电力系统分析课程设计――电力系统潮流计算

信息工程学院课程设计（论文）信息工程学院课程设计报告书题目:电力系统潮流计算专业：电气工程及其自动化班级：0310406学号：031040635学生姓名：陈代才指导教师：钟建伟2013年4月15日信息工程学院课程设计（论文）信息工程学院课程设计任务书学号031040635学生姓名陈代才专业（班级）电气工程及其自动化设计题目电力系统的潮流计算设计技术参数1.变压器的阻抗，励磁损耗。2.线路的阻抗，无功损耗。3.变压器及线路的功率损耗4.变压器及线路的电压降落5.各节点的功率和电压设计要求1.计算过程包括理论计算和MATLAB仿真两大部分。2.报告里面的理论分析（手工计算）过程必须要有详细推导过程，再把仿真过程放到相应的部分中去。工作量运用matlab仿真工具进行潮流计算，预计在30页左右。工作计划第6周：对系统模型分析和资料收集，找到计算的思路，总结计算方法；第7周：对整个模型进行详细计算，并完成word文档。参考资料[1]何仰赞,温增银《电力系统分析》（第三版）［M].华中科技大学，2002[2]刘同娟.MATLAB在电路分析中的应用.电气电子教学学报.2002[3]王守相，刘玉田电力系统潮流计算研究现状--《山东电力技术》1996年05期2013年4月15日信息工程学院课程设计（论文）目录1任务提出与方案论证.......................................42总体设计.................................................52.1潮流计算等值电路....................................52.2建立电力系统模型....................................52.3模型的调试与运行....................................63详细设计.................................................63.1计算前提............................................63.2手工计算............................................94设计图及源程序..........................................134.1MATLAB仿真.........................................134.2潮流计算源程序.....................................135总结....................................................18参考文献..................................................19信息工程学院课程设计（论文）1任务提出与方案论证潮流计算是在给定电力系统网络结构、参数和决定系统运行状态的边界条件的情况下确定系统稳态运行状态的一种基本方法,是电力系统规划和运营中不可缺少的一个重要组成部分。可以说,它是电力系统分析中最基本、最重要的计算,是系统安全、经济分析和实时控制与调度的基础。常规潮流计算的任务是根据给定的运行条件和网路结构确定整个系统的运行状态，如各母线上的电压（幅值及相角）、网络中的功率分布以及功率损耗等。潮流计算的结果是电力系统稳定计算和故障分析的基础。在电力系统运行方式和规划方案的研究中，都需要进行潮流计算以比较运行方式或规划供电方案的可行性、可靠性和经济性。同时，为了实时监控电力系统的运行状态，也需要进行大量而快速的潮流计算。因此，潮流计算是电力系统中应用最广泛、最基本和最重要的一种电气运算。在系统规划设计和安排系统的运行方式时，采用离线潮流计算；在电力系统运行状态的实时监控中，则采用在线潮流计算。是电力系统研究人员长期研究的一个课题。它既是对电力系统规划设计和运行方式的合理性、可靠性及经济性进行定量分析的依据，又是电力系统静态和暂态稳定计算的基础。潮流计算经历了一个由手工到应用数字电子计算机的发展过程，现在的潮流算法都以计算机的应用为前提用计算机进行潮流计算主要步骤在于编制计算机程序，这是一项非常复杂的工作。对系统进行潮流分析，本文利用MATLAB中的SimpowerSystems工具箱设计电力系统，在simulink环境下，不仅可以仿真系统的动态过程，还可以对系统进行稳态潮流分析。信息工程学院课程设计（论文）2总体设计SimpowerSystems使用Simulink环境，可以将该系统中的发电机、变压器，线路等模型联结起来，形成电力系统仿真模拟图。在加人测量模块，并对各元件的参数进行设置后，用measurement和sink中的仪器可以观察各元件的电压、电流、功率的大小。