1、Powerworld學習入門（一）實例展示我們建立一個如下IEEE4節點的仿真圖，這個系統的數據參數如下（IEEE4節點數據格式）系統參數最大迭代中心節點數支路數基準容量4M次數參數44100180.1迭代精度1.e-6序號平衡節點140線路參數序號節點i（首端）節點j（未端）RXb/21120.10.40.015282140.120.50.01923240.080.40.01413變壓器參數序號節點i（首端）節點j（未端）RX品生1130.00.30.909090.91.15運行參數節點號品0s品0.11000.380.12000.55330.500040.360.26000PV節點參數節點

2、號電壓vQQ31.09991-0.10.641.05-0.60.6圖5-1IEEE4節點PWS仿真圖（二）用仿真器建立一個簡單的電力系統模型以下簡述怎樣應用仿真器建立一個簡單的電力系統模型。首先從開始一程序一PowerWorldPowerWorldSimulator13或者雙擊Simulator的圖標,啟動Simulator系統。在模式選項中選擇編輯模式，點擊修新建一個實例。畫一條母線1、點擊繪圖一網絡一尸添加一條母線按鈕。2、在想要放置新母線的地方單擊左鍵，打開節點選項對話框。3、在節點選項對話框中設定母線名稱（節點號和節點名）、母線外觀顯示（顯示大小、放置方向和線條粗細）、母線所在的地區（

3、地區號和地區名）、母線所在的區域（區域號和區域名）、母線額定電壓（標幺值、有名值和相角）以及是否為系統松弛節點（平衡節點）等，并且設定與之相連的負荷及對地電容補償。4、按確認鍵完成母線的設定，并且關閉母線選擇對話框，這時母線已經出現在設定的位置圖5-2節點選項圖示畫一臺發電機1、點擊繪圖一網絡一藍按鈕。2、在需要安裝發電機的母線上單擊一下左鍵，打“發電機選項”對話框。3、在對話框中設定發電機的名稱（節點編號、節點名稱、ID號）、外觀（顯示大小、放置方向和線條粗細）、輸出功率控制和電壓控制（有功功率、有功功率極限、無功功率極限、電壓設定值和計費方式）。4、點擊“發電機選項”對話框的“確認”鍵，完

4、成創建發電機并關閉對話框。這時單線圖上已經出現了一臺發電機，正是連在第2步所選的母線上。按以上操作步驟在松弛節點上，也就是母線1上安裝了一臺發電機，當“發電機選項”對話框打開時，不需要進行設定，使用缺省值即可。例如實例展示中畫4號平衡節點上發電機，在新建4號節點后放置一臺發電機，設置其參數，由數據格式可知發電機電壓1.05V,發電機有功無功分別為36MW、26Mvar并設置無功的上下限。發電機選項如下圖所示：圖5-3發電機選項圖示畫一條帶負荷的母線1、按照上面畫母線的畫一條母線。2、點擊繪圖一網絡一丁按鈕，在需要安裝負荷的母線上點擊左鍵，打開“負荷選項”對話框。3、在對話框中設定長寬比、方向、

5、有功無功等。選定“錨定”可以將負荷固定在母線上這樣母線移動時，負荷也會隨著移動。4、點擊確認鍵，負荷就畫上了。每個負荷都自動帶一個斷路器。如果要移動母線，先把鼠標移到母線上（不是負荷上），按住左鍵，移動鼠標（這就是拖動）。負荷也會移動，因為它已經被固定了。要想改變負荷在母線上的位置，只要用左鍵按住負荷，就可以把它拖到其他位置。例如實例展示中畫2號母線上的節點負荷，在畫好2號母線后，將負荷放置其上，并設置負荷參數，由數據格式可知其負荷的有功無功分別為0.55、0.13（標幺值）。如下圖所示：1MoI ibi士xJ5Ei*”區HCNi. .小j擊i*T*）晶，r 玨Atm.Fit JTO J-MJ

