电力系统稳态分析课程设计(2)

2019-02-20 22:23

1 功率平衡校验

1.1 有功功率的平衡 1.1.1系统综和最大用电负荷

Py的计算

系统综合最大用电负荷按下式计算:

Py?K1?Pmax.ii?1n (1-1)

其中:负荷同时系数K1?0.9。 根据原始资料中的数据可算得:

P.3(MW)Ym?K1?Pmax.i?0.9?(42?50?35)?114i?1n负荷最大时:符合最小时:

Pym?K1?Pmax.i?0.9?(25?35?28)?79.2(MW)i?1n

1.1.2 系统供电负荷

Pg的计算

Pg?1Py1?K2 (1-2)

其中:K2?7%---系统网损率

Pg?11Py??114.3?122.9(MW)1?K21?7%

负荷最大时:

符合最小时:

Pg?11Py??79.2?85.16(MW)1?K21?7%

1.1.3 系统中发电负荷

Pf的计算

系统发电负荷是指发电机出力。即系统供电负荷、发电机电压直配负荷、发电厂厂用电(简称为厂用电)负荷之和。根据原始数据表分析可得发电厂A为小型火力发电厂,则系统发电负荷为:

Pf?1(Pg?Pa)1?K3 (1-3)

其中:

K3?10% 厂用电率

11(Pg?P?(122.9?6)?143.23(MW)a)?1?K31?10%

负荷最大时:负荷最小时:

Pf?Pf?11(Pg?Pa)??(85.16?3)?97.96(MW)1?K31?10%

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1.1.4 发电厂A的总装机容量初定

发电厂装机容量

PGN除满足系统发电负荷的需求外,还应考虑留有

20%~30%的系统有功备用容量。所以可以初步确定发电厂A的装机容量为:

P.23?(1?20%~30%)?175~200(MW)GN?Pf(1?20%~30%)?143

因发电厂最大机组容量一般不超过系统总容量的8%~10%,在考虑到系统负荷增长的情况下,发电厂A中最大机组容量以不超过50MW为宜,最终确定发电厂总装机容量为4?50MW。 1.2 无功功率平衡

电力系统的无功功率平衡是保障电压质量的基本条件。无功功率平衡遵循的是分层和分供电区就地平衡原则。为达到就地平衡就必须分层分区进行无功补偿。合理的无功补偿和有效的电压控制,不仅可以保证电压质量,而且将提高电力系统的稳定性、安全性和经济性。在主变压器最大负荷时,因为功率因数为0.9--0.95,所以不需补充无功功率,系统内的总装机容量应该大于发电负荷,即系统内应该有足够的备用容量,按规定系数的总装机容量应大于或等于系统最大发电负荷的1.2倍。 1.3 初步确定主网架

在变电所和电源布局确定的基础上,电力网络接线方案的选择就是十分重要的。一个良好的接线方案,对于电力网的投资、建设、运行和发展都有重要的意义。

电力网的接线方案的选择中需考虑的技术条件通有:供电的可靠性,电能的质量,运行及维护的方便灵活性,继电维护及自动化操作的复杂程度以及发展的可能性等。

电力网接线方案的具体选择过程中常采用筛选法,其步骤大致分为: a.列出每个可能的接线方案;

b.从供电可靠性,运行维护的灵活性等角度去掉明显不合理的方案。 c.暂留下的方案,按类似的接线方式进行粗略经济比较,方案是按象征变电所投资大小的断路器和象征线路投资大小的线路长度进行比较。

d.根据原始资料图,设计主网架时依据可靠性原则,选择出以下七个初选方案如图。

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2 供电网络接线初步设计

2.1 方案的初步拟定

从满足电网供电可靠性角度出发,在进行电力网网络结构初步设计时,应考虑选用有备用的接线方式。通过比较各变电所的负荷及地理位置,发电厂的地理位置初步拟定接线方案如下:

表2.1 各种接线方案

方案 方案一 图形 线路长度(km) 291.93 优缺点 优点:线路段,接线方式简单; 缺点:损耗大,供电可靠性不高。 优点:线路较短,可靠性高,损耗小; 缺点:接线较复杂,变电所3的接线方式较单一,灵活性一般。 优点:供电可靠性高,线路较短; 缺点:接线复杂,损耗大。 优点:线路段,可靠性高; 缺点:接线有点复杂,损耗大。 方案二 337.64 方案三 389.93 方案四 374.39

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方案五 482.96 缺点:线路太长,损耗较大,此方案不适用。 方案六 435.64 缺点:接线方式较单一,电力网络灵活性不高,损耗大,线路太长不经济。 方案七 217.82 缺点:接线方式较单一,电力网络灵活性不高。 发电厂与各变电所、变电所与变电所之间的距离计算如下:

lA?1?602?402?72.11kmlA?2?802?202?82.46kmlA?3?602?202?63.25kml1?2?40?40?56.57kml1?3?1202?202?121.66kml2?3?802?602?100km22

根据发电厂和各变电所负荷情况表中各变电所负荷大致分布及各变电所中一二类负荷所占比例,电路电线的距离,所用断路器的个数,以及电力电网运行时的稳定性判断初次去掉方案三、方案四,方案五、方案六和方案七。留下方案一和方案二进一步计算比较。

一个较好的网络接线方案不仅提供充足、可靠、合格和廉价的电力,而且具有良好的经济效益。因此对初步选择的方案一、方案二还需进一步的比较和分析,

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本次设计采用经济技术比较的方法,从两个方案中选出一个最优方案。 2.2初步潮流计算

由于规划设计阶段,网络导线型号是未知的,因而假设全网为同一往来进行初步潮流计算。初步潮流分析同时忽略线路的损耗,此时网络的初步潮流分析对于环网来讲只和线路长度及负荷功率有关。 2.2.1 方案一初步潮流计算

由原始资料可知,发电厂最大最小负荷的大小是给出的因而发电厂是监视厂,网络的功率平衡也由发电厂A实现的,所以选择A的功率为流出方向,其他支路功率方向为假设方向。根据此原则画图2-1.

~SAA~SA?33~S3~SA?1~S3?21~S11.各变电所的最大负荷

~S1?2

2~S2图2-1 方案一初步潮流计算

由资料可知cos?1?cos?2?cos?3?0.98,所以tg?1?tg?2?tg?3?0.2

~S1?P1?jP1tg?1?42?j42?0.2?42?j8.4?MVA? ~S2?P2?jP2tg?2?50?j50?0.2?50?j10?MVA?

~S3?P3?jP3tg?3?35?j35?0.2?35?j7?MVA?

2.电力网络潮流计算

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