电力系统课程设计报告题目：区域电网设计4-7学生姓名：何泰楠，黄界姿学生学号：************ ，************指导老师：***所在学院：电力学院专业班级：电气工程及其自动化4班报告提交日期：2012年1月1日目录目录 (1)前言 (4)一、设计原始资料 (5)1.1、设计的系统与厂、站资料 (5)1.2、设计主要内容及要求 (7)二、校验电力系统功率平衡和确定发电厂的运行方式 (8)2.1负荷合理性校验 (8)2.2功率平衡校验 (8)2.3电力电量平衡校验 (10)三、确定电力系统的接线图 ························ 1错误!未定义书签。

3.1拟定主接线方案 ······························ 1错误!未定义书签。

3.2选择接线方案1,2进行设计工作 (19)3.3 matlab潮流计算与powerword仿真潮流计算的对比 (25)3.3.1 方案1 matlab潮流计算与powerword仿真潮流计算的对比 (25)3.3.2方案2 matlab潮流计算与powerword仿真潮流计算的对比 (27)3.4 N-1潮流校核 (29)3.5 三相短路容量测算校核 (35)四、确定发电厂、变电所的电气主接线 ···········错误!未定义书签。

4.1、发电厂主接线及变压器的选择 (66)4.2、变电站主接线及变压器的选择 (39)五、经济估算 (45)六、确定最终的接线方案 (48)七、附录 (49)7.1 matlab潮流计算的源程序 (49)7.2 matlab潮流计算运行结果 (55)7.3 课程设计任务书（一）何泰楠 (65)7.4 课程设计任务书（二）黄界姿 (66)八、参考文献 (67)前言《电力系统分析》课程本身是电气工程及自动化专业的专业课，同时又是学习电气工程及自动化专业课程的基础。

电力系统分析取决于电力系统本身客观规律的认识，同时也取决于当时能够采取的研究，分析计算的手段和工具。

本课程设计的任务是根据所给的数据，对一个区域电网规划进行分析，校验系统的有功与无功；分析各种不同的运行方式；确定系统的接线方案；选择系统中变压器的型号；对系统的潮流进行估算；计算网络中的损耗；统计系统设计的主要指标；绘制电气主接线。

一、 设计原始资料1.1、设计的系统与厂、站资料 1、设计的系统与厂、站地理位置图图1-1 电厂电站地理位置图A□：火电厂 B □：水电厂 ① -- ⑤：变电所 （图中比例尺代表10km ） 2、电厂、变电站负荷资料（1）系统的电力电量平衡表如表1-1所示，年最大负荷曲线如图1-1所示。

表1-1中，最大负荷为327.2MW （标幺值为1）。

表1-1 系统电力平衡表 单位：MWA □B □①⑤②③④10km绘图比例尺图1-1 广东省某市2010年最大负荷曲线（2）火力发电厂和水力发电厂的资料如表1-2至表1-4所示。

表1-2 火力发电厂资料表1-3 水力发电厂资料表1-4 发电厂和变电所负荷资料注：（1）电厂负荷不包括厂用电；（2）主网采用110kV电压等级，厂用电率自己确定。

②系统与电厂以双回线联络，联络线最大功率86MW，COSφ-0.90：最小功率50MW，COSφ-0.85。

1.2设计的主要内容1用Matlab编制潮流计算程序，可任选一种潮流计算方法。

2检验有功、无功平衡；编制电力电量平衡、核实原发电厂是否需要增容。

3根据设计任务书所给的发电厂和变电站的地理位置设计出4种网络接线方案，从供电可靠性、线路总长度、开关数量、继电保护整定的难易程度等几个方面选择出两种较优的方案，对这两个接线方案进行以下设计工作，包括：1）采用自己编制的潮流计算程序进行初步的潮流计算，采用PowerWorld软件进行比对。

2）用经济电流密度法，确定线路的截面和型号；（列出典型线路的参数表）3）确定各厂、站接线方案，选择变压器的型号、容量；4）用PowerWorld软件完成大方式的“N-1”潮流校核，进行线路载流能力和电压水平分析，并针对存在的问题，调整线路选型；5）采用PowerWorld软件进行短路计算，进行三相短路容量测算校核。

（110kV短路电流限制<40kA，若短路电流越限，提出处理措施并进行验算）。

（发电机的电抗值）6）计算电力网的网损和投资等经济指标（投资不考虑变电站的投资，补充投资单价）；4通过技术经济比较，确定推荐接线方案，并绘制接线图；5编制课程设计报告。

