1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上寧德師范學(xué)院電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)課程設(shè)計(jì)題目名稱： 電力系統(tǒng)潮流計(jì)算 系 別： 物理與電氣工程系 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào)： B 姓 名： 高文土 指導(dǎo)老師： 王洪濤 日 期： 2014.06.03 電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)課程設(shè)計(jì)算任務(wù)書(shū)主要內(nèi)容：根據(jù)課程設(shè)計(jì)要求，運(yùn)用所學(xué)的電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析及電路基礎(chǔ)等相關(guān)知識(shí)，選擇一個(gè)電力系統(tǒng)并進(jìn)行潮流分布手算，用軟件PWS仿真實(shí)例，將手算與機(jī)算結(jié)果進(jìn)行比較?；疽螅?. 掌握電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的基本原理。2. 掌握并能熟練運(yùn)用PWS仿真軟件。3. 采用PWS軟件，做出系統(tǒng)接線圖的潮流計(jì)算仿真結(jié)果。主要參考資料：1 陳何仰贊 主編.電力系

2、統(tǒng)分析. 高教出版社出版.第三版.2002年2 劉明波 主編.大電網(wǎng)最優(yōu)潮流計(jì)算.科學(xué)出版社出版.第一版.2010年3 陳珩 主編.電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析.中國(guó)電力出版社.第三版.2007年4 韓禎祥 主編.電力系統(tǒng)分析.浙江大學(xué)出版社.第三版.2005年專心-專注-專業(yè)目 錄1 任務(wù)和要求12 潮流計(jì)算概述及課題12.1潮流計(jì)算概述12.2課程設(shè)計(jì)題目22.3潮流計(jì)算的步驟32.4課題分析及思路33 簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)的建立44 手工計(jì)算電力系統(tǒng)的潮流分布44.1電力系統(tǒng)的等值電路圖44.2計(jì)算運(yùn)算負(fù)荷44.3計(jì)算近似功率分布54.4計(jì)算功率分布和電壓分布64.5計(jì)算變電所低壓母線電壓（根據(jù)電力

3、網(wǎng)絡(luò)的等值電路圖）65 電力系統(tǒng)分析軟件PWS仿真75.1 建立電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型75.2 潮流計(jì)算96 設(shè)計(jì)總結(jié)91 任務(wù)和要求 (1)任務(wù)：選擇一個(gè)電力系統(tǒng)并進(jìn)行潮流分布手算與機(jī)算。 (2)課程設(shè)計(jì)的要求Ø 掌握電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的基本原理。Ø 掌握并能熟練運(yùn)用PWS仿真軟件。Ø 采用PWS軟件，做出系統(tǒng)接線圖的潮流計(jì)算仿真結(jié)果。2 潮流計(jì)算概述及課題2.1潮流計(jì)算概述潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)分析中的一種最基本的計(jì)算，指在給定電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、元件參?shù)和發(fā)電、負(fù)荷參量條件下，計(jì)算有功功率、無(wú)功功率及電壓在電力網(wǎng)中的分布。潮流計(jì)算是根據(jù)給定的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、參數(shù)和發(fā)電機(jī)、負(fù)荷等

4、元件的運(yùn)行條件，確定電力系統(tǒng)各部分穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)的計(jì)算。通常給定的運(yùn)行條件有系統(tǒng)中各電源和負(fù)荷點(diǎn)的功率、樞紐點(diǎn)電壓、平衡點(diǎn)的電壓和相位角。待求的運(yùn)行狀態(tài)參量包括電網(wǎng)各母線節(jié)點(diǎn)的電壓幅值和相角，以及各支路的功率分布、網(wǎng)絡(luò)的功率損耗等。在電力系統(tǒng)運(yùn)行和規(guī)劃中，都需要研究電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行情況，確定電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)。給定電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、參數(shù)和決定電力系統(tǒng)運(yùn)行狀況的邊界條件，確定電力系統(tǒng)運(yùn)行的方法之一是朝流計(jì)算。從數(shù)學(xué)上說(shuō),朝流計(jì)算是要求解一組有潮流方程描述的非線性方程組。電力系統(tǒng)潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)分析中最重要最基本的計(jì)算，是電力運(yùn)行、規(guī)劃以及安全性、可靠性分析和優(yōu)化的基礎(chǔ)，也是各種電磁暫態(tài)

