规划理工大学电网课程设计.docx

1、规划理工大学电网课程设计【关键字】规划电网规划课程设计（一）学 生 姓 名： 姬 高 扬 学 号： 0535 同组设计者 ：郝文静 韩文娥 陈双喜 杨涵 张晴 陆亮 刘野 冯楚潇 所在院（系）： 城 南 学 院 班 级： 电气07-05班 指 导 教 师： 刘桂英、 蔡立红 完 成 日 期： 2010年 1 月 日 目录：1.1初步拟定若干待选的电力网接线方案；1.2 确定供电电压等级；1.3 发电厂、变电所主变压器选择；1.4 电力网接线方案的技术、经济比较；1.5 输电线路导线截面选择；1.6 调压计算。1.7 附录一、 原始资料1.1 发电厂、变电所相对地理位置及距离1.2 发电厂技术参

2、数装机台数、容量：450（MW）额定电压（kV）：10.5KV额定功率因数最小运行方式为三台机运行1.3 负荷数据及有关要求 厂 项 站 目A12最大负荷（MW）306030最小负荷（MW）153515功率因数0.850.90.9(h)500050005500低压母线电压(kV)101010调压要求最大负荷(%)52525最小负荷(%)02525各类负荷(%)I类30300II类3030601.4 架空输电线路导线经济电流密度 架空输电线路导线经济电流密度（A / mm2）年最大负荷利用小时数Tmax3000以下300050005000以上铝1.651.150.90 铜3.002.251.75

3、1.5规划方案的经济性比较方法本次电网规划课程设计要求按年费用最小法进行规划方案的经济性比较，年费用最小的规划方案为经济性最好的方案。规划方案年费用的计算范围包括：（1）输电线路的投资；（2）输电线路的年运行费用；（3）网络电能损失费。1.6 规划方案的年费用计算方法其中：规划方案的年费用折算至基准年（规划水平年）的总投资电力工程经济使用年限（取25年）电力工业投资回收系数（取 0.1）基准年的年运行费用（取投资的5）1.6 输电线路的投资指标110KV架空输电线路单位投资指标类 别单位造价指标LGJ40045万元公里LGJ30040万元公里LGJ24032万元公里LGJ18530万元公里LG

4、J15028万元公里LGJ12025万元公里1.7 电能损失费计算方法（1）由潮流计算结果得出全网最大损耗功率；（2）根据附录中给出的年最大负荷利用小时数、负荷功率因数，根据下表查出年最大负荷损耗时间；（3）计算整个电网全年电能损耗（Kwh年）；（4）按电力系统综合成本电价（取0.35元Kwh）计算电能损失费。最大负荷损耗小时与最大负荷利用小时、功率因数之间的关系0.800.850.900.951.002000150012001000800700250017001500125011009503000200018001600140012503500235021502000180016004000

5、275026002400220020004500315030002900270025005000360035003400320030005500410040003950375036006000465046004500435042006500525052005100500048507000595059005800570056007500665066006550650064008000740073507250参照资料：（1）于永源 主编 电力系统分析 湖南师范大学出版社 1992年7月（2）陈珩 编 电力系统稳态分析 水利电力出版社 1995年11月第二版（3）陆敏政 主编 电力系统习题集 水利电

6、力出版社 1990年（4）电力系统设备手册 电力出版社二、电网接线初步方案的选择与供电电压等级的确定1、初步接线方案的拟定依据电网接线初步方案主要是根据负荷对供电可靠性的要求拟定的，根据所给的条件来看，变电所1和2的I类负荷所占的比例比较大，因此，为了满足这些负荷的供电可靠性的要求，I和2都需采用双电源供电的方式。2、拟定的方案根据已知的条件如电厂、负荷1、2以及无穷大系统的地理位置和距离，可以初步列出若干种连接线路的方式如下：3、初步方案的潮流计算 为了先粗略选出这些初步方案中相对较为可行的，排除一些不切实际的，先对其进行粗略的计算，即并未确定导线截面积，先考虑成均一网并应用所给的条件对这些

