目录一、基础资料 (2)电力系统参数 (2)二．设计任务及设计大纲 (3)三、有名值表示的精确等值电路 (4)四、标幺值表示的精确等值电路 (7)五、求出用标幺值表示的等值电路的导纳矩阵 (9)六、结论 (12)七、参考文献 (12)复杂电力系统的建模与分析电力系统的建模是电力系统分析课程基本计算的核心部分之一，它为电力系统的潮流计算作为准备。

本课题要求对电力系统进行精确建模，并求出导纳矩阵。

一、基础资料本课题要求对图1所示的电力系统进行建模，要求按稳态分析时的精确模型进行建模图1 电力系统简单结构图1、电力系统参数（1）发电机的参数如图1所示。

（2）变压器铭牌参数如下变压器T1：型号SF7-10/110-59-16.5-10.5-1.0，变压器额定容量10MV·A，一次电压110kV，短路损耗59kW，空载损耗16.5kW，阻抗电压百分值UK %=10.5，空载电流百分值I%=1.0。

变压器T2：型号SFL7-31.5/110-148-38.5-10.5-0.8，变压器额定容量31.5MV·A，一次电压110kV，短路损耗148kW，空载损耗38.5kW，阻抗电压百分值UK %=10.5，空载电流百分值I%=0.8。

10KV 10KV6.3/110110kv121/10..5 10..5/121 121/10..5变压器T3：型号SFL7-16/110-86-23.5-10.5-0.9，变压器额定容量16MV ·A ，一次电压110kV ，短路损耗86kW ，空载损耗23.5kW ，阻抗电压百分值U K %=10.5，空载电流百分值I 0%=0.9。

（3）发电机参数如下：发电机G1：额定的有功功率110MW ，额定电压N U =10.5kV ；次暂态电抗标幺值''d X =0.264，功率因数N ϕcos =0.85 。

发电机G2：火电厂共两台机组，每台机组参数为额定的有功功率25MW ；额定电压U N =10.5kV ；次暂态电抗标幺值''d X =0.130；额定功率因数N ϕcos =0.80。

（4）线路参数由参考文献《新编工厂电气设备手册》中查得。

线路1：钢芯铝绞线LGJ-120，截面积120㎜2，长度为100㎞，每条线路单位长度的正序电抗X 0（1）=0.408Ω／㎞；每条线路单位长度的对地电容b 0(1)=2.79×10﹣6S ／㎞。

对下标的说明 X 0(1)=X 单位长度（正序）；X 0（2）=X 单位长度（负序）。

线路2：钢芯铝绞线LGJ-150，截面积150㎜2，长度为100㎞，每条线路单位长度的正序电抗X 0（1）=0.401Ω／㎞；每条线路单位长度的对地电容b 0(1)=2.85×10﹣6S ／㎞。

线路3：钢芯铝绞线LGJ-185，截面积185㎜2，长度为100㎞，每条线路单位长度的正序电抗X 0（1）=0.394Ω／㎞；每条线路单位长度的对地电容b 0(1)=2.90×10﹣6S ／㎞。

（5）负载L ：容量为8＋j6（MV ·A ），负载的电抗标幺值为=*L X **22*L L Q S U ；电动机为2MW ，起动系数为6.5，额定功率因数为0.86。

