电力系统分析仿真实验报告.docx

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电力系统分析仿真实验报告

（封面）

XXXXXXX学院

电力系统分析仿真实验报告

题目：

院（系）：

专业班级：

学生姓名：

指导老师：

时间：

年月日

实验一数据录入和单线图的绘制

一、实验目的

通过输入9点系统的基础数据并绘制其单线图熟悉PSASP软件的使用，并未今后的分析提供基础数据。

二、实验内容

1.进入PSASP主画面

点击开始\程序\电力软件\PSASP6.2\电力系统综合分析程序，弹出PSASP封面后，按任意键，即进入PSASP主画面，在该画面中完成如下工作：

1）指定数据目录

第一次可以通过“创建数据目录”按钮，建立新目录，以后可通过“选择数据目录”按钮，选择该目录。

2）给定系统基准容量

在系统基准容量项中，键入该系统基准容量100MVA。

建立了数据之后，该数不要轻易改动。

2.文本方式下的数据输入

在PSASP主画面中点击“文本支持环境”按钮，进入文本支持环境。

点击“数据”，下拉菜单中选择“基础数据”，下拉第二级菜单：

1）建立母线数据

点击“母线”，弹出母线数据录入窗口，在窗口中依次录入该系统的母线数据。

其中母线名和基准电压必填。

该系统的母线数据如下：

母线名

基准电压

区域号

电压上限

电压下限

单项短路容量

三项短路容量

发电1

16.5000

2

18.1500

14.8500

0.0000

0.0000

发电2

18.000

1

19.800

16.2000

0.0000

0.0000

发电3

13.8000

1

15.1800

12.4200

0.0000

0.0000

GEN1-230

230.000

2

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

GEN2-230

230.000

1

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

GEN3-230

230.000

1

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

STNA-230

230.000

2

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

STNB-230

230.000

2

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

STNC-230

230.000

1

0.0000

0.0000

0.0000

0.0000

2）建立交流线数据

点击“交流线”，弹出交流线数据录入窗口，在窗口中依次录入该系统的交流线的正序和零序数据：

数据组

I测母线

J测母线

编号

所属区域

单位

正序阻抗

正序电抗

正序充电电纳的1/2

零序电阻

零序电抗

零序充电电纳的1/2

常规

GEN1-230

STNA-230

1

I测

标幺

0.010000

0.085000

0.088000

0.000000

0.255000

0.000000

常规

STNA-230

GEN2-230

2

I测

标幺

0.032000

0.161000

0.153000

0.000000

0.483000

0.000000

常规

GEN2-230

STNC-230

3

I测

标幺

0.008500

0.072000

0.074500

0.000000

0.216000

0.000000

常规

STNC-230

GEN3-230

4

I测

标幺

0.011900

0.100800

0.104500

0.000000

0.302400

0.000000

常规

GEN3-230

STNB-230

5

I测

标幺

0.039000

0.170000

0.179000

0.000000

0.510000

0.000000

常规

STNB-230

GEN1-230

6

I测

标幺

0.017000

0.092000

0.079000

0.000000

0.276000

0.000000

常规

GEN3-230

STNB-230

11

I测

标幺

0.039000

0.170000

0.179000

0.000000

0.510000

0.000000

3）建立两绕组变压器数据

点击“两绕组变压器”，弹出两绕组变压器数据录入窗口，在窗口中依次录入变压器的正序数据和零序数据。

该系统的变压器数据如下：

数据组

I测母线

J测母线

编号

连接方式

单位

正序电阻

正序电抗

零序电阻

零序电抗

常规

发电1

GEN1-230

7

三角形/星行接地

标幺

0.000

0.05760

0.000

0.05760

常规

发电2

GEN2-230

8

三角形/星行接地

标幺

0.000

0.06250

0.000

0.06250

常规

发电3

GEN3-230

9

三角形/星行接地

标幺

0.000

0.05860

0.000

0.05860

常规

发电3

GEN3-230

9

三角形/星行接地

标幺

0.000

0.04500

0.000

0.0450

激磁电导

激磁电纳

