四川大學電力系統(tǒng)計算機輔助分析實驗報告

1、目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 潮流計算基礎實驗2 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 一：實驗名稱 (Title)2 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 二：實驗目的 (Purpose)2 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 三：實驗工具/材料 (Tools/Materials)2 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 四：實驗

2、內(nèi)容(Content) 2五：實驗模型( Model) 2 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 六：實驗結果(Results)3 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 七：實驗分析 (Analysis) 3母線電壓幅值及相角3.交流線結果3.功率及損耗3 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 潮流計算分析實驗3 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 一：實驗名稱 (Title) 3 HYPERLINK l bo

3、okmark22 o Current Document 二：實驗目的 (Purpose)4 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 三：實驗內(nèi)容(Content)4 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 四：實驗數(shù)據(jù)/結果 (Data/Results) 4不同潮流迭代算法的仿真效率4調(diào)整給GEN2的電壓幅值5調(diào)整GEN2的有功輸出5調(diào)整 STNC-230 負荷的有功消耗 5 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 五：實驗分析/討論 (Analysis/Disc

4、ussion)6分析不同潮流迭代算法的仿真效率6調(diào)整 GEN2 節(jié)點電壓幅值，分析其對潮流的影響 63調(diào)整發(fā)電機GEN2的有功輸出，分析其對潮流的影響94調(diào)整STNC-230負荷的有功消耗，分析其對潮流的影響12 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 六：實驗心得(Experienee) 131。1。潮流計算基礎實驗一：實驗名稱 （Title）WSCC 9節(jié)點潮流計算基礎實驗二：實驗目的 （Purpose）掌握潮流計算的概念、原理和計算數(shù)據(jù)要求；熟練使用 PSASP 建立電力系統(tǒng)的潮流計算模型，并完成潮流計算；掌握潮流計算結果數(shù)據(jù)整理和分析.三：實

5、驗工具/材料 （Tools/Materials）電力系統(tǒng)分析綜合程序（Power Sys tem Analysis Sof tware Package）電力系統(tǒng)分析綜合程序（Power System Analysis Software Package）簡稱 PSASP。是一套歷史長久、功能強大、使用方便的電力系統(tǒng)分析程序，它具有 我國自主知識產(chǎn)權,是資源共享，使用方便，高度集成和開放的大型軟件包. PSASP基于電網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)庫、固定模型庫以及用戶自定義模型庫的支持，可 進行電力系統(tǒng)（輸電、供電和配電系統(tǒng)）的各種計算分析。四：實驗內(nèi)容（Content）1。選定待仿真的測試系統(tǒng)WSCC-9，準備潮

6、流計算數(shù)據(jù)；2。在 PSASP 中建立上述測試系統(tǒng)的潮流計算模型；3。檢驗模型及數(shù)據(jù)正確性;4。完成上述基礎數(shù)據(jù)下的初始潮流計算。五:實驗模型（Model）WSCC（Western Systems Coordinating Council）9 節(jié)點系統(tǒng)母線數(shù)據(jù)交流線數(shù)據(jù)兩繞組變壓器數(shù)據(jù)發(fā)電機數(shù)據(jù)負荷數(shù)據(jù)六:實驗結果(Results)潮流計算摘要信息報表結果綜述報表物理母線4。發(fā)電機5。負荷結果報表6。交流線結果報表兩繞組變壓器結果報表七：實驗分析 (Analysis)母線電壓幅值及相角由實驗結果可知，電壓最大的節(jié)點為GEN1，最小的節(jié)點為STNA230交流線結果由圖可知，潮流最大的線路為* T

