电力系统分析仿真实验报告.docx

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1、电力系统分析仿真实验报告*目录实验一 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141、常规方式142、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351、三相短路352、单相接地短路353、两相短路364、复杂故障短路365、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

2、、实验目的39二、实验内容39三、实验步骤40四、实验结果级分析401、瞬时故障暂态稳定计算402、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：固定模型库用户自定义模型库固定模型库电网基础数据库 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 等报表、图形、曲线、其他工具 第一层是：公用数据和模型资源库，第二层是应用程序包，

3、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

4、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“

5、短路”命令。 5）执行计算： 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

6、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 （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 （5）点击“负荷”，建立负荷数据（）点击“区域”，建立区域定义数据、方案定义点击“计算”，选择“方案定义” 4、数据检查数据录入完毕，可以开始进行计算。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

7、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：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116.5000218.150014.85000.000000.00000发电218.0000119.800016.20000.000000.00000发电313.8000115.180012.42000.000000.00000GEN1-230230.000020.00000.00000.000000.00000GEN2-230230.00001

8、0.00000.00000.000000.00000GEN3-230230.000010.00000.00000.000000.00000STNA-230230.000020.00000.00000.000000.00000STNB-230230.000020.00000.00000.000000.00000STNC-230230.000010.00000.00000.000000.00000交流线数据 数据组I侧母线J侧母线编号所属区域单位正序电阻正序电抗正序充电电纳的1/2零序电阻零序电抗零序充电电纳的1/2常规GEN1-230STNA-2301I侧标么0.010.0850.0880.00

9、.2550.0常规STNA-230GEN2-2302I侧标么0.0320.1610.1530.00.4830.0常规GEN2-230STNC-2303I侧标么0.00850.0720.07450.00.2160.0常规STNC-230GEN3-2304I侧标么0.01190.10080.10450.00.30240.0常规GEN3-230STNB-2305I侧标么0.0390.170.1790.00.510.0常规STNB-230GEN1-2306I侧标么0.0170.0920.0790.00.2760.0新建GEN3-230STNB-23011I侧标么0.0390.170.1790.00.5

10、10.0变压器数据 数据组I侧母线J侧母线编号连接方式单位正序 电阻正序 电抗零序 电阻零序 电抗常规发电1 GEN1-2307 三角形/星形接地标么0.000 0.057600.000 0.05760 常规发电2 GEN2-2308 三角形/星形接地标么0.000 0.062500.000 0.06250 常规发电3 GEN3-2309 三角形/星形接地标么0.000 0.058600.000 0.05860 新建发电3 GEN3-2309 三角形/星形接地标么0.000 0.045000.000 0.04500 续上表 激磁电导激磁电纳变比I侧主抽头电压J侧主抽头电压J侧抽头级差J侧抽头位

11、置J侧最大抽头电压J侧最小抽头电压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 数据组母线名母线类型单位额定容量(MVA)有功发电无功发电母线电压幅值母线电压相角无功上限无功下限有功上限常规发电1 V标么100.0 0.000.01.0400.00.

12、00.00.0常规发电2 PV 标么100.0 1.631.01.0250.00.00.00.0常规发电3 PV 标么100.0 0.851.01.0250.00.00.00.0新建发电3 PV 标么100.0 1.301.01.0250.00.00.00.0续上表 有功上限d轴暂态电抗Xd d轴次暂态电抗Xd 负序电抗X2 转子惯性时间常数Tj(s) 0.0 0.0608 0.0608 0.060847.28 0.0 0.1198 0.1198 0.119812.8 0.0 0.1813 0.1813 0.18136.02 0.0 0.1813 0.1813 0.18136.02 负荷数据

13、数据组母线名编号母线类型单位有功负荷无功负荷母线电压幅值母线电压相角无功上限无功下限有功上限有功上限常规STNA-230 300PQ 标么1.250 0.5000.000 0.00 0.000.00 0.00 0.00 常规STNB-230 301PQ 标么0.900 0.3000.000 0.00 0.000.00 0.00 0.00 常规STNC-230 302PQ 标么1.000 0.3500.000 0.00 0.000.00 0.00 0.00 新建STNB-230 301PQ 标么1.500 0.3000.000 0.00 0.000.00 0.00 0.00 区域定义数据 区域名