6、a. uoaFWJi白-iiiL Ji tn0. 小心口口L 口 LM|* UFf* *,X Hu出V RVM |圖5-4負荷選項圖示畫一條輸電線1、點擊繪圖一網絡一方,按鈕。2、在輸電線的起始點上單擊左鍵，這個點通常在一個線路的始端母線上。3、放開鼠標鍵，移動鼠標，將看到一條線段，一端在起始點，另一端隨鼠標移動。輸電線和變壓器由一串連續的線段組成。如果結束此線段，只要點擊鼠標左鍵。如果開始畫下一條線段，只要再移動鼠標即可。每次點擊左鍵都會確定一條線段，同時確定一個頂點，可以移動或刪除這些頂點來改變輸電線。4、確定輸電線的最后段，在結束處雙擊鼠標左鍵，這個點通常在另一個母線上。此時出現一個“線

7、路/變壓器”對話框。5、在對話框中設定輸電線的參數，按“確認”鍵就出現一條輸電線。例如實例展示中，我們在2和4號節點中插入一條輸電線路，按上述步驟，設置該輸電線路的參數，如下圖示：圖5- 5線路/變壓器選項畫一個變壓器線路點擊繪圖一網絡一按鈕。方法和畫一條輸電線路一樣，畫好后設置其參數。根據要求的需要有的還需畫并聯補償器，串聯補償器、直流線路，這里就不一一解釋，方法原理可同上。（三）加入線路、節點信息如果你想在仿真時，看到線路、節點的詳細情況，你可以進行設置使其有用的信息顯示在對應線路，節點旁邊。當你畫好線路后，選中該線路點擊右鍵，選擇“添加字段”，彈出如下圖示對話框娃路應壓器李枚I白xmm=

8、5-痘Jxau|?解即圖5-6線路/變壓器字段對話框點擊位置1等可以選擇在其位置顯示想要看到的參數。同理，畫好節點后，按上述方法可以得到節點字段的對話框。Voltanc.位置SAn-qc，隹軍臺0五3I位置7隹者<，位黃口Angle位五后<SS3愫不？位武再CSSSjy1定I|x取造:號舉助,圖5-7節點字段對話框另外如潮流箭頭顯示，發電機轉子運轉頻率，餅圖選項等等一些功能就不詳細介紹，讀者可以自我學習。建好模型后便可點擊進入運行模式進行仿真分析了。5.2電力系統運行分析的基本數據與實驗應用電力系統計算軟件作電力系統的潮流計算，須將待計算系統的網絡參數（即：線路、變壓器和接地支路參

9、數）及運行參數（即：各節點注入功率、節點數量、平衡節點位置、PV節點的狀態）輸入計算機。所以須根據系統的主接線參數作Sb=100MVA,Ub=Un的標幺值參數準備。5.2.1 電力系統運行分析的數據準備具體需分析的工程，一般是給出了系統的主接線圖、各線路的導線規格和線路長度、變電站中變壓器的規格型號。對于電力系統運行分析而言，主要需進行系統的各種狀況下的潮流分析，這樣，主接線圖表明了電網的結構和各部分的聯接形式，需通過線路規格型號和長度，確定線路兀形等值電路的標幺值參數，變壓器1:k*模型中的參數，以構成潮流計算中所需的數據。線路參數可根據確定的導線布置及導線型號，作理論值計算，也可采用實測參

10、數值。導線具體布置不詳時，也可作線路參數的估算，及根據電壓等級及其相關的導線布置的幾何平均距離，估算線路參數，進行潮流計算。1線路參數的速算估計表5-1鋼芯鋁絞線敷設的架空線路的感抗和電阻幾何均距m導線型號LGJ-35LGJ-50LGJ-70LGJ-95LGJ-120LGJ-150LGJ-185LGJ-240LGJ-300LGJ-400LGJJ-300LGJJ-400電阻Q/km0.910.630.450.330.270.210.170.1310.1050.0780.1050.078線路感抗（Q/km）2.00.4030.3920.3820.3710.3650.3582.50.4170.406

11、0.3960.3850.3790.3723.00.4290.4180.4080.3970.3910.3840.3770.3693.50.4380.4270.4170.4060.4000.3980.3860.3784.00.4460.4350.4250.4140.4080.4010.3940.3864.50.4330.4220.4160.4090.4020.3945.00.4400.4290.4230.4160.4090.4015.50.4290.4220.4150.4076.00.4350.4250.4200.4130.4040.3980.4020.3936.50.4320.4250.4200

