电力系统分析基础课内

《电力系统分析基础课内》实验指导书编华北电力大学二零零六年十月前言1．实验总体目标为了更好的掌握《电力系统分析基础》课里电气量的改变对潮流分布的影响，网络结构的改变对潮流分布的影响。通过演示实验，了解电力系统稳态运行状况。⒉适用专业电气工程及其自动化专业⒊先修课程电力系统分析基础⒋实验课时分配实验项目学时实验一计算机潮流计算实验4实验二电力系统仿真演示实验2⒌实验环境（1）电力系统仿真实验室:BPA软件，计算机70台，多媒体（2）工程实践中心：1）WDT-III型电力系统综合自动化实验台，三台；2）PS-5G型电力系统微机监控实验台，一台；3）打印机一台。⒍实验总体要求学会用BPA软件提供的算例进行潮流计算，并修改已知条件，分析潮流的变化。用PS-5G型电力系统微机监控实验台和WDT-III型电力系统综合自动化实验台，模拟电力系统，改变网络结构和负荷功率，观察潮流的变化情况。⒎本实验的重点、难点及教学方法建议重点是将课堂知识与实验现象结合。难点是熟悉BPA环境。教学方法的建议：通过多媒体详细讲解BPA环境，通过算例给学生演示。目录实验一计算机潮流计算实验.........................................................................................................4实验二电力系统仿真实验.............................................................................................................5实验一计算机潮流计算实验一、实验目的了解BPA软件的工程环境，潮流计算所需要的原始数据的形式，潮流计算输出数据的形式，学会用BPA计算和分析简单的电力网。二、实验类型设计型三、实验仪器电力系统仿真实验室，BPA软件，计算机70台，多媒体四、实验原理电力系统运行状态量的变化影响网络中的潮流分布。五、实验内容和要求1．改变节点类型将节点Gen3改变为PQ节点，并将该节点的有功、无功注入改为0，试根据计算结果，列表分析各节点电压幅值和相角的变化，各支路输送功率的变化，各台发电机的有功、无功输出，以及全网有功、无功网损的变化，并给出相关的结论。2．研究节点注入的有功功率变化对电压幅值、相角等电气量的影响将BusC上的有功负荷由100MW改为50MW，试根据计算结果，列表分析各节点电压幅值和相角的变化，全网有功、无功网损的变化，以及各台发电机的有功、无功输出，并说明节点注入的有功功率变化主要影响电网的哪些电气量，为什么？3．研究节点注入的无功变化对电压幅值、相角等电气量的影响将BusC上的无功负荷由100MW改为50MW，试根据计算结果，列表分析各节点电压幅值和相角的变化，全网有功、无功网损的变化，以及各台发电机的有功、无功输出，并说明节点注入的有功功率变化主要影响电网的哪些电气量，为什么？六、注意事项1．自己在××盘建立一个目录，将算例IEEE9拷贝到目录里；2．以潮流计算为例，点击菜单里的工程－打开工程文件－打开IEEE9目录－点击ieee9.psawp。3．在“设置”菜单中“设置路径”。如果计算中出现找不到某文件，请检查路径设置是否正确；4．IEEE9中，原始数据的电压和阻抗（导纳）用的是标么值，而功率用的是有名值；5．数据文件中，注释行用半角黑点；七、思考题1．为什么要进行潮流计算？潮流计算的方法有哪些？BPA都用了哪些方法进行计算的？2．如果交给你一个任务，请你用BPA软件计算北京城市电网的潮流，你应该做哪些工作？（收集哪些数据，如何整理，计算结果如何分析）实验二电力系统仿真实验一、实验目的1．通过演示实验，观察输电系统的网络结构和各种运行状态与运行参数值变化范围2．通过演示实验，初步掌握电力系统潮流分布的概念二、实验类型设计型三、实验仪器工程实践中心1）WDT-III型电力系统综合自动化实验台，三台；2）PS-5G型电力系统微机监控实验台，一台；3）打印机一台。四、实验原理现代电力系统电压等级越来越高，系统容量越来越大，网络结构也越来越复杂。仅用单机对无穷大系统模型来研究电力系统，不能全面反映电力系统物理特性，如网络结构的变化，潮流分布，多台发电机并列运行等等。“PS—5G型电力系统微机监控实验台”是将三台“WDT—Ⅲ型电力系统综合自动化实验台”的发电机组及其控制设备作为各个电源单元组成一个可变环型网络，如图4所示G-EG-AW-GKMDMFMGG-BMAG-DMBMCMD纯电阻纯电感感性负荷G-CME图1多机系统网络结构图此电力系统主网按500KV电压等级来模拟，MD母线为220KV电压等级，每台发电机按600MW机组来模拟，无穷大电源短路容量为6000MVA。A站、B站相联通过双回400KM长距离线路将功率送入无穷大系统，也可将母联断开分别输送功率。在距离100KM的中间站的母线MF经联络变压器与220KV母线MD相联，D站在轻负荷时向系统输送功率，而当重负荷时则从系统吸收功率（当两组大小不同的A，B负荷同时投入时）从而改变潮流方向。C站，一方面经70KM短距离线路与B站相联，另一方面与E站并联经200KM中距离线路与无穷大母线MG相联，本站还有地方负荷。此电力网是具有多个节点的环形电力网，通过投切线路，能灵活的改变接线方式，如切除XLC线路，电力网则变成了一个辐射形网络，如切除XLF线路，则C站、E站要经过长距离线路向系统输送功率，如XLC、XLF线路都断开，则电力网变成了T型网络等等。在不改变网络主结构前提下，通过分别改变发电机有功、无功来改变潮流的分布，可以通过投、切负荷改变电力网潮流的分布，也可以将双回路线改为单回路线输送来改变电力网潮流的分布，还可以调整无穷大母线电压来改变电力网潮流的分布。在不同的网络结构前提下，针对XLB线路的三相故障，可进行故障计算分析实验，此时当线路故障时其两端的线路开关QFC、QFF跳开（开关跳闸时间可整定）。五、实验内容和要求1．网络结构变化对系统潮流的影响在相同的运行条件下，即各发电机的运行参数保持不变，改变网络结构，观察并记录系统中运行参数的变化，并将结果加以比较和分析1．1环网运行，其他负荷都投入，只有地方负荷B不投入1．2开环运行，切除XLC线路，QFD，QFE打开。并且地方负荷B不投入1．3保持环网运行，但双回线改为单回线，并且地方负荷B不投入2．投、切负荷和电源对系统潮流的影响2．1网络结构1（所有开关都投入）的情况下，投地方负荷B。上述实验数据由实验台的打印机打印，因此这里不再列有表格六、注意事项1．严格禁止非同期并网，如不能用线路开关使发动机和无穷大系统联结；2．必须在本地（WDT-Ⅲ电力系统综合自动化试验台）同期合闸，使发动机并网；3．网络中不能有两个无穷大系统运行。七、思考题1分析环网运行，辐射网运行，双回线路变单回线路，这些网络结构的变化对潮流分布的影响；2地方负荷B的投入和退出对潮流分布的影响。