电力系统运行方式分析和计算

电力系统运行方式分析和计算

设计报告

专业：电气工程及其自动化

班级：11级电气1班

学号： 2 2

姓名：杨玉豪潘鸣

华南理工大学电力学院

2015-01-05

0、课程设计题目A3：电力系统运行方式分析和计算

姓名： 指导教师：

一、 一个220kV 分网结构和参数如下：

#1

500kV 变电站G

220kV 变电站

火电厂

#2

#3

#4#5

#6

11km 11km

30km

20km

9km 16km

25km

500kV 站（#1）的220kV 母线视为无穷大母线，电压恒定在230kV 。

图中，各变电站参数如下表： 编号 类型 220kV 最大负荷，MV A #1 500kV 站 平衡节点 #2 220kV 站 230+j40 #3 220kV 站 210+j25 #4 220kV 站 300+j85 #5 220kV 站 410+j110 #6 220kV 站 220+j30

各变电站负荷曲线基本一致。日负荷曲线主要参数为： 日负荷率：0.85，日最小负荷系数：0.64

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，均采用单元接线。电厂220kV侧采用双母接线。发电机组主要参数如下表（在PowerWorld中选择GENTRA模型）：

机组台数

单台

容量

（M

W）

额定电

压

（EV

）

功

率

因

数

升

压

变

容

量

MV

A

Xd Xd’Xq Td0’TJ=

2H

a i,2

t/(MW2⋅

h)

a i,1

t/(MW

⋅h)

a i,0

t/h

Pmax

(MW)

Pmin

(MW)

1 300 10.5 0.85

350 1.8 0.18 1.2 8 7 0.00004 0.298 10.22 300 120

1 300 10.5 0.85

350 1.8 0.18 1.2 8 7 0.00003 0.305 10.32 300 120

1 250 10.5 0.85

300 2.1 0.2 1.5 7 6 0.00003 0.321 9.38 250 100

升压变参数均为Vs%=10.5%，变比10.5kV/242kV。不计内阻和空载损耗。

稳定仿真中发电机采用无阻尼绕组的凸极机模型。不考虑调速器和原动机模型。不考虑

电力系统稳定器模型。励磁系统模型为：

该模型在PowerWorld中为BPA_EG模型，主要参数如下：

KA=40 TA=0.1 TA1=0.1 KF=0.05 TF=0.7 VRmax=3.7 VRmin=0.0

发电厂按PV方式运行，高压母线电压定值为1.05V N。考虑两种有功出力安排方式：

✧满发方式：开机三台，所有发电机保留10%的功率裕度；

✧轻载方式：仅开250MW机组，且保留10%的功率裕度；

✧发电厂厂用电均按出力的7%考虑。

二、设计的主要内容：

1、根据负荷变化和机组出力变化，拟定至少两种典型运行方式；（完成）

2、进行参数计算和标幺化，形成两种典型运行方式的潮流计算参数；（完成）

3、用Matlab 编制潮流计算程序，可任选一种潮流计算方法；（完成）

4、用所编制的潮流程序完成典型运行方式的潮流计算，进行电压和网损分析；（完成）

5、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；（完成）

6、用所编制的潮流程序完成大方式的“N-1”潮流校核，进行线路载流能力和电压水平分析；（完成）

7、用Matlab 编制三相短路的短路容量计算程序；（完成）

8、对主要220kV 母线进行三相短路容量测算，并与PowerWorld 的计算结果进行校核；（完成）

9、自行选择2-3种故障方案，用PowerWorld 进行稳定计算，给出摇摆曲线，并计算故障的极限切除时间。 10、假定电网公司下发给燃煤发电厂G 的日发电计划曲线如下图，按照等微增率准则对三台机组进行经济负荷分配，同时采用matlab 中的quadprog 函数对三台机组进行负荷优化分配，并对两种分配结果进行分析比较。要求给出三台机组的日发电计划曲线。 11、编制课程设计报告

/M W

P /t h

92124

6400

600795

三、 设计要求和设计成果：

1、每两位同学为一组，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；

4、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、短路和机组经济负荷分配源程序（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；