2.1潮流计算等值电路GGGGGGGGGGGGGGMW20MW1548.0cos073.016.0136.002NdxxxkV10kV110MW2580km32kmMWVAdYN16211,kV10MWVAdYN1611,MW30MW12070kmMW63485.0cos06.0161.0134.002Ndxxx8.0cos075.0161.0136.002NdxxxMW123MW50185.0cos054.0154.0128.002NdxxxMW2528.0cos0591.0157.0128.002NdxxxMWVA63MW35MVAdYYN10211,,kV110kV110kV10kV3530kmkV35kV10MW15MWVAdYN10211,MWVAdYN63411,kV10MW105.10%5.0%737.1500ssVIkWpkWpMWVAdYN20211,5.10%5.0%896.1800ssVIkWpkWp5.10%5.0%737.1500ssVIkWpkWpMW255.10%35.0%1214400ssVIkWpkWp5.10%35.0%1214400ssVIkWpkWp5.10%55.0%501100ssVIkWpkWpMW80MW55.17%5.6%5.10%55.0%632.13)31()32()21(00ssssVVVIkWpkWp130km2.2建立电力系统模型在Simulink中按照电力系统原型选择元件进行建模。所建立的模型和建立的方法在详细设计中详述。在电力系统模型的建立工程中主要涉及到的是：元器件的选择及其参数的设置；发电机信息工程学院课程设计（论文）选型；变压器选择；线路的选择；负荷模型的选择；母线选择。2.3模型的调试与运行建立系统模型，并设置好参数以后，就可以在Simulink环境下进行仿真运行。运行的具体结果和分析也在详细设计中详述。3详细设计3.1计算前提首先是发电机的参数计算，先对5个发电厂简化为5台发电机来计算。发电机G1：MVarQMWP45)8.0tan(arccos606015411发电机G2：MVarQMWP156)85.0tan(arccos25225263422发电机G3：333123636tan(arccos0.8)27PMWQMVar发电机G4：441505050tan(arccos0.85)31PMWQMVar发电机G5：552255050tan(arccos0.8)37.5PMWQMVar其次是变电站的参数计算，我们还是对7个变电站简化为7台变压器来计算。变压器T1：MVAjSIjpSSVVXSVpRNNNsTNNsT)0800.00157.0(100%406.791010161105.1010%450.310)1016(11073100001322132323221变压器T2：（双并联）信息工程学院课程设计（论文）MVAjSIjpSSVVXSVpRNNNsTNNsT)2000.00372.0()100%(27625.311010201105.102110%21346.110)1020(110892110210002322232323222变压器T3：（四并联）22333232223300301112111010100.09244(6310)%1110.511010105.042446310%4()(0.17600.8820)100sNTNsNTNNpVRSVVXSISpjSjMVA变压器T4：（双并联）MVAjSSXXRRTTTT)1600.00314.0(27030.39217250.12101041414变压器T5：MVAjSSXXRRTTTT)2205.00440.0(41168.2043680.0403053535变压器T6：（两个三绕组变压器并联）386.010)1010(3563213232362616TTTRRR75.6%]%%[21%25.0%]%%[21%75.10%]%%[21%)21()32()31(3)31()32()21(2)32()31()21(1ssssssssssssVVVVVVVVVVVV134.410%21153.010%21584.610%21233622262116NNsTNNsTNNsTSVVXSVVXSVVXMVAjIjPS)1100.00264.0()10100%(200606变压器T7：（双并联）信息工程学院课程设计（论文）MVAjSIjpSSVVXSVpRNNNsTNNsT)1100.00220.0()100%(2431.6101010355.102110%21306.010)1010(35502110210007322732323227再次是传输线参数计算，5条传输线的具体计算如下。根据教材查得kmr/21.00kmx/4.00kmSb/108.260线路L1：101101641012110.21408.40.440162.810401.121010.67762LLLLLNRrlXxlBblSQBVMVar线路L2：202202642022220.2113027.30.4130522.8101303.641012.20222LLLLLNRrlXxlBblSQBVMVar线路L3：（双回路）30330364303233110.21707.3522110.4701422222.810703.921012.37162LLLLLNRrlXxlBblSQBVMVar线路L4：404404644042440.216012.60.460242.810601.681011.01642LLLLLNRrlXxlBblSQBVMVar线路L5：（双回路）信息工程学院课程设计（论文）50550564505253110.21202.122110.420422222.810201.121010.06862LLLLLNRrlX