電力系統(tǒng)計算機(jī)輔助分析綜合訓(xùn)練實驗報告

-60-電力系統(tǒng)計算機(jī)輔助分析綜合訓(xùn)練實驗報告姓名：學(xué)科、專業(yè)：電氣工程及其自動化學(xué)號：完成日期：2012.7.15大連理工大學(xué)Dalian目錄實驗一PSASP的基本使用……1實驗二5節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的潮流計算與PSASP驗證………………4實驗三IEEE14節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的潮流計算與潮流調(diào)整…………16實驗四潮流調(diào)整…………26實驗五對稱短路計算和不對稱短路計算…39實驗一PSASP的基本使用實驗?zāi)康膶W(xué)習(xí)掌握PSASP仿真軟件圖模一體化的操作界面，掌握電力系統(tǒng)各元件的數(shù)學(xué)模型，為進(jìn)行電力系統(tǒng)分析計算打下基礎(chǔ)。實驗內(nèi)容利用一個簡單5節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)首先進(jìn)行潮流估算，再以PSASP仿真軟件進(jìn)行仿真計算，通過圖形和文本兩種方式進(jìn)行仿真，驗證計算結(jié)果的正確性。實驗原理《電力系統(tǒng)分析綜合程序》(PowerSystemAnalysisSoftwarePackage,PSASP)是一套歷史長久、功能強(qiáng)大、使用方便的電力系統(tǒng)分析程序，是高度集成和開放具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的大型軟件包。PSASP基于電網(wǎng)基礎(chǔ)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(jìn)行電力系統(tǒng)(輸電、供電和配電系統(tǒng))的各種計算分析。全國各省市、香港地區(qū)電力規(guī)劃設(shè)計、生產(chǎn)調(diào)度運(yùn)行、科研教育等超過400家用戶，應(yīng)用于多項大型電力系統(tǒng)工程計算分析，應(yīng)用于多所大學(xué)作為科研和教學(xué)的有力工具。功能：潮流計算、短路計算、暫穩(wěn)計算、小擾動穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、靜態(tài)安全分析、最優(yōu)潮流等。PASASP7.0圖模一體化平臺，“圖”有單線圖、地理位置接線圖、廠站主接線圖；“?！敝改Ｐ图皵?shù)據(jù)。可邊繪圖邊建數(shù)據(jù)，也可根據(jù)已有數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形的快速繪制。PASASP將數(shù)據(jù)分為四類：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、計算數(shù)據(jù)、結(jié)果數(shù)據(jù)、用戶自定義數(shù)據(jù)等。基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：基于物理特性的電力系統(tǒng)元件庫和元件公用參數(shù)庫計算數(shù)據(jù)：根據(jù)不同計算的需要，與計算密切相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)果數(shù)據(jù)：各種計算結(jié)果的數(shù)據(jù)，與相關(guān)計算數(shù)據(jù)相對應(yīng)實驗步驟：建立網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，輸入元件參數(shù)與發(fā)電和負(fù)荷數(shù)據(jù)（基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可分?jǐn)?shù)據(jù)組）。定義方案：定義待計算電網(wǎng)的規(guī)模、結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式。定義作業(yè)：在定義的電網(wǎng)基礎(chǔ)上，配以不同的計算控制信息即得到不同的作業(yè)。進(jìn)行潮流計算。輸出計算結(jié)果。實驗結(jié)果系統(tǒng)接線圖：思考題1.什么叫基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫？答：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是基于物理特性的電力系統(tǒng)元件庫和元件公用參數(shù)庫，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫包括輸電線參數(shù)（電阻，電抗，電導(dǎo)以及電納）、變壓器參數(shù)（包括變比K、等效阻抗）、發(fā)電機(jī)參數(shù)（包括有功、無功、電壓幅值、θ）、負(fù)荷參數(shù)（包括阻抗）。2.為什么定義方案、作業(yè)？答：定義方案：定義待計算電網(wǎng)的規(guī)模、結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式定義作業(yè)：在定義的電網(wǎng)基礎(chǔ)上，配以不同的計算控制信息即得到不同的作業(yè)實驗心得通過老師的介紹，對該P(yáng)ASAP軟件的原理和使用方法有了一定的了解和認(rèn)識。對于我們所學(xué)的潮流計算及短路計算。潮流計算是指潮流計算對電力系統(tǒng)正常運(yùn)行狀況的分析和計算，即電力系統(tǒng)中的電壓、電流、功率的計算。短路計算是在電路出現(xiàn)故障時的電力系統(tǒng)的電流與電壓分布狀態(tài)。這兩種計算的方法很多，計算量有時也很大，使用手算的話難免會出現(xiàn)錯誤，而用PASAP軟件對電力系統(tǒng)進(jìn)行計算，不僅節(jié)省了資源，同時也確保了正確度，因此學(xué)習(xí)該軟件對電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析有著重要意義。實驗二5節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的潮流計算與PSASP驗證一、實驗?zāi)康?．