电力系统 运行方式及潮流分析实验结题报告(实验一)讲解

Beijing Jiaotong University

电力系统运行方式及潮流分析实验

结题报告

姓名：TYP

班级：电气0906

学号：********

指导老师：***

完成日期：2012.3.20

一、实验目的

1、掌握电力系统主接线电路的建立方法；

2、掌握辐射形网络的潮流计算方法；

3、比较计算机潮流计算与手算潮流的差异；

4、掌握不同运行方式下潮流分布的特点。

二、实验内容

1、辐射形网络的潮流计算；

2、不同运行方式下潮流分布的比较分析。

三、实验步骤

1、熟悉仿真环境及主接线系统的搭建

打开仿真软件，根据教程熟练软件里各项工具的使用，并最终搭建起辐射形网络主接线系统。

系统中各个模块的参数设定如下：

（1）升压变压器B1

根据变比=18/110，Uk％=14.3％，Pk=230KW，P0=150KW，I0/In=1％等数据设定参数，此处应将绕组2额定电压设为1.1倍的2测网络额定电压。具体参数设定如下图：

（2）线路L1，L2

根据长度：80km，电阻：0.21Ω/km，电抗：0.416Ω/km，电纳：2.74×10-6S/km等数据设定参数，其中需将线路额定电压设为110kV，以保证仿真成功。同时要通过电纳的数值换算出正序电容的数值，具体公式为b=2πf N C,算出正序电容为8.721690881nF/km。具体参数设定如下图：

（3）降压变压器B2，B3

根据Un=15MVA，变比=110/11 KV，Uk％=10.5％，Pk=128KW，P0=40.5KW，I0/In=3.5％等数据设定参数。其中2测网络额定电压须设为10kV，绕组2额定电压设为11kV，因为国家电网规定的线路电压标准中只有10kV，而没有11kV。具体参数设定如下图：

（4）负载F1，F2

根据F1：20+j15MVA； F2：30+j12MVA等数据设定两个负载的参数。具体参数设定如下图：

（5）同步发电机G1

根据G1：300+j180MVA（平衡节点）等数据设定参数。具体参数设定如下图：

（6）输出量的选择

为了让仿真能够顺利进行，需选择输出量。本次试验选择了两个三相断路器的电流和状态，和三项CVT的一次测参数作为输出量。具体输出量选择和仿真结果如以下四幅图所示：

2、辐射形网络的潮流计算

（1）利用仿真软件进行潮流计算。通过不断调整发电机的标幺值参数（最终调整为0.97784），将升压变压器后面的母线电压调成117kV。监控图页上的潮流计算结果如下图所示：

项目DDRTS潮流计算结果

变压器B2输入功率10.01+j7.55（MW）

变压器B2输出功率10.01+j7.51（MW）

变压器B3输入功率10.01+j7.55（MW）

变压器B3输出功率10.01+j7.51（MW）

线路L1输入功率26.11+j12.91（MW）

线路L1输出功率25.02+j13.56（MW）

线路L2输入功率26.11+j12.91（MW）

线路L2输出功率25.02+j13.56（MW）

（2）手算潮流：

变压器B2（B3）潮流计算：

两台变压器并联运行的组合电阻、电抗及励磁功率分别为

2321R 10 3.42K N T N P V S ∆=⨯⨯=Ω 21%1042.42S N T N V V X S =⨯⨯=Ω

110000%2()0.08 1.05()100N I S P j Q P j j MVA ∆+∆=∆+=+

变压器的励磁功率也作为变压器一次侧的一种负荷，所以变压器一次侧的总负荷

30120.08 1.05 2.6530.0810.4()B S j j j j MVA =+++-=+

节点C 的功率即使负荷功率(2015)C S j MVA =+.

变压器输入负荷

变压器功率损耗 22

22015(3.442.4)0.18 2.19()110T S j MVA +∆=⨯+=+

输入负荷

120.1817.19()C C T S S S j MVA =+∆=+

输出负荷： 即是节点C 负荷功率(2015)C S j MVA =+

线路L1（L2）潮流计算：

计算等值参数

输电线路的等值电阻、电抗和电纳分别为

1800.218.42L R =⨯⨯=Ω 1800.41616.62L X =⨯⨯=Ω

64280 2.7410 4.3810C B S --=⨯⨯⨯=⨯

由于线路电压未知，可用线路额定电压计算线路产生的充电功率，并将其等分成两部分，得：

421 4.3810110 2.65(var)2B Q M -∆=-⨯⨯⨯=-

先按电力网额定电压，逆着功率传输的方向计算功率损耗和首端功率 由等值电路可知

2150.2627.59()L C B S S S j MVA =+=+

线路中的功率损耗为

22

250.2627.59(8.416.6) 2.28 4.51()110L S j j MVA +∆=⨯+=+

于是可得

1252.5432.1()L L L S S S j MVA =+∆=+

母线A 输出的功率为

152.5429.45()A L B S S j Q j MVA =+∆=+

利用计算得到的首端功率和已知的首端电压，顺着功率传输的方向，计算各节点电压：

线路中电压降落的纵横分量分别为

118.324L L L L L A P R Q X V KV V +∆== 11 5.149L L L L L A P X Q R V KV V δ-==

可得B 点电压为