etap实验 潮流分析
基于ETAP仿真软件的电力系统继电保护仿真分析
前言电力系统中的各种设备，由于内部绝缘的老化、损坏或遇有操作人员的无操作，或由于雷电、外力破坏等影响，可能发生故障和不正常运行情况。
电力系统继电保护的任务就是自动、迅速、有选择性的将系统中的故障切除，或者发出各种信号。
电力系统对继电保护设备的技术指标和产品质量的要求已越来越高，各种科研单位和制造厂商在科研上的投入也越来越多。
现有的继电保护设备存在调试方法效率低，调试过程复杂，认为因素影响大，调试生产在同一场地完成设备，这造成了继电保护设备难于批量生产、调试。
电力系统是一个系统工程，其自动化产品需经组屏使用，对整屏仅仅采用人工对线是不够的，为了提高整屏质量，要求所有整屏在出厂前完成在运行环境下的各种实验，相对于原来的调试方式，投资少，体积小，接线方式更改方便，并能方便操作的实用化仿真系统显得非常重要，为此目的而使用继电保护仿真技术组成的系统称谓继电保护仿真测试系统。
继电保护随着电路系统的发展孕育而生，随着科技的发展，保护装置从最初的熔断器发展到晶体管继电保护装置，再到日前广泛应用的微机保护，新技术的应用在其中起到了积极的作用。
而目前电力系统的整定计算，多数设计及校验人员仍然完全靠手工计算及整定并手工绘制TCC曲线，工作耗时较长，效率较低。
ETAP软件]1[的继电保护配合模块是国际主流的继电保护配合仿真软件，该模块可有效应用于继电保护整定计算，方便校验，并且可以对任意支路生成时间电流曲线（TCC曲线），可以仿真任意点故障时继电器的动作顺序和动作时间。
本文利用ETAP软件对电力系统的继电保护设备配合进行仿真，首先利用ETAP进行建模，然后利用ETAP实现电力系统输电线路的故障仿真，进行短路计算，获取继电保护整定所需要的数据，然后选取合适的保护方案，最后利用ETAP 软件进行继电保护仿真，校验方案的可行性。
11.电力系统继电保护概述1.1电力系统继电保护的作用输电线路、变压器、供电网络和用电设备组成了供用电系统。
ETAP报告
基于ETAP的互联电网潮流分析实验一、实验目的1.了解ETAP软件的基本使用方法2.使用ETAP建立电网单线图3.使用ETAP进行电网潮流计算二、实验内容1.假设目前大连、丹东两城市电网处于独立的孤网运行状态，营口与辽宁其他电网相连。
现欲在三城市间建立三条220kv电力传输线路，以将三市连接为互联电网，已知下列参数，试画出此互联电网单线图。
线路参数线路额定电压(kv) 地理距离(km)线路阻抗(Ω/km)线路总阻抗(Ω)大连-营口220 220 0.08+j0.4营口-丹东220 190 0.08+j0.4丹东-大连220 275 0.08+j0.4发电与负荷恒容量负荷(MV A) 发电(MV A) 备注大连3800+j1020 4200+j1060营口- - 与辽宁其他电网相连丹东2500+j950 2600+j955要求：1.手绘互联电网单线图。
2.标注节点名称，各节点类型（平衡/PV/PQ），节点注入功率，线路名称，线路总阻抗2.对上述电网进行潮流计算，并附上潮流报告。
对潮流计算结果进行截图。
潮流图要求：1. 显示潮流结果中包括：各元件ID（中文，禁止使用默认ID）；各节点电压（%）；节点电压相角；节点额定电压；节点功率（P，Q）；线路损耗功率（P，Q）；关掉发电机、负荷、等效电网的额定值显示。
2. 调整好所有文字图形位置，保证美观清晰潮流报告要求：1. 使用ETAP报告生成模块完成报告2. 填写工程信息，包括：工程名称、地点、合同号、工程师，中国的日期格式三、实验心得1. 简述ETAP与PSASP两种软件在界面建立网络、潮流计算等方面的异同，并分析各自的优缺点。
（手写）2. 其他心得。
（手写）注：棕色字体为主要内容要求，写报告时需删除并添加相应内容。
实验前的各种图形可打印，实验时的各种图形可截图，同时配以文字说明。
etap应用培训例题使用手册
etap应用培训例题使用手册ETAP应用培训例题使用手册一、概述ETAP（Electric System Analysis & Design Platform）是一款广泛使用的电力系统仿真软件。
通过ETAP，用户可以分析和设计电力系统的各个方面，如潮流、短路、可靠性等。
本使用手册将指导您完成ETAP应用培训例题的解答过程。
二、例题简介例题名称：简单的单线电力系统潮流计算目标：掌握使用ETAP进行潮流计算的基本步骤和方法。
数据：给定一个简单的单线电力系统，包括发电机、变压器和负荷。
各元件的参数如下：1. 发电机：容量为100 MVA，电压为 kV。
2. 变压器：变比为 kV/38 kV，容量为20 MVA。
3. 负荷：总容量为80 MVA，分布在两个节点上。
三、操作步骤1. 启动ETAP软件并新建项目。
2. 导入数据：将上述电力系统元件参数导入到ETAP中。
3. 建立模型：根据给定的数据，使用ETAP的图形界面建立电力系统的模型。
4. 配置元件参数：根据实际需求，配置各元件的参数。
5. 设置运行参数：选择适当的运行参数，如时间步长、仿真精度等。
