电力系统稳定分析和计算课程设计报告书培训资料(doc 44页)
电力系统稳态分析培训资料(ppt 63页)
Power network in China Northeast
三峡大学
电气信息学院电气系
国家电网公司
500kV
330kV
220kV
Thermal Plant Hydro Plant Nuclear Plant
Xinjiang North west
Tibet Sichyu
North East
Central
5
三峡大学
电气信息学院电气系
第一章 电力系统的基本概念
一．电力系统概述 二．我国电力系统和电力工业简介 三．电力系统运行应满足的基本要求 四．电力系统的结线方式和电压等级 五．电力系统工程学科和电力系统分析课
程
6
三峡大学
一．电力系统概述
电力系统的形成和发展 1、1831年法拉第发现了电磁感应定律。
South
中国南方电网有限责任公司
Power network coverage 96.4%CEPRI
21 5
三峡大学
电气信息学院电气系
二．我国电力系统和电力工业简介
我国电力工业的发展前景 2000、2015年的总装机容量和年发电量
290GW 580GW 1450TW•h 2900TW•h 全国性联合电力系统的出现 到2002年底： 35kV及以上线路总长度：80.6 万公里 其中：500kV线路：3.5万公里
三峡大学
一．电力系统概述
3、1885年在制成变压器的基础上，实现单 向交流输电； 1891年在制成三相变压器 和三相异步电动机的基础上，实现了三 相交流输电。
4、1891年在法兰克福举行的国际电工技术 展览会上，在德国人奥斯卡·冯·密勒 主持下展出的输电系统，奠定了近代输 电技术的基础。
课程设计报告书电力系统稳定计算
课程设计报告书电力系统稳定计算一、引言电力系统是现代经济的重要基础设施，不仅赋予人们在工农业生产、生活娱乐等方面的便捷性，还推动着社会经济的发展。
然而，它也面临着各种各样的问题，比如电力系统稳定性问题，这可以导致电力系统失控，带来严重的经济和社会后果。
因此，我在课程设计中选择了“电力系统稳定计算”作为我要研究的主题。
二、研究背景电力系统的稳定性是指电力系统在保持正常电压、电流和频率的情况下，能够根据负荷变化、故障等因素稳定运行的能力。
在电网的运行过程中，存在着各种不确定因素和复杂的动态过程，因此电网稳定性的分析和计算是十分复杂和困难的。
所以，有必要进行电力系统稳定计算的研究。
三、研究目的1.分析电力系统的稳定性问题，并采取有力的措施来提高系统稳定性；2.研究电力系统稳定计算方法，提高电网可靠性和安全性；3.提出关于电力系统稳定性问题进一步研究的建议和意见。
四、研究内容与方法本次研究主要分为以下两个部分：1. 稳定性分析：首先，根据电力系统的稳定性理论，分析电力系统稳定性的关键因素，了解稳定性分析中的基本概念、方法和原理。
其次，针对电力系统的装置、线路等元件进行可靠性分析和稳定性分析，掌握电力系统稳定性分析的具体方法和步骤。
2. 计算方法研究：根据电力系统的特点和稳定性分析方法，结合计算机模拟技术进行电力系统稳定计算。
设计算法，使用MATLAB等软件，计算并分析电力系统的稳定性问题。
通过模拟电力系统稳定计算中的各种故障情况，考虑各种情况可能带来的影响，以此对电力系统的稳定性进行分析。
五、预期成果本次研究的预期成果包括：1.对电力系统稳定性分析有深入的了解，并掌握相关的计算方法；2.在MATLAB等软件上，建立电力系统稳定计算模型；3.分析电力系统的稳定性问题，提出改善措施和建议。
六、参考文献[1] 许玉明.电力系统稳定性分析与控制．电力系统自动化，2001，《25》（3）：74～86.[2] 洪波，李春江.电力系统稳定控制理论与应用．中国电力出版社，北京，2015．[3] 王振福，吴浔.电力系统稳定分析与控制．机械工业出版社，北京，2006.七、结论电力系统稳定性计算是电力系统运行过程中最重要的一环，其关乎到电力系统的可靠性、稳定性和安全性。
课程设计报告书电力系统稳定计算
课程设计报告书电力系统稳定计算近年来，随着社会的不断发展和电力工业的快速发展，电力系统稳定计算成为了电力系统设计的重要组成部分。
电力稳定计算的目的是确保电力系统具有良好的稳定性能，同时保证电力系统的安全、可靠和经济性。
本次课程设计报告书的目标是通过对电力系统稳定计算的研究和实践，深入了解电力系统的稳定性能，并掌握计算电力系统的方法和技术。
首先，本课程设计报告书将对电力系统稳定性进行详细的介绍。
电力系统稳定性是指电力系统在各种扰动下，能够维持稳定动态特性的能力。
在电力系统中，电力负荷、电力设备、电力电源等因素都会影响电力系统的稳定性，因此，本课程设计报告书将通过电力系统稳定性分析，分析电力系统的特性和稳定性问题。
