家里蹲大学电力系统稳态课程设计题目名称：电力系统潮流计算系别：物理与电气工程系专业：电气工程及其自动化学号：姓名： qq 2316670882 指导老师：要仿真文件联系我日期： 2014年6月3日电力系统稳态课程设计任务书主要内容：一、课程设计目的1.掌握电力系统潮流计算的基本原理；2.掌握并能熟练运用PWS 仿真软件；3.采用PWS 软件，做出系统接线图的潮流计算仿真结果； 二、课程设计任务110KV 系统结线如图所示，图1中，发电厂A 装有额定功率为25+j18的发电机一台，满载运行，除供应发电机电压负荷12+j10MV A ，余下均通过两台7SF -1000/110型变压器输入系统。

变压器变比为121/6.3KV 。

图1 系统结线图变电所I 装设有两台7SF -16000/110型变压器，变比为115.5/11KV ,有如下试验数据：K P =86KW; KU %=10.50P =23.5KW; 0I %=0.9变电所II 装设有一台7SF -10000/11型变压器，变比为110/10KV ，有如下试验数据：K P =59KW; KU %=10.50P =16.5KW; 0I %=1.0发电厂A 装设的两台7SF -10000/11型变压器的试验数据与变电所II 的变压器相同。

各变电所负荷、线路长度和所选导线均已示于图1。

设图中与等值系统S 连接处母线电压为116KV ，试求各变电所和发电厂低压母线线电压。

基本要求：1、按学校规定的格式编写设计论文。

2、论文主要内容有：①课题名称。

②设计任务和要求。

③手算潮流和PWS的应用以及仿真结果。

④收获体会、存在问题和进一步的改进意见等。

参考资料:[1] 何仰赞、温增银.电力系统分析[M]. 华中科技大学出版社2010.3[2] 西安交通大学等.电力系统计算[M].北京：水利电力出版社，1993.12[3] 陈衍.电力系统稳态分析[M].北京：水利电力出版社，2004.1[4] 李光琦.电力系统暂态分析[M].北京：水利电力出版社，2002.5[5] 于永源，杨绮雯. 电力系统分析（第二版）[M]. 北京：中国电力出版社，2004.3目录一任务和要求 (1)二潮流计算简介及课题 (1)2.1 潮流计算简介 (1)2.2 课程设计题目 (1)2.3课题分析及思路 (2)三PowerWorld Simulator软件介绍及应用 (2)3.1 PowerWorld Simulator简介 (2)3.2 PowerWorld Simulator应用 (3)3.2.1 流程图 (3)3.2.2电气主接线图 (3)3.2.3 潮流列表 (4)四手工计算 (5)五误差分析 (8)六设计总结 (9)参考文献 (9)附录 (10)一任务和要求1按学校规定的格式编写设计论文。

2 对任务书中的题目进行潮流计算，要求有：（1）按照题目要求解题，所有算式要用公式编辑器编辑。

（2）用VISIO软件画出PWS反正软件的使用流程图。

（3）手算潮流和PWS的应用以及仿真结果，两者误差在5%内。

（4）收获体会、存在问题和进一步的改进意见等。

二潮流计算简介及课题2.1 潮流计算简介潮流计算是电力系统分析中的一种最基本的计算，指在给定电力系统网络拓扑、元件参数和发电、负荷参量条件下，计算有功功率、无功功率及电压在电力网中的分布。

潮流计算是根据给定的电网结构、参数和发电机、负荷等元件的运行条件，确定电力系统各部分稳态运行状态参数的计算。

通常给定的运行条件有系统中各电源和负荷点的功率、枢纽点电压、平衡点的电压和相位角。

待求的运行状态参量包括电网各母线节点的电压幅值和相角，以及各支路的功率分布、网络的功率损耗等。

此外，在进行电力系统稳态及暂态稳定计算时，要利用潮流计算的结果作为其计算的基础；一些故障分析以及优化计算也需要有相应的潮流计算作配合；潮流计算往往成为上述计算程序的一个重要组成部分。

以上这些，主要是在系统规划设计及运行方式安排中的应用，属于离线计算范畴。

随着现代化的调度中心的建立，为了对电力系统进行实时安全监控，需要根据实时数据库所提供的信息。

2.2 课程设计题目110KV系统结线如图所示，图1中，发电厂A装有额定功率为25+j18的发电机一台，满载运行，除供应发电机电压负荷12+j10MV A，余下均通过两台SF-1000/110型变7压器输入系统。

变压器变比为121/6.3KV。

图1 系统接线图变电所I 装设有两台7SF -16000/110型变压器，变比为115.5/11KV ,有如下试验数据：K P =86KW; KU %=10.50P =23.5KW; 0I %=0.9变电所II 装设有一台7SF -10000/11型变压器，变比为110/10KV ，有如下试验数据：K P =59KW; KU %=10.50P =16.5KW; 0I %=1.0发电厂A 装设的两台7SF -10000/11型变压器的试验数据与变电所II 的变压器相同。