6. 运行仿真：点击仿真按钮，进行潮流计算。
7. 结果分析：查看并分析潮流计算结果，如电压、电流、功率等。
8. 保存和导出结果：将仿真结果保存或导出，以供后续分析使用。
四、注意事项1. 在建立模型时，确保所有元件的连接正确无误。
2. 根据实际情况调整运行参数，以确保仿真结果的准确性。
3. 在分析结果时，注意检查数据的合理性，避免出现异常值。
4. 对于复杂电力系统，可能需要更详细地配置元件参数和运行参数。
基于ETAP软件的光伏电站潮流及短路分析
基于ETAP软件的光伏电站潮流及短路分析【摘要】本文对海外地区的某大型光伏电站在IEC标准下运用ETAP软件进行建模分析，计算了潮流结果，并根据当地电网的短路水平计算了短路电流结果。
本文利用软件计算结果对设备选型进行了验证，包括额定电流，短路电流水平等参数，最终确定了主要设备的电气参数方案。
【关键词】ETAP软件潮流分析光伏升压站引言随着国家一带一路建设的推进及新能源发电行业的蓬勃发展，越来越多的建设单位、设计院开始涉及海外地区的新能源电站建设。
在项目过程中，经常会遇到标准不一致，习惯有区别的问题。
目前国内潮流分析主要使用的是PSASP软件。
该软件自1973年开始开发，历史悠久，具有自主知识产权，在国内应用十分广泛，但是在国外接受度较低。
为了与国际接轨，本文运用在国外广泛使用的ETAP软件来进行光伏电站的潮流分析，内置IEC标准，更易让国外的业主单位，监理单位接受。
本文以非洲某地区60MW地面光伏电站为例，使用ETAP软件对其光伏厂区及升压站部分进行建模分析。
1 光伏电站基本情况该电站位于非洲东南部，设计交流装机容量60MW，不考虑扩建，以132kV接入当地枢纽变电站。
光伏厂区采用组串式逆变器，分区发电，集中并网方案，分为31个子区，每个子区交流装机容量2MW。
组件选用主流330W多晶硅，采用平单轴支架安装。
主要设备参数如下表所示。
表1 光伏区主要设备表装机容量60MW（交流）75MW （直流）组件330W多晶硅逆变器华为42kW组串式汇流箱4进1出交流式箱变2000kVA欧变发电子区接线图如下图所示：图1.1 发电子区接线图光伏发电子区就地经箱变升压至33kV后，每5至6个子区就近形成一条汇集线路，共6回汇集线路通过33kV电缆送至33/132kV升压站。
本工程升压站选用3台25MVA 33/132kV主变，33kV侧采用单母线分段接线，每段母线设置2回光伏集电线路进线，4MVAR 33kV直挂式动态无功补偿装置（SVG）。
4.基于ETAP的电网潮流计算
基于ETAP的电网潮流计算
一、实验目的
1.了解ETAP软件的基本使用方法
2.使用ETAP建立电网单线图
3.使用ETAP进行电网潮流计算
二、实验内容
使用ETAP软件计算下图所示系统潮流分布，已知首端电压为10.24kV，末端功率为40+j10MV A。
要求：
写出建立单线图、参数设置的具体步骤（截图及文字说明）
对潮流计算结果进行截图并生成潮流报告。
潮流图要求：
1)显示潮流结果中包括：各元件ID；各节点电压（%）；节点电压相角；节点额定
电压；节点功率（P，Q）；线路损耗功率（P，Q）；关掉发电机、负荷、等效电网的额定值显示。
2)调整好所有文字图形位置，保证美观清晰
潮流报告要求：
1)填写工程信息，包括：工程名称、地点、合同号、工程师，中国的日期格式
三、实验心得
1. 简述ETAP与PSASP两种软件在界面建立网络、潮流计算等方面的异同，并分析各自的优缺点。
（手写）
2. 其他心得。
（手写）。
ETAP
国际电工委员会
50Hz
新建工程要点
新建工程时选择“米制”单位系统
工程菜单-标准...对话框中确认选择了： IEC标准、频率50、“米制”单位、中国日期格式
工程菜单-信息...对话框中，添加除 评论外的内容
演示 - 单线图绘制
单线图要点
视图菜单-最佳缩放的使用
元件命名使用中文命名
参数计算正确，输入正确
安装-选择网络许可证
安装 - 输入激活码
许可证服务器IP地址（VPN）：192.168.0.200
连接成功对话框
方法二，实验室机房，第四周 （8：00-17：00）
进阶教程？
（ETAP用户手册）
THE END
使用ETAP进行电力系统潮流分析
巴宇 吕泉
王海霞
考核方式 = 点名 + 报告
ETAP是什么？
电力
电气
综合分析
实时控制
Operation Technology, Inc
美国OTI公司 1986
同类软件公认领导者
唯一获得批准可用于核电/高危行业的电力系统分析软件
在全球拥有50,000多家用户
世界排名前十名的跨国工程承包和咨询设计公司全部使用ETAP软件
演示 - 潮流计算
潮流计算要点
潮流工具条-运行潮流，在单线图中查看结果
潮流工具条-显示选项： 母线电压，%，幅值，相角 潮流单位，MVA，（P+jQ） 勾选支路损耗，（P+jQ） 勾选显示单位 关掉发电机、负荷、等效电网的额定值显示 调整图与字的位置，确保清晰不重叠
演示 - 潮流报告
潮流计算要点
OTI美国总部，加州
分公司
演示 - 新建工程与界面介绍
ETAP实验指导书