7、2w_2， 潮流最小的線路為* AC_4.功率及損耗2.潮流計算分析實驗一:實驗名稱 (Title)WSCC 9節(jié)點潮流計算分析實驗二：實驗目的 (Purpose)1。熟悉不同潮流計算迭代算法的性能；2。利用PSASP，分析電力系統(tǒng)潮流分布受不同運行方式影響及其規(guī)律；3。通過計算機仿真，鞏固電力系統(tǒng)分析理論所學，對“有功潮流/電壓 相角、“無功潮流/電壓幅值”之間的耦合關系及“有功潮流無功潮流” 的解耦關系，加深理論和實踐認識。三:實驗內(nèi)容(Content)1。對比分析不同潮流迭代算法的仿真效率；2。調(diào)整給定節(jié)點電壓幅值，分析其對潮流的影響；3。調(diào)整發(fā)電機的有功輸出,分析其對潮流的影響；4。調(diào)

8、整負荷的有功消耗，分析其對潮流的影響。四：實驗數(shù)據(jù)/結果 (Data/Results)1。 不同潮流迭代算法的仿真效率PQ Decoupled（圖1）Newt on（Powe r Equati on）（圖2）OptimumFactor （圖3）Newt on（Current Equati on） （圖4）PQ Decoupled Newt on（圖5）2. 調(diào)整給 GEN2 的電壓幅值節(jié)點選擇：由于要調(diào)整節(jié)點電壓來分析對潮流的影響，因此必須選擇PV節(jié)點，該九節(jié)點系統(tǒng)中PV節(jié)點為GEN2和GEN3,選擇調(diào)整GEN2的電壓幅值。幅度選擇:對電壓幅值的調(diào)整必須合理，一般按照額定電壓的10來 進行調(diào)節(jié)

9、.(3)步長選擇：為了能使結果準確，曲線能正確反映出變化情況,測量了11 組數(shù)據(jù)，從1 -1.1。整理得：3。 調(diào)整 GEN2 的有功輸出4。 調(diào)整 STNC-230 負荷的有功消耗五：實驗分析/討論 (Analysis/Discussion)1. 分析不同潮流迭代算法的仿真效率由圖1圖 5 可以看出，各潮流迭代算法結果基本一致，迭代次數(shù)都在 2-3 次內(nèi),所用時間無太大差別，效率基本相同，產(chǎn)生這樣的原因主要是九節(jié)點系統(tǒng) 太小，無法充分體現(xiàn)出各潮流迭代算法的特點及效率.2. 調(diào)整 GEN2 節(jié)點電壓幅值，分析其對潮流的影響GEN2電壓幅值變化與線路有功變化關系*AC 1*AC 2*AC *AC

10、 1*AC 2*AC 3*AC 4*AC 5200 1 1 M基*-J- -S-444=fe=200 1 1 M基*-J- -S-444=fe=*1*比上.丄 *T2w 1 *T2w 2_ *T2w 3*AC 615010050!-0751. 085-50GEN2節(jié)點電壓-100圖 17GEN2電壓幅值變化與線路無功變化關系T*ac_2 T*ac_2 r*AC_3*AC_4*AC_5 *AC_61*T2w_1*T2w_2*T2w_3圖 18*AC_2T- *AC_2電壓幅值差一 *AC_2 I側有功一僉一 *AC_2 I側無功圖 20分析：（1）：由圖17可以看出，GEN2電壓幅值與線路有功無

11、明顯關系（2）：由圖18可以看出，GEN2電壓幅值與線路無功有關系（3）：具體的例子，由圖19-圖20可以看出，隨著GEN2節(jié)點電壓的改變，電 壓幅值差的變化趨勢與無功變化趨勢基本一致，與有功的變化趨勢無明顯聯(lián)系。 這印證了“無功潮流/電壓幅值之間的耦合關系。電壓降落的縱分量是因傳送 無功功率而產(chǎn)生的，元件兩端存在電壓幅值差是傳送無功功率的條件,忽略電阻的影響，用公式表達為AV =型,無功功率增大，電壓幅值差增大，無功功率減小,v電壓幅值差減小,這與曲線反應出來的趨勢是完全一致的。3調(diào)整發(fā)電機GEN2的有功輸出，分析其對潮流的影響線路電壓幅值隨GEN2有功輸出變化圖24023823623423