各变电所负荷、线路长度和所选导线均已示于图1。

设图中与等值系统S 连接处母线电压为116KV ，试求各变电所和发电厂低压母线线电压。

2.3课题分析及思路在这个电力系统中,一共有7个节点, 节点1为平衡节点，先计算各原件的参数，再计算变电所和发电厂的运算负荷和运算功率和功率损耗，再用给定的始端电压和求得的始端功率计算，再计算变压器中的电压降落，最后计算低压母线的实际电压。

然后用pws 软件进行仿真，仿真出计算结果。

三 PowerWorld Simulator 软件介绍及应用3.1 PowerWorld Simulator 简介PowerWorld Simulator （仿真器）是一个电力系统仿真软件包，其设计界面友好，并有高度的交互性。

该仿真软件能够进行专业的工程分析。

而且由于其可交互性和可绘图性，它也可以用于向非专业用户解释电力系统的运行操作。

该仿真器是一个集成的产品，其核心是一个全面、强大的潮流计算程序。

它能够有效地计算高达10,0000个节点的电力网络，因此当它作为一个独立的潮流分析软件包时，性非常实用。

与其它商业潮流计算软件包不同，该软件可以让用户通过生动详细的全景图来观察电力系统。

此外，系统模型可以通过使用仿真软件的图形编辑工具很容易地进行修改，用户只需轻轻点击几下鼠标就可以在检修期间切换线路、增加新的线路或发电机、确定新的交易容量。

仿真器广泛地使用了图形和动画功能，大大地增强了用户对系统特性、问题和约束的理解，以便于用户对系统进行维护。

它基本的工具包就包含了经济调度、区域功率经济分配分析、功率传输分配因子计算（PTDF）、短路分析以及事故分析等功能的工具。

3.2 PowerWorld Simulator应用3.2.1 流程图用PowerWorld Simulator 进行仿真的主要流程如图2所示图2 PWS仿真流程3.2.2电气主接线图根据PowerWorld Simulator手册的学习，画出主电气图如图3所示：图3 仿真图3.2.3 潮流列表图4 潮流信息四 手工计算解：1、计算变压器、线路参数 （1）LGJ-70/10型导线线路1r =0.422Ω/km;1`x =0.429Ω/km1g =0（不满足发生电晕的条件）；1b =2.66×-610S/km(2) 7SF -16000/11型变压器(以115.5KV 计)T R =221000N N K S U P =221610005.11586⨯⨯=4.48Ω;T X =N 2N100S %U K U =161005.1155.102⨯⨯=87.55 额定负荷下的损耗T P z ∆=0.086MW;zT Q ∆=1.68MvaryT P ∆=0.0235MV;yT Q ∆=0.144Mvar(3) 7SF -10000/11型变压器(以121KV 计算) T R =8.64Ω;T X =153.7Ω(4)7SF -10000/11型变压器(以110KV 计算) T R =7.14Ω;T X =127.1Ω 额定负荷下的损耗T P z ∆=0.059MW;zT Q ∆=1.05var yT P ∆=0.0165MV;yT Q ∆=0.10Mvar2、计算各变电所和发电厂的运算负荷和运算功率变电所I 。

两台变压器中的功率损耗T S ~∆═yT ~S ∆+zT ~S ∆═()yT T Q j P ∆+∆y 2＋()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆⨯+∆⨯zT N zT N Q S S j P S S 2222222 ═()()()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⨯⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯++⨯⨯+⨯++⨯68.11621418086.016214182144.0j 0235.02222222j ═()()1.70087.0288.0j 047.0j +++═j1.99134.0+()MVA 变电所母线上所联线路电纳中无功功率的一半1~y S ∆═1j y Q -═()213045221j -N U b +⨯ ═261101066.2j72.5⨯⨯⨯--═j1.93-()var M则运算负荷为I S ~═()() 1.931.99134.0j1418j j -+++═j14.0618.13+()var M变电所II 。

变压器中的功率损耗T S ~∆═yT ~S ∆＋zT ~S ∆═()()10.00165.005.1j 0.059j +++═15.1j 0.0775+()MVA 变电所母线上所联线路电纳中无功功率的一半1~y S ∆═1j y Q -═261101066.23021j ⨯⨯⨯⨯--═48.0j -()var M则运算负荷为II S ~═()()48.0j 15.17570.0j67-+++j ═ 6.677.08j +()MVA发电厂A 。

发电机满载运行的功率为25+j18MV A 。

从而，通过变压器阻抗之路低压端的功率为=S ~()()()yT yT Q j P j ∆+∆-+-+2810j1825═()()()10.0j 0165.02810j1825+-+-+j ═j9.8014.97+()MVA变压器阻抗中功率损耗zT ~S ∆═()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡∆⨯+∆⨯zT N zT N Q S S j P S S 2222222 ═()()⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⨯⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯++⨯⨯+⨯05.11029.8014.97590.01029.8014.972222222j ═j1.680.094+()MVA发电厂母线上所联线路电纳中无功功率的一半1~y S ∆═1j y Q -═21303021j -N U b ）（+═261101066.2j30⨯⨯⨯--═j0.97-()var M 则运算功率为a ~S ═()()()97.01.680.094j9.8014.97j j --+-+═9.0914.88j +()MVA3、设全网电压都为额定值，计算功率损耗作等值电路如图5所示。