9节点电力网络潮流计算电力系统分析课程设计指导书.docx

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9节点电力网络潮流计算电力系统分析课程设计指导书

电力系统分析课程设计指导书

电力系统分析课程设计是学完《电力系统分析》课程后的一次综合性练习。

教学目的在于通过对多节点电网的潮流计算，巩固和运用前面所学到的潮流计算基础理论知识，掌握电力系统潮流计算机计算的的一般原则和方法，掌握一门潮流计算软件的使用方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。

PSASP7.0潮流计算实例

说明：

计算系统为《电力系统分析》教材（孟祥萍编著，高等教育出版社）361页17.1习题。

在PSASP7.0上建立的单线图如下：

PSASP7.0使用简介：

打开电力系统分析综合程序

1、新建工程

选取菜单“工程|新建…”项或点击“文件”工具栏中的“

”按钮，弹出如下的新建工程对话框：

在该对话框中，选择工程存放的路径，并给出对应的工程名，之后点击“保存”按钮，即可新建一个工程。

点击“取消”按钮，则取消新建工程操作。

之后弹出新建单线图名称对话框：

填写单线图名称，点击“确定”

2、保存工程

选取菜单“工程|保存工程”项或点击“文件”工具栏中的“

”按钮，保存当前打开的工程。

3、系统基准容量

选取菜单“文件|工程信息”项，即可弹出如下的对话框：

在该对话框中可填写系统的基准容量。

此外，还可以给出工程的描述说明信息，设置工程的密码等。

默认基准容量为100MVA，本例取默认值。

4、数据组管理

在“元件数据”菜单中，点击“数据组管理”项，即进入以下窗口，可以对基础数据库中的元件进行数据组的删除、复制、重命名及合并等操作。

缺省的数据组名为“BASIC”。

编辑过程中，可以更换和创建数据组名。

5、在单线图编辑模式下绘制电力系统接线图

（1）使用上图右侧工具箱绘制母线、变压器、交流电力线路、负荷、发动机等原件。

具体绘制见PSASP7.0用户手册。

（2）双击元器件弹出对话框，在对话框中填入元件数据。

1）如母线模型数据录入。

注意左下角的“厂站名”一定要选，否则无法完成潮流计算。

2）如交流线模型数据的录入。

编号不要重复，可以和变压器、负荷等统一编号，也可以分开编号，比如线路从100编号，而变压器从200编号，负荷从300编号。

3）如变压器模型数据录入。

注意变比Tk是在“J”侧，在所绘制的系统图中不要弄反了。

4）发电机模型数据录入。

注意节点类型的选择。

（3）最终建立了已经录入元件参数的单线图

6、点击菜单“元件数据|母线”进入数据浏览界面可以看到录入的元器件参数情况，亦可在该页面进行修改。

下面的工作就是进行潮流计算。

7、点击菜单“功能控制|潮流”进入潮流计算模式。

8、点击菜单“潮流|数据检查”，进行数据检查，系统会提示是否有错误。

9、点击菜单“元件数据|方案定义”进行方案定义。

点击下图中的“+”图标，定义方案名，默认为“1”，点击图中数据组下面的数据组名，点击“选择”按钮，则数据组加入到已选项。

点击确定。

10、点击菜单“潮流|作业定义”进行作业定义。

点击下图中的“+”图标，定义作业名。

点击“ok”定义了作业名，如下图右图。

在右图中方案名中选择第9步骤中定义的方案名，点击“编辑”按钮，就可以编辑电压上下限，及选择计算方法、允许误差等，这里使用默认值。

点击确定。

11、点击菜单“潮流|潮流计算”即进入计算状态，计算完成可以看到提示。

同时单线图中会给出图示计算结果。

12、点击点击菜单“潮流|报表输出”，选择输出对象，和输出方式会得到报表输出。

潮流计算摘要信息报表

PSASP（LoadFlow）EPRI，China

潮流计算日期：

2013/06/08时间：

13:

28:

作业名：

作业_1

作业描述：

计算方法：

Newton（PowerEquation）（牛顿法（功率式））

基准容量：

100.0000

允许误差：

0.000100

本系统

上限

母线：

5000

发电机：

1500

负荷：

3000

交流线：

6000

直流线：

两绕组变压器：

6000

三绕组变压器：

2000

UD模型调用次数：

200

UP调用个数：

结果综述报表

作业名：

作业_1计算日期：

2013/06/08时间：

13:

28:

单位：

p.u.

厂站

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

0.869

0.361

0.923

0.85

0.31

0.939

0.018

0.063

物理母线

作业名：

作业_1计算日期：

2013/06/08时间：

13:

28:

单位：

p.u.

区域

分区

厂站

全网

分区2

区域1

母线名称

电压幅值

电压相角

bus1

1.05

bus2

0.96172

-6.4519

bus3

0.979

-0.4204

bus4

1.1

6.7811

交流线结果报表

作业名：

作业_1计算日期：

2013/06/08时间：

13:

28:

单位：

p.u.