接着，本课程设计报告书将介绍电力系统稳定计算的基本知识和技术。
电力系统稳定计算是指通过模拟电力系统运行过程中的稳定性，来预测电力系统的稳定性能。
本课程设计报告书将介绍电力系统稳定计算的基本方法和技术，包括电力系统模型、仿真计算、稳态分析等方面。
在本报告书的实践部分，我们将通过实例计算，深入了解电力系统的稳定性和计算方法。
最后，本课程设计报告书将结合实际案例，对电力系统稳定计算进行实际应用。
实例分析将基于实际的电力系统数据，以仿真的方式进行电力系统稳定性评估，并探讨在实际应用中的案例和发现。
通过实例分析，本课程设计报告书将更好地帮助电力系统设计师和电力系统运营人员了解电力系统稳定性，并为其提供可靠性和安全性评估。
综上所述，本课程设计报告书将为读者提供全面的关于电力系统稳定计算的知识和技术，通过实践的方式深入了解电力系统稳定性和计算方法，并帮助电力系统设计师和电力系统运营人员提高电力系统的稳定性和安全性。
电力系统稳定分析和计算课程设计报告书培训资料【精编版】
电力系统稳定分析和计算课程设计报告书培训资料【精编版】课程设计报告书题目：电力系统稳定分析和计算学院专业学生姓名学生学号指导教师课程编号课程学分起始日期封面纸推荐用210g/m2的绿色色书编辑完后需将全文绿色说明文字删除，格式不变C2课程设计题目：电力系统稳定分析和计算姓名：指导教师：一、一个220kV分网结构和参数如下：500kV站（#1）的220kV母线视为无穷大母线，电压恒定在230kV。
图中，各各线路长度如图所示。
所有线路型号均为LGJ-2*300，基本电气参数为：正序参数：r = 0.054Ω/km, x = 0.308Ω/km, C = 0.0116 µF/km；零序参数：r0 = 0.204Ω/km, x0 = 0.968Ω/km, C0 = 0.0078 µF/km；40ºC长期运行允许的最大电流：1190A。
燃煤发电厂G有三台机组，发电机与升压变之间采用单元接线。
电厂220kV侧采用单母分段接线，正常运行时分段开关闭合。
发电机组主要参数如下表：当发电机采用三阶模型时，励磁环节（含励磁机和励磁调节器）模型如下（不考虑PSS）:上图中参数如下：T R=0，K A=25， T A=0.1，T e=0.15，K E=1， K F=0.05，T F=0.7发电厂升压变均采用Y/Y0接线，变比10.5kV/242kV。
不计内阻和空载损耗。
发电厂按PV方式运行，高压母线电压定值为1.05V N。
发电厂厂用电均按出力的7%考虑。
稳定仿真中不考虑发电厂的调速器和原动机模型。
负荷采用恒阻抗模型，负序阻抗标幺制取0.2。
二、设计的主要内容：1、手工进行参数计算和标幺化，形成潮流计算的网架参数；2、用Matlab编制潮流计算程序，要求采用P-Q分解潮流计算方法。
3. 考虑该电厂开机三台，均为额定容量输出的方式，用编制的程序计算潮流。
3、用PowerWorld软件进行潮流计算并与自己编制的软件计算结果进行校核和分析；4、设#2和#4母线之间双回线路中一回的中点分别发生以下2种故障：1）1s时发生三相短路，1.1s同时切除故障线路三相；2）1s时单相接地短路，1.1s时同时切除故障线路三相。
（完整版）《电力系统分析》课程设计指导书
电压等级的选择是一个涉及面很广的综合性问题，除了考虑输电容量、距离等各种因素外，还应根据动力资源的分布、电源及 工业布局等远景发展情况，通过全面的技术比较后，才能确定。并且，由于电网的电压等级和接线方案有着密切的关系，因 此，一般地区电网设计中，接线方案和电压等级确定同时进行。在课程设计中，由于条件限制，不可能同时论证电压等级和进 行方案设计。因此，一般根据题目所给数据，参考附表B —4，并根据同一地区，同一电力系统内应尽可能简化电压等级的原 则，合理的确定电压等级。
根据以上的比较，可以从原始方案中初步确定出2～3个方案，然后，再作详细的技术经济比较。 （3）详细经济技术比较，确定电网接线的最优方案。 上面（2）步中确定的2～3个方案，均是技术上以成立的方案，在最优方案的确定中，只作进一步的经济比较。
