武汉大学电力系统分析仿真实验报告分析.docx
《武汉大学电力系统分析仿真实验报告分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《武汉大学电力系统分析仿真实验报告分析.docx（144页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
武汉大学电力系统分析仿真实验报告分析
PSASP电力系统
分析仿真实验报告
姓名：
学号：
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1
16.5000
2
18.1500
14.8500
0.00000
0.00000
发电2
18.0000
1
19.8000
16.2000
0.00000
0.00000
发电3
13.8000
1
15.1800
12.4200
0.00000
0.00000
GEN1-230
230.0000
2
0.0000
0.0000
0.00000
0.00000
GEN2-230
230.0000
1
0.0000
0.0000
0.00000
0.00000
GEN3-230
230.0000
1
0.0000
0.0000
0.00000
0.00000
STNA-230
230.0000
2
0.0000
0.0000
0.00000
0.00000
STNB-230
230.0000
2
0.0000
0.0000
0.00000
0.00000
STNC-230
230.0000
1
0.0000
0.0000
0.00000
0.00000
交流线数据
数据组
I测母线
J测母线
编号
所属区域
单位
正序阻抗
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
GEN1-230
STNA-230
1
I测
标幺
0.010000
0.085000
0.088000
0.000000
0.255000
0.000000
常规
STNA-230
GEN2-230
2
I测
标幺
0.032000
0.161000
0.153000
0.000000
0.483000
0.000000
常规
GEN2-230
STNC-230
3
I测
标幺
0.008500
0.072000
0.074500
0.000000
0.216000
0.000000
常规
STNC-230
GEN3-230
4
I测
标幺
0.011900
0.100800
0.104500
0.000000
0.302400
0.000000
常规
GEN3-230
STNB-230
5
I测
标幺
0.039000
0.170000
0.179000
0.000000
0.510000
0.000000
常规
STNB-230
GEN1-230
6
I测
标幺
0.017000
0.092000
0.079000
0.000000
0.276000
0.000000
常规
GEN3-230
STNB-230
11
I测
标幺
0.039000
0.170000
0.179000
0.000000
0.510000
0.000000
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1
GEN1-230
7
三角形/星形接地
标么
0.000
0.05760
0.000
0.05760
常规
发电2
GEN2-230
8
三角形/星形接地
标么
0.000
0.06250
0.000
0.06250
常规
发电3
GEN3-230
9
三角形/星形接地
标么
0.000
0.05860
0.000
0.05860
新建
发电3
GEN3-230
9
三角形/星形接地
标么
0.000
0.04500
0.000
0.04500
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
0.000
0.000
1.00
16.5
230.0
1.25
9
253.00
207.00
0.000
0.000
1.00
18.0
230.0
2.5
3
241.50
218.50
0.000
0.000
1.00
13.8
230.0
2.5
3
241.50
218.50
0.000
0.000
1.00
13.8
230.0
2.5
3
241.50
218.50
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
Vθ
标么
100.0
0.00
0.0
1.040
0.0
0.0
0.0
0.0
常规
发电2
PV
标么
100.0
1.63
1.0
1.025
0.0
0.0
0.0
0.0
常规
发电3
PV
标么
100.0
0.85
1.0
1.025
0.0
0.0
0.0
0.0
新建
发电3
PV
标么
100.0
1.30
1.0
1.025
0.0
0.0
0.0
0.0
续上表
有功上限
d轴暂态电抗Xd’
d轴次暂态电抗Xd’’
负序电抗X2
转子惯性时间常数Tj（s）
0.0
0.0608
0.0608
0.0608
47.28
0.0
0.1198
0.1198
0.1198
12.8
0.0
0.1813
0.1813
0.1813
6.02
0.0
0.1813
0.1813
0.1813
6.02
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-230
300
PQ
标么
1.250
0.500
0.000
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
常规
STNB-230
301
PQ
标么
0.900
0.300
0.000
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
常规
STNC-230
302
PQ
标么
1.000
0.350
0.000
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
新建
STNB-230
301
PQ
标么
1.500
0.300
0.000
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
区域定义数据
区域名
区域号
区域-1
1
区域-2
2
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
牛顿法功率式
0.0001
50
1.10
0.90
2
规划方式
PQ分解法
0.0001
50
1.15
0.95
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）将实验结果采用图示、报表列出。
（2）需要完成的计算任务:
1、查看作业号1的计算结果
潮流计算摘要信息报表
PSASP（LoadFlow）EPRI,China
计算日期：
2014/04/02时间：
15:
47:
50
作业号：
1
作业描述：
计算方法：
Newton（PowerEquation）
基准容量：
100.0000（MW）
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：
2014/04/02时间：
15:
47:
50
单位：
p.u.
区域名
区域号
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
1
2.48
-0.04206
0.99986
1
0.35
0.94386
0.01917
-0.44282
区域-2
2
0.71641
0.27046
0.93555
2.15
0.8
0.93722
0.02724
-0.47878
全网
3.19641
0.2284
0.99746
3.15
1.15
0.93936
0.04641
-0.9216
全网母线（发电、负荷）结果报表
作业号：
1计算日期：
2014/04/02时间：
15:
47:
50
单位：
p.u.