12、.4090.4000.4070.3987.00.4380.4300.4240.4140.4060.4120.4037.50.4350.4280.4180.4090.4170.4088.00.4320.4220.4140.4210.4128.50.4250.4180.4240.416表5-2鋼芯鋁絞線敷設的架空線路的電納導線型號LGJ-70LGJ-95LGJ-120LGJ-150LGJ-185LGJ-240LGJ-300LGJ-400LGJJ-300LGJJ-400幾何均距m線路電納(S/km)x10-63.02.792.872.922.973.033.103.52.732.812.852.90

13、2.963.024.02.682.752.792.852.902.964.52.622.692.742.792.842.895.02.582.652.692.742.822.855.52.622.672.702.742.806.02.642.682.712.762.812.882.842.916.52.602.632.692.722.782.842.802.877.02.662.702.742.782.772.837.52.622.692.712.762.732.808.02.652.692.732.702.778.52.672.672.682.755.2.2 實驗系統的建立與運行分析以IEE

14、E5節點系統作原理性分析，該系統有兩端供電特點，IEEE5系統單線圖如下圖圖5-8IEEE5節點系統接線圖IEEE5節點數據格式為:平衡節點：節點5線路參數：序號近端i遠端j電阻R電抗x導納Yc1120.040.250.52130.10.3503230.080.30.5變壓器參數:序號近端i遠端j電阻R電抗x變比k*12400.0151.0523500.031.05節點負荷參數:序號節點iPGiQGiPDiQDi11001.60.822002.01.033003.71.344?000550000電源節點參數:序號節點iVGi141.05251.05（平衡節點）實驗1:IEEE5節點實驗系統的潮

15、流計算與潮流分析實驗實驗目的：學習電力系統計算軟件PowerWorld的基本使用方法，利用電力系統計算軟件作電力系統的計算了解電源調節、負荷變化時對系統潮流影響的現象及概念了解電力系統運行分析的基本概念實驗內容與分析 在PowerWorld仿真建模環境下，建立PowerWorld的IEEE5節點系統的計算模型，并通過潮流計算結果的考核； 添加系統網絡有功功率損耗、線路始未端功率等顯示字段；增添負荷功率變化調節、變壓器變比變化調節、PV節點給定值條件等功能； 根據潮流計算的潮流分布，分析討論實驗系統的潮流特性；現象：PG5=系統負荷NID(730MW)-Pg4(500MW)=230MW,大部分功

16、率由Pg4提供；分析：這是一種負荷中心與電源中心不一致的情況，或者是按PG4的發電經濟性較高的方式設置機組開停狀況的運行方式；該運行方式可能是遠距離送電或經濟性較好的，但根據網絡潮流，其安全性較低，按N-1規則，其將崩潰； 調整PG4的出力，搜索有功網損最小的運行方式，并作特性分析；在初始給定功率PG4=500MW的基礎上，要作較大幅度的條件，網絡才能達到有功網損最小的運行方式，這時機組可能運行在輸出偏離額定值較多的較低負荷、低效率狀態，或調節范圍已大大超過10%。 調整PG4的出力，使線路2-3在2端的輸送有功=100MW，觀察和記錄調整過程中各支路潮流的變化情況，分析網絡中某一支路功率的變

17、化對網絡其他支路的關聯情況。注1：PowerWorld中，基準容量SB=100MVA注2:添加網絡有功損耗信息方法：編輯模式下，繪圖-字段-區域字段-有功損耗；添加有功損耗提示：編輯模式下，繪圖-背景-文本-“有功損耗”實驗2：輻射支路的電壓調節實驗實驗目的：學習和熟練電力系統計算軟件的使用了解電力系統電壓管理中的基本方法及應用效果實驗內容及分析：構建以下供電方式的計算模型實驗3：IEEE5系統的安全性實驗實驗目的：通過IEEE5系統的潮流計算，分析網絡結構及電源運行方式設置對系統安全性的影響，討論提高電網安全性的措施實驗內容與分析：3 電源結構或開停機組合方式問題。按區域功率平衡原則作電源的

