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
电力系统分析仿真实验报告
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实验一电力系统分析综合程序PSASP概述
一、实验目的
了解用PSASP进行电力系统各种计算的方法。
二、PSASP简介
1．PSASP是一套功能强大，使用方便的电力系统分析综合程序，是具有我国自主知识产权的大型软件包。
2．
PSASP的体系结构：
第一层是：
公用数据和模型资源库，第二层是应用程序包，第三层是计算结果和分析工具。
3．PSASP的使用方法：
〔以短路计算为例〕
1）.输入电网数据，形成电网基础数据库及元件公用参数数据库，〔后者含励磁调节器，调速器，PSS等的固定模型〕，也可使用用户自定义模型UD。
在此，可将数据合理组织成假设干数据组，以便下一步形成不同的计算方案。
✧文本支持环境：
点击“数据”菜单项，执行“基础数据”和“公用参数”命令，可依次输入各电网元件的参数。
✧图形支持环境：
在“编辑模式下”，利用工具箱，输入电网接线图。
作图时，假设元件参数尚未输入，会自动弹出相关数据录入窗口，此时输入数据即可。
注意：
两种环境下，均应先输入母线数据，再处理其他元件！
！
！
2）.方案定义：
从基础数据库中抽取数据组，组合成不同方案，以确定电网的规模，结构和运行方式。
✧文本支持环境：
点击“计算”菜单项，执行“方案定义”命令。
✧图形支持环境：
“运行模式”下，点击“作业”菜单项，执行“方案定义”命令。
3〕数据检查：
对确定的电网结构进行检查，检查网架结构的合理性，计算规模是否超出范围。
✧文本支持环境：
点击“计算”菜单项，执行“数据检查”命令。
✧图形支持环境：
“运行模式”下，点击“作业”菜单项，执行“数据检查”命令。
4〕作业定义：
给出计算控制信息，明确具体的计算任务。
✧文本支持环境：
点击“计算”菜单项，执行“短路”命令。
✧图形支持环境：
“运行模式”下，点击“作业”菜单项，执行“短路”命令。
5〕执行计算：
✧文本支持环境：
在上述“短路计算信息”窗口，完成作业定义之后，点击“计算”按钮即可。
✧图形支持环境：
“运行模式”下，
a.点击“视图”菜单项，执行“短路”命令，选择作业；
b.点击“计算”菜单项，执行“短路”命令，执行计算；
c.点击“格式”菜单项，执行“短路结果”命令，确定计算结果在图上的显示方式。
6〕报表输出结果：
用户可选择期望的输出范围，输出内容和输出方式。
✧文本支持环境：
点击“结果”菜单项，执行“短路”命令。
✧图形支持环境：
“运行模式”下，点击“报表”菜单项，执行“短路”命令。
三、实验内容
以文本方式下的数据输入为例：
在PSASP主画面中点击“文本支持环境”按钮，点击“数据”，下拉菜单中选择“基础数据”，下拉第二级菜单：
〔1〕点击“母线”，建立母线数据
〔2〕点击“交流线”，建立交流线数据
〔3〕点击“两绕组变压器”，建立变压器数据
〔4〕点击“发电机及其调节器”，建立发电机数据
〔5〕点击“负荷”，建立负荷数据
〔６〕点击“区域”，建立区域定义数据
３、方案定义
点击“计算”，选择“方案定义”
4、数据检查
数据录入完毕，可以开始进行计算。
实验二基于PSASP的电力系统潮流计算实验
一、实验目的
掌握用PSASP进行电力系统潮流计算方法。
二、实验内容
以上为系统常规运行方式的单线图。
由于母线STNB-230处负荷的增加，需对原有电网进行改造，具体方法为：
在母线GEN3-230和STNB-230之间增加一回输电线，增加发电3的出力及其出口变压器的容量，新增或改造的元件如下列图虚线所示：
其基础数据如下：
母线数据
母线名
基准电压
区域号
电压上限
电压下限
单相短路容量
三相短路容量
发电1
2
发电2
1
发电3
1
GEN1-230
2
GEN2-230
1
GEN3-230
1
STNA-230
2
STNB-230
2
STNC-230
1
交流线数据
数据组
I侧母线
J侧母线
编号
所属区域
单位
正序电阻
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侧
标么
常规
STNA-230
GEN2-230
2
I侧
标么
常规
GEN2-230
STNC-230
3
I侧
标么
常规
STNC-230
GEN3-230
4
I侧
标么
常规
GEN3-230
STNB-230
5
I侧
标么
常规
STNB-230
GEN1-230
6
I侧
标么
新建
GEN3-230
STNB-230
11
I侧
标么
变压器数据
数据组
I侧母线
J侧母线
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/星形接地
标么
0.000
0.000
0.05760
常规
发电2
GEN2-230
8
三角形/星形接地
标么
0.000
0.000
0.06250
常规
发电3
GEN3-230
9
三角形/星形接地
标么
0.000
0.000
0.05860
新建
发电3
GEN3-230
9
三角形/星形接地
标么
