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电力系统稳定分析和计算设计报告专业:电气工程及其自动化班级:11电气(2)班学号:姓名:华南理工大学电力学院2014-1-5目录1电网参数计算...............................................................................................................-1-1.1线路参数的计算和标幺化.................................................................................-1-1.2节点信息统计.....................................................................................................-3-2电网潮流计算...............................................................................................................-4-2.1采用Matlab计算电网潮流................................................................................-4-2.2采用PowerWorld进行潮流计算.......................................................................-6-2.3PowerWorld仿真结果与Matlab计算结果对比分析.....................................-10-3手工计算序网及转移阻抗..........................................................................................-11-3.1负荷、发电机、变压器的处理........................................................................-11-3.2采用网络变换法的具体步骤...........................................................................-12-4采用matlab分析计算................................................................................................-24-4.1故障1:L45一回的中点处发生三相对称短路.............................................-24-4.2故障2:L45一回的中点处发生单相接地短路.............................................-27-4.3等面积法则证明没有极限切除角...................................................................-30-5采用powerworld分析计算........................................................................................-31-5.1采用PowerWorld分析结果(二阶)............................................................-31-5.2采用PowerWorld分析故障(三阶)............................................................-35-6发电机模型及励磁调节参数对稳定计算结果的影响.............................................-38-6.1发电机模型对稳定计算结果的影响...............................................................-38-6.2励磁参数对稳定计算结果的影响...................................................................-41-参考文献.............................................................................................................................-42-附录.....................................................................................................................................-42-附1PQ分解法的Matlab程序..............................................................................-42-附2Matlab潮流计算结果截图..............................................................................-47-附3powerworld截图.................................................................................................-48-课程设计题目:电力系统稳定分析和计算姓名:指导教师:武志刚一、一个220kV分网结构和参数如下:500kV站(#1)的220kV母线视为无穷大母线,电压恒定在230kV。图中,各变电站参数如下表:编号类型220kV最大负荷,MVA#1500kV站平衡节点#2220kV站246+j20#3220kV站331+j95#4220kV站238+j92#5220kV站373+j96各线路长度如图所示。所有线路型号均为LGJ-2*300,基本电气参数为:正序参数:r=0.054Ω/km,x=0.308Ω/km,C=0.0116µF/km;零序参数:r0=0.204Ω/km,x0=0.968Ω/km,C0=0.0078µF/km;40ºC长期运行允许的最大电流:1190A。#1#5#4#2#3G25km30km25km12km32km20km燃煤发电厂G有三台机组,均采用单元接线。电厂220kV侧采用双母接线。发电机组主要参数如下表:机组台数单台容量(MW)额定电压(EV)功率因数升压变容量MVAXdXd’XqTd0’TJ=2H330010.50.853501.850.181.187.786.75当发电机采用三阶模型时,励磁环节(含励磁机和励磁调节器)模型如下(不考虑PSS):11RTs1AAKTsΣΣΣ1eTs1FFKsTsKE---++VGV1VrefVFVRVf+上图中参数如下:TR=0,KA=20,TA=0.1,Te=0.1,KE=1,KF=0.05,TF=0.7发电厂升压变参数均为Vs%=10.5%,变比10.5kV/242kV。不计内阻和空载损耗。发电厂按PV方式运行,高压母线电压定值为1.05VN。考虑该电厂开机三台,所有发电机保留10%的功率裕度。发电厂厂用电均按出力的7%考虑。稳定仿真中不考虑发电厂的调速器和原动机模型。负荷采用恒阻抗模型。二、设计的主要内容:1、进行参数计算和标幺化,形成潮流计算参数;2、用Matlab编制潮流计算程序,要求采用P-Q分解潮流计算方法。3、用PowerWorld软件进行潮流计算并与自己编制的软件计算结果进行校核和分析;4、设#4和#5母线之间双回线路中一回的中点分别发生以下2种故障:1)1s时发生三相短路,1.1s同时切除故障线路三相;2)1s时单相接地短路,1.1s时同时切除故障线路三相。1.9s时三相重合闸。因重合于永久性故障,2.1s时再次切除故障线路。试手工计算序网以及用网络变换法求解转移阻抗;5、用Matlab编制稳定计算程序(三台机可并联等值成一台机),发电机采用二阶经典模型(注:用ode45函数即可求解)。要求给出网络变换法求解转移阻抗的变换过程图;要求输出发电机功角,角速度,以及基于等面积定则的加速面积和减速面积(算加减速面积只要求三相故障情况)。6、针对问题4的故障方案,给出摇摆曲线,并计算故障的极限切除时间和极限切除角。与PowerWorld软件的分析结果进行比较校核。7、用PowerWorld作为分析工具,发电机采用三阶模型,对第6步的故障方案进行稳定计算,给出摇摆曲线,并计算故障的极限切除时间。8、比较两种模型的仿真结果,分析发电机模型选择对于稳定计算结果的影响。9、分析励磁调节系统参数变化对于稳定计算结果的影响;10、编制课程设计报告。三、设计要求和设计成果:1、2位同学为一组,自行分工,但任务不能重复;2、每位同学对自己的设计任务编写课程设计说明书一份;3、一组同学共同完成一份完整的设计报告;2、设计说明和报告应包含:以上设计任务每一部分的计算过程和结果分析;所编制的潮流和稳定计算源程序(主要语句应加注释);潮流计算结果(潮流图)稳定计算的功角曲线等;网络变换法求解转移阻抗的变换过程图。附注:ODE函数说明Matlab提供了一阶常微分方程组求解的系列函数:ode**。包括:ode45,ode23,ode113等,还有针对刚性系统的ode15s,ode23s等。这里可采用ode45编程(大家也可选择和对比其它函数,不同编号采用的数值积分算法不同)。函数形式:[t,y]=ode45(odefun,[t1,tf],x0,options);说明:odefun:列向量1*n,通过函数计算柄输出的微分方程的右端项;t1,tf:分别制定积分的时间起点和终点;x0:列向量1*n,状态变量初值options::微分优化参数,是一个结构体,使用odeset可以设置其具体参数,详细内容查看帮助。t:为时间列向量1*my为状态变量计算结果矩阵,m行代表时间点,n列代表n个状态变量的时间序列值。例如,求解如下微分方程:12212sin()xxxx初值为x1=1,x2=0从0s积分到3s,步长:0.1s则,首先定义函数myfunc,计算微分方程右端项的值:functiondx=myfunc(x)dx=[x(2)2*sin(x(1)];Ode45函数引用如下:x0=[1,0]options=odeset;options.reltol=1e-8;[t,y]=ode45(@myfunc,[0,3],x0,options)华南理工大学电力系电气工程和及其自动化专业课程设计(论文)任务书兹发给2011级电气2班学生夏宇、吴冬皓课程设计任务书,内容如下:1.课程设计题目:电力系统稳定分析和计算2.应完成的项目:A.用Matlab编制PQ分解法潮流计算程序,完成典型运行方式的潮流计算并进行分析;B.用PowerWorld软件对自己编制的软件计算结果进行校核和分析;C.用Matlab编制稳定计算程序,发电机采用二阶经典模型,要求给出网络变换法求解转移阻抗的变换过程图;D.选择2-3种故障方案,计算故障的极限切除时间和极限切除角;E.用PowerWorld做为分析工具,发电机采用三阶模型,对上面的2-3种故障方案进行稳定计算,计算故障的极限切除时间,分析发电机模型选择对于稳定计算结果的影响,并且分析
本文标题:电力系统课程设计
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