初步學(xué)會使用PSASP軟件計算簡單潮流2．對比分析潮流估算與計算機(jī)潮流算法的差異3.掌握電力系統(tǒng)潮流計算的基本概念4.學(xué)會使用標(biāo)幺值計算潮流計算二、實驗原理1．潮流估算原理2．計算機(jī)潮流算法的原理三、實驗內(nèi)容1．對下圖所示系統(tǒng)計算潮流分布，已知首端電壓為10.24kV，末端功率為40+j10MVA。2.對教材例3-2進(jìn)行潮流估算3．使用PSASP軟件（圖形和文本）計算1、2所示系統(tǒng)的潮流并與估算潮流進(jìn)行對比分析4．例3-2所示系統(tǒng)的計算結(jié)果進(jìn)行簡單的潮流調(diào)整5．采用標(biāo)幺值進(jìn)行計算，并把結(jié)果與有名值計算的結(jié)果相對比。6.使用直角坐標(biāo)表示的牛頓—拉夫遜法計算例3-2所示系統(tǒng)的潮流分布（選做）實驗結(jié)果潮流估算的計算過程及結(jié)果手工采用牛頓—拉夫遜法的計算過程及結(jié)果使用PSASP軟件的潮流計算結(jié)果計算機(jī)計算潮流的各個步驟:建立網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，輸入元件參數(shù)與發(fā)電和負(fù)荷數(shù)據(jù)（基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可分?jǐn)?shù)據(jù)組）。定義方案：定義待計算電網(wǎng)的規(guī)模、結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式。定義作業(yè)：在定義的電網(wǎng)基礎(chǔ)上，配以不同的計算控制信息即得到不同的作業(yè)。進(jìn)行潮流計算。輸出計算結(jié)果。結(jié)果綜述報表單位：p.u.母線名稱電壓幅值電壓相角110.2402114.18855-4.147163110.21567-9.61835發(fā)電機(jī)名稱母線名類型有功發(fā)電無功發(fā)電功率因數(shù)Gen_11Vθ40.718915.34790.93574負(fù)荷名稱母線名類型有功負(fù)荷無功負(fù)荷功率因數(shù)Load_13PQ40100.97014交流線名稱I側(cè)母線J側(cè)母線I側(cè)電壓I側(cè)有功I側(cè)無功J側(cè)電壓J側(cè)有功J側(cè)無功AC_123114.1885840.373311.9632110.21571409.9997兩繞組變壓器名稱I側(cè)母線J側(cè)母線I側(cè)有功I側(cè)無功J側(cè)有功J側(cè)無功T2w_121-40.3732-11.9632-40.7189-15.3479全網(wǎng)分兩個等級：220kv和110kv：全網(wǎng)全部在220kv等級上：以上兩種情況結(jié)果完全一樣。結(jié)果綜述報表 作業(yè)名：作業(yè)_1 計算日期：2012/07/0 單位：p.u母線： 母線名稱電壓幅值電壓相角基準(zhǔn)電壓(kV) *11.100000.00000220.0000 *21.06233-2.41077110.0000 *b0.94718-7.83015110.0000 g0.98954-5.20436220.0000 x0.97369-9.81946110.0000發(fā)電機(jī)： 發(fā)電機(jī)名稱母線名類型有功發(fā)電無功發(fā)電功率因數(shù) Gen_11Vθ2.02011.52670.79778 Gen_22PQ0.40000.30000.80000負(fù)荷結(jié)果報表： 區(qū)域分區(qū)廠站 全網(wǎng)全網(wǎng)全網(wǎng)負(fù)荷名稱母線名類型有功負(fù)荷無功負(fù)荷功率因數(shù)Load_3gLoad_4xPQ1.80001.00000.87416Load_5bPQ0.50000.30000.857494．與估算潮流的差異及原因分析5．手動調(diào)整支路潮流及節(jié)點(diǎn)電壓節(jié)點(diǎn)電壓調(diào)整：結(jié)果綜述報表物理母線 母線名稱電壓幅值電壓相角基準(zhǔn)電壓(kV) *11.100000.00000220.0000 *21.11635-2.71345110.0000 *b1.05651-9.41756110.0000 g1.01508-5.16352220.0000 x1.01738-9.40264110.0000潮流調(diào)整：（負(fù)荷去掉）五、實驗中遇到的問題及解決方法六、實驗心得實驗三IEEE14節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的潮流計算與潮流調(diào)整一、實驗?zāi)康?．學(xué)會使用IEEE標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)計算潮流；2．學(xué)會觀察潮流分布；3．培養(yǎng)應(yīng)用電力系統(tǒng)仿真計算軟件PSASP進(jìn)行潮流調(diào)整和電壓調(diào)整的實踐能力；4.理解潮流分布元件參數(shù)之間的關(guān)系；5.PSASP軟件中數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、導(dǎo)出、輸入、輸出。二、實驗原理潮流調(diào)整的方式及基本原理電壓調(diào)整的方式及基本原理無功功率最優(yōu)分布的原理三、實驗內(nèi)容1．采用文本輸入?yún)?shù)的方式計算IEEE14節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)指定運(yùn)行方式下的潮流；2．利用文本方式輸入的數(shù)據(jù)繪制IEEE14節(jié)點(diǎn)單線圖；3．把某一線路的功率限制在指定值之內(nèi)4．把某一節(jié)點(diǎn)的電壓提高（降低）到指定值。5．調(diào)整潮流，盡可能使得網(wǎng)絡(luò)損耗最小。（附加實驗）四、實驗結(jié)果1．IEEE14節(jié)點(diǎn)潮流計算結(jié)果及其分析(0)畫出IEEE14節(jié)點(diǎn)單線圖單線圖顯示的潮流 潮流計算摘要信息報表計算方法： Newton(PowerEquation)(牛頓法(功率式))基準(zhǔn)容量： 100.0000允許誤差： 0.000100 本系統(tǒng)上限 母線：145000 發(fā)電機(jī)：51500 負(fù)荷：113000 交流線：176000 直流線：020 兩繞組變壓器：36000 三繞組變壓器：02000UD模型調(diào)用次數(shù)：0200 UP調(diào)用個數(shù)：010結(jié)果綜述報表 單位：p.u.