电力系统分析仿真实验报告.docx
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电力系统分析仿真实验报告
电力系统分析仿真实验报告
****
实验一电力系统分析综合程序PSASP概述3
一、实验目的3
二、PSASP简介3
三、实验内容5
实验二基于PSASP的电力系统潮流计算实验9
一、实验目的9
二、实验内容9
三、实验步骤14
四、实验结果及分析14
1、常规方式14
2、规划方式23
五、实验注意事项31
六、实验报告要求31
实验三一个复杂电力系统的短路计算33
一、实验目的33
二、实验内容33
三、实验步骤34
四、实验结果及分析35
1、三相短路35
2、单相接地短路35
3、两相短路36
4、复杂故障短路36
5、等值阻抗计算37
五、实验注意事项38
六、实验报告要求38
实验五基于PSASP的电力系统暂态稳定计算实验39
一、实验目的39
1
二、实验内容39
三、实验步骤40
四、实验结果级分析40
1、瞬时故障暂态稳定计算40
2、冲击负荷扰动计算44
五、实验注意事项72
六、实验结果检查72
2
实验一电力系统分析综合程序PSASP概述
一、实验目的
了解用PSASP进行电力系统各种计算的方法。
二、PSASP简介
1.PSASP是一套功能强大,使用方便的电力系统分析综合程序,是具有我国自
主知识产权的大型软件包。
2.PSASP的体系结构:
报表、图形、曲线、其他工具
潮流计算短路计算稳定分析
静态安全分析电压稳定谐波分析等
电网基础数据库固定模型库用户自定义模型库固定模型库
第一层是:
公用数据和模型资源库,第二层是应用程序包,第三层是计算结果和分析工具。
3.PSASP的使用方法:
(以短路计算为例)
1).输入电网数据,形成电网基础数据库及元件公用参数数据库,(后者含励磁调节器,调速器,PSS等的固定模型),也可使用用户自定义模型UD。
在此,可将数据合理组织成若干数据组,以便下一步形成不同的计算方案。
文本支持环境:
点击“数据”菜单项,执行“基础数据”和“公用参数”命令,可依次
3
输入各电网元件的参数。
图形支持环境:
在“编辑模式下”,利用工具箱,输入电网接线图。
作图时,若元件参数尚
未输入,会自动弹出相关数据录入窗口,此时输入数据即可。
注意:
两种环境下,均应先输入母线数据,再处理其他元件!
!
!
2).方案定义:
从基础数据库中抽取数据组,组合成不同方案,以确定电网的规模,结构和运行方式。
文本支持环境:
点击“计算”菜单项,执行“方案定义”命令。
图形支持环境:
“运行模式”下,点击“作业”菜单项,执行“方案定义”命令。
3)数据检查:
对确定的电网结构进行检查,检查网架结构的合理性,计算规模是否超出范围。
文本支持环境:
点击“计算”菜单项,执行“数据检查”命令。
图形支持环境:
“运行模式”下,点击“作业”菜单项,执行“数据检查”命令。
4)作业定义:
给出计算控制信息,明确具体的计算任务。
文本支持环境:
点击“计算”菜单项,执行“短路”命令。
图形支持环境:
“运行模式”下,点击“作业”菜单项,执行“短路”命令。
5)执行计算:
4
文本支持环境:
在上述“短路计算信息”窗口,完成作业定义之后,点击“计算”按钮即
可。
图形支持环境:
“运行模式”下,
a.点击“视图”菜单项,执行“短路”命令,选择作业;
b.点击“计算”菜单项,执行“短路”命令,执行计算;
c.点击“格式”菜单项,执行“短路结果”命令,确定计算结果在图上的显示方式。
6)报表输出结果:
用户可选择期望的输出范围,输出内容和输出方式。
文本支持环境:
点击“结果”菜单项,执行“短路”命令。
图形支持环境:
“运行模式”下,点击“报表”菜单项,执行“短路”命令。
三、实验内容
以文本方式下的数据输入为例:
在PSASP主画面中点击“文本支持环境”按钮,点击“数据”,下拉菜单中选择“基础数据”,下拉第二级菜单:
(1)点击“母线”,建立母线数据
5
(2)点击“交流线”,建立交流线数据
(3)点击“两绕组变压器”,建立变压器数据
(4)点击“发电机及其调节器”,建立发电机数据
6
(5)点击“负荷”,建立负荷数据
(6)点击“区域”,建立区域定义数据
3、方案定义
点击“计算”,选择“方案定义”
7
4、数据检查
