电力系统潮流计算毕业论文

毕业论文（设计）电力系统潮流计算毕业论文摘要潮流计算是在给定电力系统网络拓扑、元件参数和发电、负荷参量的条件下，计算有功功率、无功功率及电压在电力网中的分布。本文以电力系统分析知识为基础，通过《电力系统分析综合程序》（PSASP）对已有实际电网进行潮流计算，大大缩短了计算时间，提高了计算精度；并通过PSASP7.0版地理位置接线图宏观地显示电网的潮流分布，进行潮流仿真，为电网的电压调整以及静态和暂态稳定等计算提供必要的基础数据。关键词：电力系统潮流计算；PSASP；收敛；电压调整ABSTRACTPowersystemflowcalculationisgiveninpowersystemnetworktopology,componentsandpowergeneration,loadparameters,calculatesactivepower,reactivepowerandvoltageinthegriddistribution.Thispaperisbasedontheknowledgeofpowersystemanalysisforthefoundation,andthenusesthepowersystemanalysissofewarepackage(PSASP)tohavepracticalgridforflowcalculation,greatlyreducingthecalculationtime,improvethecalculationaccuracy;AndthroughthePSASPversion7.0geographicpositionwiringdiagramtoshowthepowerdistribution,thetidesimulation,toprovidethenecessarybasicdataforgridvoltageadjustmentandstaticandtransientstabilitycalculation,etc.Keywords：Powerflowcalculationsystem;PSASP;Convergence;Voltageadjustment毕业论文（设计）目录1绪论......................................................................11.1潮流计算简介.............................................................11.2电力系统的结线方式和电压等级.............................................21.2.1几种典型的结线方式及特点.............................................21.2.2电力系统的电压等级...................................................31.3电力系统的潮流计算一般步骤...............................................31.4本设计的网络特点.........................................................51.5本电网潮流计算与仿真的主要步骤...........................................52电力网基本元件的数学模型...................................................62.1线路模型.................................................................62.2变压器的模型.............................................................72.2.1双绕组变压器的参数和数学模型.........................................72.2.2三绕组变压器的参数和数学模型.........................................92.3负荷模型................................................................102.4电力系统节点分类........................................................112.5小结....................................................................123复杂电力系统潮流的计算机算法..............................................133.1节点电压方程............................................................133.2功率方程................................................................143.3牛顿—拉夫逊法迭代求解方程组............................................143.4牛顿—拉夫逊法（直角坐标）潮流计算......................................173.4.1潮流计算时的修正方程式..............................................173.4.2潮流计算的基本步骤..................................................193.5本章小结................................................................204本电网的潮流计算与仿真....................................................214.1本电网的潮流计算........................................................214.1.1建立基础元件数据库..................................................214.1.2潮流计算作业的建立和计算............................................244.1.3结果输出............................................................264.2本电网潮流仿真..........................................................275PSASP潮流结果的处理......................................................29毕业论文（设计）5.1潮流结果的分析..........................................................295.2电力系统的电压调整......................................................295.3本电网的电压调整后的潮流结果............................................316结论..................................................................33参考文献...................................................................34致谢....................................................................35毕业论文（设计）11绪论1.1潮流计算简介（1）潮流计算电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种基本电气计算。它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。电力系统潮流计算是电力系统稳定计算和故障分析的基础。潮流计算可以用传统的手工方式进行，也可以计算机软件完成。两种方法各有优缺点。手工方式可用来计算一些接线较简单的电力网，但若将其用于接线复杂的电力网则计算量过大，难于保证计算准确性；计算机方式从数学上看可归结为用数值方法解非线性代数方程，数学逻辑简单完整，可快速精确地完成计算，但其缺点是物理概念不明显，物理规律被埋没在循环往复的数值求解过程中，基本原理不太明显。（2）潮流计算的意义潮流计算一般用以研究系统规划和运行中提出的各种问题，对规划中的电力系统，通过潮流计算可以检验所提出的电力系统规划方案能否满足各种运行方式的要求；对运行中的电力系统，通过潮流计算可以预知各种负荷变化和网络结构的改变会不会危及系统的安全，系统中所有母线的电压是否在允许的范围以内，系统中各元件（线路、变压器等）是否会出现过负荷，以及可能出现过负荷时应事先采取哪些预防措施等。因此潮流计算的目的可总结为：①在电网的规划阶段,通过潮流计算,合理规划电源容量及接入点,合理规划网架,选择无功补偿方案,满足规划水平的大、小方式下潮流交换控制、调峰、调相、调压的要求。②在编制年运行方式时,在预计负荷增长及新设备投运基础上,选择典型方式进行潮流计算,发现电网中薄弱环节,供调度员日常调度控制参考,并对规划、基建部门提出改进网架结构,加快基建进度的建议。③正常检修及特殊运行方式下的潮流计算,用于日运行方式的编制,指导发电厂开机方式,有功、无功调整方案及负荷调整方案,满足线路、变压器热稳定要求及电压质量要求。毕业论文（设计）21.2电力系统的结线方式和电压等级1.2.1几种典型的结线方式及特点现实生活中的电力系统结线往往十分复杂，但仔细分析这些地理结线图又可发现，尽管十分复杂，却可将它们看做是若干个简单系统的复合。尤其是这些系统中的500kV或330kV网络，由于它们本身结线简介，易于分解。分解所得的简单系统，大致可分为无备用结线和有备用结线两类。无备用结线包括单回路放射式、干线式和链式网络，如图1-1所示。有备用结线包括双回路放射式、干线式、链式以及环式和两端供电网络，如图1-2所示。图1-1无备用结线方式(a)放射式；(b)干线式；(c)链式图1-2有备用结线方式(a)放射式；(b)干线式；(c)链式；(d)环式；(e)两端供电网络独立电源负荷点（a）（b）（c）（a）（b）（c）（d）（e）毕业论文（设计）3无备用结线的主要优点在于简单、经济、运行方便，主要缺点是供电可靠性差，因此这种结线不适用于一级负荷占很大比重的场合。但在一级负荷的比重不大，并可为这些负荷单独设置备用电源时，仍可采用这些结线。这种结线方式之所以适用于二级负荷是由于架空电力线路已广泛采用自动重合闸装置，而自动重合闸的成功率当高。有备用结线中，双回路的放射式、干线式、链式网络的优点在于供电可靠性和电压质量高，缺点是可能不够经济。因双回路放射式结线对每一负荷都以两回路供电，每回路分担的负荷不大，而在较高电压级网络中，往往由于避免发生电晕等原因，不得不选用大于这些负荷所需的导线截面积，以致浪费有色金属。干线式或链式结线所需的断路器等高压电器很多。有备用结线中的环式结线有与上列结线方式相同的供电可靠性，但却较它们经济，缺点为运行调度较复杂，且故障时的电压质量差。有备用中的两端供电网络最常见，但采用这种结线的先决条件是必须有两个或两个以上独立电源，而且