廠站總有功發(fā)電總無功發(fā)電cosθg總有功負(fù)荷總無功負(fù)荷cosθl總有功損耗總無功損耗02.757-0.4740.9621.637-0.3320.9800.156-0.45410.0000.0000.0000.953-0.3410.9410.0110.653 物理母線 單位：p.u. 區(qū)域分區(qū)廠站 全網(wǎng)全網(wǎng)全網(wǎng) 母線名稱電壓幅值電壓相角基準(zhǔn)電壓(kV) 11.060000.00000220.0000 101.05182-14.02188220.0000 111.05738-13.79116220.0000 121.05690-13.87891220.0000 131.05068-14.12812220.0000 141.03622-14.95902220.0000 21.04500-5.29683220.0000 31.01000-8.13412220.0000 41.01904-9.11284220.0000 51.02112-7.98117220.0000 61.07000-13.29919220.0000 71.06229-12.21966220.0000 81.09000-12.21966220.0000 91.05690-13.83037220.0000區(qū)域分區(qū)廠站 全網(wǎng)全網(wǎng)全網(wǎng)發(fā)電機(jī)名稱母線名類型有功發(fā)電無功發(fā)電功率因數(shù)*Gen_11Vθ2.3534-0.18890.99680*Gen_22PV0.4000-0.19460.89924Gen_36PV0.00000.00000.00000Gen_43PV0.00000.00000.00000Gen_58PV0.00000.17150.00000對線路進(jìn)行分析，分析每個PV節(jié)點(diǎn)的作用。對潮流結(jié)果進(jìn)行分析從結(jié)果綜述報表中可以得出各廠站的總有功發(fā)電、總無功發(fā)電、功率因數(shù)角、總負(fù)荷有功、無功、以及總有功、無功損耗。 系統(tǒng)發(fā)出的總有功功率為2.757系統(tǒng)發(fā)出的總無功功率為-0.474系統(tǒng)消耗的總有功功率為1.637+0.953+0.156+0.011=2.757系統(tǒng)消耗的總無功功率為-0.332-0.341-0.454+0.653=-0.474系統(tǒng)有功損耗所占百分比為（0.156+0.011）/2.757*100%=6.06%由實驗結(jié)果可知，整個14節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)總的有功發(fā)電功率為2.757，系統(tǒng)消耗總有功功率為2.757。總有功發(fā)電功率=總有功消耗功率，系統(tǒng)有功功率平衡。同理，總無功發(fā)電功率=總無功消耗功率，系統(tǒng)無功功率平衡。因此本次計算結(jié)果可靠，有功損耗約為6%，因此系統(tǒng)是符合要求的、比較經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定的。母線1、6、8、12的電壓已經(jīng)超出了電力系統(tǒng)中所要求的95%~105%范圍，因此系統(tǒng)需要調(diào)整參數(shù)，保證電壓輸出穩(wěn)定，提高供電質(zhì)量。為什么選擇3、6、8母線作為電壓支撐節(jié)點(diǎn)？3、6、8母線去掉無功電源的潮流狀態(tài)如何？把重負(fù)荷節(jié)點(diǎn)如3母線負(fù)荷與輕負(fù)荷節(jié)點(diǎn)如14母線節(jié)點(diǎn)負(fù)荷對換后的潮流有什么變化？為什么？換后的潮流分布如下圖：2．線路過載時的調(diào)整策略及結(jié)果3．把母線電壓過低時的調(diào)整策略及結(jié)果5．無功功率的最優(yōu)補(bǔ)償方案的確定（0）把3、6、8母線的電壓支撐設(shè)備去掉，算潮流。重新設(shè)定無功補(bǔ)償方案，使得系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)損耗最小。減少網(wǎng)損前：減少網(wǎng)損后：五、實驗中遇到的問題及解決方法六、實驗心得實驗四潮流調(diào)整實驗?zāi)康恼莆针娏ο到y(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的基本要求，培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)知識分析和解決問題的能力，及應(yīng)用電力系統(tǒng)仿真計算軟件PSASP進(jìn)行潮流調(diào)整的實踐能力。實驗內(nèi)容對標(biāo)準(zhǔn)IEEE14節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的前述運(yùn)行方式進(jìn)行潮流分布的優(yōu)化和調(diào)整，通過調(diào)整發(fā)電機(jī)運(yùn)行電壓和變壓器抽頭位置進(jìn)行調(diào)壓，通過調(diào)整發(fā)電機(jī)有功功率進(jìn)行功率分布的調(diào)整和優(yōu)化。實驗原理由于在電力系統(tǒng)重負(fù)荷隨時間不斷地變化，因而為了適應(yīng)這種變化，必須調(diào)整發(fā)電機(jī)的處理，使之與負(fù)荷的有功功率相平衡，并同時調(diào)整系統(tǒng)的頻率，是他盡量的保持不變。同樣，負(fù)荷無功功率的變化則要求對發(fā)電機(jī)和其他無功補(bǔ)償設(shè)備的運(yùn)行情況作相應(yīng)的調(diào)整，使得在滿足負(fù)荷無功功率的同時，保證合格的供電電壓質(zhì)量。在分配和調(diào)整各個發(fā)電機(jī)的功率時，需要考慮到他們和線路、變壓器等設(shè)備的容量限制和其他條件，以保證設(shè)備和系統(tǒng)的運(yùn)行安全性。另外，電力系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用與發(fā)電機(jī)之間的功率分配密切相關(guān)，因此對系統(tǒng)的運(yùn)行方式進(jìn)行決策和調(diào)整時還必須考慮經(jīng)濟(jì)性。