成都理工大学电力系统分析

本科生实验报告

实验课程电力系统分析

学院名称核技术与自动化工程学院

专业名称电气工程及其自动化

学生姓名

学生学号

指导教师顾民

实验地点6C901

实验成绩

二〇一五年月二〇一五年月

电力系统分析实验报告

摘要

电力系统分析是电气工程专业的主干基础课程，是学生进入电力系统专业的主要向导和桥梁。而MATLAB仿真中的Simulink建模是对电力系统进行建模分析的一个重要工具。

关键词：电力系统；MATALB；建模

实验一电力系统分析计算

一、实验目的

1.掌握用Matlab软件编程计算电力系统元件参数的方法.

2.通过对不同长度的电力线路的三种模型进行建模比较，学会选取根据电路要

求选取模型。

3.掌握多级电力网络的等值电路计算方法。

4.理解有名制和标幺制。

二、实验内容

1．电力线路建模

有一回220kV架空电力线路，导线型号为LGJ-120，导线计算外径为15.2mm，三相导线水平排列，两相邻导线之间的距离为4m。试计算该电力线路的参数，假设该线路长度分别为60km，200km，500km，作出三种等值电路模型，并列表给出计算值。

电阻

(欧)

电抗

(欧)

电纳

(S)

电阻

(欧)

电抗

(欧)

电纳

(S)

电阻

(欧)

电抗

(欧)

电纳

(S)

60 km200km500km

模型1 15.75

欧

22.8

欧

1.8e-

4欧

52.5

欧

76欧6e-4

欧

131.2

5欧

190

欧

1.5e-

3欧

2．多级电力网络的等值电路计算

部分多级电力网络结线图如图1-1所示，变压器均为主分接头，作出它的等值电路模型，并列表给出用有名制表示的各参数值和用标幺制表示的各参数值。

图1-1 多级电力网络结线图

线路额定电压电阻电抗电纳线路长度

2．作出等值电路仿真模型，线路采用中等长度模型，用字母标出相应的参数以220KV为基本级，SB=100MVA按精确求解要求，求出有名制和标幺制表示的各参数值。（注意有些量要归算）。按下表填入计算数据。用下标标示相应的线路和变压器。

3、回答思考题

三、思考题

1．比较计算数据，讨论模型的适用条件。

答：一，对于长度不超过100KM的架空电力线路，线路额定电压为60KV 以下者；以及不长的电缆电力线路，电纳的影响不大时，可认为是短电力线路。只能应用短电力线路模型。二，线路电压为110到220KV，架空电力线路长为100-300km，电缆电力线路长度不超过100km的电力线路，可以认为中等长度的电力线路。三，一般长度超过300km的架空电力线路和长度超过100km的电缆电力线路称为长线路，对于这种电力线路，需要考虑他们的分布参数特性。

2．什么是有名制？什么是标幺制？电力系统元件的有名值和标幺值有什么关系？

有名制：采用有单位的阻抗，导纳，电压，电流，功率等进行计算的。

标幺制：

采用没有单位的阻抗，导纳，电压，电流，功率等的相对值来进行计算的。 标幺值=有名值/相应的基准值。

实验二 电力系统简单电网潮流计算

一、实验目的

1. 学习Matlab 仿真方法。

2. 初步掌握电力系统时域分析工具。

3. 电力系统简单电网潮流计算仿真分析。

二、实验内容

在如图2-1所示的电力系统中，已知条件如下： 变压器T ：SFT-40000/110，

00200,10.5%,42,0.7%,s s T N P kW V P kW I k k ∆==∆===，

线路AC 段：1150,0.27/,0.42/l km r km x km ==Ω=Ω； 线路BC 段：1150,0.45/,0.41/l km r km x km ==Ω=Ω；

线路AB 段：1140,0.27/,0.42/l km r km x km ==Ω=Ω；各段线路的导纳均可略去不计；负荷功率：(2518),(3020)LDB LDD S j MV A S j MV A =+⋅=+⋅；母线D

的额定电压为10kV。节点A为平衡节点，其余为PQ节点。计算系统的潮流分布。

图2-1 简单电力系统

三、实验原理及步骤

参考教材《MATLAB/Simulink电力系统建模与仿真》第四章

四、实验设备

1. PC一台

2. Matlab软件

五、实验过程

图2-2负载1参数

图2-3负载2参数

图2-4 线路参数

图2-5线路1参数

图2-6线路2参数

图2-7同步发电机参数

图2-8仿真系统

图2-9 仿真电流结果

图2-10仿真电流结果

六、思考题

1、为什么会有线损？线损的构成主要有哪些成分？

答：线路有阻抗、导纳。电阻、电导会消耗有功，电抗、电纳会消耗无功

实验三、复杂电力系统的潮流计算

一、实验目的

1. 学习Matlab仿真方法。

2. 掌握电力系统时域分析工具。

3. 电力系统复杂电网潮流计算仿真分析。

二、实验内容

如图3-1所示的电力系统中，变压器两侧电压等级分别为10kV和110kV，各元件参数标幺值示于图中。（S B=100MVA，V B=Vav），计算系统的潮流分布。