电力系统课程设计(5)

1燕山大学课程设计说明书题目：电力系统潮流、短路计算和暂态稳定分析（五）学院（系）：电气工程学院年级专业：12级电力系统及其自动化4班学号：120103030192学生姓名：李松指导教师：殷桂梁董海燕教师职称：教授讲师2目录第一章系统设计..................................41.1电气工程学院《课程设计》任务书.....................41.2原理分析..........................................61.3电力网络结构图.....................................6第二章静态安全分析.................................................................................................8第三章潮流计算.............................................................................................................93.1节点信息..........................................93.2负荷信息..........................................93.3发电机模型.......................................103.4支路状态.........................................11第四章短路计算与分析.........................................................................................114.1母线短路计算......................................11单相接地..........................................12相间短路..........................................143三相对称..........................................16两相接地..........................................184.2线路短路计算......................................20单相接地..........................................20相间短路..........................................22三相对称..........................................25两相接地..........................................274.3不同类型短路情况对比分析........................................................................29第五章暂态稳定分析...............................................................................................305.1暂态稳定性概述....................................305.2仿真结果.......................................31第六章心得体会····················31参考文献4第一章系统设计1.1电气工程学院《课程设计》任务书课程名称：《电力系统分析》基层教学单位：电力工程系指导教师：学号120103030192学生姓名李松（专业）班级电力四班设计题目电力系统潮流、短路计算和暂态稳定性分析（五）设计技术参数某系统发电厂和变电所地理位置如图所示。变电所负荷情况如表1所示，发电厂的发电机参数如表2所示，各发电厂装机台数根据情况确定。可选导线参数如表3所示。标幺值计算时，基准功率选为100MW，基准电压选为110kV。设计要求设计的供电网络应保证当系统中任一条线路发生故障时，各负荷均不断电。运用PowerWorld软件计算出系统潮流分布和各母线短路时不同短路类型情况下的短路电流，并进行暂态稳定性分析。计算容许误差为10－5。最后将最终结果列表在报告中。参考资料夏道止，《电力系统分析》，中国电力出版社，2004年陈珩，《电力系统稳态分析》，中国电力出版社，1995年李光琦，《电力系统暂态分析》，中国电力出版社，1995年周次第一周应完成内容设计系统的接线形式，选择线路参数。对设计的电网结构进行静态安全分析，判断系统运行的薄弱环节。计算系统潮流分布，分析网络损耗。计算某一母线和线路不同短路类型情况下的短路电流，对比分析不同类型短路情况下对母线电压、线路电流和发电机的影响。进行暂态稳定性分析，确定系统在较严重事故情况下的临界切除故障时间，撰写课程设计报告、答辩。指导教师签字基层教学单位主任签字电气工程学5院教务科发电厂、变电所地理位置图01234567891011121314012345678910111213141516171819AB1234图中，代表电厂，代表变电所，1格为10km表1变电所负荷情况变电所编号1234最大负荷(MW)80406560最小负荷(MW)45254035功率因数cosφ0.850.80.850.9表2发电机组参数发电厂发电机型号额定容量(MW)电抗dX(标幺值)惯性时间常数H(s)阻尼系数台数AQFS-50-2500.39314.152.32BQFS-25-2250.19611.391.57表3可选导线参数导线型号r1(Ω/km)x1(Ω/km)b1×10-6(S/km)LGJ-700.4500.4402.58LGJ-1200.2700.4232.60LGJ-1500.2100.4162.74LGJQ-6000.0520.4152.7261.2原理分析根据设计要求任意一条线路发生故障时，各负荷均不断电。