电力系统分析仿真实验.docx

1、电力系统分析仿真实验实验一 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：固定模型库用户自定义模型库固定模型库电网基础数据库 潮流计算 短路计算 稳定分析 静态安全分析 电压稳定 谐波分析 等报表、图形、曲线、其他工具 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

2、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若干数据组，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，若元件参数尚未输入，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

3、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： “

4、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。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

5、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116.5000218.150014.85000.000000.00000发电218.0000119.800016.20000.000000.00000发电313.8000115.180012.42000.000000.00000GEN1-230230.000020.00000.00000.000000.00000GEN2-230230.00

6、0010.00000.00000.000000.00000GEN3-230230.000010.00000.00000.000000.00000STNA-230230.000020.00000.00000.000000.00000STNB-230230.000020.00000.00000.000000.00000STNC-230230.000010.00000.00000.000000.00000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GEN1-230STNA-2301I侧标么0.010.0850.088

7、0.00.2550.0常规STNA-230GEN2-2302I侧标么0.0320.1610.1530.00.4830.0常规GEN2-230STNC-2303I侧标么0.00850.0720.07450.00.2160.0常规STNC-230GEN3-2304I侧标么0.01190.10080.10450.00.30240.0常规GEN3-230STNB-2305I侧标么0.0390.170.1790.00.510.0常规STNB-230GEN1-2306I侧标么0.0170.0920.0790.00.2760.0新建GEN3-230STNB-23011I侧标么0.0390.170.1790.

8、00.510.0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1GEN1-2307三角形/星形接地标么0.0000.057600.0000.05760常规发电2GEN2-2308三角形/星形接地标么0.0000.062500.0000.06250常规发电3GEN3-2309三角形/星形接地标么0.0000.058600.0000.05860新建发电3GEN3-2309三角形/星形接地标么0.0000.045000.0000.04500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

9、.0000.0001.0016.5230.01.259253.00207.000.0000.0001.0018.0230.02.53241.50218.500.0000.0001.0013.8230.02.53241.50218.500.0000.0001.0013.8230.02.53241.50218.50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 V标么100.0 0.000.01.0400.00.00.00.0常规发电2 PV 标么100.0 1.631.01.0250.00.00.00.0常规发电3

10、 PV 标么100.0 0.851.01.0250.00.00.00.0新建发电3 PV 标么100.0 1.301.01.0250.00.00.00.0续上表 :有功上限d轴暂态电抗Xdd轴次暂态电抗Xd负序电抗X2转子惯性时间常数Tj(s)0.00.06080.06080.060847.280.00.11980.11980.119812.80.00.18130.18130.18136.020.00.18130.18130.18136.02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-230300PQ标么1.25

11、00.5000.0000.000.000.000.000.00常规STNB-230301PQ标么0.9000.3000.0000.000.000.000.000.00常规STNC-230302PQ标么1.0000.3500.0000.000.000.000.000.00新建STNB-230301PQ标么1.5000.3000.0000.000.000.000.000.00区域定义数据 :区域名区域号区域-11区域-22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

12、顿法功率式0.0001501.100.902规划方式PQ分解法0.0001501.150.95三、 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

13、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、 实验注意事项（1）本系统文件请存入D：PSASP学号潮流下；（2）严禁删除或更改计算机中除上述目录以外的一切内容。五、 实验结果1、查看作业号1的计算结果潮流计算摘要信息报表PSASP(Load Flow) EPRI, China计算日期：2012/03/29 时间：15:17:46作业号：1作业描述：计算方法：Newton (Power Equation

14、)基准容量：100.0000允许误差：0.000100本系统 上限 母线： 9 10000发电机： 3 3000 负荷： 3 6000 交流线： 6 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：2012/03/29 时间：15:17:46单位：kAkVMWMvar区域名区域号总有功发电总无功发电cosg总有功负荷总无功负荷cosl总有功损耗总无功损耗区域-11248-4.2061100350.9441.917-44.282区域-2

15、271.64127.0460.936215800.9372.724-47.878全网319.64122.840.9973151150.9394.641-92.16全网母线(发电、负荷)结果报表作业号： 1 计算日期：2012/03/29 时间：15:17:46单位：kAkVMWMvar母线名电压幅值电压相角GEN1-230235.93133-2.2168GEN2-230235.926963.7197GEN3-230237.441181.9667STNA-230228.9951-3.9888STNB-230232.9105-3.6874STNC-230233.6530.7275发电117.160

16、发电218.459.28发电314.1454.6648全网交流线结果报表作业号： 1 计算日期：2012/03/29 时间：15:17:46单位：kAkVMWMvarI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GEN1-230STNA-230140.93722.8939.2640.6838.6878.723GEN2-230STNC-230376.38-0.7977.83975.90510.7047.689GEN3-230STNB-230560.817-18.07519.07759.46313.45718.356STNA-230GEN2-2302-84.32-

17、11.31315.167-86.628.38116.099STNB-230GEN1-2306-30.537-16.5438.101-30.704-1.038.313STNC-230GEN3-2304-24.095-24.29610.785-24.183-3.1211.137全网两绕组变压器结果报表作业号： 1 计算日期：2012/03/29 时间：15:17:46单位：kAkVMWMvarI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GEN1-230发电17-71.641-23.923-71.641-27.046发电2GEN2-23081636.654163-9.178发电3GEN3