二、校验电力系统功率平衡和确定发电厂的运行方式2.1负荷合理性校验根据最大负荷利用小时数的定义，全年实际耗电量（W/MW）为最大负荷运行Tmax小时所消耗的电量，它应大于全年均以最小负荷运行所消耗的电量Wmin，为一年的时间即8760小时）依此校验之。

（T即 W= Pmax × Tmax，Wmin= Pmin × T01.发电厂APmax × Tmax=46×4500=207000MW ·h Pmin × T 0=23×8760=201480MW ·h2. 发电厂BPmax × Tmax=27×5000=135000MW ·h Pmin × T 0=16×8760=140160MW ·h3. 变电所1Pmax × Tmax=69×4500=310500MW ·h Pmin × T 0=36×8760=315360MW ·h4. 变电所2Pmax × Tmax=57×4500=256500MW ·h Pmin × T 0=28×8760=245280MW ·h5. 变电所3Pmax × Tmax=76×4500=342000MW ·h Pmin × T 0=39×8760=341640MW ·h6. 变电所4Pmax × Tmax=62×4500=279000MW ·h Pmin × T 0=34×8760=297840MW ·h7. 变电所5Pmax × Tmax=72×4500=324000MW ·h Pmin × T 0=41×8760=359160MW ·h系统全年实际耗电量：Wa =207000+135000+310500+256500+342000+279000+324000=1854000MW ·h全年以最小负荷运行所消耗的电量：Wb =(23+16+36+28+39+34+41) ×8760=1900920MW ·h Wa<Wb 负荷不合理2.2功率平衡校验 1) 有功功率平衡校验系统最大有功综合负荷:∑--=nn x P K K K P 1max 321max )1)(1(1K －－同时系数，取0.9 2K —网损率,取5%3K —厂用电率，取8%需校验发电厂的有功备用容量是否大于最大有功负荷的10%。

发电机组总容量为：P=5*60+5*30=400MW 系统最大有功综合负荷为：m ax x P =0.9*(46+27+69+57+76+62+72)/（1-0.05）/（1-0.08）=421.167MW最大有功负荷：P LMAX =46+27+69+57+76+62+72=409MW有功备用容量/系统最大有功综合负荷为：（400-421.167）/409=-5.17%<10% 得出结论：系统有功功率不足，无备用。

2) 无功功率平衡校验功负荷的10%。

发电机组所提供的无功容量为：Qmax=5*60*tan(arccos0.85)+5*20*tan(arccos0.85)=247.9Mvar系统最大的无功综合负荷为：Qlmax= 0.9*1.144164*（27+15+39+40+52+38+46）=264.644Mvar 上式中的1.144164是跟厂用率及网损率相关的最大无功负荷：27+15+39+40+52+38+46=257Mvar无功备用容量/最大无功负荷：（247.9-264.644）/257=-6.52%<10%得出结论：系统无功功率不足，无备用。

3) 功率平衡校验结论由上面检验结果可知：系统有功功率、无功功率均不足，水电机组不易扩容，故选择火电机组扩容，增加两台60MW 发电机组。

加两台火电机组后功率平衡校验，厂用电率8%。

4) 有功功率平衡校验系统最大有功综合负荷:∑--=nn x P K K K P 1max 321max )1)(1(1K －－同时系数，取0.9 2K —网损率,取5%3K —厂用电率，取8%需校验发电厂的有功备用容量是否大于最大有功负荷的10%。

发电机组总容量为：P=7*60+5*30=520MW 系统最大有功综合负荷为：m ax x P =0.9*(46+27+69+57+76+62+72)/（1-0.05）/（1-0.08）=421.167MW最大有功负荷：P LMAX =46+27+69+57+76+62+72=409MW有功备用容量/系统最大有功综合负荷为：（520-421.167）/409=24.16%>10% 得出结论：系统有功功率平衡，有功备用容量充裕 5) 无功功率平衡校验功负荷的10%。

发电机组所提供的无功容量为：Qmax=7*60*tan(arccos0.85)+5*20*tan(arccos0.85)=322.267Mvar系统最大的无功综合负荷为：Qlmax= 0.9*1.144164*（27+15+39+40+52+38+46）=264.644Mvar 上式中的1.144164是跟厂用率及网损率相关的最大无功负荷：27+15+39+40+52+38+46=257Mvar无功备用容量/最大无功负荷：（322.267-264.644）/257=22.421%>10%得出结论：系统无功功率平衡，无功备用容量充足6)功率平衡校验结论由上面检验结果可知：系统有功功率平衡，有功备用容量充足。