经济比较的主要指标是电力网的一次投资和年运行费用。在比较中只考虑各方案的不同部分，不考虑各方案的相同部分。 1）导线截面积的选择 为了计算投资积年运行费用，必须首先选择输电线路的导线截面。 在选择导线截面积之前，首先进行各种方案的的初步潮流 计算。取 km x /42.00Ω=，km r /21.00Ω=，00=b ，计算出各条线路的最大输送功率。 按经济电流密度以及该线路正常运行方式下的最大持续输送功率，可求得导线的经济截面积，其实用计算公式为 ? cos 3max N j JU P S = 或N j JU Q P S 32 max 2max += 式中，m ax P —正常运行方式下线路最大持续有功功率（KW ） max Q —正常运行方式下线路最大持续无功功率（KW ） N U —线路额定电压（KV ） J —经济电流密度（2A/mm ） ，其值可根据线路的m ax T 及导线材料，由附表B —5查得。 ?cos —负荷的功率因数 根据计算所得的导线的经济截面积结果，选取最接近的标称截面的导线。 注意： 线路的最大负荷利用小时数m ax T 应由所通过的各负荷点的功率及其m ax T 决定。 ＃对于放射形网络，每条线路只向一个负荷点供电，则线路的最大负荷利用小时数m ax T 就是负荷所提供的最大负荷利用小 时数； ＃对于链形网络，各线路的最大负荷利用小时数m ax T 等于所提供负荷点的最大负荷利用小时数的加权平均值，即 ∑∑=?=??= n jj n jj j P TP T1 max 1 max max max 式中，j P ?m ax —各负荷点的最大有功功率； j T ?m ax —各负荷点的最大负荷利用小时数。
6电力系统稳定性分析
e: PP在该大扰动下是暂态不稳定。
TPEP,P1cIe 0 如 切 除 故 障II较 晚I， II 在 切 除 故 障 时 ，
P II 0
转
子
加
速
已
比
较
严
重
，
运
行
点
沿
PI
I
，
I
如
1, 0 成
果 立
使 ，
得 则
到 c将达越h 点 m过ax时h 点，对 应c
（导数）大于0，即：
整步功率系数
Kp
PMP0100% P0
(7-2)
整步功率系数大小可表示系统静态稳定的程度。
整步功率系数值越小，静态稳定的程度越低。整步
功率系数等于0，则是稳定与不稳定的分界点，即静
态稳定极限点。在简单系统中静态稳定极限点所对
应的功角就是功角特性的最大功率所对应的功角。
• 静态稳定储备系数
PE
00
静态稳定性。
PUGm PEqm PEqm
PU G m
PUGm PEqm PEqm
0
c
b a
PEqm 900
PUGmPEqmPEqm 180 0
E
q
P0
PE
00
• 无自动励磁调节器时， 稳定极限由SEq=0确定， 为图中的a点。
• 安装电压偏差比例式励 磁调节器，如果Ke
（偏差放电倍数）选择
第一节 概述
一、电力系统稳定性的定义
给定运行条件下的电力系统，在受到扰动后，如果 能重新恢复到原来运行平衡状态或新的运行平衡状 态，并且系统中的多数运行参数可维持在一定的允 许范围内，使整个系统能稳定运行，即称电力系统 是稳定的。
电力系统稳定分析和计算
电力系统稳定分析
对应于不同特征根的右特征向量和左 特征向量是正交的，即
而对应于同一特征根的右特征向量和左 特征向量有关系
电力系统稳定分析
特征根与系统稳定性 ⑴实数特征根对应于非振荡模式。负实数特 征根对应于衰减模式，特征根的幅值越大， 衰减越快。正实数特征根对应于非周期失稳。
电力系统稳定分析
1-2 系统状态方程的线性化 平衡设点x0的，状u0分态别向是量非和线输性入系向统量(。2-2)在所关注 若此时系统受到一小干扰，使得：
电力系统稳定分析
这个新状态也满足式(2-2)，因此：
将非线性函数
在平衡点作Taylor
展开。忽略二次及以上高次项后有：
电力系统稳定分析
因此，非线性系统(2-2)的线性化状态方 程为：
稳定域的措施
电力系统稳定分析
1.电力系统小干扰分析法 小干扰分析法可用来分析电力系统在小扰
动条件下的稳定性,如静态稳定性，低频振荡 等。
电力系统稳定分析
1-1.系统状态方程 为了研究电力系统小干扰稳定性，首先要
建立电力系统的状态方程。
电力系统稳定分析
如果一系统的所有状态变量x的变化 率都不是时间t的显函数，则称该系统为自 治系统。此时方程(2-1)可简化为：
⑵复数特征根以共轭形式出现，每一对对应于 一个振荡模式。
电力系统稳定分析
模式分布形态 右特征向量给出了系统动态模式的分布形态 右特征向量的元素 的幅值表示第 个动态模 式在第 个状态变量 中的幅度。 的模大， 反映了 对 的可观性强。
电力系统稳定分析
左特征向量的元素 的幅值表示第 个状态变 量 在第 个动态模式中的比重。 的模大， 反映了 的变化可使 有较大变化,：
电力系统的稳定性分析与计算
电力系统的稳定性分析与计算电力系统是现代工业的重要基础，同时也是我们日常生活中不
可或缺的能源来源。
然而，由于电力系统涉及的工程问题较为复杂，所以电力系统的稳定性问题也就显得尤为重要。
电力系统的稳定性问题主要包括一系列的计算和分析，这些计
算和分析主要用于预估电力系统在各种异常情况下的稳定性情况，并对系统的稳定性进行优化。
在电力系统中，稳定性是指系统在扰动下趋向于恢复平衡的能力。