实验1 系统建模ETAP 软件中，是以工程来管理工作的，在ETAP 软件中想要实现短路分析、潮流分析、继电保护配合、暂态稳定分析、电机起动分析、谐波分析、可靠性评估、优化潮流等工作，都是以单线图为基础的。
本实验介绍如何建立工程和单线图的基本内容，及元件参数如何录入的问题。
一 建立工程1、单击开始菜单程序中的“ETAP11.1.1CH ”图标，打开ETAP11.1.1 中文版软件。
2、打开“文件”下拉菜单，点击“新建工程”。
3、输入文件名，如：“tes ”，选择“米制”，选择文件保存的路径。
（这里也可以设置数据库或者工程管理的密码。
）4、点击“确定”，打开了ETAP 软件的编辑模式，如图1.1 所示。
图中自上而下，依次为：标题栏、菜单栏、工具栏、ETAP 软件模块栏、帮助栏；右侧为电力及电气系统元件栏，包括交流元件、直流元件和仪表及继电器栏；左侧是系统工具栏和项目管理器，其中项目管理器包括“工程视图”、“单线图”、“回收站”等。
图1.1 ETAP 软件的编辑模式Un Re gi st er ed二 建立单线图1、鼠标左键单击元件栏中的交流元件，拖曳到图纸OLV1(编辑模式)上，如图1.2所 示。
这些元件分别是：发电机、变压器、传输线、电缆、等效负荷、母线、断路器等。
图1.2 在单线图上添加元件2、鼠标左键单击元件的连接端子（呈红色），拖曳到另一个元件的连接端子，呈现红色表示可以连线，如图1.3所示。
依次连线，建立的单线图。
Un Re gi st er ed图1.3 元件的连接三、输入元件参数针对不同的分析计算，所需要录入的参数不同。
用户只需录入您将要执行的分析所需要的数据。
双击单线图的元件图标，打开元件编辑器，即可录入元件的相关参数。
1、录入发电机参数双击发电机元件，打开发电机编辑器输入相应参数，如图1.4所示。
故障计算时，对发电机元件需要输入额定值、阻抗/模型数据卡片中的参数。
Un Re gi st er ed图1.4 发电机参数录入2、录入变压器参数双击变压器元件，打开变压器编辑器输入相应参数，如图1.5所示。
ETAP软件潮流计算方法
初始条件(Initial Condition)
在这部分中定义用于潮流计算的所有母线电压和相角的初始条件。
获取存档数据(Get Archived Data)
装有 ETAPS 存档回放的系统，所有的图形显示都是回放形式，点击该按钮可以将这些数据 传到您的图形显示中去并运行潮流分析。您会注意到：运行负荷，母线电压和编辑器都被存档数 据更新了。
欧特艾远东（南京）计算机技术有限公司
15-4
ETAP® PowerStation® 4.7
第 15 章
潮流分析(Load Flow Analysis)
PowerStation® 潮流分析程序计算母线电压，支路功率因数，电流，和整个电力系统的潮流。 该程序中允许进行调节平衡节点电压，不调节多个电源与等效电网和发电机的连接。它适用于辐 射型系统和环形系统。为获得较好的精确度有不同的方法可供选择。 本章为有些名词作了定义并解释了运行潮流分析时可能用到的工具。并说明了不同潮流计算 方法的理论背景。 潮流工具条部分解释了如何启动一个潮流计算，如何打开并查看输出报告，如何选择显示选 项。 潮流分析案例编辑器部分解释了如何创建一个新的分析案例，设定分析案例时需要哪些数 据，如何设定它们。显示选项部分解释了显示一些主要系统参数和在单线图中输出报告时的选 项，以及如何设定这些参数。 潮流计算方法部分列出了不同潮流计算方法的公式。这部分还将进 行比较收敛率，在不同系统参数和配置的情况下提高收敛率，还提供了一些选择相应计算方法的 技巧。计算需求数据部分描述了进行潮流计算所必需的数据以及在什么地方输入这些数据。最 后，潮流分析输出报告部分说明并解释了输出报告和他们的格式。
基于ETAP的厂用电潮流负荷诊断与短路诊断的方法研究
基于ETAP的厂用电潮流负荷诊断与短路诊断的方法研究摘要：针对目前我国大部分厂用电设施陈旧，供电的可靠性有待加强，配电网故障也时常发生，本文提出一种厂用电系统发生故障的诊断方法，其中包括对厂用电潮流负荷的诊断和短路诊断。
本方法利用ETAP平台对于目标系统进行建模，然后利用牛顿-拉尔夫方法，对该发电厂的系统模型进行仿真计算，并得到相应的仿真结果。
由仿真结果可知，本文提出的诊断方法是有效并且可靠的。
关键字：厂用电，潮流符合诊断，短路诊断，ETAP1、引言目前，我国大部分厂用电设施陈旧，供电的可靠性也有待加强，配电网故障经常发生在用电过程中，特别是在运行年限较久以及动作频繁的节点上。
因此，在发生厂用电系统故障时能够及时发现并处理好故障问题，确保安全稳定运行，成为我国厂用电智能化改造方面首要解决的问题。
目前在国内，对于厂用电系统等电力系统的故障检测手段较多。
文献[1]、[2]和[3]针对配电网系统，分别利用了数据关联、电信息采集系统和网络预警的思路对系统进行故障诊断。
文献[2]、[4]阐述了如何利用电信息采集系统来进行故障的检测诊断。
文献[5]提出了智能系统在故障诊断中的应用。
