng)有功功率分點(diǎn)和無(wú)功功率分點(diǎn)不一致時(shí)，由于高壓網(wǎng)絡(luò)中，電壓損耗主要是無(wú)功流動(dòng)引起的，無(wú)功分點(diǎn)電壓往往比有功分點(diǎn)電壓低，因此，以無(wú)功功率分點(diǎn)為計(jì)算的起點(diǎn)。2、當(dāng)已知電源端電壓而不是功率分點(diǎn)電壓時(shí)，要再次設(shè)網(wǎng)絡(luò)中各點(diǎn)電壓均為額定電壓，先計(jì)算各線段功率損耗，求得電源端功率后，再運(yùn)用已知的電源端電壓和電源端功率，計(jì)算線段電壓降落。第四節(jié) 電力網(wǎng)絡(luò)潮流的調(diào)整控制上節(jié)已講述，對(duì)輻射形網(wǎng)絡(luò)，其潮流分布取決于負(fù)荷大??；環(huán)行網(wǎng)絡(luò)，潮流是按阻抗分布；雙端供電網(wǎng)絡(luò)雖可以調(diào)整電源功率及電壓適當(dāng)控制，但是調(diào)整范圍很小。從安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)出發(fā)，網(wǎng)絡(luò)潮流需要控制。本節(jié)主要就簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)介紹幾種

5、控制手段，這些方法同樣適用于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。一、調(diào)整控制潮流的必要性1 如圖3-17（P113），當(dāng)各線段參數(shù)完全相同時(shí)： ； ； 若 ；而節(jié)點(diǎn)2和節(jié)點(diǎn)3負(fù)荷相當(dāng)，則P13和Q13會(huì)很大，有可能過(guò)負(fù)荷。2 當(dāng)各線段參數(shù)不相同時(shí)：如圖3-17。 網(wǎng)絡(luò)損耗 求極小值：由 ,求解： 即： 結(jié)論：（1）有功功率損耗最小時(shí)的功率分布應(yīng)按線段的電阻分布；（2）不加控制時(shí)功率的自然分布不能滿足安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的要求。3、功率的強(qiáng)制分布： 為了克服有功損耗最小時(shí)功率分布不同于功率自然分布的問(wèn)題，可以在自然分布上迭加一強(qiáng)制循環(huán)功率，使結(jié)果達(dá)到有功損耗最小。 其中 式中：Ecx縱向附加電勢(shì) Ecy橫向附加電勢(shì)說(shuō)明：（1

6、）附加電勢(shì)Ecx，Ecy都可由附加串聯(lián)加壓器產(chǎn)生。（2）由上可知： 對(duì)于高壓線路有 R<<X 0得：即 改變電壓的相位，主要能改變網(wǎng)絡(luò)中的有功功率的分布；改變電壓的大小，主要能改變網(wǎng)絡(luò)中的無(wú)功功率的分布。（3）如圖3-46（a）（P134）可見(jiàn)可以用三種手段控制潮流分布，即：串聯(lián)電容，串聯(lián)電抗，附加串聯(lián)加壓器。其中：串聯(lián)電容相當(dāng)于抵償線路的感抗。由計(jì)算式可見(jiàn)，若Z12則，缺點(diǎn)：過(guò)于頻繁投切電容器組易引發(fā)事故。串聯(lián)電抗：與串聯(lián)電容相反，主要是限流，即：Z12，缺點(diǎn)：對(duì)電壓質(zhì)量及穩(wěn)定性有影響。而附加串聯(lián)加壓器作用主要在于產(chǎn)生一強(qiáng)制功率，與自然功率分布迭加，從而達(dá)到理想值。二、借附加串聯(lián)

7、加壓器控制潮流工作原理如圖3-47（P134），是有兩部分組成，即電源變壓器和串聯(lián)加壓器，前者取線路的相電壓或線電壓作為串聯(lián)加壓器電源；后者將附加電勢(shì)串聯(lián)入線路。由于電源變壓器串聯(lián)加壓器均為三相，可以改變兩者的接線，得到30º，60º調(diào)節(jié)效果。圖3-48（P135）為一種聯(lián)結(jié)方式，缺點(diǎn)：調(diào)節(jié)過(guò)于頻繁，會(huì)有困難。三、借靈活交流輸電裝置控制潮流（FACTS）靈活交流輸電系統(tǒng)：是指以晶閘管（即可控硅）置換傳統(tǒng)交流輸電系統(tǒng)中各種機(jī)械式調(diào)節(jié)器和開(kāi)關(guān)后所呈現(xiàn)的新系統(tǒng)。是電力電子技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的新型技術(shù)。1、可控串聯(lián)電容：圖3-49（a）（P135）借改變晶閘管的觸發(fā)角，可平滑地并在較大范圍改變?nèi)菘埂?、可控移相器：圖3-50（P136），實(shí)際上是橫向串聯(lián)加壓器?？梢杂泻芏嗉?jí)調(diào)節(jié)。優(yōu)點(diǎn)：可快速動(dòng)作，可有