12、22302282262242222201.331.431.531.631.731.831.932.032.132.23GEN2輸出功率GEN1-230GEN2-230GEN3-230STNA-230STNB-230STNC-230圖 21圖 22*AC_1T*AC_1側有功_B_*AC_1側無功 T-*AC_1相角差*10GEN2輸出功率圖23*AC_2T*ac_2側有功一-*AC_2 I側無功T*AC_2相角差*10圖 24分析：（1）：由圖21可以看出，線路電壓幅值隨GEN2有功輸出改變無明顯變化（2）：由圖22 可以看出，線路相角差隨 GEN2 有功輸出改變有明顯變化（3）：由圖23圖2

13、4可以看出，隨著GEN2輸出功率的改變，相角差的變化趨 勢與有功變化趨勢基本一致，與無功的變化趨勢無明顯聯(lián)系。這印證了“有功 潮流/電壓相角”之間的耦合關系.電壓降落的橫分量是因傳送有功功率而產(chǎn)生的，元件兩端存在電壓相角差是傳送有功功率的條件，忽略電阻的影響,用 公式表達為6V = ,有功功率增大，電壓相角差增大，有功功率減小，電壓相v角差減小，這與曲線反應出來的趨勢是完全一致的。支路/全網(wǎng)無功損耗損耗與GEN2有功輸出關系GEN2有功輸出40GEN2有功輸出200-20-40-60-80-100-120*AC_1 *AC_2 *AC_3 *AC_4 *AC_5 *AC_6 *T2w_1 *T

14、2w_2 *T2w_3全網(wǎng)圖 25支路/全網(wǎng)有功損耗損耗與GEN3有功輸出關系9876543210GEN2有功輸出*AC_1 *AC_2 *AC_3 *AC_4 *AC_5*AC_6 *T2w_1*T2w_2*T2w_3全網(wǎng)圖 264調(diào)整STNC230負荷的有功消耗,分析其對潮流的影響圖 27圖 27支路/全網(wǎng)無功損耗與STNC母線有功負荷變化關系圖-60-80-100*AC_1 -60-80-100*AC_1 *AC_2 *AC_3 *AC_4 *AC_5*AC_6 *T2w_1*T2w_2*T2w_3全網(wǎng)圖 28分析：由圖27，28 可以看出，每條支路的有功損耗變化量較大，而無功損耗變化量

15、 很小，這是因為改變 STNC 母線負荷有功功率并不會影響整個系統(tǒng)的無功潮流， 無功與有功的調(diào)節(jié)是相對獨立的，相互不影響干擾的，調(diào)節(jié)無功不會對有功有 較大影響，同理,調(diào)節(jié)用有功也不會使無功產(chǎn)生太大幅度的波動.這印證了無功 和有功之間的解耦關系。六：實驗心得(Experience )第一次用 PSASP 畫圖的時候，沒有任何操作技巧，畫圖連線花了一下午的 時間才弄好，而且由于沒有軟件狗，沒法檢驗連線和設定值的準確性，直到第一 次到機房去做實驗的時候才發(fā)現(xiàn)自己畫得圖有點問題，得出的數(shù)據(jù)和理論值總是 差一點，找了半天也沒找出來，后來又重新畫，但是還是技巧不夠，直到實驗結 束也沒能畫出來，吸取經(jīng)驗之后,下來自己又認真看了一遍軟件使用手冊，又在自 己電腦上按照先從元件數(shù)據(jù)設置完所有母線、交流線、負荷、變壓器參數(shù)再連線 的方法，快速的畫出了圖?，F(xiàn)在感覺自己的畫圖操作的技巧已經(jīng)比較熟練，這都 是不斷犯錯不斷總結的結果。完成實驗之后，對數(shù)據(jù)的處理也還是比較模糊，不知道怎么處理數(shù)據(jù)，怎么 才能達到實驗目的,和同學交流之后，再結合老師上課講的，開始