文献[6]、[7]则针对继电保护电源和电力变压器等电力设备做出故障诊断的方案。
这些文献提出的方法对于我们建立厂用电诊断模型具有一定的参考价值。
2、ETAP软件系统的优势ETAP 是功能全面的综合型电力及电气分析计算软件，能为发电、输配电和工业电力电气系统的规划、设计、分析、计算、运行、模拟提供全面的分析平台和解决方案。
特别是 ETAP Real-Time 实时系统在大型工矿企业，电力生产及调度部门的推广应用，为政府和企业推进智能电网的发展，推动产业升级，节能减排等，发挥了积极有力的作用，并将产生巨大的社会和经济效益，有着广阔推广和应用的前景。
ETAP 软件目前在行业内具有较权威的地位并符合国际通用的分析标准，基于该软件得出的相关分析报告具有一定的权威性，其分析结果符合国内外电力行业的统一认可，因此，该项目基于ETAP软件分析平台进行故障分析，以期得出科学准确的分析结果，为进一步提出有效的升级和改造方案提供依据。
潮流计算实验报告分析
一、实验背景与目的电力系统潮流计算是电力系统分析中的一个重要环节，它通过对电力系统网络中功率和电压的分布进行计算，以评估系统的运行状态。
本实验旨在通过实际操作，加深对电力系统潮流计算原理和方法的理解，并掌握使用PSASP、ETAP等软件进行潮流计算的基本技能。
二、实验原理与方法1. 基本原理潮流计算主要基于基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律，通过求解电力系统网络中的功率和电压分布，得到各节点电压、线路电流和设备功率等参数。
2. 计算方法常用的潮流计算方法包括牛顿-拉夫逊法、快速分解法、迭代法等。
本实验采用牛顿-拉夫逊法进行潮流计算。
3. 实验步骤（1）建立电力系统网络模型，包括节点、线路、变压器等元件；（2）设置各节点电压初始值和负荷功率；（3）计算网络中各支路功率和节点电压，判断是否满足功率平衡和电压平衡；（4）根据功率平衡和电压平衡条件，修正节点电压，重复步骤（3）直至满足收敛条件。
三、实验过程与结果分析1. 实验数据本实验采用某实际电力系统网络进行计算，网络包括10个节点、15条线路和3个变压器。
2. 实验步骤（1）根据实验数据，建立电力系统网络模型；（2）设置各节点电压初始值和负荷功率；（3）使用PSASP软件进行潮流计算；（4）分析计算结果，包括节点电压、线路电流和设备功率等。
3. 结果分析（1）节点电压分布合理，各节点电压满足运行要求；（2）线路电流分布均匀，线路负载率在合理范围内；（3）设备功率分配合理，满足电力系统运行需求。
四、实验总结与讨论1. 实验总结本实验通过实际操作，加深了对电力系统潮流计算原理和方法的理解，掌握了使用PSASP软件进行潮流计算的基本技能。
2. 讨论（1）实验中，节点电压初始值设置对计算结果有较大影响，需要根据实际情况进行设置；（2）潮流计算结果受网络拓扑结构、元件参数和负荷分布等因素的影响，需要综合考虑；（3）在实际工程应用中，应根据具体情况选择合适的潮流计算方法，以保证计算结果的准确性和可靠性。
ETAP潮流模块需求数据界面说明
ETAP 潮流分析模块需求数据界面说明概述：1. 该文档适用于工业，民用及大电网电力系统的潮流计算建模。
2. 该文档介绍满足潮流计算的最少数据，部分元件做了简化，详细的需求数据请查阅ETAP 帮助文档。
设备名称在元件信息页修改即可，也可以用默认名称。
设备型号，维护信息等用于工厂设备信息管理的数据不做介绍。
3. 该文档对具体操作不做介绍。
一、各元件的需求数据1. 等效电网等效电网需要录入参数的属性页有：信息页、额定值页。
1) 信息页：选择合适的模式。
图1－1模式介绍：✧ 平衡节点：等效电网终端的电压大小和相角由用户指定，输出的有功和无功根据计算得到。
注意系统中至少要有一个平衡节点。
✧ 电压控制：等效电网输出的有功和电压大小由用户指定，无功和相角由计算得到。
即作为一P 、V在信息页选择运行模式，对于工业系统一般选择平衡节点，如图所示。
具体请看：模式类型的介绍。
✧无功控制：等效电网终端输出的有功和无功由用户指定，电压大小和相角由计算得到。
即作为一P、Q节点，模拟一个出力恒定的电源或容量恒定的负荷。
✧功率因数控制：等效电网终端输出的有功和功率因数由用户指定，电压大小和相角由计算得到。
功率因数控制模式和无功控制模式类似。
2) 额定值页：额定电压，电网额定电压，一般指电压等级；发电类型：在这里定义等效电网不同发电类型用于不同方案的潮流计算，即指定不同的运行值。
不同模式下可指定的数据(白色显示部分)不同：✧平衡节点：%V 和相角；✧电压控制：%V 和有功MW；✧无功控制：有功MW 和无功Mvar；✧功率因数：有功MW 和PF。
输入等效电网的额定电压；然后在发电种类栏设置实际运行的电压百分数，推荐在normal栏设置，一般取100％，103％，105％图1－22. 同步发电机需要录入参数的属性页有：信息页、额定值页。
1) 信息页：选择发电机的运行模式。
（如图1-3所示）一般发电机推荐选择电压控制，如系统中只有发电机供电推荐平衡节点。