顯然，以上各點(diǎn)反映了電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)等基本要求。1.電力系統(tǒng)有功功率和頻率的調(diào)整在實際電力系統(tǒng)中，如果不采取頻率調(diào)整措施，則負(fù)荷的不大變化將引起頻率的大范圍變化，而頻率的變化對于用戶、發(fā)電廠機(jī)組和電力系統(tǒng)本身都會產(chǎn)生不良的影響甚至危害。為了保持系統(tǒng)的頻率在額定值附近，需要不斷調(diào)整原動機(jī)的輸入功率，使發(fā)電機(jī)的輸出功率與系統(tǒng)負(fù)荷功率的變化相適應(yīng)，從而使發(fā)電機(jī)的穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速變化不致過大。因此，系統(tǒng)頻率的控制，與符合有功功率的變化及其在發(fā)電機(jī)間惡分配以及發(fā)電機(jī)組功率的控制密切相關(guān)。2.電力系統(tǒng)無功功率和電壓的調(diào)整電壓時電力系統(tǒng)電能質(zhì)量的另一個重要指標(biāo)。由于線路和變壓器中的電壓損耗與通過它們的功率有關(guān)，而在高壓系統(tǒng)中又主要決定于通過的無功功率，因此，電壓的調(diào)整和控制與系統(tǒng)中無功功率的分布密切相關(guān)。為了保證系統(tǒng)進(jìn)行中具有滿足電壓要求的可能性，在進(jìn)行電力系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計時，除了必須考慮無功功率平衡以外，還必須針對典型運(yùn)行方式進(jìn)行調(diào)壓計算，并考慮無功補(bǔ)償設(shè)備的最優(yōu)配置，從而決定所需要增加的補(bǔ)償設(shè)備、新增或改用帶負(fù)荷調(diào)壓變壓器，從而使系統(tǒng)在運(yùn)行時有可能滿足電壓要求并減少電能損耗。IEEE14節(jié)點(diǎn)潮流調(diào)整系統(tǒng)圖：實驗結(jié)果1.改變發(fā)電機(jī)的電壓 潮流計算摘要信息報表 計算方法： Newton(PowerEquation)(牛頓法(功率式)) 基準(zhǔn)容量： 100.0000 允許誤差： 0.000100 本系統(tǒng)上限 母線：145000 發(fā)電機(jī)：51500 負(fù)荷：113000 交流線：176000 直流線：020 兩繞組變壓器：36000 三繞組變壓器：02000 UD模型調(diào)用次數(shù)：0200 UP調(diào)用個數(shù)：010結(jié)果綜述報表 單位：p.u.廠站總有功發(fā)電總無功發(fā)電cosθg總有功負(fù)荷總無功負(fù)荷cosθl總有功損耗總無功損耗02.8461.4210.8951.6371.6550.7030.247-0.23410.0000.0000.0000.953-0.2340.9710.0090.499物理母線 單位：p.u.區(qū)域分區(qū)廠站000母線名稱電壓幅值電壓相角基準(zhǔn)電壓(kV) 11.060000.00000110.0000 21.09000-6.20189110.0000 31.01000-4.64391110.0000 41.05703-8.59164110.0000區(qū)域分區(qū)廠站001母線名稱電壓幅值電壓相角基準(zhǔn)電壓(kV) 101.02896-13.47015220.0000 111.04571-13.44160220.0000 121.05528-13.73979220.0000 131.04676-13.93181220.0000 141.01862-14.54334220.0000 51.06810-7.96086110.0000 61.07000-13.18325220.0000 71.04732-11.55323220.0000 81.09000-11.55323220.0000 91.02929-13.18867220.0000發(fā)電機(jī) 單位：p.u.區(qū)域分區(qū)廠站000發(fā)電機(jī)名稱母線名類型有功發(fā)電無功發(fā)電功率因數(shù) Gen_11Vθ2.4464-1.21450.89570Gen_22PV0.40002.63550.15006 Gen_33PV0.00000.00000.00000區(qū)域分區(qū)廠站001發(fā)電機(jī)名稱母線名類型有功發(fā)電無功發(fā)電功率因數(shù) Gen_48PV0.00000.26410.00000 Gen_56PV0.00000.00000.00000負(fù)荷結(jié)果報表 單位：p.u.區(qū)域分區(qū)廠站000負(fù)荷名稱母線名類型有功負(fù)荷無功負(fù)荷功率因數(shù)Load_12PQ0.21700.12700.86306Load_23PQ0.94201.56690.51525Load_44PQ0.4780-0.03900.99669區(qū)域分區(qū)廠站001負(fù)荷名稱母線名類型有功負(fù)荷無功負(fù)荷功率因數(shù)Load_1013PQ0.13500.05800.91879Load_1114PQ0.14900.05000.94805Load_35PQ0.07600.01600.97855Load_56PQ0.1120-0.61640.17877Load_611PQ0.03500.01800.88929Load_710PQ0.09000.05800.84057Load_89PQ0.29500.16600.87150Load_912PQ0.06100.01600.96728交流線結(jié)果報表 單位：p.u.