电力系统之五节点潮流计算Word文档下载推荐.docx
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不完整
图纸
6.绘图效果
满足要求
很差
7.布局
合理
布局混乱
8.绘图工程标准
符合标准
不符合标准
答辩
9.回答问题
回答基本正确或正确
回答不正确
总评定
评定说明：
（1）不合格标准
1）设计说明书不合格否决制，即3、4两项达不到要求，不予合格；
2）9项评分标准中，有6项达不到要求，不予合格。
（2）合格标准
除设计说明书的3、4、5项必须满足要求外，其余6项，至少有4项满足要求，给予合格。
（3）请在评定栏里打“√”评定，若全部满足要求，不必分项评定，只需在总评定中打“√”即可，最后给出最终成绩，并签字。
最终成绩：
评定教师签字：
电网13-1班数据（mile）
序号
线路1
线路2
线路3
1
200
100
50
2
180
125
45
3
150
250
4
80
130
5
225
70
6
7
120
8
9
175
40
10
60
11
110
12
55
13
140
160
14
苏小平
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
说明：
1.线路1为双回线路，双回线路参数完全相同，其余线路为单回线路；
2.变压器T2为两台并联，并联运行的变压器参数相同，其他变压器为单台运行。
1本次综合训练目的：
通过对多节点电网的潮流计算，巩固和运用前面所学到的潮流计算基础理论知识，掌握电力系统潮流计算机计算的一般原则和方法，掌握潮流计算软件的使用方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。
2PowerWorld软件简介：
PowerWorldSimulator是一款电力系统仿真软件。
核心是：
全面、强大的潮流计算程序，可有效计算100000个节点的电力网络。
工具栏上的两种模式：
编辑模式（建立、修改实例和单线图）。
运行模式（对实例进行各种仿真计算）。
在编辑模式的绘图功能区中可以建立单线图，并设置修改单线图中各元件的参数。
PowerWorld的功能有基本的潮流计算、短路计算、静态安全分析、灵敏度分析、分布因子计算、分时段仿真、最优潮流、计及安全约束的最优潮流，暂态稳定计算。
潮流计算方法简介：
电力系统潮流计算时研究电力系统稳定运行情况的一种基本电气计算。
他的任务是根据给定的运行条件和网络结构确定整个系统的运行状态，如母线上的电压（幅值及相角）、网络中的功率分布以及功率损耗等。
电力系统潮流计算的结果是电力系统稳定计算和故障分析的基础。
牛顿——拉夫逊潮流算法简介：
采用直角坐标
将上述表达式代入
的右端，展开并分出实部和虚部，便得
PQ节点的有功功率和无功功率都是给定的，第i个节点的有功功率设为
和
假定系统中的第1，2，...，m节点为PQ节点，对其中每一个节点可列方程
PU节点的有功功率和节点电压幅值是给定的。
假定系统中的第m+1,m+2,...，n-1号节点为PU节点，则对其中每一个节点可以列写方程
第n号节点为平衡节点，其电压
是给定的，故不参加迭代。
快速分解法（PQ分解法）简介:
基本思想是根据电力系统实际运行的特点：
通常网络上的电抗远大于电阻值，则系统母线电压幅值的微小变化
对母线有功功率的改变
影响较小。
同样，母线电压相角的少许改变
也不会引起母线无功功率的明显变化
因此，节点功率方程在极坐标形式下表示时，他的修正方程可简化为
这就把2（n-1）阶的线性方程组变成了两个（n-1）阶的线性方程组,将PQ分开来进行迭代计算因而大大减少了计算工作量
3单线图：
潮流计算结果（分别采用牛-拉法和PQ分解法）：
节点电压的幅值和相位如表：
算法类别
迭代次数
节点名称
电压幅值
电压相位（度）
牛拉法
15.000
0.00
340.410
-4.14
344.247
-3.62
318.575
-16.35
-2.30
PQ分解法
340.411
318.576
线路有功、无功潮流如表：
首端节点名称
末端节点名称
有功损耗
无功损耗
1.99
26.47
0.07
-42.51
8.08
9.38
4.54
-108.55
0.40
5.30
8.07
9.37
-108.56
发电机输出功率如表：
发电机节点名称
有功功率
无功功率
360.00
52.38
540.00
54.43
360.01
54.42
4手工计算导纳矩阵，并与软件计算结果比较：
手工计算结果如下表：
节点编号
节点1
节点2
节点3
节点4
节点5
3.73-j49.72
-3.73+j49.72
9.54-j109.15
-4.038+j39.59
-1.786+j19.84
20.74-j258.31
-14.916+j198.9
3.572-j39.68
14.916-j198.9
软件计算结果如下表：
9.09-j108.58
-3.57+j39.68
-1.79+j19.84
20.27-j256.46
-14.92+j198.9
3.57-j37.52
14.92-j198.9
5单步运行牛-拉法潮流计算，给出前3步计算结果：
牛拉法潮流计算结果如下表：
节点电压的幅值和相位表：
节点
名称
346.507
-3.70