数据录入完毕,可以开始进行计算。
8
实验二基于PSASP的电力系统潮流计算实验
一、实验目的
掌握用PSASP进行电力系统潮流计算方法。
二、实验内容
以上为系统常规运行方式的单线图。
由于母线STNB-230处负荷的增加,需
对原有电网进行改造,具体方法为:
在母线GEN3-230和STNB-230之间增加一
回输电线,增加发电3的出力及其出口变压器的容量,新增或改造的元件如下
图虚线所示:
9
其基础数据如下:
母线数据
母线名
基准电压
区域号
电压上限
电压下限
单相短路容量
三相短路容量
发电1
16.5000
2
18.1500
14.8500
0.00000
0.00000
发电2
18.0000
1
19.8000
16.2000
0.00000
0.00000
发电3
13.8000
1
15.1800
12.4200
0.00000
0.00000
GEN1-230
230.0000
2
0.0000
0.0000
0.00000
0.00000
GEN2-230
230.0000
1
0.0000
0.0000
0.00000
0.00000
GEN3-230
230.0000
1
0.0000
0.0000
0.00000
0.00000
STNA-230
230.0000
2
0.0000
0.0000
0.00000
0.00000
STNB-230
230.0000
2
0.0000
0.0000
0.00000
0.00000
STNC-230
230.0000
1
0.0000
0.0000
0.00000
0.00000
交流线数据
数据
I侧母线
J侧母线
编
所
单位
正序电
正
序
正
序
零
零序电
零序
组
号
属
阻
电抗
充电序
抗
充电
区
电
纳
电
电纳
10
域的1/2阻的1/2
常规
GEN1-230
STNA-230
1
I侧
标么
0.01
0.085
0.088
0.0
0.255
0.0
常规
STNA-230
GEN2-230
2
I侧
标么
0.032
0.161
0.153
0.0
0.483
0.0
常规
GEN2-230
STNC-230
3
I侧
标么
0.0085
0.072
0.0745
0.0
0.216
0.0
常规
STNC-230
GEN3-230
4
I侧
标么
0.0119
0.1008
0.1045
0.0
0.3024
0.0
常规
GEN3-230
STNB-230
5
I侧
标么
0.039
0.17
0.179
0.0
0.51
0.0
常规
STNB-230
GEN1-230
6
I侧
标么
0.017
0.092
0.079
0.0
0.276
0.0
新建
GEN3-230
STNB-230
11
I侧
标么
0.039
0.17
0.179
0.0
0.51
0.0
变压器数据
数据
I侧母
J侧母线
编
连接方式
单位
正序
正序
零序
零序
组
线
号
电阻
电抗
电阻
电抗
常规
发电1
GEN1-230
7
三角形/星形
标么
0.000
0.05760
0.000
0.0576
接地
0
常规
发电2
GEN2-230
8
三角形/星形
标么
0.000
0.06250
0.000
0.0625
接地
0
常规
发电3
GEN3-230
9
三角形/星形
标么
0.000
0.05860
0.000
0.0586
接地
0
新建
发电3
GEN3-230
9
三角形/星形
标么
0.000
0.04500
0.000
0.0450
接地
0
续上表
激磁电
激磁电
变比
I侧主
J侧主
J侧抽
J侧抽
J侧最
J侧最
导
纳
抽头电
抽头电
头级差
头位置
大抽头
小抽头
压
压
电压
电压
11
0.000
0.000
1.00
16.5
230.0
1.25
9
253.00
207.00
0.000
0.000
1.00
18.0
230.0
2.5
3
241.50
218.50
0.000
0.000
1.00
13.8
230.0
2.5
3
241.50
218.50
0.000
0.000
1.00
13.8
230.0
2.5
3
241.50
218.50
发电数据
数据
母线
母线
单
额定
有功
无功
母线电
母线
无功
无功
有功
组
名
类型
位
容量
发电
发电
压幅值