7、方案进行初步功率分布的计算。 均一网初步功率分布的计算公式如下： 即：得到初步功率分布（不计损耗）：以二号方案为例我们有： 初步分布负荷移置： 得功率流程图为：移置后还原：所以：其他方案得算法简略，我们仅给出最初分布得流程图：一号方案：二号方案：三号方案：四号方案：五号方案：六号方案：七号方案：八号方案：考虑到将来负荷发展得需求及供电的需要我们线路电压选择110KV电压等级（参考电力系统稳态分析第三版 电力出版社 ）初步方案的比较选择：如表1-1类型损耗线路长度方案11376982.8182方案2837660.3242方案32744774.7136.7方案41240202.5196.7方案53

8、775881.93147方案61540010.3142方案71518167.3216方案85431814.4165经过技术和经济的初步比较我们选择方案一和方案二作为备选方案对方案一和方案二进行进一步的比较，以确定最优的方案。电网接线方案的技术经济比较1、发电厂与变电所主接线方式的选择 发电厂与变电所主接线方式与电源回路数电压和负荷的大小级别以及变压器的台数容量等因数有关。确定主接线对电气设备的选择,配电装置的布置及运行的可靠性、灵活性、经济性等都有密切的关系。1.1方案一和二所需的变压器相同 发电厂主接线方式的选择：由于发电机容量为450MW，所以采用接线双母线方式。主变压器台数采用2台,即每

9、台发电机连接一台变压器。变电站主接线方式的选择：由于变电站1、变电站2都是两进两出，所以高压侧采用桥型接线，低压采用双母线。如图2-2，2-3： 图2-2 图2-3 2、发电厂、变电所主变压器的选择 厂 站项 目发电厂变电站1变电站2台数222容量（MVA）1806331.5额定电压（高压）（kV）121110110额定电压（低压）（kV）15.710.510.5空载电流（）0.50.60.8空载损耗（kW）1106538.5短路损耗（kW）550260148阻抗电压（）10.510.510.5变压器型号SFP7-180000/110SFP7-63000/110SF7-31500/110 表1

10、-2 发电厂、变电站主变压器的选择3、输电线路导线截面的选择发电厂、变电所主变压器选择1.发电厂的主变压器选择：所以应选180MVA的变压器 SFP7-180000/1102.变电所的主变压器的选择：变电所1：所以应该选择两台63MVA的变压器变电所2：所以应该选择两台31.5MVA的变压器导线截面的选择：由公式计算得到导线截面进行截面的选择方案一： 最初潮流分布图：将网打开： 表1-3线路区间导线型号R+jX(欧姆每千米)总阻抗（欧姆）S-2LGJ3000.107+j0.4054.494+j17.01S1LGJ3000.107+j0.4054.28+j16.2A1LGJ4000.08+j0.

11、3973.2+j15.88A2LGJ4000.08+j0.3974.8+j23.82按照选定的导线截面重新计算潮流经过负荷移置等运算后得到按非均一网计算的潮流：方法同上：可以求得线路电流最大年利用小时数导线截面经济电流密度S2292.378562.5324.860.9A2460.427221.89511.580.9S1331.288562.5368.090.9A1667.746455.72741.930.9所以我们有：线路电流导线截面（计算）选择导线型号S2292.37324.86LGJ300A2460.42511.58LGJ400S1331.28368.09LGJ300A1667.74741

12、.93LGJ400经计算两次所选的导线截面相同。方案二：我们省去与方案一类似的步骤按均一网计算潮流得到计算得到个线段的电流，最大利用小时，以及求得的经济截面为：各个线路电流年最大利用小时经济截面选择的截面参数S2126.758562.5140.87LGJ12011.34+j18.186A2293.396496.2325.99LGJ3006.42+j24.3SA379.558562.5421.72LGJ4004.8+j23.82S1124.478562.5138.3LGJ12010.8+j17.32A1455.845549.56506.49LGJ4003.2+j15.88接下来我们由选择的截面按