5、和機(jī)電暫態(tài)分析的基礎(chǔ)和出發(fā)點(diǎn)。 電力系統(tǒng)潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)最基本的計(jì)算，也是最重要的計(jì)算。所謂潮流計(jì)算，就是已知電網(wǎng)的接線方式與參數(shù)及運(yùn)行條件，計(jì)算電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行各母線電壓、個(gè)支路電流與功率及網(wǎng)損。對(duì)于正在運(yùn)行的電力系統(tǒng)，通過(guò)潮流計(jì)算可以判斷電網(wǎng)母線電壓、支路電流和功率是否越限，如果有越限，就應(yīng)采取措施，調(diào)整運(yùn)行方式。對(duì)于正在規(guī)劃的電力系統(tǒng)，通過(guò)潮流計(jì)算，可以為選擇電網(wǎng)供電方案和電氣設(shè)備提供依據(jù)。潮流計(jì)算還可以為繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置定整計(jì)算、電力系統(tǒng)故障計(jì)算和穩(wěn)定計(jì)算等提供原始數(shù)據(jù)。 此外，在進(jìn)行電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)及暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算時(shí)，要利用潮流計(jì)算的結(jié)果作為其計(jì)算的基礎(chǔ)；一些故障分析以及優(yōu)化計(jì)算也需要

6、有相應(yīng)的潮流計(jì)算作配合；潮流計(jì)算往往成為上述計(jì)算程序的一個(gè)重要組成部分。以上這些，主要是在系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)及運(yùn)行方式安排中的應(yīng)用，屬于離線計(jì)算范疇。 隨著現(xiàn)代化的調(diào)度中心的建立，為了對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)安全監(jiān)控，需要根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)所提供的信息。2.2課程設(shè)計(jì)題目?jī)啥斯╇娋W(wǎng)絡(luò)如圖1所示。已知電源A點(diǎn)電壓117KV，電源端B點(diǎn)電壓112KV，計(jì)算網(wǎng)絡(luò)功率分布和電壓分布。線路 查表： 線路導(dǎo)納上的功率損耗 線路 查表： 線路導(dǎo)納上的功率損耗 線路 查表： 線路導(dǎo)納上的功率損耗 變壓器 并聯(lián)參數(shù)： 變壓器導(dǎo)納支路的功率損耗變壓器 變壓器導(dǎo)納支路的功率損耗2.3潮流計(jì)算的步驟首先計(jì)算出電力網(wǎng)絡(luò)各元件參數(shù)，其次

7、根據(jù)題意采用有名制或標(biāo)幺制進(jìn)行同一電壓級(jí)的歸算，采用有名值或標(biāo)幺值表示電力網(wǎng)絡(luò)的等值電路，在計(jì)算各變電所和發(fā)電廠的運(yùn)用負(fù)荷和運(yùn)用功率；設(shè)全網(wǎng)電壓都為額定值，作出等值電路圖，計(jì)算功率損耗。2.4課題分析及思路在這個(gè)兩端供電的電力系統(tǒng)中,一共有6個(gè)節(jié)點(diǎn),將節(jié)點(diǎn)4、5的功率和變壓器的功率分別折算到節(jié)點(diǎn)2、3中。 綜合牛頓拉夫遜潮流計(jì)算,PQ分解法等多種求解方法，然后用PWS軟件進(jìn)行仿真，仿真出計(jì)算結(jié)果。3 簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)的建立簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)，其實(shí)就是電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型，轉(zhuǎn)入對(duì)電力系統(tǒng)的定量分析和計(jì)算，解決潮流分布問(wèn)題。穩(wěn)態(tài)分析時(shí)運(yùn)用的發(fā)電機(jī)組模型有兩類，一類以給定的有功功率和給定的端電