电压
上限
下限
上限
(MVA)
相角
常规
发电
Vθ
标
100.0
0.00
0.0
1.040
0.0
0.0
0.0
0.0
1
么
常规
发电
PV
标
100.0
1.63
1.0
1.025
0.0
0.0
0.0
0.0
2
么
常规
发电
PV
标
100.0
0.85
1.0
1.025
0.0
0.0
0.0
0.0
3
么
新建
发电
PV
标
100.0
1.30
1.0
1.025
0.0
0.0
0.0
0.0
3
么
续上表
有功上限
d轴暂态电抗
d轴次暂态电抗
负序电抗X2
转子惯性时间常
Xd’
Xd’’
数Tj(s)
0.0
0.0608
0.0608
0.0608
47.28
0.0
0.1198
0.1198
0.1198
12.8
0.0
0.1813
0.1813
0.1813
6.02
0.0
0.1813
0.1813
0.1813
6.02
负荷数据
12
数
母线名
编
母
单
有功
无功
母线
母线
无功
无功
有功
有功
据
号
线
位
负荷
负荷
电压
电压
上限
下限
上限
上限
组
类
幅值
相角
型
常
STNA-230
300
PQ
标
1.250
0.500
0.000
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
规
么
常
STNB-230
301
PQ
标
0.900
0.300
0.000
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
规
么
常
STNC-230
302
PQ
标
1.000
0.350
0.000
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
规
么
新
STNB-230
301
PQ
标
1.500
0.300
0.000
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
建
么
区域定义数据
区域名
区域号
区域-1
1
区域-2
2
方案定义
方案名
数据组构成
说明
常规方式
常规
常规运行方式
规划方式
常规+新建
规划运行方式
潮流计算作业定义
潮流作业号方案名计算方法允许误差迭代次数上限电压上限电压下限
13
1常规方式牛顿法功率式0.0001501.100.90
2规划方式PQ分解法0.0001501.150.95
三、实验步骤
(1)点击|“电力系统分析综合程序(PSASP)”;
(2)点击“创建”,创建文件;
(3)点击“图形支持环境”;
(4)点击“编辑模式”,可进行绘图和参数录入:
a、绘制出所有母线,输入母线数据;b、添加发电机、负荷、交流线、变压器、支路,输入该元件数据;
(5)关闭“编辑模式”窗口;
(6)点击“运行模式”:
(7)点击“作业”菜单项,执行“方案定义”命令(例如方案为1,数据组选择BASIC),点击“确定”。
(8)点击“作业”菜单项,执行“潮流”命令,定义作业;
(9)点击“视图”菜单项,执行“潮流数据”命令,作业选择。
(10)点击“计算”菜单项,执行“潮流”命令;
(11)点击“格式”菜单项,进行元件参数格式选择;
(12)点击“报表”菜单项,执行“潮流”命令,计算结果输出有图示、报表输出两种方。
四、实验结果及分析
1、常规方式
14
潮流计算摘要信息报表
PSASP(LoadFlow)EPRI,China
计算日期:
2013/05/28时间:
20:
23:
21
作业号:
1
作业描述:
计算方法:
Newton(PowerEquation)
基准容量:
100.0000(MW)
允许误差:
0.000100
本系统
上限
母线:
9
10000
发电机:
3
3000
负荷:
3
6000
交流线:
7
10000
直流线:
0
10
两绕组变压器:
3
7000
三绕组变压器:
0
2000
移相变压器:
0
200
UD模型调用次数:
0
200
UP调用个数:
0
10
结果综述报表
作业号:
1计算日期:
2013/05/28时间:
20:
23:
21
单位:
kA\kV\MW\Mvar
15
区域
区域
总有功发
总无功发
cosθ
总有功负
总无功负
cosθ
总有功损
总无功损
名
号
电
电
g