14、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1 常规方式牛顿法功率式0.0001 50 1.10 0.90 2 规划方式PQ分解法0.0001 50 1.15 0.95 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

15、；（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、常规方式潮流计算摘要信息报表PSASP(Load Flow) EPRI, China计算日期：2013/05/2

16、8 时间：20:23:21作业号： 1作业描述： 计算方法： Newton (Power Equation)基准容量： 100.0000(MW)允许误差： 0.000100本系统上限母线：910000发电机：33000负荷：36000交流线：710000直流线：010两绕组变压器：37000三绕组变压器：02000移相变压器：0200UD模型调用次数：0200UP调用个数：010结果综述报表 作业号： 1 计算日期：2013/05/28 时间：20:23:21单位：kAkVMWMvar区域名区域号总有功发电总无功发电cosg总有功负荷总无功负荷cosl总有功损耗总无功损耗区域-1 118529

17、7.8230.528100350.94411.137-0.551区域-2 2148.891-205.9050.586215800.9377.755-22.521全网 333.89191.9180.9643151150.93918.892-23.072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：kAkVMWMvar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* S

18、TNA-230 283.98713-7.764* STNB-230 283.69138-6.8129* STNC-230 301.17984-7.8467发电1 17.160发电3 14.145-2.1883全网交流线结果报表 作业号： 1 计算日期：2013/05/28 时间：20:23:21单位：kAkVMWMvarI侧母线名J侧母线名编号I侧有功I侧无功I侧充电功率J侧有功J侧无功J侧充电功率GEN1-230 STNA-230 194.428-125.25211.7892.8-113.89413.416GEN2-230 STNC-230 340.626211.66515.15738.40

19、8220.80612.775GEN2-230 STNB-230 1122.809120.31236.41818163.00327.233GEN3-230 STNB-230 520.265-78.13724.09219.299-31.02127.233STNA-230 GEN2-230 2-32.2-163.89423.326-36.565-131.40231.129STNB-230 GEN1-230 6-52.701101.98212.019-54.463115.03710.575STNC-230 GEN3-230 4-61.592185.80617.919-64.736191.16114.0

20、65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：kAkVMWMvarI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 7148.891-205.905148.891-240.289发电2 GEN2-230 8100532.4100463.37发电3 GEN3-230 985-234.57785-269.299全网母线及其支路结果报表作业号： 1 计算日期：2013/05/28 时间：20:23:21起始母线电压幅值(kV)电压相角(deg.)母线类型有功功率(MW)无功功率(Mvar) 发电1 17.160

21、Slack148.89111-205.90515另侧母线支路号支路类型支路有功(MW)支路无功(Mvar)实际变比额定容量容量上限越限容量(%) 000 起始母线电压幅值(kV)电压相角(deg.)母线类型有功功率(MW)无功功率(Mvar)GEN1-230 266.10592-4.087200另侧母线支路号支路类型支路有功(MW)支路无功(Mvar)实际变比额定容量容量上限越限容量(%)STNA-230 1AC94.428-125.252 STNB-230 6AC54.463-115.037 发电1 72W-148.891240.2891 起始母线电压幅值(kV)电压相角(deg.)母线类型

22、有功功率(MW)无功功率(Mvar)GEN2-230 328.06607-7.540800另侧母线支路号支路类型支路有功(MW)支路无功(Mvar)实际变比额定容量容量上限越限容量(%)STNC-230 3AC40.626211.665 STNB-230 11AC22.809120.312 STNA-230 2AC36.565131.402 发电2 82W-100-463.371 起始母线电压幅值(kV)电压相角(deg.)母线类型有功功率(MW)无功功率(Mvar)GEN3-230 266.82938-4.58900另侧母线支路号支路类型支路有功(MW)支路无功(Mvar)实际变比额定容量容