18、-230985-10.8685-14.9552、改用PQ分解法重复计算作业1，查看计算结果，与牛顿法结果做比较 潮流计算摘要信息报表 PSASP(Load Flow) EPRI, China 计算日期：2012/03/29 时间：15:27:48 作业号：1 作业描述： 计算方法：PQ Decoupled 基准容量：100.0000 允许误差：0.000100 本系统 上限 母线： 9 10000 发电机： 3 3000 负荷： 3 6000 交流线： 6 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：

19、0 200 UP调用个数： 0 10 结果综述报表作业号： 1 计算日期：2012/03/29 时间：15:27:48单位：kAkVMWMvar区域名区域号总有功发电总无功发电cosg总有功负荷总无功负荷cosl总有功损耗总无功损耗区域-11248-4.2011100350.9441.916-44.281区域-2271.64127.0490.936215800.9372.724-47.878全网319.64122.8480.9973151150.9394.64-92.159全网母线(发电、负荷)结果报表作业号： 1 计算日期：2012/03/29 时间：15:27:48单位：kAkVMWMva

20、r母线名电压幅值电压相角GEN1-230235.93088-2.2168GEN2-230235.926553.7197GEN3-230237.440931.9667STNA-230228.99422-3.9888STNB-230232.90964-3.6874STNC-230233.652450.7275发电117.160发电218.459.28发电314.1454.6647全网交流线结果报表作业号： 1 计算日期：2012/03/29 时间：15:27:48单位：kAkVMWMvarI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GEN1-230STNA-23

21、0140.93722.8959.2640.6838.6898.723GEN2-230STNC-230376.38-0.7967.83975.90510.7057.688GEN3-230STNB-230560.816-18.07319.07759.46313.45818.356STNA-230GEN2-2302-84.32-11.31415.166-86.628.37916.099STNB-230GEN1-2306-30.537-16.5458.101-30.704-1.0328.313STNC-230GEN3-2304-24.095-24.29710.785-24.183-3.12111.13

22、7全网两绕组变压器结果报表作业号： 1 计算日期：2012/03/29 时间：15:27:48单位：kAkVMWMvarI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GEN1-230发电17-71.641-23.927-71.641-27.049发电2GEN2-23081636.657163-9.175发电3GEN3-230985-10.85885-14.953PQ分解法与牛顿法结果比较：将牛顿法的计算结果与PQ分解法的结果进行比较可以发现，两种方法的最终计算结果相差很小，这说明PQ分解法虽然简化了计算过程，但是不会降低计算结果的精度。其原因在于，PQ分解法是极坐标形式的牛顿拉夫逊潮

23、流计算的一种简化算法，由于这些简化只涉及修正方程的系数矩阵，并未改变节点功率平衡方程和收敛判据，因而不会降低计算结果的精度。3、选图示化输出查看结果图1 区域1潮流计算结果图2 区域2潮流计算结果图3 母线GEN1-230潮流计算结果图4母线GEN2-230潮流计算结果图5母线GEN3-230潮流计算结果图6 母线STNA-230潮流计算结果图7 母线STNB-230潮流计算结果图8 母线STNC-230潮流计算结果图9 发电1潮流计算结果图10 发电2潮流计算结果图11 发电3潮流计算结果4、在作业1基础上，点击“数据修改”按钮，修改数据(母线“发电2” PG=1.8)进行潮流计算，通过“图

24、示化输出”查看母线“发电2”。图12 修改后发电2潮流计算结果5、在作业1基础上，点击“刷新”按钮，再点击“数据修改”按钮，查看“发电2” PG=1.636、在作业1基础上，点击“数据修改”按钮，修改数据(母线“发电2” PG=1.8)进行潮流计算。点击“数据回存”，给定数据组名为 “发电2大” 。通过以上两步可以知道：仅点击“数据修改”按钮，修改数据，然后进行潮流计算，此时数据只参与本次运算，并不改变数据组内的数据，对以后运算也不产生影响。若要保存修改后的数据，需要在数据修改完后点击“数据回存”，便会生成新的数据组，可以用于以后的运算。7、浏览“基础数据发电机及其调节器数据”。8、将潮流作业

25、1的全部内容复制为作业3。9、查看潮流作业3的数据。10、“数据修改”中的“列替换”等功能 在作业3基础上，将光标指向“负荷有功PL”列，点击“列替换”按钮： “替换范围”选“全部 ” “替换为”选“原数值倍数”，倍数为1.1 “替换条件”选 “无条件”点击“替换”按钮，完成列替换后计算潮流，查看计算结果潮流计算摘要信息报表PSASP(Load Flow) EPRI, China计算日期：2012/03/29 时间：15:45:27作业号：3作业描述：计算方法：Newton (Power Equation)基准容量：100.0000允许误差：0.000100 本系统 上限母线： 9 10000发电机： 3 3000负荷： 3 6000交流线： 6 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 200UD模型调用次数： 0 200UP调用个数： 0 10 结果综述报表作业号： 1 计算日期：2012/03/29 时间：