0.000
0.000
0.04500
续上表
激磁电导
激磁电纳
变比
I侧主抽头电压
J侧主抽头电压
J侧抽头级差
J侧抽头位置
J侧最大抽头电压
J侧最小抽头电压
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
发电数据
数据组
母线名
母线类型
单位
额定容量（MVA）
有功发电
无功发电
母线电压幅值
母线电压相角
无功上限
无功下限
有功上限
常规
发电1
Vθ
标么
100.0
常规
发电2
PV
标么
100.0
常规
发电3
PV
标么
100.0
新建
发电3
PV
标么
100.0
续上表
有功上限
d轴暂态电抗Xd’
d轴次暂态电抗Xd’’
负序电抗X2
转子惯性时间常数Tj（s）
0.0608
0.0608
47.28
0.0
0.1198
0.1198
12.8
0.0
0.1813
0.1813
6.02
0.0
0.1813
0.1813
6.02
负荷数据
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
有功上限
常规
STNA-230
300
PQ
标么
1.250
0.000
0.00
0.00
0.00
0.00
常规
STNB-230
301
PQ
标么
0.900
0.000
0.00
0.00
0.00
0.00
常规
STNC-230
302
PQ
标么
1.000
0.000
0.00
0.00
0.00
0.00
新建
STNB-230
301
PQ
标么
1.500
0.000
0.00
0.00
0.00
0.00
区域定义数据
区域名
区域号
区域-1
1
区域-2
2
方案定义
方案名
数据组构成
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
潮流计算作业定义
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
三、实验步骤
（1）点击|“电力系统分析综合程序〔PSASP〕”；
（2）点击“创建”，创建文件；
（3）点击“图形支持环境”；
（4）点击“编辑模式”，可进行绘图和参数录入：
a、绘制出所有母线，输入母线数据；
b、添加发电机、负荷、交流线、变压器、支路，输入该元件数据；
（5）关闭“编辑模式”窗口；
（6）点击“运行模式”：
（7）点击“作业”菜单项，执行“方案定义”命令〔例如方案为1，数据组选择BASIC〕，点击“确定”。
（8）点击“作业”菜单项，执行“潮流”命令，定义作业；
（9）点击“视图”菜单项，执行“潮流数据”命令，作业选择。
（10）点击“计算”菜单项，执行“潮流”命令；
（11）点击“格式”菜单项，进行元件参数格式选择；
（12）点击“报表”菜单项，执行“潮流”命令,计算结果输出有图示、报表输出两种方。
四、实验结果及分析
1、常规方式
潮流计算摘要信息报表
PSASP（LoadFlow）EPRI,China
计算日期：
2013/05/28时间：
20:
23:
21
作业号：
1
作业描述：
计算方法：
Newton（PowerEquation）
基准容量：
100.0000（MW）
本系统
上限
母线：
9
10000
发电机：
3
3000
负荷：
3
6000
交流线：
7
10000
直流线：
0
10
两绕组变压器：
3
7000
三绕组变压器：
0
2000
移相变压器：
0
200
UD模型调用次数：
0
200
UP调用个数：
0
10
结果综述报表
作业号：
1计算日期：
2013/05/28时间：
20:
23:
21
单位：
kA\kV\MW\Mvar
区域名
区域号
总有功发电
总无功发电
cosθg
总有功负荷
总无功负荷
cosθl
总有功损耗
总无功损耗
区域-1
1
185
100
35
区域-2
2
215
80
全网
315
115
全网母线（发电、负荷）结果报表
作业号：
1计算日期：
2013/05/28时间：
20:
23:
21
单位：
kA\kV\MW\Mvar
母线名
电压幅值
电压相角
*发电2
*GEN1-230
*GEN2-230
*GEN3-230
*STNA-230
*STNB-230
*STNC-230
发电1
0
发电3
全网交流线结果报表
作业号：
1计算日期：
2013/05/28时间：
20:
23:
21
单位：
kA\kV\MW\Mvar
I侧母线名
J侧母线名
编号
I侧有功
I侧无功
I侧充电功率
J侧有功
J侧无功
J侧充电功率
GEN1-230
STNA-230
1
GEN2-230
STNC-230
3
GEN2-230
STNB-230
11
18
GEN3-230
STNB-230
5
STNA-230
GEN2-230
2
STNB-230
GEN1-230
6
STNC-230
GEN3-230
4
全网两绕组变压器结果报表
作业号：
1计算日期：
2013/05/28时间：
20:
23:
21
单位：
kA\kV\MW\Mvar
I侧母线名
J侧母线名
编号
I侧有功
I侧无功
J侧有功
J侧无功
发电1
GEN1-230
7
发电2
