电力系统课程设计报告Word格式.docx

1、，所以根据题目原始资料，计算发电厂、变压器及线路的参数。（1）运用下列公式计算变压器参数：（2）计算线路参数（3）变电所负荷分别为： 变电所1 =0.5047+j0.31278 变电所2 =0.6489+j0.40215 变电所3 =0.4326+j0.2681 变电所4 =0.5768+j0.35747将参数整理，见下表：表1-2-1（参数表）首端号末端号阻抗有名值阻抗标幺值电纳有名值电纳标幺值125.1+j19.20.01054+j0.03967j0.00084j0.443.4+j12.80.00702+j0.02645j0.00056j0.26792.975+j11.20.00615+j

2、0.02314j0.00049j0.23361.78+j53.8850.0368+j0.111534.25+j160.00878+j0.03306j0.0007j0.33372.46+j70.180.0051+j0.145102.55+j9.60.00527+j0.01983j0.00046j0.21981.5+j480.0031+j0.0995（4）计算变压器分接头变比变压器有5个抽头，电压调节范围为2*2.5%，对应的分接头开始时设变压器高压侧接主接头,降压变压器5个分接头时的非标准变比以备调压时选用对变电所低压母线为35KV时，非标准变比与10KV时相同。1.3求解方法本文运用MATLA

3、B软件进行潮流计算，对给定题目进行分析计算，再应用DDRTS软件，构建系统图进行仿真，最终得到合理的系统潮流。潮流计算是电力系统最基本最常用的计算。根据系统给定的运行条件，网络接线及元件参数，通过潮流计算可以确定各母线的电压幅值和相角，各元件流过的功率，整个系统的功率损耗。潮流计算是实现电力系统安全经济发供电的必要手段和重要工作环节。因此，潮流计算在电力系统的规划计算，生产运行，调度管理及科学计算中都有着广泛的应用。首先，画出系统的等效电路图，在计算出各元件参数的基础上，应用牛顿拉夫逊Newton-Raphson法以及MATLAB软件进行计算对给定系统图进行了四种不同负荷下的潮流计算，经过调节

4、均得到符合电压限制及功率限制的潮流分布。其次，轮流断开环网的三条支路，在新的系统结构下进行次潮流计算，结果亦均满足潮流分布要求。牛顿拉夫逊Newton-Raphson法具有较好的收敛性，上诉计算过程经过四到五次迭代后均能收敛。最后，应用DDRTS软件，构建系统图，对给定负荷重新进行分析，潮流计算后的结果也能满足相应的参数要求。2题目求解2.1依据题目要求及原始资料画出等值电路图：图2-1（等值电路图）2.2读程序画出牛顿拉夫逊法的流程图2.3变电所负荷为题目所给数据进行求解1 形成B1、B2矩阵：根据所求参数，以及B1矩阵的含义，列写B1矩阵如下:B1= 1 2 0.01054+0.03967

5、i 0.4i 1 0; 1 4 0.00702+0.02645i 0.267i 1 0; 1 9 0.0065+0.02314i 0.233i 1 0; 2 6 0.00368+0.1115i 0 0.909 1 ; 2 3 0.00878+ 0.03306i 0.333i 1 0; 3 7 0.0051+0.145i 0 0.909 1; 3 10 0.00527+0.01983i 0.219i 1 0;4 8 0.0031+0.099i 0 0.909 1; 5 9 0.0031+0.099i 0 0.909 0 由各个变电所负荷功率可以计算出总功率为215MW，而发电厂一、二的总装机容量

6、分别为300 MW和200 MW。为了平衡两发电厂发出的电量，令发电厂二的功率为120 MW，为了减小线路上的损耗，令发电机的电压为额定电压的1.05倍。并且，根据前面叙述的节点分类，形成B2矩阵如下：B2= 0 0 1.05 1.05 0 1;0 0 1 0 0 2; 0 0.5047+0.31278i 1 0 0 2; 0 0.6489+0.40215i 1 0 0 2; 0 0.4326+0.2681i 1 0 0 2; 0 0.5768+0.35747i 1 0 0 2; 1.2 0 1.05 1.05 0 3 由于各节点电压不应超过各自的允许范围，由题目要求知，发电厂电压标幺值在1到

7、1.05变化时，变压器低压侧电压标幺值变化范围如下表：表2-3-1（标幺值变化范围）节点电压下限电压上限1.05同时保证发电厂发出的有功功率要大于变电所有功功率，并且两者差值越小表明线路有功功率损耗越小，越满足实际要求。2 编写程序并运行由于程序较复杂，故将其放入附录中，具体程序和结果分别见附录一，二。由附录2的结果可以观察到各个节点电压标幺值分别为:表2-3-2（节点电压标幺值）电压1.05001.04371.04601.03971.11641.10361.11251.10911.0420由此观察到节点4、6、8、10的电压都较正常范围偏高，因此调节变压器分接头和发电厂电压，此系统共进行四次

8、调整，最终得到合理结果，各次调整和结果如下:调节方法：表2-3-3（调节方法）调节方法电厂1电压电厂2电压分接头1分接头2分接头3分接头4未调整0.909第一次0.955第二次1.04第三次1.035第四次1.025调节结果：表2-3-4（结果）节点电压1.04391.04621.03991.06031.04691.05591.05301.04221.03361.03601.02971.04931.03551.04471.04191.03211.04001.03071.03491.02461.03231.04351.03641.02701.01771.02041.01401.03191.017