荷
荷
l
耗
耗
区域
1
185
297.823
0.528
100
35
0.944
11.137
-0.551
-1
区域
2
148.891
-205.905
0.586
215
80
0.937
7.755
-22.521
-2
全网
333.891
91.918
0.964
315
115
0.939
18.892
-23.072
全网母线(发电、负荷)结果报表
作业号:
1计算日期:
2013/05/28时间:
20:
23:
21
单位:
kA\kV\MW\Mvar
母线名
电压幅值
电压相角
*
发电2
29.34
-6.0004
*
GEN1-230
266.10592
-4.0872
*
GEN2-230
328.06607
-7.5408
*
GEN3-230
266.82938
-4.589
*
STNA-230
283.98713
-7.764
*
STNB-230
283.69138
-6.8129
*
STNC-230
301.17984
-7.8467
发电1
17.16
0
发电3
14.145
-2.1883
全网交流线结果报表
16
作业号:
1计算日期:
2013/05/28时间:
20:
23:
21
单位:
kA\kV\MW\Mvar
I侧母线
J侧母线
编
I侧有
I侧充电功
J侧有
J侧充电功
I
侧无功
J侧无功
名
名
号
功
率
功
率
-125.25
-113.89
GEN1-230
STNA-230
1
94.428
11.78
92.8
13.416
2
4
GEN2-230
STNC-230
3
40.626
211.665
15.157
38.408
220.806
12.775
GEN2-230
STNB-230
11
22.809
120.312
36.418
18
163.003
27.233
GEN3-230
STNB-230
5
20.265
-78.137
24.092
19.299
-31.021
27.233
-163.89
-131.40
STNA-230
GEN2-230
2
-32.2
23.326
-36.565
31.129
4
2
STNB-230
GEN1-230
6
-52.701
101.982
12.019
-54.463
115.037
10.575
STNC-230
GEN3-230
4
-61.592
185.806
17.919
-64.736
191.161
14.065
全网两绕组变压器结果报表
作业号:
1计算日期:
2013/05/28时间:
20:
23:
21
单位:
kA\kV\MW\Mvar
I侧母线名
J侧母线名
编号
I侧有功
I侧无功
J侧有功
J侧无功
发电1
GEN1-230
7
148.891
-205.905
148.891
-240.289
发电2
GEN2-230
8
100
532.4
100
463.37
发电3
GEN3-230
9
85
-234.577
85
-269.299
全网母线及其支路结果报表
17
作业号:
1计算日期:
2013/05/28时间:
20:
23:
21
电压幅值电压相角有功功率无功功率
起始母线母线类型
(kV)(deg.)(MW)(Mvar)
发-205.9051
17.160Slack148.89111
电15
支路有功支路无功额定容量越限容
另侧母线支路号支路类型实际变比
(MW)(Mvar)容量上限量(%)
000
电压幅值
电压相角
有功功率
无功功率
起始母线
母线类型
(kV)
(deg.)
(MW)
(Mvar)
GEN1-23
266.1059
-4.0872
0
0
0
2
支路有功
支路无功
额定
容量
越限容
另侧母线
支路号
支路类型
实际变比
(MW)
(Mvar)
容量
上限
量(%)
STNA-23
1
AC
94.428
-125.252
0
STNB-23
6
AC
54.463
-115.037
0
发电1
7
2W
-148.891
240.289
1
电压幅值
电压相角
有功功率
无功功率
起始母线
母线类型
(kV)
(deg.)
(MW)
(Mvar)
GEN2-23
328.0660
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