18、運行方式設置，例如設置PG4=300MW。作潮流計算并分析和比較潮流分布及其網絡有功功率損耗最小的運行方式；4 堅強電網結構的組成問題。按堅強電力系統的N-1要求，對下列三種情況2-1線路采用雙回線方式3-1線路采用雙回路方式3-1線路增一回同2-1線路參數的高壓回路作潮流計算并作線路的N-1分析和網絡有功功率損耗分析5 中樞點電壓的控制問題。設置Pg4=500MW（保持原電源結構不變），而電源4采用遠端控制，使節點1電壓Vi=0.86的中樞點電壓控制的辦法，作潮流計算及潮流分析，討論3-1支路、2-1支路分別切除后的潮流及電磁環網運行問題。提示：2-1支路阻抗較小且帶接地電容支路，3-1支路

19、阻抗較大且不帶接地電容支路，可分析得3-1支路是較低電壓等級歸算到高電壓等級的支路，則該網絡實質是電磁環網，具有電磁環網運行時的危險特征（不安全因素）。實驗3:設計一個PG4、PG5均為火電機組時，求系統煤耗量最小的運行方式；設計一個PG4費用特性較好，PG5費用特性較差的方式，按PG4功率較大的經濟運行的方式，不滿足N-1的安全規則設計一個PG4為火電機組，PG5為水電機組，以燃料費用最少的經濟運行方案，考察煤耗量減少了，但水電機組的低負荷（低效率）運行所浪費的水能資源比較。PG4、PG5均為火電機組，設計一個系統總負荷降低10%、20%,即以風電、太陽能等形式隨機發電，使火電機組降低負荷運

20、行，求負荷降低后的最小煤耗，得因系統新能源發電后節省的煤量。比較與的煤耗率，分析以火電機組效率降低而接受風電的得失。實驗4:計及變壓器導納及負荷靜態特性的IEEE5系統運行潮流分析實驗目的：盡可能接近實際的分析是運行分析與規劃分析的最大差別，學習計及負荷功率電壓靜態特性的潮流計算方法，并了解負荷靜態特性對運行潮流的影響。實驗內容與分析： 以大型變壓器電阻值約為電抗值的四十分之一考慮，設置變壓器電阻，即取Rt4=0.000375,Rt5=0.00075;設置負荷的功率電壓靜態特性，對有功功率，設置以額定有功的0.001為恒功率分量，0.025為恒電流分量，0.879為恒電阻分量，對無功功率，設置

21、以額定無功的0.001為恒功率分量，0.025為恒電流分量，0.879為恒電抗分量。即恒功率恒電流恒阻抗P1有功功率（MW）8.243.28148.48Q1無功功率（Mvar）8.80.8870.32P2有功功率（MW）10.34.1185.6Q2無功功率（Mvar）111.187.9P3有功功率（MW）19.0557.585343.36Q3無功功率（Mvar）14.31.43114.27作接近電力系統運行條件的潮流計算，并與實驗1的結果作比較。體會負荷變化對系統潮流的影響程度。 將Pg4改設置為PQ方式，調節Pg4、Qg4,使系統網絡的有功功率損耗達最小，并與實驗1的結果作比較。 若不計數值

22、較小的串聯電阻，即設置變壓器電阻為零，作潮流計算并調節PG4、Qg4,使系統網絡的有功功率損耗達最小，并與實驗1、和上一步計及電阻的結果作比較。體會串聯電阻和負荷變化對系統網損最小的運行程度。實驗5：IEEE14節點網絡的潮流計算IEEE14節點數據如下14,100.00,1,1.060.000010線路參數ijrxYc1,1,2,0.01938,0.05917,0.026402,2,3,0.04699,0.19797,0.021903,2,4,0.05811,0.17632,0.018704,1,5,0.05403,0.22304,0.024605,2,5,0.05695,0.17388,0.017006,3,4,0.06701,0.17103,0.017307,4,5,0.01335,0.04211,0.006408,7,8,0.00000,0.17615,0.000009,7,9,0.00000,0.11001,0.0000010,9,10,0.03181,0.08450,0.0000011,6,11,0.09498,0.19890,0.0000012,6,12,0.12291,0.15581,0.0000013,6,13,0.06615,0.13027,0.0000014,9,14,0.12711,0.27038,0.0000015,10,11,0.08205,