交流線名稱I側(cè)母線J側(cè)母線I側(cè)電壓I側(cè)有功I側(cè)無功J側(cè)電壓J側(cè)有功J側(cè)無功AC_1121.060001.7800-1.03581.090001.7079-1.1949AC_106111.070000.07150.09661.045710.07030.0941AC_1111101.045710.03530.07611.028960.03480.0749AC_121091.02896-0.05520.01691.02929-0.05530.0166AC_136121.070000.09270.02831.055270.09170.0270AC_146131.070000.16670.10701.046760.16440.1025AC_159141.029290.0911-0.00111.018620.0901-0.0033AC_1612131.055270.03070.01101.046760.03050.0108AC_1713141.046760.05990.05541.018620.05890.0533AC_2231.090001.35571.18191.010001.22531.1753AC_3151.060000.6664-0.17871.068100.6440-0.2156AC_4251.090000.22720.04591.068100.22450.0773AC_5241.090000.30810.08581.057030.30280.1131AC_6341.010000.2833-0.39151.057030.2688-0.3914AC_7541.068100.34960.16431.057030.34780.1732AC_8781.047320.0000-0.25381.090000.0000-0.2641AC_9791.047320.27970.17561.029290.27970.1647 兩繞組變壓器結(jié)果報表 單位：p.u.區(qū)域分區(qū)廠站000兩繞組變壓器名稱I側(cè)母線J側(cè)母線I側(cè)有功I側(cè)無功J側(cè)有功J側(cè)無功 T2w_1470.2797-0.06280.2797-0.0782 T2w_2490.1618-0.00340.1618-0.0164區(qū)域分區(qū)廠站001兩繞組變壓器名稱I側(cè)母線J側(cè)母線I側(cè)有功I側(cè)無功J側(cè)有功J側(cè)無功 T2w_4560.4429-0.31870.4429-0.38452.改變發(fā)電機(jī)有功功率 潮流計算摘要信息報表 計算方法： Newton(PowerEquation)(牛頓法(功率式)) 基準(zhǔn)容量： 100.0000 允許誤差： 0.000100 本系統(tǒng)上限 母線：145000 發(fā)電機(jī)：51500 負(fù)荷：113000 交流線：176000 直流線：020 兩繞組變壓器：36000 三繞組變壓器：02000 UD模型調(diào)用次數(shù)：0200 UP調(diào)用個數(shù)：010結(jié)果綜述報表單位：p.u.廠站總有功發(fā)電總無功發(fā)電cosθg總有功負(fù)荷總無功負(fù)荷cosθl總有功損耗總無功損耗01.664-0.4790.9611.6370.1160.9980.062-0.59511.0000.3770.9360.953-0.3370.9430.0120.714物理母線 單位：p.u.區(qū)域分區(qū)廠站000母線名稱電壓幅值電壓相角基準(zhǔn)電壓(kV)11.060000.00000110.000021.04500-2.83506110.000031.01000-4.32138110.000041.05333-4.17099110.0000區(qū)域分區(qū)廠站001母線名稱電壓幅值電壓相角基準(zhǔn)電壓(kV)101.02955-4.81860220.0000111.04630-6.12745220.0000121.05520-7.60702220.0000131.04736-7.53113220.0000141.01882-6.55136220.000051.06109-4.08798110.000061.07000-7.22667220.000071.04171-0.23511220.000081.090008.68953220.000091.02964-3.95018220.0000發(fā)電機(jī) 單位：p.u.區(qū)域分區(qū)廠站000發(fā)電機(jī)名稱母線名類型有功發(fā)電無功發(fā)電功率因數(shù)Gen_11Vθ1.2638-0.14280.99367 Gen_22PV0.4000-0.33660.76518 Gen_33PV0.00000.00000.00000區(qū)域分區(qū)廠站001發(fā)電機(jī)名稱母線名類型有功發(fā)電無功發(fā)電功率因數(shù) Gen_48PV1.00000.37690.93575 Gen_56PV0.00000.00000.00000負(fù)荷結(jié)果報表 單位：p.u.區(qū)域分區(qū)廠站000負(fù)荷名稱母線名類型有功負(fù)荷無功負(fù)荷功率因數(shù)Load_12PQ0.21700.12700.86306Load_23PQ0.94200.02780.99956Load_44PQ0.4780-0.03900.99669區(qū)域分區(qū)廠站001負(fù)荷名稱母線名類型有功負(fù)荷無功負(fù)荷功率因數(shù)Load_1013PQ0.13500.05800.91879Load_1114PQ0.14900.05000.94805Load_35PQ0.07600.01600.97855Load_56PQ0.1120-0.71900.15392Load_611PQ0.03500.01800.88929Load_710PQ0.09000.05800.84057Load_89PQ0.29500.16600.87150Load_912PQ0.06100.01600.96728交流線結(jié)果報表 單位：p.u.交流線名稱I側(cè)母線J側(cè)母線I側(cè)電壓I側(cè)有功I側(cè)無功J側(cè)電壓J側(cè)有功J側(cè)無功AC_1121.060000.9225-0.04021.045000.9078-0.0265AC_106111.07000-0.03790.14671.04630-0.03980.1427AC_1111101.04630-0.07480.12471.02955-0.07640.1210AC_121091.02955-0.16640.06301.02964-0.16740.0604AC_136121.070000.07910.03931.055200.07830.0383AC_146131.070000.11150.12951.047360.10980.1262AC_159141.029640.1616-0.03081.018820.1584-0.0377AC_1612131.055200.01730.02231.047360.01710.0221AC_1713141.04736-0.00810.09031.01882-0.00940.0877AC_2231.045000.8759-0.23761.010000.8409-0.2061AC_3151.060000.3413-0.10271.061090.3355-0.0716AC_4251.045000.0978-0.14571.061090.0964-0.1121AC_5241.045000.1171-0.10671.053330.1160-0.0689AC_6341.01000-0.1011-0.23391.05333-0.1048-0.2066AC_7541.061090.09120.15931.053330.09080.1722AC_8781.04171-1.0000-0.20761.09000-1.0000-0.3769AC_9791.041710.63170.13481.029640.63170.0925兩繞組變壓器結(jié)果報表 單位：p.u.