电力系统潮流计算课 程 设 计 报 告

课 程 设 计 报 告

学生姓名: 学 院: 班 级: 题 目:

学号：

电力系统潮流计算课程设计

指导教师：

年 月 日

课设题目及要求

一 .题目原始资料

1、系统图：两个发电厂分别通过变压器和输电线路与四个变电所相连。

变电所1

变电所

母线

2、发电厂资料：

电厂一 电厂二

母线1和2为发电厂高压母线，发电厂一总装机容量为（ 300MW ），母线3为机压母线，机压母线上装机容量为（ 100MW ），最大负荷和最小负荷分别为50MW和20MW；发电厂二总装机容量为（ 200MW ）。 3、变电所资料：

(一) 变电所1、2、3、4低压母线的电压等级分别为：35KV 10KV 35KV

10KV

(二) 变电所的负荷分别为：

60MW 40MW 40MW 50MW (三) 每个变电所的功率因数均为cosφ=0.85；

(四) 变电所1和变电所3分别配有两台容量为75MVA的变压器，短路损耗

414KW，短路电压（%）=16.7；变电所2和变电所4分别配有两台容量

为63MVA的变压器，短路损耗为245KW，短路电压（%）=10.5；

4、输电线路资料：

发电厂和变电所之间的输电线路的电压等级及长度标于图中，单位长度的电阻为0.17 ，单位长度的电抗为0.402 ，单位长度的电纳为2.78*10-6S。 二、 课程设计基本内容：

1. 对给定的网络查找潮流计算所需的各元件等值参数，画出等值电路图。 2. 输入各支路数据，各节点数据利用给定的程序进行在变电所在某一负荷

情况下的潮流计算，并对计算结果进行分析。

3. 跟随变电所负荷按一定比例发生变化，进行潮流计算分析。

1) 4个变电所的负荷同时以2%的比例增大； 2) 4个变电所的负荷同时以2%的比例下降

3) 1和4号变电所的负荷同时以2%的比例下降，而2和3号变电所的

负荷同时以2%的比例上升；

4. 在不同的负荷情况下，分析潮流计算的结果，如果各母线电压不满足要

求，进行电压的调整。（变电所低压母线电压10KV要求调整范围在9.5-10.5之间；电压35KV要求调整范围在35-36之间）

5. 轮流断开支路双回线中的一条，分析潮流的分布。（几条支路断几次） 6. 利用DDRTS软件，进行绘制系统图进行上述各种情况潮流的分析，并

进行结果的比较。

7. 最终形成课程设计成品说明书。 三、课程设计成品基本要求：

1. 在读懂程序的基础上画出潮流计算基本流程图 2. 通过输入数据，进行潮流计算输出结果

3. 对不同的负荷变化，分析潮流分布，写出分析说明。

4. 对不同的负荷变化，进行潮流的调节控制，并说明调节控制的方法，并

列表表示调节控制的参数变化。

5. 打印利用DDRTS进行潮流分析绘制的系统图，以及潮流分布图。

潮流计算概述

一.电力系统潮流计算的概述

在电力系统的正常运行中，随着用电负荷的变化和系统运行方式的改变，网络中的损耗也将发生变化。要严格保证所有的用户在任何时刻都有额定的电压是不可能的，因此系统运行中个节点出现电压的偏移是不可避免的。为了保证电力系统的稳定运行，要进行潮流调节。

随着电力系统及在线应用的发展，计算机网络已经形成，为电力系统的潮流计算提供了物质基础。电力系统潮流计算是电力系统分析计算中最基本的内容，也是电力系统运行及设计中必不可少的工具。根据系统给定的运行条件、网络接线及元件参数，通过潮流计算可以确定各母线电压的幅值及相角、各元件中流过的功率、整个系统的功率损耗等。潮流计算是实现电力系统安全经济发供电的必要手段和重要工作环节，因此潮流计算在电力系统的规划设计、生产运行、调度管理及科学研究中都有着广泛的应用。它的发展主要围绕这样几个方面：计算方法的收敛性、可靠性；计算速度的快速性；对计算机存储容量的要求以及计算的方便、灵活等。