GEN2-230
8
100
100
发电3
GEN3-230
9
85
85
全网母线及其支路结果报表
作业号：
1计算日期：
2013/05/28时间：
20:
23:
21
起始母线
电压幅值（kV）
电压相角（deg.）
母线类型
有功功率（MW）
无功功率（Mvar）
发电1
0
Slack
另侧母线
支路号
支路类型
支路有功（MW）
支路无功（Mvar）
实际变比
额定容量
容量上限
越限容量（%）
0
0
0
起始母线
电压幅值（kV）
电压相角（deg.）
母线类型
有功功率（MW）
无功功率（Mvar）
GEN1-230
0
0
另侧母线
支路号
支路类型
支路有功（MW）
支路无功（Mvar）
实际变比
额定容量
容量上限
越限容量（%）
STNA-230
1
AC
STNB-230
6
AC
发电1
7
2W
1
起始母线
电压幅值（kV）
电压相角（deg.）
母线类型
有功功率（MW）
无功功率（Mvar）
GEN2-230
0
0
另侧母线
支路号
支路类型
支路有功（MW）
支路无功（Mvar）
实际变比
额定容量
容量上限
越限容量（%）
STNC-230
3
AC
STNB-230
11
AC
STNA-230
2
AC
发电2
8
2W
-100
1
起始母线
电压幅值（kV）
电压相角（deg.）
母线类型
有功功率（MW）
无功功率（Mvar）
GEN3-230
0
0
另侧母线
支路号
支路类型
支路有功（MW）
支路无功（Mvar）
实际变比
额定容量
容量上限
越限容量（%）
STNB-230
5
AC
STNC-230
4
AC
发电3
9
2W
-85
1
起始母线
电压幅值（kV）
电压相角（deg.）
母线类型
有功功率（MW）
无功功率（Mvar）
STNA-230
PQ
-125
-50
另侧母线
支路号
支路类型
支路有功（MW）
支路无功（Mvar）
实际变比
额定容量
容量上限
越限容量（%）
GEN1-230
1
AC
GEN2-230
2
AC
起始母线
电压幅值（kV）
电压相角（deg.）
母线类型
有功功率（MW）
无功功率（Mvar）
STNB-230
PQ
-90
-30
另侧母线
支路号
支路类型
支路有功（MW）
支路无功（Mvar）
实际变比
额定容量
容量上限
越限容量（%）
GEN2-230
11
AC
-18
GEN3-230
5
AC
GEN1-230
6
AC
起始母线
电压幅值（kV）
电压相角（deg.）
母线类型
有功功率（MW）
无功功率（Mvar）
STNC-230
PQ
-100
-35
另侧母线
支路号
支路类型
支路有功（MW）
支路无功（Mvar）
实际变比
额定容量
容量上限
越限容量（%）
GEN2-230
3
AC
GEN3-230
4
AC
起始母线
电压幅值（kV）
电压相角（deg.）
母线类型
有功功率（MW）
无功功率（Mvar）
发电2
PV
100
另侧母线
支路号
支路类型
支路有功（MW）
支路无功（Mvar）
实际变比
额定容量
容量上限
越限容量（%）
GEN2-230
8
2W
100
1
起始母线
电压幅值（kV）
电压相角（deg.）
母线类型
有功功率（MW）
无功功率（Mvar）
发电3
PV
85
另侧母线
支路号
支路类型
支路有功（MW）
支路无功（Mvar）
实际变比
额定容量
容量上限
越限容量（%）
GEN3-230
9
2W
85
1
区域及其联络线结果报表
作业号：
1计算日期：
2013/05/28时间：
20:
23:
21
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
215
80
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
GEN2-230
1
11
AC
-18
STNB-230
GEN3-230
1
5
AC
STNA-230
GEN2-230
1
2
AC
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
185
100
35
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
GEN2-230
STNB-230
2
11
AC
GEN3-230
STNB-230
2
5
AC
GEN2-230
STNA-230
2
2
AC
2、规划方式
潮流计算摘要信息报表
PSASP（LoadFlow）EPRI,China
计算日期：
2013/05/28时间：
20:
27:
01
作业号：
2
作业描述：
计算方法：
PQDecoupled
基准容量：
100.0000（MW）
本系统
上限
母线：
9
10000
发电机：
3
3000
负荷：
3
6000
交流线：
7
10000
直流线：
0
10
两绕组变压器：
3
7000
三绕组变压器：
0
2000
移相变压器：
0
200
UD模型调用次数：
0
200
UP调用个数：
0
10
结果综述报表
作业号：
2计算日期：
2013/05/28时间：
20:
27:
01
单
升级会员 