灌区供电系统设计与无功补偿容量计算(2)
1.2 当前国内外发展现状
1.2.1无功功率补偿的原理
1.2.2无功功率补偿对电网的意义
1.2.3无功补偿措施
1.3 本文完成的主要工作
通过查阅文献，了解目前排灌站供电系统的概况；了解简单辐射形网络的潮流计算，深入学习较复杂辐射形网络的潮流计算，研究系统无功补偿的基本理论和补偿方法。以西北某抽黄河水灌溉输变电系统为实例，在进行潮流计算的基础上，完成该系统的无功补偿容量计算。
本文完成的主要工作
1）学习等效电路中输电线路电阻、电抗、变压器电阻、电抗的数学建模过程。
2）学习简单辐射形网络的潮流计算原理，研究较复杂辐射形网络的潮流计算。
3）研究无功补偿的基本理论及无功补偿的方法，了解无功功率的补偿原则。
4）对系统的现有资料进行整理，通过查阅相关工具书及参考文献，完成相关输电线路、变压器设备的技术参数的分析和整理。
5）重点研究网络输配电关系，根据不同等级输电线路及不同电压等级进行网络等级的划分。并根据较复杂辐射形网络的潮流计算原理对其进行潮流计算。
6）根据潮流计算的结果，对西北某抽黄河水灌溉输变电系统进行无功补偿分析，完成无功补偿量的计算。
2 电力系统潮流计算
2.1电力线路的数学模型
输电线路在正常运行时三相参数是相等的，因此可以只用其中的一相作出它的等效电路。每相单位长度的导线可用电阻r1、电抗x1、电导g1及电纳b1共四个参数表示，设它们是沿线路均匀分布的，如果把一条长为l的线路分成无数多小段，则在每小段上每相导线的电阻r1与电抗x1串联，每相导线与中性线之间并联着电导g1和电纳b1，整个线路可以看成由无数个这样的小段串联而成，这就是用分布参数表示的等效电路。
在实际电力系统输电线路长度往往在数十千米至数百千米，如将每千米的电阻、电抗、电导、电纳一一绘于图上，所得的分布参数表示的等效电路繁琐且用它来进行电力系统的电气计算十分复杂，并不实用。通常为了计算方便，考虑到当线路长度在300km以内时，需要分析的又往往是输电线路两端的电压、电流及功率，可以不计线路的这种分布参数特性，即可以用集中参数来表示，只有对长度超过300km的远距离输电线路，才有必要考虑分布参数特性的影响[7]。
按上所述，一条长为l的输电线路，若以集中参数R、X、G、B分别表示每相线路的总电阻、电抗、电导及电纳，则将单位长度的参数乘以长度即可得到，即
（2.1）
这时用集中参数表示的等效电路图线路的总阻抗集中在中间，线路的总导纳分成两部分，分别并联在线路的首末两端。
由于线路导线截面积的选择是以晴朗天气不发生电晕为前提的，而绝缘子的泄漏又很小，所以可设G=0。
一般的电力线路按照长度可分为短距离、中等距离、长距离，其等效线路有所差别。
1）短距离的等效电路
短距离是指线路长度 ＜100km的架空线路，且电压在35kV及以下。由于电压不高，这种线路的电纳B的影响可以忽略不计。因此短距离架空线路的等效电路十分简单，线路参数只有一个串联总阻抗 。
2）中等距离的等效线路
对于电压为110~330kV、线路长度l=100~300km的架空线路及l＜100km的电缆线路均可视为中等距离线路。这种线路由于电压较高，线路的电纳一般不可忽略，等效线路一般为π形，在π形等效电路中，除串联的线路总阻抗 外，还将线路的总导纳 分为两部分分别并联在线路首末两端。