电力系统的稳定性问题可以分为两类：一是小扰动稳定性问题，即电力系统在小扰动下能否保持稳定；另一类是大扰动稳定
性问题，即电力系统在遭受较大扰动下，恢复平衡的时间和能力
是否得到保证。
在小扰动稳定性问题中，经常使用的方法是分析电力系统的阻
尼比、自然振荡频率和阻尼比的比值等指标，通过分析这些指标
的变化，来判断电力系统的稳定性。
在大扰动稳定性问题中，通常使用的方法是分析电力系统的电压、功率和频率变化等。
需要指出的是，在大扰动稳定性问题中，有时电力系统中的传输线路也可能会起到重要的作用，传输线路
的正确建模与计算也是电力系统稳定性问题的重要部分。
总的来说，在电力系统的稳定性分析和计算过程中，需要对电力系统的各种变量、参数进行准确的建模和计算，并对计算结果进行合理的分析和解释。
只有具备这些基本要素，才能保证电力系统在各种异常情况下的稳定性，并为我们的现代社会提供稳定的能源来源。
电力系统分析课程设计报告完整版
课程设计报告书题目：电力系统分析课程设计院（系）电气工程学院专业电气工程及其自动化学生姓名学生学号指导教师课程名称电力系统课程设计课程学分 1起始日期 2020.1.2—2020.1.6电力系统分析课程设计任务书一、设计目的和要求1、设计目的通过课程设计，使学生加强对电力体统分析课程的了解，学会查寻资料、以及分析计算等环节，进一步提高分析解决实际问题的能力。
2、设计要求（1）培养学生认真执行国家法规、标准和规范及使用技术资料解决实际问题的能力；（2）培养学生理论联系实际，努力思考问题的能力；（3）进一步理解所学知识，使其巩固和深化，拓宽知识视野，提高学生的综合能力；（4）懂得电力系统分析设计的基本方法，为毕业设计和步入社会奠定良好的基础。
二、设计课题和内容各元件参数标幺值如下（各元件及电源的各序阻抗均相同）：接线，非标准变比侧Δ接T1：电阻0，电抗0.2，k=1.1，标准变比侧YN线；接线，非标准变比侧ΔT2：电阻0，电抗0.15，k=1.05，标准变比侧YN接线；L24: 电阻0.03，电抗0.08，对地容纳0.04；L23: 电阻0.023，电抗0.068，对地容纳0.03；L34: 电阻0.02，电抗0.06，对地容纳0.032；G1和 G2：电阻0，电抗0.15，电压1.1；负荷功率：S1=0.5+j0.2；任务要求：当节点2发生B、C两相金属性接地短路时，1 计算短路点的A、B和C三相电压和电流；2 计算其它各个节点的A、B和C三相电压和电流；3 计算各条支路的电压和电流。
三、设计工作要求1、理解设计任务书，原始设计资料。
3、掌握以下设计内容及方法：电力系统组成、标幺制的原理、短路类型、短路原因、短路危害与短路计算的目的；同步发电机暂态过程、系统元件各序（正、负和零）参数计算、对称分量法原理、电力系统各序网络、不对称故障边界条件确定以及正序等效定理。
最后撰写设计报告，绘图工程图，考核。
电力系统稳态分析课程设计
电力系统稳态分析课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电力系统的基本概念，掌握电力系统稳态分析的基本原理；2. 掌握电力系统中各元件的参数计算和等效变换方法；3. 学会运用稳态分析方法，分析电力系统的电压、电流、功率等参数的分布及变化规律。
技能目标：1. 能够运用所学知识，对电力系统进行建模和仿真分析；2. 培养学生运用计算机软件进行电力系统稳态计算的能力；3. 培养学生分析问题、解决问题的能力，提高学生的实际操作技能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力系统的兴趣，激发学生主动学习的热情；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实际操作与理论相结合；3. 增强学生的团队协作意识，培养良好的沟通与表达能力。
课程性质分析：本课程为电力系统专业核心课程，旨在帮助学生掌握电力系统稳态分析的基本理论和方法，为后续相关课程及实际工作打下基础。
学生特点分析：学生为大学三年级本科生，已具备一定的电力系统基础知识和电路理论知识，具备一定的自学能力和实践操作能力。
教学要求：1. 结合课本内容，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力；2. 采用案例教学，引导学生运用所学知识解决实际问题；3. 注重培养学生的团队协作能力和沟通表达能力，提高学生的综合素质。
