10发电厂《电力系统分析》课程设计任务书1106.docx
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10发电厂《电力系统分析》课程设计任务书1106
广西水利电力职业技术学院
《电力系统分析》课程设计
任务书
使用专业：
发电厂及电力系统
电力工程系
发供电教研室
2011年11月
《电力系统分析》课程设计任务书
原始资料：
一、系统接线图见附件1。
二、系统中包含发电厂、变电站、及其间的联络线路。
500kV变电站以外的系统以一个等值发电机代替。
各元件的参数见附件2。
设计任务
一、系统建模
1、手动画出该系统的电气一次接线图，建立实际网络和模拟网络之间的联系。
2、根据已有资料，先手算出各元件的参数，后再用EXCEL表格核算出各元件的参数。
3、在PW软件中建立该电力系统的丰水期大方式和枯水期大方式模型各一份；
二、电气计算及分析
1.潮流计算
1）对两种不同运行方式进行潮流计算，注意110kV电网开环运行。
2）注意将电压调整到合理的范围
110kV母线电压控制在106kV～117kV之间;
220kV母线电压控制在220kV～242kV之间。
2.典型方式下N-1校验（静态安全分析）
应用静态安全分析功能对两种运行方式分别进行N-1扫描，找出系统运行薄弱点。
结合潮流计算和N-1静态安全分析的结果，分析两种不同的运行方式各有什么特点。
3.短路计算
1）运行方式
该系统考虑全开机全接线的运行方式。
2）电网各电压等级控制短路电流如下：
220kV：
≤40kA；
110kV：
≤31.5kA；
4.新用户接入
若该地区电网将为一条新建铁路的牵引变电站供电，牵引变的选址距离变电站H、L、F均较近（设均为10km）。
该牵引变的负荷在丰大及枯大方式下均为25MW+j7.5MVar。
请根据计算结果提出最优的接入方案（以何种电压等级接入哪个站）。
分析角度：
潮流合理性、经济性、供电可靠性
三、设计成果
1、两种运行方式下的系统模型和图形各一份，要求：
潮流计算收敛，电压范围合理、线路负载率均匀、开合环方式正确。
2、将设计成果汇总成报告一份，具体格式见附件三。
四、课程设计时间安排（两个星期）
第一周
星期一
星期二
星期三
星期四
星期五
上午
布置设计任务、
系统参数准备
电力系统建模
电力系统建模
潮流计算及分析
静态安全分析
下午
系统参数准备
电力系统建模
电力系统建模
潮流计算及分析
短路计算
第二周
星期一
星期二
星期三
星期四
星期五
上午
新用户接入设计
撰写设计报告
撰写设计报告
答辩
答辩
下午
新用户接入设计
撰写设计报告
撰写设计报告
答辩
答辩
附件一：
附件二：
1、变压器：
两个220kV变电站均采用参数一致的三绕组变压器，具体参数如下。
220kV变电站参数表
高压侧绕组
中压侧绕组
低压侧绕组
容量
120
120
60（120）
电压
220
110（121）
10.5
110kV及以下的变电站的变压器省略，即可将负荷直接挂在110kV母线上。
而110kV升压变只计及以下参数。
110kV变电站参数表
序号
变电站名
容量
X1
X0
1
A
16
\
\
2
B
28
\
\
3
C
120
\
\
5
D
63
\
\
6
E
20
\
\
7
G
31.5
\
\
8
F
12.5+31.5
\
\
9
水电站1
30MW、2*20MVA
0.82250
0.52500
10
水电站2
72MW、3*31.5MVA
0.34444
0.33333
11
水电站3
24MW、31.5MVA
1.03333
0.33333
12
水电站5
4*7.5MW、2*20MVA
1.03333
0.33333
13
水电站4
18MW、30MVA
1.28333
1.05000
14
火电厂
50MW、31.5+40MVA
0.48285
0.26250
2、线路：
具体参数如下。
220kV线路参数表
序号
线路名称
导线牌号
线路长度km
1
M
L
2x240
10
2
M
L
2x240
10
3
M
H
2x300
5
110kV线路参数表
序号
线路名称
导线牌号
线路长度km
1
水电站1
水电站2
150
30
2
A
B
95
80
3
B
C
95
1
4
水电站4
C
150
65
5
B
D
95
63
6
C
D
240
60
7
水电站2
C
240
75
8
E
D
240
14.7
9
水电站3
D
150
10.5
10
水电站5
T节点
70
5.5
11
T节点
D
70
5
12
T节点
G
240
5
13
H
F
150
3.9
14
H
D
185
7
15
水电站2
L
240/2
130
16
L
G
240
10
17
