1、遼寧工程技術大學,力系統分析綜合訓練設計題目5節點電力網絡潮流計算指導教師院（系、部）電氣與控制工程學院專業班級智能電網信息工程學號學05080116姓名日期2016/05/04智能電網系綜合訓練標準評分模板綜合設計成績評定表學期2015/2016第2學期姓名專業班級課程名稱電力系統分析設計題目5節點電力網絡潮流計算成績評分項目合格評定不合格評定設計表現1.獨立工作能力獨立完成設計不能獨立完成設計2.上交設計時間按時遲交設計說明書3.設計內容設計思路清晰，結構力殺良好，設計參數選擇止確，條理清楚，內容完整，結果止確設計思路不清晰，結構力柒不合理，關鍵設計參數選擇有錯誤，調理清楚，內容不完整，有

2、明顯錯誤4.設計書寫、字體、排版規范、整潔、有條理，排版很好不規范、不整潔、無條理，排版有問題很大5.封回、目錄、參考文獻完整不完整圖紙6.繪圖效果滿足要求很差7.布局合理布局混亂8.繪圖工程標準符合標準不符合標準答解9.回答問題回答基本止確或止確回答不止確總評定評定說明：(1)不合格標準1)設計說明書不合格否決制，即3、4兩項達/、到要求，不予合格；2)9項評分標準中，有6項達/、到要求，不予合格。(2)合格標準除設計說明書的3、4、5項必須滿足要求外，其余6項，至少有4項滿足要求，給予合格。(3)請在評定欄里打“評定，若全部滿足要求，不必分項評定，只需在總評定中打“，”即可，最后給出最終成

3、績，并簽字。最終成績：評定教師簽字：電網13-1班數據(mile)序號姓名線路1線路2線路31200100502180125453115025010042508013052251007061200801507M501501208120150809：1251754010M0015060111102005012120180551311401608014蘇小平100200501512518045162501501001780250130181002257019180200150201501501202115012080221751254023M501006024200110502518012055說

4、明：1.線路1為雙回線路，雙回線路參數完全相同，其余線路為單回線路；2.變壓器T2為兩臺并聯，并聯運行的變壓器參數相同，其他變壓器為單臺運行。目錄1本次綜合訓練目的：12PowerWorld軟件簡介：13單線圖：34手工計算導納矩陣，并與軟件計算結果比較：55單步運行牛-拉法潮流計算，給出前3步計算結果：66在保證每條線路和變壓器不過載的情況下，確定節點3上發電機的允許出力范圍：97在節點2上添加200Mvar并聯電容器組，觀察節點2電壓變化和線路損耗：108靜態安全分析：對“單個線路”和“單個變壓器”進行N-1校驗分析。119結論：121本次綜合訓練目的：通過對多節點電網的潮流計算，鞏固和運

5、用前面所學到的潮流計算基礎理論知識，掌握電力系統潮流計算機計算的一般原則和方法，掌握潮流計算軟件的使用方法，培養學生分析問題和解決問題的能力。2PowerWorld軟件簡介：PowerWorldSimulator是一款電力系統仿真軟件。核心是：全面、強大的潮流計算程序，可有效計算100000個節點的電力網絡。工具欄上的兩種模式：編輯模式(建立、修改實例和單線圖)。運行模式(對實例進行各種仿真計算)。在編輯模式的繪圖功能區中可以建立單線圖，并設置修改單線圖中各元件的參數。PowerWorld的功能有基本的潮流計算、短路計算、靜態安全分析、靈敏度分析、分布因子計算、分時段仿真、最優潮流、計及安全約