二、教学内容1. 电力系统基本概念：介绍电力系统的组成、运行特点和基本参数；2. 电力系统元件参数计算：讲解发电机、变压器、线路等主要元件的参数计算方法；3. 等效变换：阐述电力系统等效变换的方法和步骤；4. 稳态分析方法：包括潮流计算、灵敏度分析等，详细讲解各种方法的原理和适用范围；5. 电压、电流、功率分布分析：分析电力系统中电压、电流、功率的分布规律，探讨影响系统稳定运行的因素；6. 计算机软件应用：教授电力系统稳态分析相关软件的使用，如PSS/E、DIgSILENT PowerFactory等；7. 实践操作：组织学生进行电力系统建模、仿真和稳态计算的实际操作。
电力系统的稳定性分析资料
电力系统的稳定性分析资料一、引言电力系统是供电给用户的重要设施，其稳定性直接关系到电力供应的可靠性和安全性。
本文将对电力系统的稳定性分析资料进行探讨，并就电力系统的组成、稳定性分析方法和相关数据进行详细介绍。
二、电力系统的组成电力系统由发电厂、输电线路和变电站组成。
发电厂负责将机械能转化为电能，输电线路负责将电能从发电厂输送到变电站，变电站则负责将输电线路上的高电压变为适用于用户的低电压。
三、电力系统的稳定性分析方法1. 平衡机方法：平衡机方法是基于电力系统的平衡方程进行稳定性分析。
通过对电力系统各个节点的功率平衡约束条件进行求解，以确定系统是否处于稳定状态。
2. 暂态稳定分析方法：暂态稳定分析方法主要用于短期故障情况下的稳定性分析。
通过对电力系统在故障发生后的暂态过渡过程进行建模和仿真，以确定系统在故障后能否重新建立稳定运行。
3. 频率响应方法：频率响应方法用于分析电力系统在小幅扰动下的稳定性。
通过对电力系统的频率响应进行分析，以判断系统是否具有抗干扰能力。
四、电力系统的稳定性分析相关数据1. 发电机参数：发电机数据是电力系统稳定性分析的基础。
包括发电机功率、电压、电流、转速等参数。
2. 输电线路参数：输电线路数据是电力系统稳定性分析的重要依据。
包括线路电阻、电抗、传输能力等参数。
3. 变电站参数：变电站数据是电力系统稳定性分析的重要数据。
包括变压器容量、变电设备参数、变电站投入运行方式等信息。
五、稳定性分析的应用场景1. 新建电力系统规划：在新建电力系统规划中，稳定性分析可用于评估系统的稳定性水平，优化系统的结构配置，并预测系统在未来可能出现的稳定性问题。
2. 现有电力系统改造：在对现有电力系统进行改造升级时，稳定性分析可用于分析改造方案对系统稳定性的影响，确保改造后的系统仍能保持稳定运行。
3. 突发事故应急响应：在电力系统发生突发故障或事故时，稳定性分析可用于快速评估事故对系统稳定性的影响，指导应急响应措施的制定。
电力系统稳态分析课程设计
电力系统稳态分析课程设计电力系统稳态分析课程设计电力系统稳态分析是电力系统的一项基础技术，涉及电力系统稳态工作状态、电力系统负荷特性、电力系统稳定裕度等方面。
本文将以电力系统稳态分析为主题，探讨其课程设计。
一、课程简介电力系统稳态分析是电力工程专业的重要课程之一。
本门课程主要介绍电力系统稳态工作过程中的基本理论、原理与方法，以及电力系统的稳态性能分析和评估方法。
本门课程包括以下内容：1.电力系统基本公式、阻抗纯电容或电感电路分析原理2.电力系统的节点分析、电路计算、潮流分析3.实际电力系统的稳态特性分析4.电力系统的故障分析、电路计算二、课程目标本门课程将为学生提供：1.理解电力系统基本结构和运行原理2.掌握电力系统的稳态分析基本理论和方法3.了解电力系统稳态性能分析和评估方法4.掌握电力系统故障分析和处理方法5.能运用理论知识解决实际问题三、课程教学方法本门课程采用理论课程和实验（模拟实验、实际实验）相结合的教学方法。
具体包括：1.通过理论课程系统介绍电力系统稳态分析的基本理论、原理与方法2.通过模拟实验和实际实验，引导学生掌握电力系统的稳态分析基本方法和工具，培养学生的分析和解决问题能力3.通过例题和研究案例，加深学生对电力系统稳态分析方法的理解和应用能力。
四、课程考核本门课程的考核包括以下方面：1.理论测试：学生需要参加一定数量的理论测试。
每次测试都占学生总成绩的一定比例。
2.实验考核：学生需要参加实验考核，实验考核占总成绩的一定比例。
3.报告和演示：学生需要提交实验报告和研究报告，以及进行相关课程的演示。
4.终极测试：学生需参加终极测试，包括笔试、实验等可以回顾学生的全面情况。
五、教学手段本门课程采用多种教学手段，包括：1.讲授：通过讲授方式传达基本理论和分析技能，解释概念和公式。
2.实验：通过模拟实验、实际实验的方式，学生将能够实践分析技能，建立实际电力系统模型，加深对电力系统稳态分析的理解。
电力系统稳态课程设计
电力系统稳态 课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电力系统的基本概念，掌握电力系统稳态运行的特点；2. 掌握电力系统中各元件的参数及其对系统稳态的影响；3. 学会分析电力系统在各种运行条件下的稳定性，并了解提高稳定性的措施。