基于ETAP软件的电力系统潮流仿真分析
１ 建 立 系 统 仿 真 模 型
在 利用 Ｅ ＴＡＰ软 件进行 暂 态仿 真分 析之 前 ， 首先 要建 立 系统仿 真 模 型 。Ｅ Ｔ ＡＰ软件 提 供 了 电力 系统 仿
真 通用 的元 件 ， 包括 发 电机 、 变压 器 、 电力 线路 、 等效 负 荷 、 继 电器 、 开 关 器件 等 ， 建 模 时 只 需通 过 点 击 和拖 放 界 面 内 的元 件 即可建 立 用户 所需 要 的 电力 系 统仿 真模 型 ， 并 利 用元件 的对话框 设 置相 关参 数 ， 系统 的仿 真模
朱 慧
（ 青 岛科技 大 学 ，山 东 青 岛 ２ ６ ６ ０ ４ ２ ） 摘要 ： 针对 电力 系统运 行 中 出现 的母 线 电压 偏 高或 偏 低 等 问题 ， 本 文 采 用 典 型 的 ３机 ９ 节 点 电力 系统 ， 建 立 了系统 仿真 模 型 ， 并从 理 论上 对影 响 系统母 线 电压 大小 和相 角 的因素 进 行 分析 ， 找 出调 节母线 电压 的方 法 ， 同时 运用 Ｅ ＴＡＰ仿 真 软 件 对 以上 分析 结 果 进 行 仿
计、 分析、 计算、 运行 和模 拟提 供全 面的分 析平 台与 解决 方 案 ， 并 可提 供更 为 方 便 的建 模 方 法 和分 析 算 法 ， 而 且 在利 用 Ｅ Ｔ ＡＰ软件 进行 仿 真分析 时 ， 只需 点 击 相 应 的功 能 模 块 按钮 ， 并 进 行 合 理 的参 数 设 置 即 可获 得 分
真验证 。仿 真 结果 表 明 ， 有 功功 率 主要影 响 电 压 的相 位 ， 无 功 功 率 主要 影 响 电压 的大 小 ， 因此 可通 过改 变无 功功 率 的分 布及 改变 变压 器 变 比的方 法 调 节母 线 电压 ， 从 而 改 善母 线 的 电压质 量 。该研 究为 电力 系统 的设 计 和运 行等 提供 了理 论依 据 。 关键 词 ： Ｅ Ｔ ＡＰ；调节 母线 电压 ；电压 质 量
基于ETAP的电气设计仿真实验
基于ETAP的电气设计仿真实验作者：徐华娟毛玲陈杰来源：《科教导刊·电子版》2016年第05期摘要根据背景资料，设计电气主接线结构，计算负荷容量并选择变压器，利用ETAP软件进行仿真，设置元件参数，分析实验结果。
通过电气设计仿真实验，复杂、抽象的理论问题变得直观化、形象化，同时学生也能够掌握数据计算，查表以及软件应用的方法，从而锻炼了他们分析问题和解决问题的能力。
关键词电气设计仿真实验 ETAP 电力工程基础中图分类号：TM623 文献标识码：A电力工程基础课是电力系统方面的一门基础性课程，这门课是实践性较强的专业课。
进行实物模拟实验是很困难的，因为电力系统设备危险性较高，相关设备比较昂贵，因此利用电力系统仿真软件进行实验成为电力工程基础课程传统教学方法的一种重要补充。
ETAP软件是用于发电、配电和电力系统设计的专业商用软件，利用该软件进行实验能够满足教学要求，学生还可以通过该平台，探索更多的电力系统知识和应用技术。
本文以某电气设计题为例具体讲述了如何根据背景资料应用电力系统知识分析并进行仿真实验。
1基础资料1.1负荷情况本工厂共设6个车间变电所，各车间负荷（380V侧）统计资料见表1。
1.2电源情况工厂东北侧8km处有一地区变电所，使用35kV电压以一回架空线向工厂供电，35kV侧系统三相短路容量为1000MVA，单相短路容量为800MVA。
架空线使用型号为LGJ-120的钢芯铝绞线，然后通过总降压变电所变压器输送到工厂10kV母线上。
2电气主接线图设计及变压器容量选择分析背景资料可知，本厂由35kV电源供电，经过型号为LGJ-120的钢芯铝绞线，然后通过变压器连接到10kV母线，10kV母线上连接有6个负荷，画出主接线图，见图1。
负荷计算及变压器容量选择。
以第一车间为例进行负荷计算，第一车间的视在计算负荷为查教材《电力工程基础》附录表A-1，选择型号为S9—500/10型、电压为10/0.4、Yyn0联结的变压器，其技术数据如下： P0=0.96kW， Pk=5.1kW，I0%=1.0，Uk%=4，变压器的负荷率 =420/500=0.84，则变压器的功率损耗为依次类推，将工厂各车间负荷的结果汇总于表2。
电力系统计算与仿真分析 第八章 基于ETAP的电力系统仿真分析
二、ETAP工作环境
工程工具栏 （Project Toolbar）
系统工具栏（ System Toolbar）
模式工具栏（Mode Toolbar）
主题工具栏（Theme Toolbar）
工具栏的具体操作命令请参考教材
三、系统建模
E TA P 提 供 了 一 种 完 全 图 形 化 的 用 户 界 面 （ G r a p h i c a l U s e r Interface,GUI），用于构建单线图。
单击桌面上的“ETAP”图标，打开 ETAP软件，图中显示“启动菜单栏”。 打开【File】下拉菜单，单击“New Project”，即可开始一个新工程。将会打开生成新工 程文件对话框。
三、系统建模
编辑单线图