347.316
-3.05
344.691
-14.28
15.007
-1.80
340.445
-4.16
344.269
-3.63
318.769
-16.44
线路有功、无功潮流表：
1.57
20.88
0.05
-43.96
6.10
-20.53
3.44
-134.76
0.39
5.20
2.00
26.71
8.15
10.18
4.58
-108.12
5.40
变压器输出功率表：
321.16
-35.48
-111.91
361.75
51.87
52.69
雅可比矩阵表：
相角节点2
相角节点3
相角节点4
相角节点5
节点电压2
节点电压3
节点电压4
节点电压5
109.57
-40.08
-19.90
9.17
-4.03
1.90
-40.16
260.02
-19.92
-199.9
-3.15
20.51
2.13
-19.40
-19.24
-19.22
38.46
-5.39
-5.61
-3.94
-200.6
200.60
-10.56
19.22
-9.12
4.06
-1.89
109.01
-39.81
3.16
-20.45
-2.12
19.41
-39.98
258.08
-19.94
-199.8
5.42
5.65
-11.06
-19.16
-19.09
36.47
1.00
105.73
-39.04
-18.02
8.96
-3.89
2.44
-39.10
255.36
-18.20
-198.1
-3.20
20.22
2.65
-19.49
-17.33
-17.47
34.80
-5.51
-5.67
-5.41
-198.8
-10.29
19.56
-8.85
3.88
-2.26
107.15
-39.12
-19.50
3.15
-20.19
-2.45
19.49
-39.63
255.93
-19.70
5.44
5.66
-11.10
-17.56
-17.51
31.67
105.71
-39.03
-18.01
-3.88
2.42
255.34
-18.19
-3.21
20.23
2.62
-19.44
-17.32
34.79
-5.49
-5.64
-5.37
198.74
-10.34
19.52
3.87
-2.23
107.13
-19.51
-20.18
-2.42
19.44
-39.62
255.90
19.70
-198.05
5.41
5.63
-11.04
31.61
6在保证每条线路和变压器不过载的情况下，确定节点3上发电机的允许出力范围：
由图可知:
发电机2的发出功率下限为300.0MW
发电机2的发出功率上限为1490.0MW
7在节点2上添加200Mvar并联电容器组，观察节点2电压变化和线路损耗：
电容器组
节点2电压
有功损耗MW
无功损耗Wvar
无
相位-3.54
幅值347.290
20.00
-213.18
有
相位-3.58
幅值345.574
17.67
-276.98
结果：
改变电容器组的容量，当容量为72.7M·
var节点2电压达到0.95336
8静态安全分析：
对“单个线路”和“单个变压器”进行N-1校验分析。
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已处理
已求解
电气岛负荷
电气岛发电机有功
自动绘制QV曲线?
越限
最大支路越限%
最低电压
最高电压
最大断面%
L_000025-000034C1
NO
YES
L_000025-000042C1
0.476
L_000034-000042C1
0.794
L_000034-000042C2
T_000011-000025C1
T_000034-000053C1
T_000034-000053C2
9结论：
通过本次综合训练，让我第一次接触到了PowerWorld这个软件，最初对这个软件一窍不通，通过看老师给的学习文档，不断认识，直到做完此次综合训练，熟悉了运用计算机计算电力系统的潮流，同时对待牛拉算法和PQ算法有了深刻认识，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、网络接线盒元件参数，通过潮流计算可以确定母线的电压、各元件中流过的功率、整个系统的功率损耗等。
潮流计算时实现电力系统安全经济发展的必要手段和重要环节。
在本次综合训练中：
（1）通过两种算法，牛拉算法和PQ算法对同一系统进行潮流计算，发现二者的迭代次数不同分别是3次和5次。
但是通过比较两种算法在迭代最后潮流计算的结果发现，数据大致相同。
（2）通过手工计算导纳矩阵比较于计算机算法，数据大致相同。
（3）通过单步运行牛拉法潮流计算，一共迭代了三次，三次以后数据就不再发生改变，数据已列于三线表中。
（4）在保证每条线路和变压器不过载的情况下，得到了节点3上发电机的允许出力范围为300.0—1490.0MW.
（5）节点2上添加200Mvar并联电容器组，观察节点2电压幅值增加相角滞后，损耗降低。
改变电容器组的容量当容量为72.7M·
var节点2电压达到0.95336.
参考文献：
孟祥萍.高嬿.电力系统分析[M],高等教育出版社，2010,12
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