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稳态第三章3
第三章简单电力网络的计算和分析
第四节电力网络潮流的调整控制
一、调整控制潮流的必要性
如上的分析计算都表明:
辐射形网络中的潮流是不加控制也无法控制的,它们完全取决于各负荷点的负荷;环形网络中,环式网络的潮流,如不采取附加措施,就按阻抗分布,因而也是无法控制的;两端供电网络的潮流虽可借调整两端电源的功率或电压适当控制,但由于两端电源容量有一定限制,而电压调整的范围又要服从对电压质量的要求,调整幅度都不可能大。
但另一方面,从保证安全、优质、经济供电的要求出发,网络中的潮流往往需要控制。
以下,就以简单网络为对象说明调整校制潮流的必要性,进而介绍几种调整控制的手段,但应指出,因简单网络与复杂系统本无界限,这里虽以简单网络为对象,所列举的调整控制手段往往也用于复杂系统。
设图3-17中各线段单位长度的参数完全相等,则其中的功率将按式(3-35),即按长度分布。
再设线段1-3远短于线段1-2、2-3,则由
可见,如节点3的负荷不远小于节点2,流经线段1-3的功率将会很大,以致可能使该线段过负荷,严重危及安全供电。
例如:
假设l31=0,l12=l23,P2=P3,则Pa=0.5P2,Pb=1.5P2
例如:
假设l31=0,l12=l23,P2=2P2,P3=0,则Pa=P2,Pb=P2
再设图3-17中各线段导线各不相同,以致r12/x12≠r23/x23≠r31/x31,则其中的功率将按式(3-30a)、(3-30b).即按线段的阻抗分布,网损为:
取ΔPΣ对
和
的一阶偏导数并使之等于零,可求得有功功率损耗最小时的功率分布。
设这样求得的
、
。
分别以Pa.0、Qa.0。
表示,则分别解上列两式,可得:
从而可得
由此可见,有功功率损耗最小时的功率分布应按线段的电阻分布而不是阻抗分布
Ø调整控制潮流的手段主要有三,即串联电容、串联电抗、附加串联加压器。
Ø串联电容纳作用显然是以其容抗抵偿线路的感抗。
将具串联在环式网络中阻抗相对过大的线段上,可起转移其它重载线段上流通功率的作用。
Ø串联电抗的作用与串联电容相反.主要在限流将其串联在重载线段上可避免该线段过载。
但由于其对电压质量和系统运行的稳定性有不良影响.这一手段未曾推广。
Ø附加串联加压变压器的作用在于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。
仍以图3-17为例,说明如下:
Ø设强制循环功率为
,则应有
;
Ø为产生这一强制循环功率,应在环式网络中串入—附加电势
,其值为
Ø式中
——环网各线段阻抗之和;
Ø
——纵向附加电势,其相位与线路相电压一致;
Ø
——横向附加电势,其相位与线路相电压差90度。
Ø附加电势
、
都可由附加串联加压器产生。
而由于高压电力网络中线路电阻往往远小于电抗,甚至仅为电抗的5%一10%,如下式中置RΣ=0,可得
由上式可见,纵、横向串联电势分别与强制循环功率的无功、有功分量成正比。
换言之,纵向串联电势主要产生强制循环功率的无功部分,而横向串联电势主要产生强制循环功率的有功部分。
再广而言之,改变电压的大小,所能改变的主要是网络中无功功率的分布;改变它们的相位,所能改变的主要是网络中有功功率的分布。
Ø例:
设图3-46(a)中线段2-3所通过的功率由于某种原因必须限制为125Mw,则借简单的运算可得图3-46(b)、(c)、(d)。
由图可见,前述三种手段都可得同样效果。
而其中附加串联加压器所产生的附加电势
Ø就相当于将该加压器右侧电压的相位移动
Ø串联电容器:
ØX12=10,串联电容器
=-10
二、借附加串联加压器控制潮流
三、借灵活交流输电装置控制潮流(自学)
四、小结、
思考题
1、什么是“电磁环网”?
它有几种表现形式?
它对系统有哪些危害?
2、环网中的“循环功率”会对系统有哪些影响?
3、环网中潮流的“自然分布”与“经济分布”有何区别?
4、*潮流的调整控制手段主要有哪些?
作业
3-31、3-6、3-8
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