四川大学调度自动化实验报告材料.docx

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四川大学调度自动化实验报告材料

实验三：

能量管理的实时运行分析

一、目的作用

1.1研究调度自动化及能量管理系统在实时运行分析方面的主要功能。

1.2让同学们了解和熟悉调度自动化及能量管理系统操作界面和基本操作过程。

二、基本要求

2.1掌握能量管理的实时运行分析功能在调度自动化系统中的作用：

电网实时运行分析是在电网实时

运行情况下，利用采集到的厂站运行状态的实时信息，对电网运行的安全性和经济性进行分析与计

算，为调度运行人员提供运行优化决策的依据。

2.2掌握状态估计、安全分析、无功-电压优化的作用和实现流程，分析计算结果。

三、实验过程和内容

操作实验系统：

双击桌面“电网分析”图标。

图1实时运行分析功能主界面

3.1状态估计和在线潮流（SE-OLF）

图2状态估计和在线潮流功能

观察显示画面的构成：

左侧：

电网结构图和有关参数；右上：

内部系统图和数据显示；

右中：

操作按钮和计算进程显示；右下：

数据显示窗口。

点击一次“计算”按钮，则进行一次SE―OLF计算

点击一次“cls”按钮，则清除所有计算内容显示。

针对具有3个节点的实验电网（内部网络），进一步研究，在实验报告中回答以下问题：

1）进行状态估计前，需要获得哪些测量值？

写出具体名称。

答：

根据实验可以看出进行状态估计前，需要获得各个节点的有功和无功P1P2P3Q1Q2Q3

2）采用状态估计的快速计算方法，计算流程是怎样的？

写出流程。

答：

（1）定层

确定根节点0

该节点信息准确度高，可信度高。

确定各层节点

第1层节点（n1个，节点集为C1）

第2层节点（n2个，节点集为C2）

……

（2）确定根节点信息

根节点0的节点信息I（0）作为参考基础

（3）检查第1层有无不良数据

用I（0）检查第1层各节点信息值有无不良数据。

（4）第1层进行状态估计和在线潮流

用最小二乘法参数估计方法。

（5）根节点信息估计值

计算得到根节点信息估计值

（6）第1层节点信息估计值

计算得到第1层节点电压角度估计值

（7）逐层进行状态估计和在线潮流

计算第2层节点信息估计值。

…

计算第i层节点信息估计值。

计算最外层节点信息估计值。

流程图如下：

3）计算结果怎样？

写出计算结果，分析在线潮流功能的意义。

答：

计算结果如图

在线潮流功能使得潮流计算方便快捷，使调度人员能实时观察到电网中的潮流变化，及时对各种不正常的运行情况发出动作指令。

3.2安全分析SA

进入安全分析功能，观察显示画面的构成：

左侧：

电网结构图和有关参数；

右上：

内部系统图和数据显示；节点或母线显示有电压值；

支路显示有有功功率值PI和有功功率最大限值Pm，支路Pm键入为0，表示该支路断开。

右中：

操作按钮和计算进程显示；

右下：

数据显示窗口。

图3安全分析功能

计算；点击一次“计算”按钮，则进行一次安全分析SA计算；

点击一次“cls”按钮，则清除所有的内容显示。

首先进行正常情况计算，正常情况不断开任何一条支路，可算出节点电压和支路的潮流。

可以得到结果为：

支路ij的潮流为0；

其它支路的潮流与本支路Pm比较，如大于Pm，则为警告状态，用不同颜色显示；

各节点电压与其上限VM和下限Vm比较，超过限值，则为警告状态，用不同颜色显示。

1）安全分析的作用是什么？

答：

对系统是否满足各种等式不等式的条件，从数值和性质上进行分析和掌握，并采取相应的措施，是系统安全的运行不致进入到警告或紧急状态

2）怎样进行安全分析？

画出并分析其实现流程。

（1）从数据库中读取系统运行参数和各发电厂安排的出力情况；

（2）从元件断开安排顺序表依次读取断开信息；

（3）进行潮流计算；（4）计算结果用约束条件进行检验；

（5）将结果显示、打印；（6）有重大问题则报警，提起运行人员注意。

3）写出实验计算结果，分析在什么预事故情况下，会出现什么不安全因素。

（仅记录断开2-3支路的潮流数据）

3.3无功-电压优化进入无功―电压优化调度功能；

观察显示画面的构成:

左侧：

电网结构图和有关参数；

右上：

内部系统图和数据显示；

右上画面的左上角，用以设定Pf0—未补偿的负荷功率因数，Pfc—加补偿的负荷功率因数；

1#节点为电源节点，它的电压值V1可以按逆调压要求设定。

右中：

操作按钮和计算进程显示；

右下：

数据显示窗口。

计算：

点击一次“计算”按钮，则进行一次“Q―V”综合计算；

点击一次“cls”按钮，则清除所有的内容显示；

分别改变功率因素和电源（节点1）母线电压，进行计算：

改变负荷无功补偿容量QC，提高负荷补偿功率因素Pfc

Pfc=0.88

Pfc=0.90

Pfc=0.92

改变电源（节点1）母线电压

V1=115

V1=118

V1=120

V1=122

在右上图上，读出Ploss和各支路的无功潮流QI及各节点电压；

在右下res图上，读出各补偿容量QC及各支路的功率损耗PR。

列表写出所有情况下的实验计算结果：

针对具有3个节点的实验电网（内部网络），进一步研究，在实验报告中回答以下问题：

1）根据计算结果，分析电压、线路无功功率、无功功率补偿、网损、功率损耗之间的关系。

答：

在相同的功率因数下，从计算结果可以看出，电压等级越高，对应的流过线路无功功率越大，功率

损耗也越大。

在相同的电压等级下，功率因数越大，所需要的无功功率补偿越大。

2）分析电压质量、网损和无功补偿容量三项指标的综合优化结论，找出最优策略，使达到

Min（QC,Ploss,）

答：

电力系统电压/无功优化控制是指在保证满足运行约束的同时，用尽量少的无功投入（或尽量少的无功补偿设备投资），最大限度地改善电压质量、降低网损。

要达到最优，可以采用等网损微增率定律，当全网网损微增率相等时，此时的网损最小。

无功的补偿点应设置在网损微增率较小的点（网损微增率通常为负值时进行无功补偿），这样通过与最优网损微增率相结合进行反复迭代求解得到优化的最佳点。

这样做从理论上做到了网损最小，但实际上各种设备的投入很大，网损微增率较小的点也不易得到。

四、心得体会

在学习电力系统分析的的时候我们都是手动算潮流，在这次的实验中我们通过计算机算法来算潮流，通过计算结果来判断整个电网是否处于正常运行状态，判断供需是否平衡。

在实际工作中，肯定是电脑程序算，而不是我们自己算，虽然示例中的电网十分简单，仅有三个节点，自己也可以算，但不可能有电脑那么快，对于要实时监控的电网来说，是必须用算法来算的。

通过这次实验，我对于实时的能量管理系统有了一定的了解，熟悉了操作的界面，能容和流程，对于电网的实时状态及其变化有了直观的认识。