环形网络功率分布

二、环式网络中的功率分布 环网包括环式接线方式及两端供电方式。在进行计算之前（如图3-17（a）P113），首先需要对网络进行简化。即：假设全网电压为额定电压，计算各发电厂运算功率和各变电所的运算负荷，简化图为3-17（d） 对图3-17（d）单一环网，列一回路方程式： 式中： ——从节点 1流向节点2的电流 、 ——从节点2、3流出网络的电流 ∵    设全网电压均为额定电压，则 上式改写为： 求解： 如果把上述简化图中的节点1分开，可得图3-18（P114）， 且Z2=Z23+Z31；Z3=Z31； =Z12+Z23+Z31 则：   m=2，3……（1） 相似地：设流经阻抗Z31的功率为 如上图，则：   m=2，3……（2） 说明： （1）式（1）或式（2）与物理学中的力学平衡式相类似。 （2）由于式（1）（2）是在 的假设下推得的，也就是沿线电压均为额定值UN，由 得： m=2、3， 因此可以用上式来检验 、 计算结果。 （3）如果网络中所有线段单位长度的参数完全相同，则式（1）（2）可以改写为： 从而：         式中： ， ， 分别与 ， ， 相对应的线路长度 （4）在求得 或 后，在不考虑功率损耗的情况下，即可求取环网各线段中流通的功率，从而可以找到某一节点处两侧功率均流向该节点，这种节点称为功率分点；通常有功分点和无功分点不一致，则以“▼”和“▽”分别示有功、无功功率分点。 三、两端供电网络中的功率分布 见图3-19（a）（b）P115 两端供电网络可以等值为两端电压大小不等，相位不同的回路电压不为零的单一环网，如图3-19（b） 令：   则得 考虑： 上式可以改写为： 则 相似地： 若令：   则： 说明； （1）上式可以看成是两个功率分量的迭加，其一是 =0,即两端电压相等时功率分量；其一是取决于 和环网总电抗 的功率分量 ，称为循环功率。循环功率的方向与 的取向有关。 （2）上式还可以用于计算环网中变压器变比不匹配时的循环功率，见图3-20（P116）。 四、环行网络中的电压降落和功率损耗 在实际中一般采用近似计算方法。首先不考虑功率损耗，求网络功率分布，找出功率分点；将环网在功率分点解开，使之成为两个辐射形网络；然后就如同辐射形网络那样进行功率损耗和电压损耗的计算，这时运用的公式与计算辐射形网络时完全相同。 两个问题： 1、当有功功率分点和无功功率分点不一致时，由于高压网络中，电压损耗主要是无功流动引起的，无功分点电压往往比有功分点电压低，因此，以无功功率分点为计算的起点。 2、当已知电源端电压而不是功率分点电压时，要再次设网络中各点电压均为额定电压，先计算各线段功率损耗，求得电源端功率后，再运用已知的电源端电压和电源端功率，计算线段电压降落。 第四节 电力网络潮流的调整控制 上节已讲述，对辐射形网络，其潮流分布取决于负荷大小；环行网络，潮流是按阻抗分布；双端供电网络虽可以调整电源功率及电压适当控制，但是调整范围很小。 从安全、优质、经济出发，网络潮流需要控制。本节主要就简单网络介绍几种控制手段，这些方法同样适用于复杂网络。 一、调整控制潮流的必要性 1 如图3-17（P113），当各线段参数完全相同时： ；    ；    若  ； ；而节点2和节点3负荷相当，则P13和Q13会很大，有可能过负荷。 2 当各线段参数不相同时：如图3-17。 网络损耗 求 极小值：由 , 求解： 即：              结论： （1）有功功率损耗最小时的功率分布应按线段的电阻分布； （2）不加控制时功率的自然分布不能满足安全、优质、经济的要求。 3、功率的强制分布： 为了克服有功损耗最小时功率分布不同于功率自然分布的问题，可以在自然分布上迭加一强制循环功率 ，使结果达到有功损耗最小。 其中 式中：Ecx——纵向附加电势 Ecy——横向附加电势 说明： （1）附加电势Ecx，Ecy都可由附加串联加压器产生。 （2）由上可知： ∵ 对于高压线路有 R<