8、壓且對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行限制，另一類給定有功功率、無(wú)功功率的取值范圍，作出發(fā)電機(jī)的運(yùn)行極限圖；變壓器的數(shù)學(xué)模型有兩種，即形或形等值電路模型，以及等值變壓器或形等值電路模型，它們分別用于手算和計(jì)算機(jī)計(jì)算，采用前者時(shí)多電壓級(jí)網(wǎng)絡(luò)中所有參數(shù)、變量都需進(jìn)行電壓級(jí)歸算，采用后者時(shí)可不歸算；電力線路的數(shù)學(xué)模型中，以架空線路為重點(diǎn)，用阻抗和導(dǎo)納表示它們的等值電路，根據(jù)線路的長(zhǎng)短分為一般線路和長(zhǎng)線的等值電路，而一般線路分為三種，一字型、形和形等值電路；負(fù)荷模型以給定的有功功率和無(wú)功功率表示。建立電力網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型時(shí)，采用有名制或標(biāo)幺制，計(jì)算出同一電壓級(jí)各元件的參數(shù)，把恰當(dāng)取的各元件數(shù)學(xué)模型連起來(lái)，圖上進(jìn)行標(biāo)注。4

9、手工計(jì)算電力系統(tǒng)的潮流分布4.1電力系統(tǒng)的等值電路圖 電力系統(tǒng)的等值電路如圖2所示：4.2計(jì)算運(yùn)算負(fù)荷4.2.1計(jì)算2點(diǎn)的運(yùn)算負(fù)荷4.2.2計(jì)算3點(diǎn)的運(yùn)算負(fù)荷電力網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)化等值電路如圖3所示：4.3計(jì)算近似功率分布由近似功率分布計(jì)算可見(jiàn)： 有功功率從節(jié)點(diǎn)3流向節(jié)點(diǎn)2，所以有功功率的分布為2節(jié)點(diǎn)； 無(wú)功功率從節(jié)點(diǎn)2流向節(jié)點(diǎn)3，因此在電壓最低點(diǎn)將電網(wǎng)拆分為兩個(gè)：4.4計(jì)算功率分布和電壓分布4.4.1左側(cè)電網(wǎng) 已知：首端電壓，末端功率（1）計(jì)算功率分布（2）計(jì)算電壓分布4.4.2右側(cè)電網(wǎng) 已知：始端電壓（3）計(jì)算功率分布（4）計(jì)算電壓分布4.5計(jì)算變電所低壓母線電壓（根據(jù)電力網(wǎng)絡(luò)的等值電路圖）變電所

10、 變電所 電力網(wǎng)絡(luò)的潮流分布如圖4所示：5 電力系統(tǒng)分析軟件PWS仿真5.1 建立電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型5.1.1 設(shè)置電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路、和負(fù)荷參數(shù)的方法發(fā)電機(jī)功率設(shè)定不能讓它自動(dòng)調(diào)節(jié)，把AGC、AVR不要勾選，以滿足各負(fù)荷的要求，在與電網(wǎng)相連的母線出設(shè)置平衡機(jī)，多出的功率就吸，少了就補(bǔ)，變壓器在參數(shù)設(shè)置時(shí)，把長(zhǎng)度設(shè)為10km，電阻和電抗輸入計(jì)算值，輸電線路的長(zhǎng)度按實(shí)際的長(zhǎng)度輸入，阻抗、電納按單位長(zhǎng)度輸入，負(fù)荷參數(shù)按要求輸入。5.1.2步驟和技巧首先畫(huà)出所有的母線，按順序編號(hào)，電壓等級(jí)設(shè)置相等，在系統(tǒng)可調(diào)時(shí)再去改變，其次畫(huà)發(fā)電機(jī)并設(shè)置平衡機(jī)，在畫(huà)變壓器，繪圖中選擇網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)中選變