23、量上限越限容量(%)STNB-230 5AC20.265-78.137 STNC-230 4AC64.736-191.161 发电3 92W-85269.2991 起始母线电压幅值(kV)电压相角(deg.)母线类型有功功率(MW)无功功率(Mvar)STNA-230 283.98713-7.764PQ-125-50另侧母线支路号支路类型支路有功(MW)支路无功(Mvar)实际变比额定容量容量上限越限容量(%)GEN1-230 1AC-92.8113.894 GEN2-230 2AC-32.2-163.894 起始母线电压幅值(kV)电压相角(deg.)母线类型有功功率(MW)无功功率(Mva

24、r)STNB-230 283.69138-6.8129PQ-90-30另侧母线支路号支路类型支路有功(MW)支路无功(Mvar)实际变比额定容量容量上限越限容量(%)GEN2-230 11AC-18-163.003 GEN3-230 5AC-19.29931.021 GEN1-230 6AC-52.701101.982 起始母线电压幅值(kV)电压相角(deg.)母线类型有功功率(MW)无功功率(Mvar)STNC-230 301.17984-7.8467PQ-100-35另侧母线支路号支路类型支路有功(MW)支路无功(Mvar)实际变比额定容量容量上限越限容量(%)GEN2-230 3AC-

25、38.408-220.806 GEN3-230 4AC-61.592185.806 起始母线电压幅值(kV)电压相角(deg.)母线类型有功功率(MW)无功功率(Mvar)发电2 29.34-6.0004PV100532.40042另侧母线支路号支路类型支路有功(MW)支路无功(Mvar)实际变比额定容量容量上限越限容量(%)GEN2-230 82W100532.41 起始母线电压幅值(kV)电压相角(deg.)母线类型有功功率(MW)无功功率(Mvar)发电3 14.145-2.1883PV85-234.57719另侧母线支路号支路类型支路有功(MW)支路无功(Mvar)实际变比额定容量容量

26、上限越限容量(%)GEN3-230 92W85-234.5771 区域及其联络线结果报表作业号： 1 计算日期：2013/05/28 时间：20:23:21单位：MW区域号区域名有功发电无功发电有功负荷无功负荷有功输出无功输出2区域-2 148.891-205.90521580-69.499-295.876本区母线相联区母线相联区号支路号支路类型有功输出无功输出有功损耗无功损耗STNB-230 GEN2-230 111AC -18-163.0034.809-42.691STNB-230 GEN3-230 15AC -19.29931.0210.966-47.116STNA-230 GEN2-2

27、30 12AC -32.2-163.8944.365-32.492区域号区域名有功发电无功发电有功负荷无功负荷有功输出无功输出1区域-1 185297.8231003579.639173.577本区母线相联区母线相联区号支路号支路类型有功输出无功输出有功损耗无功损耗GEN2-230 STNB-230 211AC 22.809120.3124.809-42.691GEN3-230 STNB-230 25AC 20.265-78.1370.966-47.116GEN2-230 STNA-230 22AC 36.565131.4024.365-32.4922、规划方式潮流计算摘要信息报表PSASP(

28、Load Flow) EPRI, China计算日期：2013/05/28 时间：20:27:01作业号： 2作业描述： 计算方法： PQ Decoupled基准容量： 100.0000(MW)允许误差： 0.000100本系统上限母线：910000发电机：33000负荷：36000交流线：710000直流线：010两绕组变压器：37000三绕组变压器：02000移相变压器：0200UD模型调用次数：0200UP调用个数：010结果综述报表 作业号： 2 计算日期：2013/05/28 时间：20:27:01单位：kAkVMWMvar区域名区域号总有功发电总无功发电cosg总有功负荷总无功负荷

29、cosl总有功损耗总无功损耗区域-1 1230307.2260.599100350.94413.32522.112区域-2 2166.037-191.6290.655275800.967.712-21.518全网 396.037115.5970.963751150.95621.0370.594全网母线(发电、负荷)结果报表 作业号： 2 计算日期：2013/05/28 时间：20:27:01单位：kAkVMWMvar母线名电压幅值电压相角* 发电2 29.34-6.3557* GEN2-230 326.02403-7.9057* STNA-230 282.12283-8.2426* STNB-230