6、束的最優潮流，暫態穩定計算。潮流計算方法簡介：電力系統潮流計算時研究電力系統穩定運行情況的一種基本電氣計算。他的任務是根據給定的運行條件和網絡結構確定整個系統的運行狀態，如母線上的電壓(幅值及相角)、網絡中的功率分布以及功率損耗等。電力系統潮流計算的結果是電力系統穩定計算和故障分析的基礎。牛頓一一拉夫遜潮流算法簡介：采用直角坐標ui=ejfiYj=GijjBijn將上述表達式代入P-jQi=UiYjUj的右端，展開并分出實部和虛部，使得j1nnnQi=fZ(Gijej-Bijfj)-eZ(Gj+82)j1j1nnP=S(Gjej-Bijfj)+fiE(Gjfj+Bjej)j1j1PQ節點的有功

7、功率和無功功率都是給定的，第i個節點的有功功率設為Ps和Qs假定系統中的第1,2,，m節點為PQ節點，對其中每一個節點可列方程,nnQi=QisQi=QisfiZ(GjejBjfj)+e(Gjfj+Bjej)=0j4jnn型=PsPi=Pis-eiZ(Gijej-jfj)-fiZ(Gjfj+Bjej)=0j1j1PU節點的有功功率和節點電壓幅值是給定的。假定系統中的第m+1,m+2,.,n-1號節點為PU節點，則對其中每一個節點可以列寫方程nnP=PsP=Pse(Gijej-Bijfj)-fiZ(Gijfj+Bijej)=0jj，.2.2.2.2,22、Ui=Uis-Ui=Uis一(0+fi)

8、=0(i=m1,m2,.,n-1)第n號節點為平衡節點，其電壓Un=en+jfn是給定的，故不參加迭代。快速分解法(PQ分解法)簡介：基本思想是根據電力系統實際運行的特點：通常網絡上的電抗遠大于電阻值，則系統母線電壓幅值的微小變化AU對母線有功功率的改變AP影響較小。同樣，母線電壓相角的少許改變A6也不會引起母線無功功率的明顯變化AQ,因此，節點功率方程在極坐標形式下表示時，他的修正方程可簡化為產叫一AQJ0LJ.U/U這就把2(n-1)階的線性方程組變成了兩個(n-1)階的線性方程組，將PQ分開來進行迭代計算因而大大減少了計算工作量3單線圖:潮流計算結果（分別采用牛-拉法和PQ分解法）：節點

9、電壓的幅值和相位如表：115.0000.005340.410-4.14牛拉法34344.247-3.622318.575-16.35315.000-2.30115.0000.005340.411-4.14PQ分解法44344.247-3.622318.576-16.35315.000-2.30151.9926.47540.07-42.51牛拉法3528.089.38424.54-108.55424.54-108.55430.405.30430.405.30151.9926.47540.07-42.51528.079.37PQ分解法4424.54-108.56424.54-108.56430.4

10、05.30430.405.30發電機輸出功率如表:牛拉法31360.0052.383540.0054.43PQ分解法41360.0152.383540.0054.424手工計算導納矩陣，并與軟件計算結果比較:手工計算結果如下表：1234513.73-j49.72-3.73+j49.720002-3.73+j49.729.54-j109.15-4.038+j39.59-1.786+j19.84030-4.038+j39.5920.74-j258.31-1.786+j19.84-14.916+j198.940-1.786+j19.84-1.786+j19.843.572-j39.680500-14

11、.916+j198.9014.916-j198.9軟件計算結果如下表:1234513.73-j49.72-3.73+j49.720002-3.73+j49.729.09-j108.58-3.57+j39.68-1.79+j19.84030-3.57+j39.6820.27-j256.46-1.79+j19.84-14.92+j198.940-1.79+j19.84-1.79+j19.843.57-j37.520500-14.92+j198.9014.92-j198.95單步運行牛-拉法潮流計算，給出前3步計算結果:牛拉法潮流計算結果如下表：節點電壓的幅值和相位表：迭代次數名稱電壓幅值電壓相位（

12、度）1115.0000.0025346.507-3.70134347.316-3.0542344.691-14.285315.007-1.801115.0000.00225340.445-4.1634344.269-3.6342318.769-16.445315.000-2.301115.0000.00325340.410-4.1434344.247-3.6242318.575-16.355315.000-2.30151.5720.88540.05-43.961526.10-20.53423.44-134.76423.44-134.76430.395.20430.395.20152.0026.