區(qū)域分區(qū)廠站000兩繞組變壓器名稱I側(cè)母線J側(cè)母線I側(cè)有功I側(cè)無功J側(cè)有功J側(cè)無功 T2w_147-0.3683-0.0468-0.3683-0.0728 T2w_249-0.0078-0.0175-0.0078-0.0177區(qū)域分區(qū)廠站001兩繞組變壓器名稱I側(cè)母線J側(cè)母線I側(cè)有功I側(cè)無功J側(cè)有功J側(cè)無功 T2w_4560.2647-0.35900.2647-0.40353.改變變壓器變比 潮流計算摘要信息報表 計算方法： Newton(PowerEquation)(牛頓法(功率式)) 基準(zhǔn)容量： 100.0000 允許誤差： 0.000100 本系統(tǒng)上限 母線：145000 發(fā)電機(jī)：51500 負(fù)荷：113000 交流線：176000 直流線：020 兩繞組變壓器：36000 三繞組變壓器：02000 UD模型調(diào)用次數(shù)：0200 UP調(diào)用個數(shù)：010結(jié)果綜述報表作 單位：p.u.廠站總有功發(fā)電總無功發(fā)電cosθg總有功負(fù)荷總無功負(fù)荷cosθl總有功損耗總無功損耗02.755-0.4700.9641.637-0.3480.9780.155-0.41210.0000.0000.0000.953-0.3170.9490.0100.607物理母線 單位：p.u.區(qū)域分區(qū)廠站000母線名稱電壓幅值電壓相角基準(zhǔn)電壓(kV) 11.060000.00000110.0000 21.04500-5.24220110.000031.01000-8.00700110.000041.03738-9.26624110.0000區(qū)域分區(qū)廠站001母線名稱電壓幅值電壓相角基準(zhǔn)電壓(kV)101.02993-14.19279220.0000 111.04618-14.09381220.0000 121.05535-14.32853220.0000 131.04690-14.53533220.0000 141.01938-15.22962220.0000 51.04853-8.34942110.0000 61.07000-13.76289220.0000 71.04300-12.30006220.0000 81.09000-12.30007220.0000 91.03050-13.94229220.0000發(fā)電機(jī) 單位：p.u.區(qū)域分區(qū)廠站000發(fā)電機(jī)名稱母線名類型有功發(fā)電無功發(fā)電功率因數(shù) Gen_11Vθ2.3554-0.31410.99123 Gen_22PV0.4000-0.44540.66813Gen_33PV0.00000.00000.00000區(qū)域分區(qū)廠站001發(fā)電機(jī)名稱母線名類型有功發(fā)電無功發(fā)電功率因數(shù) Gen_48PV0.00000.29080.00000 Gen_56PV0.00000.00000.00000負(fù)荷結(jié)果報表 單位：p.u.區(qū)域分區(qū)廠站000負(fù)荷名稱母線名類型有功負(fù)荷無功負(fù)荷功率因數(shù)Load_12PQ0.21700.12700.86306Load_23PQ0.9420-0.43590.90755Load_44PQ0.4780-0.03900.99669區(qū)域分區(qū)廠站001負(fù)荷名稱母線名類型有功負(fù)荷無功負(fù)荷功率因數(shù)Load_1013PQ0.13500.05800.91879Load_1114PQ0.14900.05000.94805Load_35PQ0.07600.01600.97855Load_56PQ0.1120-0.69870.15828Load_611PQ0.03500.01800.88929Load_710PQ0.09000.05800.84057Load_89PQ0.29500.16600.87150Load_912PQ0.06100.01600.96728交流線結(jié)果報表 單位：p.u.交流線名稱I側(cè)母線J側(cè)母線I側(cè)電壓I側(cè)有功I側(cè)無功J側(cè)電壓J側(cè)有功J側(cè)無功AC_1121.060001.6474-0.22221.045001.5999-0.3086AC_106111.070000.07630.09181.046180.07520.0893AC_1111101.046180.04020.07131.029940.03970.0701AC_121091.02994-0.05030.01211.03050-0.05040.0119AC_136121.070000.09320.02751.055350.09220.0262AC_146131.070000.16910.10471.046900.16680.1002AC_159141.030500.08820.00191.019380.0873-0.0001AC_1612131.055350.03120.01021.046900.03100.0100AC_1713141.046900.06280.05221.019380.06170.0501AC_2231.045001.0709-0.65641.010001.0043-0.6381AC_3151.060000.7080-0.09191.048530.6837-0.1375AC_4251.045000.3049-0.13041.048530.2994-0.1100AC_5241.045000.4071-0.09431.037380.3980-0.0814AC_6341.010000.0623-0.20221.037380.0598-0.1723AC_7541.048530.45660.12941.037380.45380.1346AC_8781.043000.0000-0.27831.090000.0000-0.2908AC_9791.043000.28000.12251.030500.28000.1131兩繞組變壓器結(jié)果報表 單位：p.u.