技能目标：1. 能够运用所学知识，对电力系统进行稳态分析，解决实际运行问题；2. 能够运用相关软件工具，模拟电力系统稳态运行，进行数据处理和分析；3. 能够通过小组合作，共同探讨电力系统稳定性问题，提出合理的解决方案。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力系统的兴趣，激发他们探索电力科学奥秘的热情；2. 培养学生严谨的科学态度，使他们认识到电力系统稳定运行对国家经济和社会生活的重要性；3. 培养学生的团队协作精神，使他们学会在合作中学习、成长，共同为我国电力事业的发展贡献力量。
本课程针对高年级学生，结合电力系统稳态的学科特点，注重理论知识与实际应用相结合。
课程目标旨在使学生在掌握电力系统稳态知识的基础上，提高分析问题和解决问题的能力，同时培养他们的团队协作意识和科学素养，为今后从事电力系统相关领域工作打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 电力系统基本概念：介绍电力系统的组成、运行特点及其稳定性分类，使学生了解电力系统稳态分析的基础知识。
2. 电力系统元件参数：讲解发电机、变压器、线路等主要元件的参数，分析这些参数对电力系统稳态的影响。
3. 电力系统稳态分析：教授电力系统潮流计算、短路计算等分析方法，使学生掌握系统在各种运行条件下的稳定性。
4. 提高稳定性的措施：介绍电力系统稳定性提高的方法，包括调节控制、设备改造、运行优化等。
5. 实践操作与软件应用：指导学生运用电力系统分析软件，进行稳态模拟、数据处理和分析，提高实际操作能力。
教学内容安排如下：1. 第1周：电力系统基本概念及稳定性分类；2. 第2周：电力系统元件参数及其对稳态的影响；3. 第3周：电力系统稳态分析方法；4. 第4周：提高电力系统稳定性的措施；5. 第5周：实践操作与软件应用。
电力系统稳定性分析
PEq'
Ud
Eq&q'Ud sin U2 (Xd Xd')sin2
Xd'
2 XdXd'
2021/9/21
8
P E'q E q X 'U d'dsinU 22(X X dd X X dd '')si2 n
2021/9/21
9
2021/9/21
二、凸极式发电机的功－角特性方程
1、以空载电势Eq和同步电抗Xd、Xq表示发电机 时
Eq Uq Id Xd 0 Ud Iq Xd
发电机输出的有功功率 ： PEq U d I d U q I q
PEq
EqUd Xd
UdUq
(
1 Xq
1 Xd
)
EqU sin U2 Xd Xq sin2
Xd
2 Xd Xq
10
PEq E X qU d sinU 22X X dd X X qqsi2 n
2021/9/21
1
2021/9/21
2
2021/9/21
3
同步发电机组转子运动方程式，式电力系统稳定性分析与 计算中最基本的方程式。用来判断电力系统受到扰动后 能否保持稳定性的最直接根据！
2021/9/21
4
第二节 发电机的功－角特性方程式 发电机的功－角特性：
发电机输出的电磁功率和功率角的关系 一、隐极式发电机的功－角特性方程
2021/9/21
11
2、以交轴次暂态电势Eq’和直轴暂态电抗Xd’表示发电机 时
Eq Uq Id Xd 0 Ud Iq Xd
发电机输出的有功功率 ： PEq U d I d U q I q
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电力系统稳定分析和计算课程设计报告书培训资料(doc 44页)课程设计报告书题目：电力系统稳定分析和计算学院专业学生姓名学生学号指导教师课程编号课程学分起始日期封面纸推荐用210g/m2的绿色色书编辑完后需将全文绿色说明文字删除，格式不变#4 220kV 站 240+j130 #5 220kV 站 300+j150 #6220kV 站190+j80各线路长度如图所示。
所有线路型号均为LGJ-2*300，基本电气参数为： 正序参数： r = 0.054Ω/km, x = 0.308Ω/km, C = 0.0116 µF/km ； 零序参数： r 0 = 0.204Ω/km, x 0 = 0.968Ω/km, C 0 = 0.0078 µF/km ； 40ºC 长期运行允许的最大电流：1190A 。
燃煤发电厂G 有三台机组，发电机与升压变之间采用单元接线。
电厂220kV 侧采用单母分段接线，正常运行时分段开关闭合。