13、71540.07-42.512528.1510.18424.58-108.12424.58-108.12430.405.40430.405.40151.9926.47540.07-42.513528.089.38424.54-108.55424.54-108.55430.405.30430.405.30變壓器輸出功率表:迭代次數節點名稱有功功率無功功率11321.16-35.483540.00-111.9121361.7551.873540.0052.6931360.0052.383540.0054.43雅可比矩陣表:數稱點2點3點4點5壓2壓3壓4壓55109.57-40.08-19.909

14、.17-4.031.904-40.16260.02-19.92-199.9-3.1520.512.13-19.402-19.24-19.2238.46-5.39-5.61-3.943-200.6200.60-10.5619.2215-9.124.06-1.89109.01-39.81-19.9243.16-20.45-2.1219.41-39.98258.08-19.94-199.825.425.65-11.06-19.16-19.0936.4731.005105.73-39.04-18.028.96-3.892.444-39.10255.36-18.20-198.1-3.2020.222.6

15、5-19.492-17.33-17.4734.80-5.51-5.67-5.413-198.8-198.8-10.2919.5625-8.853.88-2.26107.15-39.12-19.5043.15-20.19-2.4519.49-39.63255.93-19.70-198.125.445.66-11.10-17.56-17.5131.6731.005105.71-39.03-18.018.96-3.882.424-39.10255.34-18.19-198.1-3.2120.232.62-19.442-17.32-17.4734.79-5.49-5.64-5.373-198.8198

16、.74-10.3419.5235-8.853.87-2.23107.13-39.12-19.5143.16-20.18-2.4219.44-39.62255.9019.70-198.0525.415.63-11.04-17.56-17.5131.6131.006在保證每條線路和變壓器不過載的情況下，確定節點3上發電機的允許出力范圍:50.20MW1490,01MW252函新眥曲啊300+C|MWBLMvar604rdW78Mvar83MW441M?aim如呻-19.05Vvar1F6.53MWMvarM3r的的MWVVBCOMW格n卜印印23.85MW161.96Mvar-161.76Mvar

17、由圖可知:發電機2的發出功率下限為300.0MW發電機2的發出功率上限為1490.0MW7在節點2上添加200Mvar并聯電容器組，觀察節點2電壓變化和線路損耗:2MWWvar無相位-3.54幅值347.29020.00-213.18有相位-3.58幅值345.57417.67-276.98結果：改變電容器組的容量，當容量為72.7M-var節點2電壓達到0.95336標簽跳過已處理已求解電氣島負荷電氣島發電機啟功自動繪制QV曲線？越限最大支路越限最低電壓最局電壓大斷面%L_O00025-000034C1NOYESYESNO0L_O00025-000042C1NOYESYESNO10.476L

18、_000034-000042C1NOYESYESNO10.794L_000034-000042C2NOYESYESNO10.794T_000011-000025C1NOYESYESNO0T_000034-000053C1NOYESYESNO0T000034-000053C2NOYESYESNO08靜態安全分析：對“單個線路”和“單個變壓器”進行N-1校驗分析9結論：通過本次綜合訓練，讓我第一次接觸到了PowerWorld這個軟件，最初對這個軟件一竅不通，通過看老師給的學習文檔，不斷認識，直到做完此次綜合訓練，熟悉了運用計算機計算電力系統的潮流，同時對待牛拉算法和PQ算法有了深刻認識，潮流計算是電力系統最基本、最常用的計算。根據系統給定的運行條件、網絡接線盒元件參數，通過潮流計算可以確定母線的電壓、各元件中流過的功率、整個系統的功率損耗等。潮流計算時實現電力系統安全經濟發展的必要手段和重要環節。在本次綜合訓練中：(1)通過兩種算法，牛拉算法和PQ算法對同一系統進行潮流計算，發現二者的迭代次數不同分別是3次和5次。但