生成一个名 为“ Project1 ” 的单线图，用户 可以开始向其中 添加设备或是开 始编辑单线图。 当生成一个新工 程后，打开了 ETAP 软件的编辑 模式。
三、系统建模
编辑单线图
2.打开工程 可以通过单击【File】菜 单中“Open Project”， 打开一个现有的工程文件。
3.元件的连接 在新建工程文件中添加 设备，然后连接元件。
三、系统建模
编辑单线图
4.自动连接 在“编辑”模式“添加自动连接”工具。 该工具提供功能：自动选择
可用的连接端子；将选定设备自动连接到最接近的突出显示的设备；从新放 置的元设备中自动选择可用的连接端子；自动提供连接其他元件的连接线； 自动断开和重新连接元件之间的现有连接线。
ETAP允许用户直接利用图形化的单线图和地下电缆管道系统进行运算操作，其程 序在概念设计上有如下三大主要特点：
（1）虚拟现实操作 （2）数据的全面集成 （3）简明数据录入
Ch28优化潮流
欧特艾远东（南京）计算机技术有限公司
28-8
ETAP 5.0 用户手册
优化潮流分析 负荷调整系数(Load Diversity Factor)
与系统负荷类型相应的负荷调整系数。选择有：
分析案例编辑器
没有(None)
选择没有将使用所选的负荷类型所定义的百分比负荷，也就是不考虑调整系数。
显示选项(Display Options)
在优化潮流（OPF）程序的分析模式中，点击这个图标来定义单线图注释的显示选项。更多信 息参见显示选项部分。
报告管理器(Report Manager)
优化潮流输出报告提供两种格式： ASCII 文本文件和 Crystal™报告。 报告管理器提供四个属性 页（完全，输入，结果和总结）用于查看两种报告格式的输出报告的不同部分内容。Crystal™报告 格式显示于优化潮流分析的报告管理器的每一页。 通过在报告管理器中选择任何格式如 TextRept 可以激活 Crystal™报告。您可以打开整个分析 输出报告或者部分输出报告，这取决于格式的选择。
当您处于优化潮流的模式时， 您可以点击分析案例工具条的分析案例按钮， 进入优化潮流的分 析编辑器。您也可以点击分析案例文件夹中的子文件夹来进入编辑器。 优化潮流的分析编辑器由信息属性页、目标属性页、变压器带载调压分接头属性页、发电机自 动电压调节属性页，发电机有功属性页，并联补偿属性页、母线电压约束属性页、支路潮流约束属 性页共九个部分组成。
分析案例编辑器
当选择这项后，优化潮流分析案例编辑器会要您输入母线电压幅值（百分比）和相角（度） 。 这里，系统所有母线的初始值和“flat”的起始点一样。
燃料/能源成本（Fuel / Energy Cost）
etap实验 潮流分析
第二章潮流分析ETAP潮流分析程序，计算母线电压、支路功率因数、电流和整个电力系统的潮流。
此软件不仅能够实现潮流分析功能，同时还能辅助电力系统规划设计工作。
如：（1）优化系统运行状态（2）在规划设计中协助用户重新选择设备规格。
第一节潮流分析1、编辑好单线图并录入参数后，点击“模式工具条”的“潮流分析”按钮切换到潮流分析模式，视窗上部弹出“分析案例工具条”，视窗右侧切换为“潮流工具条”。
2、在潮流“分析案例工具条”上，通过“分析案例”下拉菜单选择想要编辑的分析案例名称，如LF，切换到分析案例LF。
（这里也可以新建一个潮流分析案例）3、在潮流“分析案例工具条”上，点击“编辑分析案例”按钮，打开“潮流分析案例”编辑器，编辑该潮流分析案例。
该编辑器包括四个属性页，具体设置如下：（1）信息页①有关设置项的说明：在此可以对潮流计算方法（牛顿－拉夫逊、快速解耦、加速高斯-塞德尔法等）、最大迭代次数和精度等进行设置，如图2-1所示。
其中：(a)“更新”－选择“初始母线电压”复选框表示用潮流运行结果来更新母线电压的幅值，更新后初始母线电压更接近最终结果，更新会导致以后潮流分析更快收敛；选择“变压器LTCs”复选框表示在潮流计算过程中考虑更新变压器带载调节分接头（LTC）的位置，也就是说变压器的分接头设定由变压器带载调节分接头精确度决定；选择“电缆负荷电流”复选框表示从上一次运行潮流分析中转移数据到电缆负荷电流数据，数据转移到潮流分析中的每根电缆的电缆编辑器运行负荷电流；(b)选定“计算方法”－“应用变压器相移”复选框表示潮流计算结果－母线电压的相角是考虑了变压器相移，可在变压器编辑器中找到变压器的移相。
图2-1 潮流分析案例编辑器的“信息”属性页②本算例的设置：具体设置情况见如图2-1 所示。
（2）负荷属性页①有关设置项的说明a、发电类型ETAP软件有10种发电类型可以选择，它们分别通过发电机额定功率的百分数来指定发电机送出的功率，如图2-2 所示。
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第二章潮流分析ETAP潮流分析程序，计算母线电压、支路功率因数、电流和整个电力系统的潮流。
此软件不仅能够实现潮流分析功能，同时还能辅助电力系统规划设计工作。
如：（1）优化系统运行状态（2）在规划设计中协助用户重新选择设备规格。
