简单电力网潮流计算流程与方法

（一）功率损耗和电压降落计算

1.功率损耗计算

在线路导纳支路中的功率损耗，由于略去电导损耗，因此只计及线路两端的充电功率，即

式中 BL——全线路电纳，S。

变压器导纳支路中的功率损耗为

式中 P0——变压器空载损耗，kW；

I0%——变压器空载电流百分数；

UN——变压器额定电压，kV；

SN——变压器额定容量，kVA；

Ui——节点i的电压，简化计算时常取Ui=UN，kV。

2.电压降落计算

式中 R、X——线路或变压器的电阻、电抗，Ω；

Pi——线路或变压器按潮流方向的始（末）端有功功率，MW；

Qi——线路或变压器按潮流方向的始（末）端无功功率，Mvar；

Ui——线路或变压器按潮流方向的始（末）端电压、kV。

设P1、Q1、U1均为始端数据，利用式 （2-11）、式 （2-12）可算出ΔU1和δU1，则末端电压U2为

若已知末端数据P2、Q2、U2，则可求得始端电压U1为

可作出相量图，见图2-5。

图2-5　电力网阻抗环节的电压相量图

（a）已知末端数据；（b）已知始端数据

（二）运算功率和运算负荷

1.运算功率

若电力系统内有几个电厂，一般规定其中一个发电厂作为主调频厂，其余电厂按调度部门预先制定的负荷曲线运行，称为基载厂。对这些按规定出力运行的基载厂，可将出力看成是带负号的负荷，用 “运算功率”的概念进行电力网等值电路的简化。

发电厂的运算功率等于发电机出力减去厂用或地方负荷，再减去升压变压器阻抗与导纳中的功率损耗，再减去发电厂高压母线所连的所有线路充电功率的一半。

2.运算负荷

在简化电力网的等值电路时，对降压变电所常采用“运算负荷”的概念。

降压变电所的运算负荷等于变电所低压母线负荷，加上变压器阻抗与导纳中功率损耗，再加上变电所高压母线所连的所有线路充电功率的一半。

（三）简单开式网的潮流计算

简单开式网络一般是指简单的放射网络，其潮流计算步骤的内容如下：

（1）按精确计算方法计算网络元件参数。其中：

1）有名制计算。按变压器实际变化，将网络元件参数归算至基本级的有名值。在实际当中往往取最高电压级为基本级。潮流计算常用有名制计算。

2）标幺值计算。按变压器实际变比，将网络元件参数化为标幺值计算。

（2）用电力线路的额定电压求变电所的运算负荷或发电厂的运算功率（对固定出力的发电厂）。

（3）作出等值网络图，并将元件参数标于图中。

（4）潮流计算。其中：

1）若已知负荷功率及该点处的电压，可由此逐段逐点推算出各线路功率损耗和电压降落，从而算出各支路功率和各点电压。

2）若给出的负荷功率和电压不是同一点的值，则应先假设所给负荷功率点处的电压，再推算出所给电压处的电压值。如这一推算出的电压值与给定电压值相差甚远，则需重新修正假设电压，直至求出的电压值与给定电压值接近，且认为满意为止。然后以此为基础，计算出全网的潮流分布。

但为计算简单起见，通常采用如下的计算方法：先假设全网电压为额定电压，逐段推算功率损耗，得出全网的功率分布；再从已知电压点处，根据该处由前面计算所得的功率逐段推算出电压降落，从而求出各点电压。

（四）两端供电网的潮流计算

两端供电网是指两个独立电源向用户或变电所供电的网络。环网可看成是两端电源电压相等的两端供电网。

两端供电网的潮流计算与开式网的潮流计算一样，首先要进行网络参数的计算、求出变电所的运算负荷以及固定出力发电厂的运算功率、做出等值网络图等步骤。然后进行潮流计算，其方法步骤如下：(www.xing528.com)

1.初步潮流分布计算

不计电网中功率损耗的潮流分布，称为初步潮流分布。

如图2-6所示。一个有n个负荷点的两端供电网，由电源A、B分别向电力网络供给功率，其计算公式为

图2-6　等值的两端供电网

由于式（2-19）、式 （2-20）中功率、电压、阻抗都是复数，计算时要进行较繁的复数四则运算，故通常称之为复功率法。

如果两端供电网各段线路结构相同、导线截面相等，那么这种电力网称为均一网。这时SA、SB的计算式可简化为

由于不计功率损耗，由图2-6所示的功率的假设流向，根据功率平衡原理可得出各线段初步功率分布为

且

2.找出功率分点

根据初步潮流计算结果分析，发现某个节点所需的负荷功率是由两侧电源分别供给的，则称该节点为功率分点，并以符号▼标注在该节点的上方。有功分布点与无功分布点可能重合，也可能不重合，若不重合时，有功分点用符号▼标注，无功分点用符号▽标注。功率分点往往是网络电压的最低点。

3.最终潮流计算

在功率分点处将两端供电网拆成两个开式网络。当有功，无功分点不重合时，一般从无功分点处拆开。然后根据已知电压位置的不同，选用前述开式网潮流计算两种方法中与之情况相宜的一种，由功率分点向两侧电源逐段推算出功率损耗和电压降落，此时计算与开式网络完全相同。

当两端供电网由不同电压等级线路及变压器组成，则应采用归算至同一电压级下的阻抗进行上述计算。

（五）年电能损耗计算

常用的方法之一是利用最大负荷损耗时间τmax求全年的电能损耗。其计算式为

式中 ΔPmax——最大负荷时线路或变压器绕组电阻上产生的功率损耗，kW；

τmax——最大负荷损耗时间，由表2-9查得。

表2-9　最大负荷损耗时间τmax

应当指出两点：

（1）当线路按式（2-23）计算年电能损耗时，没有计及线路的电晕损耗。由于一般线路 （330kV及以上电压等级的除外）的电晕损耗不大，所以可以忽略不计。

（2）对变压器来说，年电能损耗应是绕组电阻的电能损耗与激磁电导产生的电能损耗之和。前者可按式（2-23）直接算出，后者则可近似取变压器空载损耗P0与变压器年运行小时数T的乘积。所以变压器年电能损耗表达式为