9、01.02681.02411.01661.0250由上表观察到，进行最后一次调节时节点4，6，8，10的电压均在题目允许的范围内，对线路损耗进行分析，统计每次调整后各个支路的有功损耗的标幺值，记录于下表：表2-3-5（支路有功损耗的标幺值）功率损耗（1,2）支路0.00050.00040.0006（1,4）支路0.00260.00250.0028（1,9）支路0.00180.00170.0019（2,6）支路0.0021（2,3）支路0.00470.00490.0050（3,7）支路0.00110.00120.0013（3,10）支路0.00690.00710.00700.0072（4,8）支

10、路0.00100.0014（5,9）支路0.0009总损耗0.02150.02160.02220.02210.0233由此可以看出，随着变压器分接头的调高以及发电厂电压的降低，有功损耗逐渐增大，符合实际情况，而最终调节使得电压在规定范围内时，有功损耗增加了0.3MW，相对与实际损耗42.1MW小很多，可以认为是合理的。具体的潮流分布如下:表2-3-6（潮流分布）各条支路的首端功率Si各条支路的末端功率SjS（1,2）= -10.24+0.57iS（2,1）=10.30-42.08iS（1,4）=58.09+13.38iS（4,1）=-57.82-40.09iS（1,9）=50.77+10.96

11、iS（9,1）=-50.57-34.56iS（2,6）=65.10+46.50iS（6,2）=-64.89-40.21iS（2,3）= -75.39-4.42iS（3,2）=75.89-28.30iS（3,7）=43.39+30.37iS（7,3）=50.57+34.56iS（3,10）=-119.28-2.08iS（10,3）=120.00-18.10iS（4,8）=57.82+40.09iS（8,4）=-57.68-35.75iS（5,9）= -50.47-31.28iS（9,5）=-43.26-26.81i各节点的功率S为（节点号从小到大排列）： Columns 1 through 4

12、0.9862 + 0.2491i 0.0000 - 0.0000i -0.0000 + 0.0000i -0.0000 - 0.0000i Columns 5 through 8 -0.5047 - 0.3128i -0.6489 - 0.4022i -0.4326 - 0.2681i -0.5768 - 0.3575i Columns 9 through 10 0 1.2000 - 0.1810i得到的图像如下：图2-3-62.4 4个变电所负荷同时以2%的比例增大由于变电所负荷变大，所以各个变电所符合标幺值变为：变电所1 =0.51+j0.3.162变电所2 =0.49+j0.3038变电

13、所3 =0.561+j0.348变电所4 =0.714+j0.0.443相应地， B2矩阵变为：将程序中的B2矩阵替换后，运行并进行调节，此系统经过四次调节后达到要求，对应的调节方法和结果见下表：表2-4-1（调节方法）0.9321.03表2-4-2（调节结果）1.021.091.111.061.081.01表2-4-3（功率损耗）（1,3）支路0.01050.0110.0111（1,5）支路0.0130.01350.0137（2,7）支路0.00270.0030.0031（2,9）支路0.00870.00920.0093（3,4）支路（3,5）支路（5,6）支路0.00070.0008（5,

14、7）支路0.0016（7,8）支路（9,10）支路0.0020.04180.04210.04230.04440.0449由电压和功率损耗的标幺值可以观察到，最后一次的电压和有功损耗均符合题目要求，可认为是合理的。具体的潮流分布如下：表2-4-4（功率分布）S（1,3）=56.3705+5.38448iS（3,1）=-55.2571-16.5016iS（1,5）=67.4239-5.77691iS（5,1）=-66.0565-3.46334iS（2,7）=27.4697+23.4309iS（7,2）=-27.1597-47.7144iS（2,9）=72.5303+29.8637iS（9,2）=-

15、71.6033-49.7819iS（3,4）=51.1312+35.5759iS（4,3）=-51-31.62iS（3,5）=4.12593-19.0743iS（5,3）=-4.0662+7.088iS（5,6）=40.8802+27.2176iS（6,5）=-40.8-24.8iS（5,7）=29.2425-30.8423iS（7,5）=-29.0687+9.45298iS（7,8）=56.2284+38.2614iS（8,7）=-56.1-34.8iS（9,10）=71.6033+49.781S（10,9）=-71.4-44.3i Columns 1 through 5 1.2374 -

16、0.0096i 1.0000 + 0.5247i -0.0000 + 0.0000i -0.5100 - 0.3162i 0.0000 - 0.0000i Columns 6 through 10 -0.4080 - 0.2480i 0.0000 - 0.0000i -0.5610 - 0.3480i -0.0000 + 0.0000i -0.7140 - 0.4430i图2-4-42.5 4个变电所负荷同时以2%的比例下降由于变电所负荷变小，所以各个变电所符合标幺值变为：=0.49+j0.3.038=0.392+j0.243=0.539+j0.334=0.686+j0.425将程序中的B2矩

17、阵替换后，运行并进行调节，此系统经过三次调节后达到要求，对应的调节方法和结果见下表：表2-5-1（调节方法）表2-5-2（调节结果）1.02491.0941.03281.10991.11141.0291.09671.02481.06511.03271.0811.08241.02891.06761.02471.03751.03261.05351.03481.05490.99291.0031.00111.01961.00361.02110.99791.0331表2-5-3（功率损耗）0.01090.00790.0080.0010.03640.0369具体的潮流分布如下表：表2-5-4（潮流分布）S（1,3）=52.6693+2.93801iS（3,1）=-51.752-15.2555iS（1,5）=61.6782-7.19992iS（5,1）=-60.5878-3.35268iS（2,7）=30.4398+16.0066iS（7,2）=-30.1835-41.7232iS（2,9）=69.5602+25.6238iS（9,2）=-68.7673