常规的电力系统潮流计算中一般具有三种类型的节点：PQ、PV及平衡节点。一个节点有四个变量，即注入有功功率、注入无功功率，电压大小及相角。常规的潮流计算一般给定其中的二个变量：PQ节点（注入有功功率及无功功率），PV节点（注入有功功率及电压的大小），平衡节点（电压的大小及相角）。 1、变量的分类：

负荷消耗的有功、无功功率——PL1、QL1、PL2、QL2 电源发出的有功、无功功率——PG1、QG1、PG2、QG2 母线或节点的电压大小和相位——U1、U2 、 1、 2

在这十二个变量中，负荷消耗的有功和无功功率无法控制，因它们取决于用户，它们就称为不可控变量或是扰动变量。电源发出的有功无功功率是可以控制的自变量，因此它们就称为控制变量。母线或节点电压的大小和相位角——是受控制变量控制的因变量。其中, U1、U2主要受QG1、QG2的控制, 1、 2主要受PG1、PG2的控制。这四个变量就是简单系统的状态变量。

为了保证系统的正常运行必须满足以下的约束条件：

对控制变量

PGimin PGi PGimax;QGimin QGi QGimax

对没有电源的节点则为

PGi 0;QGi 0

对状态变量Ui的约束条件则是

Uimin Ui Uimax

对某些状态变量 i还有如下的约束条件

i j i j

2、节点的分类：

max

⑴ 第一类称PQ节点。等值负荷功率PLi、QLi和等值电源功率PGi、QGi是给定的，从而注入功率Pi、Qi是给定的，待求的则是节点电压的大小Ui和相位角 i。属于这类节点的有按给定有功、无功率发电的发电厂母线和没有其他电源的变电所母线。

⑵ 第二类称PV节点。等值负荷和等值电源的有功功率PLi、PGi是给定的，从而注入有功功率Pi是给定的。等值负荷的无功功率QLi和节点电压的大小Ui 也是给定的。待求的则是等值电源的无功功率QGi，从而注入无功功率Qi和节点电压的相位角 i。有一定无功功率储备的发电厂和有一定无功功率电源的变电所母线都可以作为PV节点；

⑶ 第三类平衡节点。潮流计算时一般只设一个平衡节点。等值负荷功率PLs、QLs是给定的，节点电压的大小和相位也是给定的。担负调整系统频率任务的发电厂母线往往被选作为平衡节点。

二.用牛顿法计算潮流时，有以下的步骤：

⑴输入线路，电气元件参数，形成节点导纳矩阵YB 。 ⑵给这各节点电压初始值e(0),f(0) 。

⑶将以上电压初始值代入式（4—38a）~式（4—38c）或式（4—45c）、（4—45a），求出修正方程式中的不平衡量 Pi, Qi以及( Ui)(0) 。

⑷将各节点电压的初值代入式（4-41a）、式（4-41b）或式（4-49a）~式（4-49d）,求修正方程式的系数矩阵——雅克比矩阵的各个元素

0 0 0 0 0

。 Hij、Nij、Jij、L ij0 以及Rij、Sij

(0)

(0)

2

⑸解修正方程式，求各节点电压的变化量，即修正量 ei 0 、 fi 0 。 ⑹计算各节点电压的新值，即修正后值

ei 1 ei 0 ei 0 ;fi 1 fi 0 fi 0

⑺运用各节点电压的新值自第三步开始进入下一次迭代。 ⑻计算平衡节点功率和线路功率。 其中，平衡节点功率为

Ss Us YsiUi Ps jQs

i 1

~ i n

线路功率为

Sij UiIij Ui[Uiyi0 (Ui Uj)] Pij jQijSji UjIji Uj[Ujyj0 (Uj Ui) Pji jQji

从而，线路上损耗的功率为

~

~

Sij Sij Sji Pij j Qij …… 此处隐藏：3707字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……