區(qū)域分區(qū)廠站000兩繞組變壓器名稱I側(cè)母線J側(cè)母線I側(cè)有功I側(cè)無功J側(cè)有功J側(cè)無功 T2w_1470.2800-0.13690.2800-0.1558T2w_2490.15360.05680.15360.0429區(qū)域分區(qū)廠站001兩繞組變壓器名稱I側(cè)母線J側(cè)母線I側(cè)有功I側(cè)無功J側(cè)有功J側(cè)無功 T2w_4560.4506-0.39280.4506-0.47474.負(fù)荷增加50%潮流計算摘要信息報表計算方法： Newton(PowerEquation)(牛頓法(功率式))基準(zhǔn)容量： 100.0000允許誤差： 0.000100 本系統(tǒng)上限 母線：145000 發(fā)電機(jī)：51500 負(fù)荷：113000 交流線：176000 直流線：020 兩繞組變壓器：36000 三繞組變壓器：02000 UD模型調(diào)用次數(shù)：0200 UP調(diào)用個數(shù)：010結(jié)果綜述報表 單位：p.u.廠站總有功發(fā)電總無功發(fā)電cosθg總有功負(fù)荷總無功負(fù)荷cosθl總有功損耗總無功損耗04.394-1.5040.9462.456-1.6180.8350.4860.11510.0000.0000.0001.429-0.4550.9530.0230.819 物理母線 單位：p.u.區(qū)域分區(qū)廠站000母線名稱電壓幅值電壓相角基準(zhǔn)電壓(kV) 11.060000.00000110.000021.04500-9.12324110.000031.01000-15.31379110.000041.02630-15.46450110.0000區(qū)域分區(qū)廠站001母線名稱電壓幅值電壓相角基準(zhǔn)電壓(kV) 101.01325-22.91031220.0000 111.03674-22.69449220.0000 121.05003-23.01411220.0000131.03863-23.38412220.0000140.99942-24.58318220.000051.03663-13.75079110.0000 61.07000-22.08368220.0000 71.03120-20.01612220.0000 81.09000-20.01614220.0000 91.01228-22.49660220.0000發(fā)電機(jī) 單位：p.u.區(qū)域分區(qū)廠站000發(fā)電機(jī)名稱母線名類型有功發(fā)電無功發(fā)電功率因數(shù)Gen_11Vθ3.9941-0.50840.99200Gen_22PV0.4000-0.99510.37297Gen_33PV0.00000.00000.00000區(qū)域分區(qū)廠站001發(fā)電機(jī)名稱母線名類型有功發(fā)電無功發(fā)電功率因數(shù)Gen_48PV0.00000.36380.00000Gen_56PV0.00000.00000.00000負(fù)荷結(jié)果報表 單位：p.u.區(qū)域分區(qū)廠站000負(fù)荷名稱母線名類型有功負(fù)荷無功負(fù)荷功率因數(shù)Load_12PQ0.32550.12700.93160Load_23PQ1.4130-1.70620.63784Load_44PQ0.7170-0.03900.99852區(qū)域分區(qū)廠站001負(fù)荷名稱母線名類型有功負(fù)荷無功負(fù)荷功率因數(shù)Load_1013PQ0.20250.05800.96134Load_1114PQ0.22350.05000.97588Load_35PQ0.11400.01600.99029Load_56PQ0.1680-0.83710.19677Load_611PQ0.05250.01800.94595Load_710PQ0.13500.05800.91879Load_89PQ0.44250.16600.93629Load_912PQ0.09150.01600.98505交流線結(jié)果報表 單位：p.u.交流線名稱I側(cè)母線J側(cè)母線I側(cè)電壓I側(cè)有功I側(cè)無功J側(cè)電壓J側(cè)有功J側(cè)無功AC_1121.060002.8303-0.45111.045002.6890-0.8238AC_106111.070000.11810.12291.036740.11570.1178AC_1111101.036740.06320.09981.013250.06220.0973AC_121091.01325-0.07280.03931.01228-0.07300.0388AC_136121.070000.13940.02821.050030.13720.0255AC_146131.070000.25890.12851.038620.25400.1190AC_159141.012280.1311-0.01100.999420.1289-0.0155AC_1612131.050030.04570.00951.038620.04530.0091AC_1713141.038620.09680.07010.999420.09460.0655AC_2231.045001.6387-1.75591.010001.3941-1.8126AC_3151.060001.1639-0.05731.036621.0987-0.2723AC_4251.045000.4748-0.10341.036620.4627-0.1037AC_5241.045000.6500-0.08661.026300.6273-0.1154AC_6341.01000-0.0189-0.10651.02630-0.0194-0.0720AC_7541.036620.76300.01671.026300.75580.0074AC_8781.031200.0000-0.34421.090000.0000-0.3638AC_9791.031200.41070.18621.012280.41070.1652兩繞組變壓器結(jié)果報表 單位：p.u.