13、非均一网计算潮流分布：得下表：各个线路电流年最大利用小时经济截面选择的截面参数S2120.918562.5134.34LGJ12011.34+j18.186A2282.026318.03313.36LGJ3006.42+j24.3SA398.158562.5442.39LGJ4004.8+j23.82S1119.518562.5132.79LGJ12010.8+j17.32A1448.195480.4497.99LGJ4003.2+j15.88经两次计算选择的导线截面相同。（1）电能损耗计算：利用最大负荷损耗时间法 最大负荷损耗时间法计算步骤为： 根据负荷的最大负荷时间和功率因数计算输电线路的

14、最大负荷时间和平均功率因数。 根据最大负荷损耗小时tmax与最大负荷利用小时Tmax（h）,功率因数COS之间的关系由表查取最大负荷损耗时间。 按下式计算电能 W=Pmax*max （投资计算、年运行费用计算和抵押年限计算） 方案比较方法常用的有最小费用法，净现值法，内部收益率法，和抵偿年限法等，其中抵偿年限法属于静态投资收回法。该方法的优点是计算准确，资料要求少；缺点是以无偿占有国家投资为出发点，未考虑时间因素，无法计算推迟投资效果，投资发生与施工期，运行费用发生与投资后，在时间上未统一起来；仅计算回收年限，未考虑投资比列多少，未考虑固定资产残值；多方案比较一次无法算出。仅用于电力系统规划设

15、计中简单方案比较。本设计采用抵偿年限法。 抵偿年限法的计算公式如下： N=Z1-Z2/C1-C2 按电力工业投资回收系数0.04考虑，当N小于6年时，采用投资大，年运行费用低的方案，否则应采用投资小的方案。C=0.35*W +0.09*Z方案一：由潮流分布图得：由图可以求出各个线路的功率因数角，结合年最大利用小时数可以查表的到，然后可以计算一年的线路损耗。由此求得方案一的损耗为2084.8866万线路投资为Z=45*100+40*82=7780万C=0.05*z+0.04*z+W=2785.0866万方案二：由潮流分布图得同上可以求得方案二的损耗为：W =3680.57722+8042.179

16、031+16892.21125+3424.381835+7906.557658=39945.90699按每度电0.35元计算得损耗为：1398万线路总投资为：25*82+40*60+45*100=8950万C2=0.09*Z+1398=2203.5万比较两种方案：1.第二种技术性与第一种相差不远，但稍稍比第一种稳定性高2.第二种投资多些，但损耗少些=2.01176因此我们需要取投资大的方案。经过综合比较的方案二更优越。调压计算：1.最大负荷时首先进行负荷移置：由1移到S的负荷为S1S=S1=0.4406S1=26.436+j12.804由1移到A的负荷为S1A=S1=33.564+j16.25

17、6由2移到S的负荷为S2S=0.5406S2=16.218+j7.855由2移到A的负荷为S2A= S1=13.782+j6.675对三条线路进行功率分配SS-2-A=SS-A= =SS-1-A=将负荷1，2点还原（粗斜体为阻抗，细黑体为功率）因为发电厂A为定出力，所以应从节点A处将环网拆开，设全网电压均为额定电压，按以下公式计算每条线路的功率损耗：得最终潮流分布见下图，利用最终潮流分布和无穷大系统S处电压(设=110kv),从S处往两侧按如下公式开始计算电压分布 ：（P Q U均为同一端的取值），得表3.1 参数线路线路损耗电压降落A-12.066+.j10.2519.0851-S0392+

18、j0.6293.244A-S0680+3.3746.860A-21.798+6.80710.0872-S0.512+0.8214.100根据下列公式计算变压器参数：可得发电厂及变电所变压器的各参数如下表3.2RT（）XT（）GT（S）BT（S）变电所10.77420.1674.3010-631.2010-6变电所20.57340.3332.5610-620.8310-6发电厂A0.4617.085.8110-620.8010-63.3（变压器导纳支路损耗）（变电所变压器阻抗支路高压侧功率计算）（变压器电压损耗） （发电厂变压器阻抗支路高压侧功率计算）表3.3高压侧母线电压变电所1111.9150.104+j0.7560.1422+j3.71113.05变电所2109.060.038+j0.24815.027+j801973.21发电厂A117.9356.42+j28.64.36此文档是由网络收集并进行重新排版整理.word可编辑版本！