所以设计的电路图就可以设计成环网双线路的形式。某一条母线或者线路发生不同情况的故障时，可保证负荷供电不断，运行正常。根据发电机参数，考虑到线路损耗应该选阻抗较小的线路以降低线路损耗，而且低的阻抗也可以增大线路的传输功率极限。因此选择导线参数：LGJQ-600r0.052（欧姆∕千米）x0.415（欧姆∕千米）b2.72（欧姆∕千米）根据给出的地理位置图计算出各个变电站与变电所之间的距离，确定线路长度参数。1.3电力网络结构图7slackslackslackslack12345625MW10Mvar25MW10Mvar25MW10Mvar25MW10Mvar25MW10Mvar31MW18Mvar31MW18Mvar31MW18Mvar31MW18MvarAAmpsAAmps80MW50Mvar40MW30Mvar65MW40Mvar60MW29MvarAAmpsAAmpsAAmpsAAmpsAAmpsAAmpsAAmpsAAmpsAAmpsAAmpsAAmpsAAmpsAAmpsAAmpsAAmpsAAmps8第二章静态安全分析插入单个线路事故对系统进行静态安全分析，分析结果如下所示：标签跳过已处理已求解自动绘制QV曲线?越限L_000011-000022C1NOYESYESNO0L_000011-000033C1NOYESYESNO0L_000055-000011C1NOYESYESNO0L_000011-000066C1NOYESYESNO0L_000022-000044C1NOYESYESNO0L_000066-000022C1NOYESYESNO0L_000033-000044C1NOYESYESNO0L_000055-000033C1NOYESYESNO0L_000033-000066C1NOYESYESNO0L_000066-000044C1NOYESYESNO0L_000011-000022C2NOYESYESNO0L_000011-000033C2NOYESYESNO0L_000055-000011C2NOYESYESNO0L_000022-000044C2NOYESYESNO0L_000066-000022C2NOYESYESNO0L_000033-000044C2NOYESYESNO0L_000055-000033C2NOYESYESNO0L_000066-000044C2NOYESYESNO0由表可知系统无薄弱环节。9第三章潮流计算实例信息：3.1节点信息3.2负荷信息编号节点状态有功无功视在功率恒功率有功负荷恒功率无功负荷1Closed805094.3398180502Closed40305040303Closed654076.3216965404Closed602966.640836029名称基准电压标幺电压实际电压相角(度)有功负荷无功负荷发电机有功发电机无功11100.95819105.4011318.90177805021100.9741107.1507619.52201403031100.96752106.4267519.64369654041100.96741106.4145718.67786602951101110.0003823.0161612553.188946110111021.41796122.1935972.24926103.3发电机模型BusNumberGenIDTypeMVABaseHDDeviceStatus51GENCLS10011.391.57Active52GENCLS10011.391.57Active53GENCLS10011.391.57Active54GENCLS10011.391.57Active55GENCLS10011.391.57Active61GENCLS10014.152.32Active62GENCLS10014.152.32Active63GENCLS10014.152.32Active64GENCLS10014.152.32Active113.4支路状态第四章短路计算与分析4.1母线短路计算首端节点编号末端节点名称状态是否变压器有功首端节点无功首端节点视在功率首端节点视在功率极限%视在功率极限(最大值)有功损耗无功损耗12ClosedNo-2.5-4.85.43001.80.01-3.6512ClosedNo-2.5-4.85.43001.80.01-3.6513ClosedNo-3.5-3.24.72002.40.01-2.4813ClosedNo-3.5-3.24.72002.40.01-2.4851ClosedNo27.411.429.63009.90.3-0.0451ClosedNo27.411.429.63009.90.3-0.0416ClosedNo-13.8-11.217.73005.90.13-2.0124ClosedNo5.40.65.53002.10.01-2.424ClosedNo5.40.65.53002.10.01-2.462ClosedNo28.216.932.830010.90.170.262ClosedNo28.216.932.830010.90.170.234ClosedNo4.7-25.13001.70.01-2.7234ClosedNo4.7-25.13001.70.01-2.7253ClosedNo35.114.43830012.70.320.9453ClosedNo35.114.43830012.70.320.9436ClosedNo-11.8-10.