第一节潮流分析1、编辑好单线图并录入参数后，点击“模式工具条”的“潮流分析”按钮切换到潮流分析模式，视窗上部弹出“分析案例工具条”，视窗右侧切换为“潮流工具条”。
2、在潮流“分析案例工具条”上，通过“分析案例”下拉菜单选择想要编辑的分析案例名称，如LF，切换到分析案例LF。
（这里也可以新建一个潮流分析案例）3、在潮流“分析案例工具条”上，点击“编辑分析案例”按钮，打开“潮流分析案例”编辑器，编辑该潮流分析案例。
该编辑器包括四个属性页，具体设置如下：（1）信息页①有关设置项的说明：在此可以对潮流计算方法（牛顿－拉夫逊、快速解耦、加速高斯-塞德尔法等）、最大迭代次数和精度等进行设置，如图2-1所示。
其中：(a)“更新”－选择“初始母线电压”复选框表示用潮流运行结果来更新母线电压的幅值，更新后初始母线电压更接近最终结果，更新会导致以后潮流分析更快收敛；选择“变压器LTCs”复选框表示在潮流计算过程中考虑更新变压器带载调节分接头（LTC）的位置，也就是说变压器的分接头设定由变压器带载调节分接头精确度决定；选择“电缆负荷电流”复选框表示从上一次运行潮流分析中转移数据到电缆负荷电流数据，数据转移到潮流分析中的每根电缆的电缆编辑器运行负荷电流；(b)选定“计算方法”－“应用变压器相移”复选框表示潮流计算结果－母线电压的相角是考虑了变压器相移，可在变压器编辑器中找到变压器的移相。
图2-1 潮流分析案例编辑器的“信息”属性页②本算例的设置：具体设置情况见如图2-1 所示。
（2）负荷属性页①有关设置项的说明a、发电类型ETAP软件有10种发电类型可以选择，它们分别通过发电机额定功率的百分数来指定发电机送出的功率，如图2-2 所示。
图2-2 潮流分析案例编辑器的“负荷”属性页－发电类型10种发电类型的名称分别为：Design设计、Normal正常、Shutdown关机、Emergency 突发事件、Standby备用、Startup起动、Accident偶发事故、Summer Load、Winter Load、Gen Cat 10，如图2-3 所示。
也可以点击菜单栏的工程→设置→发电类型，打开其编辑器修改ETAP给出的名称。
图2-3 发电类型名称编辑器b、负荷类型：有10 种可以选择，它们分别通过负荷额定容量的百分数来指定负荷消耗的有功和无功功率，如图2-4 所示。
图2-4 潮流分析案例编辑器的“负荷”属性页－负荷类型10种负荷类型的名称分别为：Design、Normal、Brake中断、Winter Load、Summer Load、FL Reject满载情况、Emergency、Shutdown、Accident、Backup，如图2-5所示，也可以点击菜单栏的工程→设置→负荷类型，打开其编辑器修改ETAP 给出的名称。
ETAP 软件的负荷包括：感应电动机、同步电动机、等效负荷、静态负荷等。
图2-5 负荷类型名称编辑器c、如图2-6 所示，负荷调整系数的意义：(a)复选框“无”表示：负荷取值＝负荷额定容量×负荷类型（即额定容量的百分数）；(b)复选框“母线最小”表示：负荷取值＝负荷额定容量×负荷类型×母线的负荷调整系数的最小百分数；(c)复选框“母线最大”表示：负荷取值＝负荷额定容量×负荷类型×母线的负荷调整系数的最大百分数；(d)复选框“全部”表示：负荷取值＝负荷额定容量×负荷类型×指定的各类负荷的百分数，例如图2-6设置即取全部恒容量负荷的125％；图2-6 潮流分析案例编辑器的“负荷”属性页－负荷调整系数说明：在母线编辑器的“信息”属性页指定母线的负荷调整系数(%)，默认最小值=80%，默认最大值=125％，如图2-7 所示。
②本算例的设置：将负荷类型、发电类型均设置为“Design”，负荷调整系数选择“无”复选框，具体设置如图2-8 所示：图2-7 母线Bus4 编辑器的“信息”属性页－负荷调整系数图2-8 潮流分析案例编辑器的“负荷”属性页设置（3）调整属性页：取默认设置值。
（4）报警属性页：潮流分析后设置临界和边界报警的范围，在保护设备、母线、变压器、电缆、电抗器、发电机等有过载现象发生时，该系统报警。
临界呈红色，边界呈粉红色。
此处取默认设置值。
潮流分析案例的“报警”属性页如图2-9 所示。
图2-9 潮流分析案例编辑器的“报警”属性页4、编辑好潮流分析案例后，点击“潮流”工具条中的“运行潮流计算”按钮，ETAP 运行潮流分析案例LF，选取输出报告名称=LF_Report。
潮流分析出现报警提示：母线Bus10、Bus2、Bus5、Bus6 的电压超过102%标称电压；Bus4、Bus8 的电压超过105%标称电压；电缆Cable1 电流超过额定电流，达到128.7%；发电机运行功率等于额定功率，即达到100%；变压器T2 的负荷已经超过95%额定容量。
报警窗口如图2-10 所示。
图2-10 潮流分析模块的报警窗口第二节潮流分析中变压器LTC 的应用1、投入双绕组变压器T1高压侧的LTC，即选定一次侧LTC的AVR，“√”表示选定，如图2-11所示。