D
F
150
4
18
火电厂
D
240
1
3、发电机
各发电机的参数如下：
Xd’’
Xq’’
装机容量
功率因数
水电站1
0.174
0.174
30
0.85
水电站2
0.174
0.174
72
0.85
水电站3
0.174
0.174
24
0.85
水电站5
0.174
0.174
30
0.85
水电站4
0.174
0.174
18
0.85
华鑫电厂
0.174
0.174
5
0.85
出力情况：
水力发电机丰大出力70%,枯大出力20%。
火力发电机丰大出力80%,枯大出力80%。
4、负荷
各110kV变电站丰大负荷按该站变电容量的50%估算，枯大负荷按该站变电容量的60%估算。
两个220kV变电站的低压侧上各挂10MW的负荷，中压侧各挂20MW负荷。
功率因素均为0.95。
5、并联电容器
两个220kV变电站的低压侧上均装设并联补偿。
补偿总量按该站变电容量的20%装设，分组原则以每组电容器的容量不超过10MVar且经济性较好为准。
附件三：
课程设计说明书（内容要求及格式）
一、该电力系统存在的问题
分析两种运行方式下的潮流计算的结果，并描述该电力系统的电压水平、负荷分布是否合理，是否存在容量偏小的变压器或线路。
分析短路计算的结果，并总结全网的短路电流水平。
分析静态安全稳定计算的结果，并提出该系统是否存在不能通过N-1校验的情况。
二、解决措施
针对上述问题，提出解决措施。
三、对新增的用户提出接入的方案
分析该用户宜以XX电压等级接入XX站，为什么。
通过计算分析该用户接入应采用XX截面的线路。
四、完成此次课程设计的认识和体会。
报告要求：
1、报告需独立完成，若发现抄袭行为该报告得分不及格。
补充：
附件三：
课程设计说明书（内容要求及格式）
广西水利电力职业技术学院
课
课程设计说明书
题目:
《电力系统分析》
课程设计
系：
电力工程系
专业:
学生姓名：
指导教师：
二O一一年月日
目录
第1部分《电力系统分析》课程设计任务
第2部分XX地区电力系统描述
至少包括该系统有X个220kV变电站，220kV线路总长XXkm；X个110kV变电站，110kV线路总长XXkm。
与外网系统通过XXkV电压等级相连。
拥有电源装机XXMW，其中水电装机XXMW，火电装机XXMW等内容。
画出该系统的电气一次接线图
第3部分设计成果
3.1建模及潮流计算分析
3.1.1系统参数
3.1.2丰大运行方式
电力系统潮流图（见附图3-1）
电力系统的电压水平、负荷分布是否合理、是否存在容量偏小的变压器或线路。
3.1.3枯大运行方式
电力系统潮流图（见附图3-2）
电力系统的电压水平、负荷分布是否合理、是否存在容量偏小的变压器或线路。
3.2.1潮流负荷数据（见表3-1xx网区潮流计算结果表）单位：
MW
表3-1xx网区潮流计算结果表单位：
MW
主变
丰大
枯大
水1#1变
水1#2变
水2变
H站#1变
H站#2变
L站#1变
3.2.2重载/过载元件统计表单位：
MVA
表3-2丰大重载/过载元件统计表单位：
MVA
元件名称
类型
过载系数
计算值
额定值
水1#1变
主变
0.95
19
20
水1#2变
水2变
H站#1变
H站#2变
L站#1变
表3-3枯大重载/过载元件统计表单位：
MVA
元件名称
类型
过载系数
计算值
额定值
建议
3.3变电站主变及主要线路“N-1”校验
3.3.1220KV系统静态安全稳定性分析
表3-5XX电网220KV主变N-1方式下过载设备表（丰大）单位：
MVA
序号
停电设备
过载设备
措施
1
L站#2（或#1）主变
L站#1（或#2）主变
合上XX，增加XX电厂出力
2
F
最大需限电90MW
3
L
3.3.2110KV系统静态安全稳定性分析
3.4新用户（牵引站）入网设计
3.4.1新用户（牵引站）入网电压等级的确定
3.4.2新用户（牵引站）入网接入站的确定
入网方案
描述
优点
缺点
1
由H站110KV母线以双回路接入
安全、可靠、潮流分布合理，网损小
2
F
潮流迂回，网损大
3
L
主变过载
建议：
采用方案一——即新用户（牵引站）由H站以双回路接入电网
3.4.3新用户（牵引站）入网导线的选择
3．4短路电流计算分析
3.4.1电网各电压等级控制短路电流如下：
220kV：
≤40kA；
110kV：
≤31.5kA；
3.4.2新用户（牵引站）入网站（如H站）110KV母线发生各种短路时，0时刻母线的短路电流（见表4-1）
3.4.3新用户（牵引站）110KV母线发生各种短路时，0时刻母线的短路电流（见表4-2）
第4部分课程设计的认识和体会
参考文献：
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