母线名
电压幅值
电压相角
GEN1-230
1.02579
-2.2168
GEN2-230
1.02577
3.7197
GEN3-230
1.03235
1.9667
STNA-230
0.99563
-3.9888
STNB-230
1.01265
-3.6874
STNC-230
1.01588
0.7275
发电1
1.04
0
发电2
1.025
9.28
发电3
1.025
4.6648
全网交流线结果报表
作业号：
1计算日期：
2014/04/02时间：
15:
47:
50
单位：
p.u.
I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
GEN1-230
STNA-230
1
0.40937
0.22893
0.0926
0.4068
0.38687
0.08723
GEN2-230
STNC-230
3
0.7638
-0.00797
0.07839
0.75905
0.10704
0.07689
GEN3-230
STNB-230
5
0.60817
-0.18075
0.19077
0.59463
0.13457
0.18356
STNA-230
GEN2-230
2
-0.8432
-0.11313
0.15167
-0.8662
0.08381
0.16099
STNB-230
GEN1-230
6
-0.30537
-0.16543
0.08101
-0.30704
-0.0103
0.08313
STNC-230
GEN3-230
4
-0.24095
-0.24296
0.10785
-0.24183
-0.0312
0.11137
全网两绕组变压器结果报表
作业号：
1计算日期：
2014/04/02时间：
15:
47:
50
单位：
p.u.
I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
发电1
GEN1-230
7
0.71641
0.27046
0.71641
0.23923
发电2
GEN2-230
8
1.63
0.06654
1.63
-0.09178
发电3
GEN3-230
9
0.85
-0.1086
0.85
-0.14955
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（LoadFlow）EPRI,China
计算日期：
2014/04/02时间：
16:
11:
06
作业号：
1
作业描述：
计算方法：
PQDecoupled
基准容量：
100.0000（MW）
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：
2014/04/02时间：
16:
11:
06
单位：
p.u.
区域名
区域号
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
1
2.48
-0.04201
0.99986
1
0.35
0.94386
0.01916
-0.44281
区域-2
2
0.71641
0.27049
0.93554
2.15
0.8
0.93722
0.02724
-0.47878
全网
3.19641
0.22848
0.99746
3.15
1.15
0.93936
0.0464
-0.92159
全网母线（发电、负荷）结果报表
作业号：
1计算日期：
2014/04/02时间：
16:
11:
06
单位：
p.u.
母线名
电压幅值
电压相角
GEN1-230
1.02579
-2.2168
GEN2-230
1.02577
3.7197
GEN3-230
1.03235
1.9667
STNA-230
0.99563
-3.9888
STNB-230
1.01265
-3.6874
STNC-230
1.01588
0.7275
发电1
1.04
0
发电2
1.025
9.28
发电3
1.025
4.6647
全网交流线结果报表
作业号：
1计算日期：
2014/04/02时间：
16:
11:
06
单位：
p.u.
I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
GEN1-230
STNA-230
1
0.40937
0.22895
0.0926
0.4068
0.38689
0.08723
GEN2-230
STNC-230
3
0.7638
-0.00796
0.07839
0.75905
0.10705
0.07688
GEN3-230
STNB-230
5
0.60816
-0.18073
0.19077
0.59463
0.13458
0.18356
STNA-230
GEN2-230
2
-0.8432
-0.11314
0.15166
-0.8662
0.08379
0.16099
STNB-230
GEN1-230
6
-0.30537
-0.16545
0.08101
-0.30704
-0.01032
0.08313
STNC-230
GEN3-230
4
-0.24095
-0.24297
0.10785
-0.24183
-0.03121
0.11137
全网两绕组变压器结果报表
作业号：
1计算日期：
2014/04/02时间：
16:
11:
06
单位：
p.u.
I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
发电1
GEN1-230
7
0.71641
0.27049
0.71641
0.23927
发电2
GEN2-230
8
1.63
0.06657
1.63
-0.09175
发电3
GEN3-230
9
0.85
-0.10858
0.85
-0.14953
与牛顿法结果比较：
比较可得两种方法潮流计算得出的有功功率、无功功率、电压幅值及其相角等都只有小数点后第三位或者更后面的位数有差别，可以说结果基本一样，可见PQ分解法与牛拉法的求解精度是一致的。
分析其原因，是由于PQ分解法只是极坐标形式的牛顿—拉夫逊潮流计算的一种简化算法，它忽略了系统中电压相位对无功功率的影响和母线电压幅值对无功功率的影响，并且通过近似把系数矩阵简化为常数矩阵。
由于这些简化只涉及解题过程，即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。
但要注意的是，PQ分解法只适用于电压等级较高的输电线路，否则易出现结果不收敛的情况。
3、选图示化输出查看结果
牛顿—拉夫逊法：
<1>区域1潮流计算结果：
<2>母线STNA-230潮流计算结果：
<3>母线GEN1-230潮流计算结果：
PQ分解法：
<1>区域1潮流计算结果：
<2>母线STNA-230潮流计算结果：
<3>母线GEN1-230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“图示化输出”查看母线“发电2”。
修改后“发电2”潮流计算结果如下：
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=1.63
6、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”。
7、浏览“基础数据—发电机及其调节器数据”。
8、将潮流作业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（LoadFlow）EPRI,China
计算日期：
2014/04/02时间：
16:
39:
37
作业号：
3
作业描述：
计算方法：
Newton（PowerEquation）
基准容量：
100.0000（MW）
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：
3计算日期：
2014/04/02时间：
16:
39:
37
单位：
p.u.
升级会员 