发电机组主要参数如下表： 机组台数 单台容量（MW ） 额定电压（EV ） 功率因数 升压变容量MV A 升压变Vs%XdXd ’XqTd0’TJ=2H330010.50.8535010.52.00.231.7415当发电机采用三阶模型时，励磁环节（含励磁机和励磁调节器）模型如下（不考虑PSS ）:11R T s+1A A K T s+ΣΣΣ1e T s1F F K s T s+K E---++V GV 1V refV FV R V f+上图中参数如下：T R =0，K A =25， T A =0.1，T e =0.15，K E =1， K F =0.05，T F =0.7发电厂升压变均采用Y/Y 0接线，变比10.5kV/242kV 。
不计内阻和空载损耗。
发电厂按PV 方式运行，高压母线电压定值为1.05V N 。
发电厂厂用电均按出力的7%考虑。
稳定仿真中不考虑发电厂的调速器和原动机模型。
负荷采用恒阻抗模型，负序阻抗标幺制取0.2。
一、 设计的主要内容：1、手工进行参数计算和标幺化，形成潮流计算的网架参数；2、用Matlab编制潮流计算程序，要求采用P-Q分解潮流计算方法。
3. 考虑该电厂开机三台，均为额定容量输出的方式，用编制的程序计算潮流。
3、用PowerWorld软件进行潮流计算并与自己编制的软件计算结果进行校核和分析；4、设#2和#4母线之间双回线路中一回的中点分别发生以下2种故障：1）1s时发生三相短路，1.1s同时切除故障线路三相；2）1s时单相接地短路，1.1s时同时切除故障线路三相。
1.9s时三相重合闸。
因重合于永久性故障，2.1s时再次切除故障线路。
试手工计算序网以及用网络变换法求解转移阻抗；5、针对问题4，用Matlab编制稳定计算程序（三台机可并联等值成一台机），发电机采用二阶经典模型（注：用ode45函数既可求解），用软件计算出摇摆曲线，要求输出发电机功角，角速度。
6、用PowerWorld软件的分析问题4，并与编程计算结果进行比较校核。
7、发电机采用三阶模型，用PowerWorld作为分析工具，对问题4的两种故障方案进行稳定计算，给出摇摆曲线，并计算故障的极限切除时间。
8、比较两种模型的仿真结果，分析发电机模型选择对于稳定计算结果的影响。
9、编制课程设计报告。
三、设计要求和设计成果：1、2位同学为一组，自行分工，但任务不能重复；2、每位同学对自己的设计任务编写课程设计说明书一份；3、一组同学共同完成一份完整的设计报告；2、设计说明和报告应包含：✧以上设计任务每一部分的计算过程和结果分析；✧所编制的潮流和稳定计算源程序（主要语句应加注释）；✧潮流计算结果（潮流图）✧稳定计算的功角曲线等；✧网络变换法求解转移阻抗的变换过程图。
四、成绩评定成绩按五级制评分，将根据课程设计答辩情况给分。
评定内容包括：设计过程中的态度（20%）、课程设计报告质量（40%）和答辩过程回答问题情况（40%）。
附注：ODE函数说明Matlab提供了一阶常微分方程组求解的系列函数：ode**。
包括：ode45, ode23, ode113等，还有针对刚性系统的ode15s，ode23s等。
这里可采用ode45编程（大家也可选择和对比其它函数，不同编号采用的数值积分算法不同）。
函数形式：[t, y]=ode45(odefun,[t1,tf],x0,options);说明：odefun ：列向量1*n ，通过函数计算柄输出的微分方程的右端项； t1,tf: 分别制定积分的时间起点和终点； x0：列向量1*n ，状态变量初值options ：：微分优化参数，是一个结构体，使用odeset 可以设置其具体参数，详细内容查看帮助。
t ：为时间列向量1*my 为状态变量计算结果矩阵，m 行代表时间点，n 列代表n 个状态变量的时间序列值。
例如，求解如下微分方程：12212sin()x x x x ==初值为x1=1,x2=0从0s 积分到3s ，步长：0.1s则，首先定义函数myfunc ，计算微分方程右端项的值： function dx=myfunc(x) dx=[x(2)2*sin(x(1) ] ;Ode45函数引用如下： x0= [ 1, 0]options=odeset;options.reltol=1e-8;[t,y]=ode45(@myfunc,[0,3],x0,options)华南理工大学电力系电气工程及其自动化专业课程设计(论文)任务书兹发给2014级电气工程及其自动化4班学生课程设计任务书,内容如下：1.课程设计题目：电力系统稳定分析和计算2.应完成的项目：A.用Matlab编制PQ分解法潮流计算程序，完成典型运行方式的潮流计算并进行分析；B.用PowerWord软件对自己编制的软件计算结果进行校核和分析；C.用Matlab编制稳定计算程序，发电机采用二阶经典模型，要求给出网络变换法求解转移阻抗的变换过程图；D.选择2-3种故障方案，计算故障的极限切除时间和极限切除角；E.用Powerworld作为分析工具，发电机采用三阶模型，对上面的2-3种故障方案进行稳定计算，计算故障的极限切除时间，分析发电机模型选择对于稳定计算结果的影响，并且分析励磁调节系统参数变化对于稳定计算结果的影响。