二．设计任务及设计大纲1.选择110kV 为电压基本级，画出用有名值表示的稳态分析用的精确等值电路。

2.求出各元件的参数（要求列出基本公式，并加说明）图中各变压器和线路的参数可以参考教材附录中的常用电气参数。

要说明选择的理由，然后说明所选择的元件的参数。

3. 选择基准量，并画出用标幺值表示的稳态分析用的精确等值电路，并求出各元件的参数（要求列出基本公式，并加说明）4.求出用标幺值表示的等值电路的导纳矩阵。

三、有名值表示的精确等值电路归算到110KV 侧，有名制精确计算(1)发电机: G1： 138.35)5.10121(1105.10264.0100(%)2212111===N N G G S U X XG2： 133.76)5.10121(255.10130.0100(%)2222222===N N G G S U X X(2)线路：L1: 2625.01205.311===Sr ρkm /Ω 25.26100*2625.0*11===l r R Ω 8.40100*408.0*)1(01===l x X Ω 46)1(0110*79.2100*10*79.2*--===l b B S8.4025.26111j jX R Z +=+=∴Ω 41110*79.2-==j jB Y SL2: 21.01505.312===S r ρkm /Ω 21100*21.0*22===l r R Ω1.40100*401.0*)1(02===l x X Ω 46)1(0210*85.2100*10*85.2*--===l b B S 1.4021222j jX R Z +=+=∴Ω 42210*85.2-==j jB Y SL3: 17.01855.313===S r ρkm /Ω 17100*17.0*33===l r R Ω4.39100*394.0*)1(03===l x X Ω 46)1(0310*9.2100*10*9.2*--===l b B S 4.3917333j jX R Z +=+=∴Ω 43310*9.2-==j jB Y S(3)变压器：T1: 139.710*10)110(*59102322321===N N K T S U P R 05.12710*100)110(*5.10100(%)221===N N K T S U U X623230110*36.1)110(*105.1610-===N T U P G6220110*3.8)110(*10010*1100(%)-===N N T U S I B 05.127139.7111j jX R Z T T T +=+=∴ 6611110*3.810*36.1---=-=j jB G Y T T TT2: 8.1)5.31(*10)110(*148102322322===N N K T S U P R 3.405.31*100)110(*5.10100(%)222===N N K T S U U X623230210*2.3)110(*105.3810-===N T U P G 5220210*1.2)110(*1005.31*8.0100(%)-===N N T U S I B 3.408.1222j jX R Z T T T +=+=∴ 5622210*1.210*2.3---=-=j jB G Y T T TT3: 06.4)16(*10)110(*86102322323===N N K T S U P R 41.7916*100)110(*5.10100(%)223===N N K T S U U X623230310*9.1)110(*105.2310-===N T U P G 5220310*19.1)110(*10016*9.0100(%)-===N N T U S I B 41.7906.4333j jX R Z T T T +=+=∴5633310*19.110*9.1---=-=j jB G Y T T T四、标幺值表示的精确等值电路设基准容量B S 100MV A =∙； 基准电压()B av kV U U =。

(1)发电机: G1: 2657.0115100138.35221''1===B B G G U S X X G2: 5757.0115100133.76222''2===B B G G U S X X(2)线路： L1: 308.0198.0115100)8.4025.26(221''1j j U S Z Z B B +=+== 22421''110*6898.310011510*79.2--===j j S U Y Y B B L2: 303.01588.0115100)1.4021(222''2j j U S Z Z B B +=+== 22422''210*769.310011510*85.2--===j j S U Y Y B B L3: 298.01285.0115100)4.3917(223''3j j U S Z Z B B +=+== 22423''310*835.310011510*9.2--===j j S U Y Y B B(3)变压器：T1: 96.0054.0115100)05.127139.7(221''1j j U S Z Z B B T T +=+== 3426621''110*1.110*7986.1100115)10*3.810*36.1(-----=-==j j S U Y Y B B T T T2: 3.00136.0115100)3.408.1(222''2j j U S Z Z B B T T +=+== 4425622''210*78.210*232.4100115)10*1.210*2.3(-----=-==j j S U Y Y B B T T T3: 6.00307.0115100)41.7906.4(223''3j j U S Z Z B B T T +=+== 4425623''310*57.110*5.2100115)10*19.110*9.1(-----=-==j j S U Y Y B B T T（4）负载:61006100/1122''===L L LQ S U X（5）电动机:62.686.0/21005.61P S 6.51X N B ''M ===N COS ϕ五、求出用标幺值表示的等值电路的导纳矩阵（1）在图中选出节点 1 2 3 4 5 6 （2）导纳计算公式为：⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫≠==∑-=====∈∑===),0,1(Y ),0,1,(Y ji ii j i U U y U I j i U U i j y I U I i j ji j ij i ii i i 非对角线元素对角线元素 式中 节点；、第—、j i j i节点电流、电压。

—、i U I i i （3）变压器变比的定义221111/%)51(/%)101(B B U U U U K ++=式中 高压侧额定电压；—1U 低压侧额定电压。