变比

I测主抽头电压

J测主抽头电压

J测抽头级差

J测抽头位置

J测最大抽头电压

J测最小抽头电压

0.000

0.000

1.00

16.5

230.0

1.25

9

253.00

207.00

0.000

0.000

1.00

18.0

230.0

2.5

3

241.50

218.50

0.000

0.000

1.00

13.8

230.0

2.5

3

241.50

218.50

0.000

0.000

1.00

13.8

230.0

2.5

3

241.50

218.50

3）建立发电机及其调节器数据

点击“发电机及其调节器”，弹出发电机及其调节器数据录入窗口。

首先指定母线名和潮流计算用的母线类型，然后分三页分别录入有关数据。

该系统的发电机数据如下：

数据组

母线名

母线类型

单位

额定容量（MVA）

额定功率（MW）

有功功率

无功功率

母线电压幅值

母线电压相角

常规

发电1

标幺

100.0

222.75

0.000

0.00

1.0400

0.00

常规

发电2

PV

标幺

100.0

172.8

1.630

1.00

1.0250

0.00

常规

发电3

PV

标幺

100.0

115.2

0.850

1.00

1.0250

0.00

常规

发电3

PV

标幺

100.0

115.2

1.300

1.00

1.0250

0.00

无功上限

无功下限

有功上限

有功下限

d轴暂态电抗

d轴次暂态电抗

负序电抗

转子惯性时间

0.00

0.00

0.00

0.00

0.0608

0.0608

0.0608

47.28

0.00

0.00

0.00

0.00

0.1198

0.1198

0.1198

12.8

0.00

0.00

0.00

0.00

0.1813

0.1813

0.1813

6.02

0.00

0.00

0.00

0.00

0.1813

0.1813

0.1813

6.02

4）建立负荷数据

点击“负荷”，弹出负荷数据录入窗口，其数据填写过程如下：

首先指定母线名和潮流计算用的母线类型，然后分三页分别录入有关数据。

该系统的负荷数据如下：

数据组

母线名

编号

母线类型

单位

有功负荷

无功负荷

母线电压幅值

母线电压相角

无功上限

无功下限

有功上限

有功下限

常规

STNA-230

300

PQ

标幺

1.250

0.500

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

常规

STNB-230

301

PQ

标幺

0.900

0.300

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

常规

STNC-230

302

PQ

标幺

1.000

0.350

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

常规

STNB-230

301

PQ

标幺

1.500

0.300

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

5）建立区域数据

点击“区域”，弹出区域数据录入窗口，该系统分为两个区域，课依次在窗口中录入区域名。

该系统的区域数据如下：

区域名

区域号

区域-1

1

区域-2

2

基础数据的录入到此完成，核对数据无误后备份建立的整个目录以及所包含的文件夹，以备后面的实验所用。

实验二潮流计算

一、实验目的

了解电力系统分析中潮流计算的相关概念以及PSASP软件对潮流计算的计算过程，学会分析有关数据。

二、实验内容

1.潮流计算作业基础方案的定义

在文本环境窗口中，点击：

方案定义“后，弹出方案定义窗口。

在方案定义窗口中，填写方案名并点击描述按钮填写相关说明。

定义方案如下：

方案名

数据组组成

说明

常规方式

常规

常规运行方式

规划方式

常规+新建

规划运行方式

2.潮流计算作业的定义和执行

在文本环境窗口中，点击“潮流”，便可在文本方式下潮流计算信息窗口中定义作业，现定义潮流计算作业方案如下：

潮流作

业号

方案名

计算方法

允许误差

迭代次数上限

电压上限

电压下限

1

常规方式

牛顿法功率式

0.0001

50

1.10

0.90

2

规划方式

PQ分解法

0.0001

50

1.15

0.95

点击“编辑”按钮填写相关数据，点击“刷新”按钮保存数据。

点击“计算”按钮，执行作业1的潮流计算，即可在潮流计算窗口中显示迭代过程。

关闭该窗口，返回潮流计算信息窗口。

作业2的操作同作业1。

3.潮流计算作业结果的输出

A.报表输出

在文本环境窗口“结果”下拉菜单中。

点击“潮流”，再点击“报表输出”按钮，完成以下设置：

1）设置输出基本信息

选择作业号；

输出单位为有名值（KV/MW/Mvar）；

分区输出为否；

2）选择输出范围

点击“输出范围选择”按钮，选择全网，不必再选其他项

3）输出方式

选报表或Excel报表。

4）选择报表输出的对象，选择变量，点击“输出”按钮，得到Excel格式的报表，将报表另存到指定目录中。

作业1报表如下：

区域及其联络线结果报表

作业号：

1计算日期：

2010/04/06时间：

15:

10:

29

单位：

MW

区域号

区域名

有功发电

无功发电

有功负荷

无功负荷

有功输出

无功输出

2

区域-2

71.787

10.173

215

80

-143.598

-43.054

本区母线

相联区母线

相联区号

支路号

支路类型

有功输出

无功输出

有功损耗

无功损耗

STNB-230

GEN3-230

1

5

AC

-59.598

-22.364

1.424

-30.167

STNA-230

GEN2-230

1

2

AC

-84

-20.69

2.404

-18.246

区域号

区域名

有功发电

无功发电

有功负荷

无功负荷

有功输出

无功输出

1

区域-1

248

17.544

100

35

147.426

-5.359

本区母线

相联区母线

相联区号

支路号

支路类型

有功输出

无功输出

有功损耗

无功损耗

GEN3-230

STNB-230

2

5

AC

61.022

-7.803

1.424

-30.167

GEN2-230

STNA-230

2

2

AC

86.404

2.444

2.404

-18.246

B.图示化输出

在文本支持窗口中，点击“结果/潮流”，在点击“图示化输出”按钮，进入图示化输出窗口，再点击工具条中的“开始”按钮，弹出图示化选择窗口：

1）母线支路图示化

在图示化选择窗口中，选择“母线支路图示化”，点击“确定”按钮，在母线支路选择窗口中完成：

a）设置输出基本信息

选择作业号；

输出单位为标幺值

b）选择开始母线

在类型中选择“母线”图，再到母线栏中选定一个母线：

如GEN1-230.，确定退出后，即显示母线结果图如下：

双击所连接的1号线，则显示该支路结果图，如下：

2）区域图示化

在区域选择窗口中，选中“区域图示化”，点击“确定：

按钮，在区域选择窗口中完成：

a）设置基本信息

设置作业号；

输出单位为标幺值

b）选择开始区域

选择区域，点击“确定”按钮退出后，即显示该区域结果图如下：

实验三短路计算

一、实验目的

了解电力系统分析中短路计算的相关概念以及PSASP软件对短路的计算过程，学会分析有关数据。

二、实验内容

1.短路计算基础方案的建立

基于潮流的短路计算是以某一潮流计算结果为基础，因此其基础方案与潮流基础方案相同。

短路作业号

基于潮流

潮流作业号

计算功能

说明

1

是

1

短路电流

基于潮流作业1的全网三相短路电流计算。

2

是

1

短路电流

基于潮流作业1的短路计算：

逐个对区域1内个母线，按单相接地短路方式。

3

是

1

短路电流

基于潮流作业1的短路计算：

在线路1上距离I测50%初发生AB两相短路。

4

是

2

短路电流

基于潮流作业2的复杂故障短路计算：

在线路6靠近STNB-230母线侧单相短路接地同时三相开关跳。

5

不基于潮流，基于方案“常规方式”

不基于潮流的全网戴维南等值阻抗计算。

2.短路计算作业的定义和执行

A.基于潮流的短路计算作业1

在文本环境窗口中，点击“计算/短路”，便可在短路计算信息窗口中定义作业1，点击编辑，按上表填入作业信息。

改作业表示以潮流作业1为基础，逐个对全网各母线，按ABC三相短路方式计算。

带点击“计算”按钮，执行作业1的短路计算，弹出计算过程窗口。

关闭该窗口，返回短路计算信息窗口。

短路作业2、3、4方法同1。

B.不基于潮流的戴维南等值阻抗计算作业5

在文本环境窗口中，点击“计算/短路”，便可在短路计算信息窗口中定义作业5，该作业是不基于潮流的全网戴维南等值阻抗计算。

点击“计算”按钮，执行作业5计算，弹出计算窗口。

关闭该窗口，返回短路计算信息窗口。

3.短路计算作业结果的输出

A.报表输出

计算结果的报表输出内容随着计算功能的不同而不同。

对于短路电流计算，输出的报表内容有短路电流简表、短路电流分布系数、母线电压、支路电流、支路电压、电流及视在阻抗；对于戴维南等值阻抗计算，输出的报表内容为戴维南等值阻抗。

在文本环境窗口中，点击“结果”，下拉各种计算结果，再点击“短路”，进入报表编辑窗口完成：

1）设置输出基本信息

作业号“分别为1~5；

分区输出：

否；

单位：

标幺值（p.u.）。

2）选择故障点

点击“故障点选择”按钮，弹出故障点选择窗口，根据短路计算定义的内容选择故障点。

3）选择输出范围

点击“输出范围选择”按钮，弹出输出范围选择窗口，选中全网，则不必再选其他项。

4）选择输出范围

所选输出内容如下：

a）短路电流简表

b）短路电流分布系数

c）母线电压

选中后，点击其后的“选择”按钮，在母线电压变量选择窗口中选择固定表1，点击“确定”按钮，确认后，返回原窗口。

则母线电压的输出变量为：

A相电压幅值

A相电压相角

B相电压幅值

B相电压相角

C相电压幅值

C相电压相角

以下各报表的变量选择过程与母线电压相同。

d）支路电流

选择支路电流的输出变量为：

正序电流幅值

正序电流相角

5）选择输出模式

选择Excel。

6）输出

选定短路计算作业、故障点、输出范围、输出内容和输出方式之后，点击“输出”按钮，即可输出Excel报表。

三、实验结果

作业号1

短路作业号：

1

短路计算日期：

2010/04/8时间:

10:

43:

13

单位：

电流幅值（p.u.）短路容量（MVA）阻抗幅值（p.u.）角度（deg.）

故障类型：

ABC三相短路

故障母线

SK1

Z1K

Z1S

SK0

Z0K

Z0S

GEN1-230

1363.148

0.0759

0.0759

0

10000

10000

相连母线

支路号

SK1

Z1K

Z1S

SK0

Z0K

Z0S

STNA-230

1

217.83

0.4752

0.0902

0

10000

10000

STNB-230

6

267.497

0.387

0.0943

0

10000

10000

发电1

7

884.037

0.1171

0.2133

0

10000

10000

故障母线

SK1

Z1K

Z1S

SK0

Z0K

Z0S

STNA-230

902.739

0.1113

0.1113

0

10000

10000

相连母线

支路号

SK1

Z1K

Z1S

SK0

Z0K

Z0S

GEN1-230

1

572.728

0.1754

0.3001

0

10000

10000

GEN2-230

2

334.758

0.3001

0.1754

0

10000

10000

故障母线

SK1

Z1K

Z1S

SK0

Z0K

Z0S

GEN2-230

1104.76

0.0933

0.0933

0

10000

10000

相连母线

支路号

SK1

Z1K

Z1S

SK0

Z0K

Z0S

STNC-230

3

290.197

0.355

0.1261

0

10000

10000

STNA-230

2

253.01

0.4072

0.1204

0

10000

10000

发电2

8

571.339

0.1803

0.1897

0

10000

10000

故障母线

SK1

Z1K

Z1S

SK0

Z0K

Z0S

STNC-230

909.621

0.1125

0.1125

0

10000

10000

相连母线

支路号

SK1

Z1K

Z1S

SK0

Z0K

Z0S

GEN2-230

3

500.451

0.2045

0.2494

0

10000

10000

GEN3-230

4

410.415

0.2494

0.2045

0

10000

10000

故障母线

SK1

Z1K

Z1S

SK0

Z0K

Z0S

GEN3-230

1042.898

0.1001

0.1001

0

10000

10000

相连母线

支路号

SK1

Z1K

Z1S

SK0

Z0K

Z0S

STNB-230

5

167.283

0.6244

0.1192

0

10000

10000

STNB-230

11

167.283

0.6244

0.1192

0

10000

10000

STNC-230

4

300.976

0.347

0.1407

0

10000

10000

发电3

9

408.472

0.2557

0.1645

0

10000

10000

故障母线

SK1

Z1K

Z1S

SK0

Z0K

Z0S

STNB-230

943.522

0.11

0.11

0

10000

10000

相连母线

支路号

SK1

Z1K

Z1S

SK0

Z0K

Z0S

GEN3-230

5

211.433

0.4909

0.1416

0

10000

10000

GEN3-230

11

211.433

0.4909

0.1416

0

10000

10000

GEN1-230

6

522.612

0.1986

0.2455

0

10000

10000

故障母线

SK1

Z1K

Z1S

SK0

Z0K

Z0S

发电1

2102.136

0.0495

0.0495

0

10000

10000

相连母线

支路号

SK1

Z1K

Z1S

SK0

Z0K

Z0S

GEN1-230

7

382.52

0.2719

0.0604

0

10000

10000

故障母线

SK1

Z1K

Z1S

SK0

Z0K

Z0S

发电2

1263.662

0.0811

0.0811

0

10000

10000

相连母线

支路号

SK1

Z1K

Z1S

SK0

Z0K

Z0S

GEN2-230

8

410.323

0.2498

0.1179

0

10000

10000

故障母线

SK1

Z1K

Z1S

SK0

Z0K

Z0S

发电3

1013.581

0.1011

0.1011

0

10000

10000

相连母线

支路号

SK1

Z1K

Z1S

SK0

Z0K

Z0S

GEN3-230

9

475.064

0.2158

0.1896

0

10000

10000

作业号2

短路点及其支路结果报表

短路作业号：

2

短路计算日期：

2010/04/09时间:

16:

34:

43

单位：

电流幅值（p.u.）短路容量（MVA）阻抗幅值（p.u.）角度（deg.）

故障类型：