区域

分区

全网

分区2

交流线名称

I侧母线

J侧母线

I侧电压

I侧有功

I侧无功

J侧电压

J侧有功

J侧无功

AC_1

bus1

bus2

1.05

0.3204

0.1836

0.96172

0.3105

0.1342

AC_2

bus3

bus2

0.979

0.2458

-0.0061

0.96172

0.2395

-0.0314

AC_3

bus1

bus3

1.05

0.0481

0.1376

0.979

0.0458

0.128

说明：

（1）本例只给出了几个报表。

（2）潮流计算也可以使用工具栏图标完成计算。

（3）该软件功能强大，其他未尽事宜，请学生自学，比如结果统计，图示化输出等。

注意：

上面讲解只是其中一种方法，还可以采用先录入数据后建单线图的方法。

电力系统分析课程设计任务书

9节点系统单线图如下：

基本数据如下：

表1母线数据

母线名

基准电压

区域号

电压上限

电压下限

发电1

16.5000

18.1500

14.8500

发电2

18.000

19.800

16.2000

发电3

13.8000

15.1800

12.4200

GEN1-230

230.000

0.0000

GEN2-230

230.000

0.0000

GEN3-230

230.000

0.0000

STNA-230

230.000

0.0000

STNB-230

230.000

0.0000

STNC-230

230.000

0.0000

表2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

常规

GEN1-230

STNA-230

I侧

标么

0.010000

0.085000

0.088000

常规

STNA-230

GEN2-230

I侧

标么

0.032000

0.161000

0.153000

常规

GEN2-230

STNC-230

I侧

标么

0.008500

0.072000

0.074500

常规

STNC-230

GEN3-230

I侧

标么

0.011900

0.100800

0.104500

常规

GEN3-230

STNB-230

I侧

标么

0.039000

0.170000

0.179000

常规

STNB-230

GEN1-230

I侧

标么

0.017000

0.092000

0.079000

表3两绕组变压器数据

数据组

I侧线母线

J侧母线

编号

连接方式

单位

正序电阻

正序电抗

常规

发电1

GEN1-230

三角形/星形接地

标么

0.000

0.05760

常规

发电2

GEN2-230

三角形/星形接地

标么

0.000

0.06250

常规

发电3

GEN3-230

三角形/星形接地

标么

0.000

0.05860

两绕组变压器数据（续表）

激磁

电导

激磁

电纳

变比TK

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

16.5

230.0

1.25

253.00（8）

207.00（-8）

0.000

18.0

230.0

2.5

241.50-2

218.50-2

0.000

13.8

230.0

2.5

241.50-2

218.50-2

表4发电机数据

数据组

母线名

母线

类型

单位

额定容量（MVA）

额定功率（MW）

有功发电

无功发电

母线电压幅值

母线电压相角

常规

发电1

Vθ

标么

100.0

222.75

0.000

0.00

1.0400

0.00

常规

发电2

标么

100.0

172.8

1.630

1.00

1.0250

0.00

常规

发电3

标么

100.0

115.2

0.850

1.00

1.0250

0.00

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

常规

STNA-230

300

标么

1.150

0.550

常规

STNB-230

301

标么

0.950

0.250

常规

STNC-230

302

标么

1.050

0.400

表5区域数据

区域名

区域号

区域－1

区域－2

设计要求：

利用PSASP电力系统分析综合程序建立单线图程序，完成潮流分析计算，给出设计结果。

设计说明书内容：

1、任务书

2、PSASP软件简介及牛顿拉夫逊潮流计算简介

3、给出单线图及元件数据（从程序中导出）

4、给出潮流计算结果

5、结论

考核方法

本次课程设计以小组的形式进行考核答辩，方法如下：

1、组织形式：

要求每三人一组，小组由学生自由选择组合，个别班级人数若不是3的倍数，若剩下4人，则有一组为4人，若剩下5人，则有一组为2人。

2、考核形式：

（1）提供设计说明书，其封皮等格式按给定模板完成。

（2）对小组进行考核，由考核教师任意指定小组成员现场完成程序设计（该程序设计为考核时使用的简单电力系统，而非设计的系统），并仿真得到结果；（主要目的为防止有些同学滥竽充数。

）

（3）对小组的考核时，若抽取人员能正确完成仿真，则该组考核通过，若抽取人员无法完成仿真，则由该小组指定小组成员完成仿真，若指定成员仿真正确，则考核通过；若指定成员也无法完成仿真，则该组成绩“不合格”。

（达到相互帮助，相互促进学习的目的）

（4）个别同学学习太差，没有人愿意和其搭组时，该同学自己一组，考核教师更要严格把关，若无法通过考核，则给予不及格，留到下一年重修。

电气12-1班数据

序号

GEN2与STNC母线之间线路

GEN3与STNC母线之间线路

GEN2与STNA母线之间线路

GEN3与STNB母线之间线路

GEN1与STNA母线之间线路

GEN1与STNB母线之间线路

双回线路

电气12-2班数据

序号

GEN2与STNC母线之间线路

GEN3与STNC母线之间线路

GEN2与STNA母线之间线路

GEN3与STNB母线之间线路

GEN1与STNA母线之间线路

GEN1与STNB母线之间线路

双回线路

电气12-3班数据

序号

GEN2与STNC母线之间线路

GEN3与STNC母线之间线路

GEN2与STNA母线之间线路

GEN3与STNB母线之间线路

GEN1与STNA母线之间线路

GEN1与STNB母线之间线路

双回线路

电气12-4班数据

序号

GEN2与STNC母线之间线路

GEN3与STNC母线之间线路

GEN2与STNA母线之间线路

GEN3与STNB母线之间线路

GEN1与STNA母线之间线路

GEN1与STNB母线之间线路

双回线路

电气12-5班数据

序号

GEN2与STNC母线之间线路

GEN3与STNC母线之间线路

GEN2与STNA母线之间线路

GEN3与STNB母线之间线路

GEN1与STNA母线之间线路

GEN1与STNB母线之间线路

双回线路

电气12-6班数据

序号

GEN2与STNC母线之间线路

GEN3与STNC母线之间线路

GEN2与STNA母线之间线路

GEN3与STNB母线之间线路

GEN1与STNA母线之间线路

GEN1与STNB母线之间线路

双回线路

XXXXXX大学

电力系统分析课程设计

设计题目9节点电力网络潮流计算

指导教师

院（系、部）电气与控制工程学院

专业班级

学号

姓名

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