區(qū)域分區(qū)廠站000兩繞組變壓器名稱I側(cè)母線J側(cè)母線I側(cè)有功I側(cè)無功J側(cè)有功J側(cè)無功T2w_1470.4106-0.12160.4106-0.1580T2w_2490.2360-0.01940.2360-0.0490區(qū)域分區(qū)廠站001兩繞組變壓器名稱I側(cè)母線J側(cè)母線I側(cè)有功I側(cè)無功J側(cè)有功J側(cè)無功 T2w_4560.6844-0.40860.6844-0.5576實驗結(jié)果分析1.改變發(fā)電機(jī)的電壓根據(jù)潮流調(diào)整，在沒有更改任何原始數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過定義新的作業(yè)，進(jìn)行相關(guān)潮流調(diào)整，2號節(jié)點(diǎn)發(fā)電機(jī)的電壓幅值更改為V=1.09，從實驗結(jié)果中可以觀察到與未調(diào)整之前相比，總有功發(fā)電由2.757增加到2.846，總有功損耗有所增加，系統(tǒng)有功損耗所占百分比為二者之比為（0.247+0.009）／2.846=9.0%,比原來的6%上升了三個百分點(diǎn)，沒有原來運(yùn)行經(jīng)濟(jì)。所有母線的電壓相角都改變了，電壓幅值也有所變化，尤其與2號發(fā)電機(jī)鄰近的母線電壓升高較大。某些發(fā)電機(jī)的有功、無功、功率因數(shù)都減小了，如4號發(fā)電機(jī)的無功由0.3119減小到0.2641。所有交流線的有功、無功、電壓都改變。變壓器的有功、無功都有所改變。2.改變發(fā)電機(jī)有功功率根據(jù)潮流調(diào)整，在沒有更改任何原始數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過定義新的作業(yè)，進(jìn)行相關(guān)潮流調(diào)整，8號節(jié)點(diǎn)發(fā)電機(jī)的有功功率更改為P=100，從實驗結(jié)果中可以觀察到與未調(diào)整之前相比，總有功發(fā)電由2.757減少到2.664，總有功損耗也減少了，系統(tǒng)有功損耗所占百分比為（0.062+0.012）／2.664=2.78%，有功損耗大大減小，這是因為原來右側(cè)的大面積負(fù)載需要左側(cè)的發(fā)電機(jī)遠(yuǎn)距離送電，8號發(fā)電機(jī)投入有功功率后，右側(cè)的大量負(fù)載可以從近處獲取電能，浪費(fèi)在輸電線上的電能因此而減小。某些物理母線的電壓幅值改變了、電壓相角減小了，其中母線4的電壓由原來的1.040上升到1.053。各發(fā)電機(jī)的有功、無功、功率因數(shù)都減小了。所有交流線的有功、無功、電壓都改變。變壓器的有功、無功改變很大。3.改變變壓器變比根據(jù)潮流調(diào)整，在沒有更改任何原始數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過定義新的作業(yè)，進(jìn)行相關(guān)潮流調(diào)整，4、9節(jié)點(diǎn)之間變壓器的變比改為K=1.02，從實驗結(jié)果中可以觀察到與未調(diào)整之前相比，總有功發(fā)電只減少了0.002，總有功損耗也只減少了0.004，系統(tǒng)有功損耗所占百分比為（0.155+0.011）／2.755=5.99%，可見略微改變變比之后，只對鄰近的母線有局部的影響，對整個系統(tǒng)的損耗影響不大。所有物理母線的電壓相角都略微改變，部分鄰近母線電壓幅值有所改變，如母線9、10、11等。各發(fā)電機(jī)的有功、無功、功率因數(shù)都略微減小了，原來為零的保持不變。所有交流線的有功、無功、電壓都改變。變壓器的有功、無功都略微改變。4.負(fù)荷增加50%根據(jù)潮流調(diào)整，在沒有更改任何原始數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過定義新的作業(yè)，進(jìn)行相關(guān)潮流調(diào)整，負(fù)載有功和無功都增加50%。從實驗結(jié)果中可以觀察到與未調(diào)整之前相比，總有功發(fā)電由原來的2.757增加到4.394，總無功發(fā)電增加也較為明顯，系統(tǒng)有功損耗所占百分比為（0.486+0.023）／4.394=11.58%，消耗在輸電線上的電能過大，這是因為隨著負(fù)荷的增加，輸電線需要輸送更多的電能，流經(jīng)輸電線的電能的增加導(dǎo)致?lián)p耗過大，這時可以考慮調(diào)整輸電線的參數(shù)來減小損耗或是提高電壓等級以減小輸電損耗，但是會導(dǎo)致基礎(chǔ)建設(shè)經(jīng)濟(jì)投入的增加。物理母線的電壓相角增大較明顯，電壓幅值略微變化。各發(fā)電機(jī)的有功、無功增加幅度較大，如1號發(fā)電機(jī)有功發(fā)電由2.3571增加到4.5431，這是因為需要提供更多的電能給負(fù)荷使用，而3、4、5號發(fā)電機(jī)沒有變化。交流線的有功、無功、電壓都有所增加。心得體會實驗五對稱短路計算和不對稱短路計算一、實驗?zāi)康?．掌握電力系統(tǒng)短路故障的概念及分類；2.培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)知識和PSASP軟件進(jìn)行對稱短路故障分析的實踐能力。二、實驗原理1．對稱短路計算機(jī)算法原理下圖為三相短路后的故障電路：2．不對稱短路計算原理三、實驗內(nèi)容1．對下圖所示系統(tǒng)計算短路點(diǎn)電流和電壓；2.對教材例8-4進(jìn)行手算短路點(diǎn)電流和電壓；3．使用PSASP軟件（考慮潮流和不考慮潮流計算）分別計算1、2所示系統(tǒng)計算短路點(diǎn)電壓和電流；4．使用PSASP軟件（圖形和文本）計算1、2所示系統(tǒng)計算短路后的電壓分布和電流分布；四、實驗結(jié)果1．短路估算的計算過程及結(jié)果2．使用PSASP軟件的潮流計算結(jié)果（1）實例ABC三相短路短路電流簡表 短路作業(yè)名：作業(yè)1短路作業(yè)描述：短路計算日期： 2012/07/12 時間： 10:20:42故障類型：ABC三相短路母線名短路電流（p.u.）短路容量（MVA）三相容量容量比（%）24.138413.7780.000.00 母線電壓結(jié)果報告單位：p.u.故障母線2 母線名A相電壓幅值A(chǔ)相電壓相角B相電壓幅值B相電壓相角C相電壓幅值C相電壓相角 10.4262360.000.4262240.000.4262120.00 20.0000270.000.0000150.000.000030.00 30.0000270.000.0000150.000.000030.00 4