11、壓器，單擊一條母線，雙擊另一條母線，彈出變壓器設(shè)置對(duì)畫(huà)框進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，對(duì)于兩變壓器并聯(lián)的先畫(huà)一個(gè)，在能運(yùn)行下畫(huà)另一變壓器，有簡(jiǎn)單到復(fù)雜，輸電線路的設(shè)置和變壓器一樣。5.1.3仿真圖 用軟件PWS仿真的數(shù)據(jù)圖如下所示： 圖5 電力系統(tǒng)仿真圖 圖6 實(shí)例信息 圖7 潮流列表5.2 潮流計(jì)算手算和機(jī)算潮流結(jié)果對(duì)比如下： 表1 手算和機(jī)算潮流結(jié)果對(duì)比123456功率機(jī)算20.06+j16.8020.10+j15.8615.10+j13.7520+j1515+j1216.76+j8.92手算20.07+j17.2620.10+j16.3415.09+j13.6520+j1515+j1216.76+j9.

12、12偏差百分比（%）有功000000無(wú)功2.73.00.7002.2電壓機(jī)算121.55106.15105.6110.309.90112手算117107.58107.9310.510.2112偏差百分比（%）3.71.32.21.93.00 6 設(shè)計(jì)總結(jié)在這次的電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)中，在王洪濤老師的幫助及自己的共同努力下，我終于完成了自己的一份比較完整的課程設(shè)計(jì)。雖然這次課程設(shè)計(jì)只有短短的幾個(gè)星期，但在這段時(shí)間內(nèi)，所學(xué)習(xí)到的知識(shí)確是很多的，通過(guò)對(duì)課程題目的手工計(jì)算，使自己對(duì)書(shū)本中的知識(shí)有了更加透徹的理解，熟練地掌握了計(jì)算過(guò)程中的各個(gè)公式，并且運(yùn)用到計(jì)算過(guò)程中去。關(guān)于本次所要用到的仿真軟件PWS，由

13、于之前并沒(méi)有過(guò)多的接觸和了解，初次著手關(guān)于電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的仿真，確實(shí)有一定的難度，大家都另外的查找資料學(xué)習(xí)相關(guān)的知識(shí)。首先在參考了關(guān)于該軟件的書(shū)籍，但是仍然存在很多不懂的地方，于是我們請(qǐng)教老師，尋求老師的幫助。同時(shí)也在網(wǎng)絡(luò)上搜索了部分這方面的知識(shí)，另一方面自己再慢慢的參透老師發(fā)給我們的資料和例子，將所學(xué)的理論知識(shí)聯(lián)系實(shí)際。課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問(wèn)題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程.在課程設(shè)計(jì)的這段時(shí)間學(xué)到很多的的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)，也學(xué)到了動(dòng)手的能力，不在像

14、以前一樣不會(huì)了就知道問(wèn)老師?，F(xiàn)在學(xué)到了不懂了要自己先找資料翻閱有關(guān)書(shū)籍。運(yùn)用自己的能力解決自己所遇到的問(wèn)題。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。也為自己將來(lái)的工作做鋪墊。 參考文獻(xiàn)1 陳何仰贊 主編.電力系統(tǒng)分析. 高教出版社出版.第三版.2002年2 劉明波 主編.大電網(wǎng)最優(yōu)潮流計(jì)算.科學(xué)出版社出版.第一版.2010年3 陳珩 主編.電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析.中國(guó)電力出版社.第三版.2007年4 韓禎祥 主編.電力系統(tǒng)分析.浙江大學(xué)出版社.第三版.2005年電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表課程名稱電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析課設(shè)題目名稱潮流分布計(jì)算學(xué)生姓名高文土學(xué)號(hào)B指導(dǎo)教