3.参考资料以及说明A.《电力系统分析》（上、下册）华中科技大学出版B.《发电厂电气部分》高等学校教材C.《电网调度运用技术》东北大学出版社D.PowerWorld 17使用手册E.基于MATLAB/Simulink的系统仿真技术与应用4.本毕业设计（论文）任务书于2017年12月25日发出，应于2018年1月7 日前完成，然后提交课程考试委员会进行答辩。
系主任批准年月日教员组主任审核年月日指导老师签发2017年12月25日电力系统稳定分析和计算一．选题背景对一个7节点的网络进行稳态计算和短路计算，分别用powerworld软件进行仿真，matlab软件进行计算分析，并进行对比。
稳态计算求解网络的节点电压和相角，两种方式进行对比校验。
短路计算求解转子的摇摆曲线，求解功角与最大切除角。
进行暂态稳定分析。
二．方案论证用powerworld进行模型搭建，并采用牛顿-拉夫逊法进行潮流分析。
进行短路计算时分别采用发电机二阶和三阶模型进行比对分析。
Matlab采用PQ分解法进行潮流计算。
并于powerworld软件的仿真结果进行比对分析。
同样进行短路计算，发电机分别采用二阶，三阶模型。
进行分别比较分析三．过程论述与结果分析1.电网参数计算1.1线路参数的计算和标幺化图1 电网的等效线路图电网的基准功率取为100MVA，基准电压取为220kV,则有{S B=100MVA V B=220kV Z B=484Ω I B=0.2624kA线路的正序参数：{Z=r+jx=0.054+j0.308Ω/km C=0.0116μF/km线路阻抗标幺值计算公式：Z∗=Zl∗S B V B2线路等值电纳标幺值计算公式：B∗=j2πf N Vl∗V B2 S B当线路为双回线路时，线路阻抗为单回线线路的一半，导纳为单回线路的两倍，各线路参数的标幺化计算如下：线路L13为双回路，长度8km，则：Z13∗=0.5∗8∗(0.054+j0.308)=(0.0004463+j0.002545)B12∗=2∗2π∗50∗0.0116∗8∗10−6∗484=(j0.02821)同理可得其余线路参数标幺值如下表所示：线路名阻抗标幺值导纳标幺值L130.0004463+j0.002545 j0.02821L160.000502+j0.002864 j0.03173（单回路）L240.00145+j0.008273 j0.02292L250.0008926+j0.00509 j0.05641L260.001116+j0.006364 j0.07052（单回路）L340.00424+j0.02418 j0.067L370.001674+j0.009545 j0.1058L570.002231+j0.01273 j0.141线路的正序参数与负序参数相等，零序参数标幺值如下表所示：线路名阻抗标幺值导纳标幺值L130.001686+j0.008 0.018967L160.001897+j0.009 0.021337（单回路）L240.005479+j0.026 0.01541L250.003372+j0.016 0.037933L260.004215+j0.02 0.047417（单回路）L340.016017+j0.076 0.045046L370.006322+j0.03 0.071125L570.00843+j0.04 0.0948331.2节点信息统计在给定的220kV网架中共有7个节点，其中节点1是500kV变电站，为平衡节点，视为无穷大系统，电压稳定在230kV，即1.0454VN。
节点2、3、4、5、6均为PQ节点，并且带有一定的负荷。
此外，节点7为PV节点，由于发电机并不总是满载运行，在正常运行时，考虑到7%的厂用电，因而发电机机组发出的总有功功率为：P=3∗(1−7%)∗(1−10%)=753.3MW于是，当发电机机组正常运行时时，每台机组的出力为753.3/3=251.1MW。
发电机机组端额定电压为10.5kV，出线侧的高压母线电压稳定在1.05VN，各个节点的参数信息如下表所示：编号 1 2 3 4 5 6 7节点类型平衡节点PQ节点PQ节点PQ节点PQ节点PQ节点PV节点P(MW) 无200 380 240 300 190 -753.3 Q(MVar) 无110 140 130 150 80 无V(kV) 230kv 无无无无无231.1kv2．电网潮流计算2.1采用Matlab计算电网潮流先进行电网的等效线路参数的计算和标幺化，形成节点导纳矩阵，然后利用各个节点的类型信息，利用PQ分解法进行电网潮流计算。