单击“LTC”按钮，出现“负荷分接头调节器”编辑器，在计算过程中自动调节分接头，使得母线Bus2 的电压达到100%母线标称电压，如图2-12所示。
对于双绕组变压器T4，也投入负荷分接头调节器（LTC）。
图2-11 双绕组变压器T1编辑器的“分接头”属性页– LTC / 电压调节器图2-12 双绕组编辑器T1编辑器－“分接头”属性页－“带载分接头调节器(LTC)”2、重新运行潮流分析案例LF，母线电压超过临界和边界的报警消除，电缆Cable1过负荷状况仍然存在，发动机Gen1发电功率达到100%额定功率，变压器T2的负荷已经超过95%额定容量，如图2-13 所示。
图2-13 投入LTC 之后的潮流分析的报警视窗第三节变压器容量估计潮流计算结果显示变压器T2容量不够，需要重新选择容量。
具体操作如下：1、打开变压器T2 编辑器的“容量”属性页，如图2-14所示。
指定负荷增长因子为110％，海拔高度为500米，环境温度为30ºC。
单击“连接”按钮，选择“较大容量”的数值，单击“确定”按钮。
重新选择了800kVA变压器。
图2-14 双绕组变压器T2 的“容量”属性页2、再次运行潮流分析案例LF，则变压器T2过负荷报警提示消除。
潮流分析的报警窗口如图2-15 所示。
图2-15 在投入LTC和重选变压器容量之后，潮流分析报警窗口第四节电缆尺寸选择以电缆Cable1为例，它的“容量”属性页如图2-16所示。
电缆Cable1：50mm2、铜质、11kV、BS6622、XLPE（橡胶绝缘聚乙烯）、3/C（三芯）。
数据版本＝Base，电缆Cable1编辑器－“容量”属性页：安装标准是NEC,安装类型是“架空电缆桥架”，运行温度T a（环境温度）=35ºC，T c（导体温度）=90ºC；桥架：顶部覆盖；载流量基准值是222.3A，整定值(校正值)是194.3A；电缆应用于“Medium Voltage Motors (中压电动机)”。
图2-16 电缆Cable1编辑器的“容量”属性页潮流计算结果报警显示：电缆Cable1过载，电缆载流量的校正值是194.3A，电缆运行电流值是207.7A。
需要重新选择电缆尺寸，操作步骤如下：1、如图2-17所示，在电缆编辑器的“负荷”属性页－“用于容量估计的负载电流”框中，选中“用户自定义”复选框，指定电缆负载电流为207.7A。
然后在“选型—相”属性页“结果”框中，点击“选择”按钮，选定70mm2电缆，点击“确定”按钮。
计算电缆尺寸的结果见表2-1。
图2-17 电缆编辑器的“选型—相”属性页表2-1 计算电缆尺寸的结果电缆负载数值导体数目/每相电缆尺寸载流量电压降以用户自定义电流为准优化值 1 70 219 0.38 最小值 1 50 194 0.54 需求值70 207 小于2.002、重新运行潮流分析，电缆Cable1过载报警消除。
第五节不同负荷类型与发电类型用于潮流计算利用发电类型、负荷类型、负荷调整系数、数据版本管理器以及电力系统配置管理器，可以方便的实现不同系统运行状态下的潮流分析工作，简化数据录入工作。
其中，利用发电类型、负荷类型、负荷调整系数，可以为不同系统运行状态指定负荷值和发电机出力；利用电力系统配置管理器，指定开关设备的状态，从而确定不同系统运行状态下的网络拓扑；而数据版本管理功能，可更大程度的实现为不同系统状态下指定元件参数。
例如：ETAP可以录入更少的数据，就可确定“夏季最大”、“夏季最小”等运行方式下的网络结构、发电机出力和负荷值。
具体操作如下：1、点击“显示图工具条”上的“配置管理器”按钮，打开“配置管理器”，点击“新建”按钮,新建二个配置，取名为“夏季最大”、“夏季最小”，分别对应于“夏季最大”与“夏季最小”运行方式。
2、在“配置状态”下拉列表中选择“夏季最小”，编辑“夏季最小”系统配置：打开“CB6”元件编辑器，在“信息”页－“配置”栏－“状态”项上选中“打开”复选框；以同样的方式关闭断路器“CB12”；打开“Mtr5”元件编辑器，在“信息”页－“配置”栏－“状态”下拉列表中选择“后备”复选框；同样，Mtr6 也做同样操作。
3、“夏季最大”系统配置不作更改。
4、假设所有负荷在“夏季最大”运行方式下，负荷大小对应于负荷类型Design；在“夏季最小”运行方式下，负荷大小对应于负荷类型Normal。
5、假设所有发电机在“夏季最大”运行方式下，发电出力对应于发电类型Design；在“夏季最小”运行方式下，发电出力对应于发电类型Normal。
6、新建潮流分析案例“夏季最大潮流”和“夏季最小潮流”，分别对应于“夏季最大”、“夏季最小”运行方式；在“潮流分析案例”编辑器的“负荷”属性页，分别设定“夏季最大潮流”和“夏季最小潮流”的负荷类型、发电类型，具体如下：夏季最大潮流：负荷分类Design、发电分类Design；夏季最小潮流：负荷分类Normal、发电分类Normal。
7、对“夏季最大”运行方式进行潮流分析：在“系统配置”下拉列表中，选择“夏季最大”系统配置状态；在“潮流分析案例”下拉列表中，选择“夏季最大潮流”；在“输出报告”下拉列表中，选择“夏季最大潮流报告”；单击“潮流工具条”中的“运行潮流”计算按钮。