电力系统分析毕业课程设计_论文报告

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电力系统分析课程方案设计方案报告

电力系统分析课程方案设计方案报告

摘要本文运用MATLAB软件进行潮流计算,对给定题目进行分析计算,再应用DDRT软件,构建系统图进行仿真,最终得到合理的系统潮流。

潮流计算是电力系统最基本最常用的计算。

根据系统给定的运行条件,网络接线及元件参数,通过潮流计算可以确定各母线的电压幅值和相角,各元件流过的功率,整个系统的功率损耗。

潮流计算是实现电力系统安全经济发供电的必要手段和重要工作环节。

因此,潮流计算在电力系统的规划计算,生产运行,调度管理及科学计算中都有着广泛的应用。

首先,画出系统的等效电路图,在计算出各元件参数的基础上,应用牛顿—拉夫逊Newton-Raphson法以及MATLAB软件进行计算对给定系统图进行了四种不同负荷下的潮流计算,经过调节均得到符合电压限制及功率限制的潮流分布。

其次,轮流断开环网的三条支路,在新的系统结构下进行次潮流计算,结果亦均满足潮流分布要求。

牛顿—拉夫逊Newton-Raphson 法具有较好的收敛性,上诉计算过程经过四到五次迭代后均能收敛。

最后,应用DDRTS软件,构建系统图,对给定负荷重新进行分析,潮流计算后的结果也能满足相应的参数要求。

关键词:牛顿-拉夫逊法MATLAB DDRTS 潮流计算1 •系统图:两个发电厂分别通过变压器和输电线路与四个变电所相连。

2 •发电厂资料:母线1和2为发电厂高压母线,发电厂一总装机容量为 300MV V 母线3为机 压母线,机压母线上装机容量为 100MMW 最大负荷和最小负荷分别为 40MW 和 20MW ;发电厂二总装机容量为200WM3 •变电所资料:(一)变电所1、2、3、4低压母线的电压等级分别为:10KV 35KV 35KV10KV(二) 变电所的负荷分别为:(3) 50MW 40MW 55MW 70MW (三) 每个变电所的功率因数均为cos © =0.8;题目原始资料变电所 235kV 母线线路长线路长为90km线路长为80km为 100km 线路长为90km11母线3电厂二变电所110kV 母线一次侧电压 A220kV 变电所335kV 母线一次侧电压220kV线路长为9线路长为80 km母线1母线2变电所410kV 母线2*QFQ-50 -22*QFs-50_2电厂一 TQN-100-22*TQN-100 -2(四)变电所1和变电所2分别配有两台容量为75MVA的变压器,短路损耗414KW,短路电压(%)=16.7;变电所3和变电所4分别配有两台容量为63MVA的变压器,短路损耗为245KW,短路电压(%)=10.5;4•输电线路资料:发电厂和变电所之间的输电线路的电压等级及长度标于图中,单位长度的电阻为0.17门,单位长度的电抗为0.402门,单位长度的电纳为2.78*10-6S。

电力系统分析课程设计报告

电力系统分析课程设计报告

电力系统分析课程设计专业:电气工程及其自动化设计题目:电力系统分析课程设计班级:电自1042学生姓名:杨鹏学号:24指导教师:王彬分院院长:许建平教研室主任:高纯斌电气工程学院一、课程设计任务书1.课程题目电力系统课程设计2.设计内容双端供电网络设计1)设计具体内容、计算参数、总负荷容量等设计数据已给出;1)完成电力网络电能分派设计;2)完成电力网络功率补偿;3)完成电力网络各节点短路故障的计算;4)撰写课程设计报告;5)完成课程设计答辩。

3. 课程设计报告要求课程设计报告应包括以下内容:A、本次设计的要紧内容、设计题目、设计目录、供配电网图、补偿结果、短路数据,利用设备清单、设备选择公式、计算进程、选择依据。

B、课程设计总结。

包括本次课程设计进程中的收成、体会,和对该课程设计的意见、建议等。

C、全文很多于3000字。

显现报告类似,经查实后剽窃学生成绩按不合格处置。

4.参考资料1.电力系统分析.2.power world 利用说明书。

5.设计进度(2011年12月1`日至12月15日)时间设计内容第1-2天查阅资料,方案比较、设计与论证,理论分析与计算第3-6天完成电力网络规划第7-11天系统负荷计算、短路计算、功率因素补偿第12-15天绘制图纸、书写报告、答辩6.答疑地址新实验楼 305目录第一章 PowerWorld软件介绍 (3)1.1 PowerWorld软件的简介 (3)1.2 PowerWorld软件的功能 (4)1.2.1 大体功能 (4)1.2.2 高级功能 (5)第二章 PowerWorld软件的大体应用简介 (6)2.1 绘制电力系统单线图 (6)2.1.1 创建工程实例 (6)2.1.2 添加电力元件 (7)潮流计算 (8).1 潮流计算 (8).2 潮流计算个元件信息表 (8)短路计算 (10)第三章 PowerWorld实际的应用 (11)4.1 power world仿真图 (11)4.2 节点潮流计算 (12)4.3 节点短路计算 (12)4.4 实例信息(节点) ......................................................... 错误!未定义书签。

电力系统分析课程设计报告_4

电力系统分析课程设计报告_4

电力系统分析课程设计报告题目: 电力系统三相对称短路计算专业: 电气工程及其自动化班级:姓名:学号:指导教师:目录电力系统分析........................................................................................................................... - 0 -第一章设计目的与任务 ......................................................................................................... - 2 -1.1设计目的.................................................................................................................... - 2 -1.2设计任务.................................................................................................................... - 2 -第二章基础理论与原理 ......................................................................................................... - 2 -2.1 对称短路计算的基本方法 ....................................................................................... - 2 -2.2 用节点阻抗矩阵的计算方法 ................................................................................... - 4 -2.3 用节点导纳矩阵的计算方法 ................................................................................... - 6 -2.4 用三角分解法求解节点阻抗矩阵 ........................................................................... - 7 -2.5 短路发生在线路上任意处的计算方法 ................................................................... - 8 -第三章程序设计..................................................................................................................... - 9 -3.1 变量说明................................................................................................................... - 9 -3.2 程序流程图............................................................................................................. - 10 -3.2.1主程序流程图 .............................................................................................. - 11 -3.2.2导纳矩阵流程图 .......................................................................................... - 12 -3.2.3三角分解法流程图 ...................................................................................... - 13 -3.3 程序源代码见附录1 ............................................................................................ - 14 -第四章结果分析................................................................................................................... - 14 -第五章收获与建议............................................................................................................... - 15 -参考文献................................................................................................................................. - 17 -附录......................................................................................................................................... - 17 -附录1: 程序源代码..................................................................................................... - 18 - 附录2: 测试系统数据与系统图 ................................................................................... - 23 - 附录3: 测试系统的运行结果- 25 -第一章设计目的与任务1.1设计目的1、加深理解并巩固电力系统发生短路的基本知识。

电力系统分析报告课程设计

电力系统分析报告课程设计

课程设计课程名称:电力系统分析设计题目:基于计算程序的电力系统运行分析学院:电力工程学院专业:电气工程自动化年级:学生姓名:指导教师:宋琪日期:年月日教务处制目录任务书······································前言·······································第一章电网模型的建立·······················第二章潮流计算····························第三章故障电流计算························第四章思考题······························总结体会····································参考文献····································前言电力系统潮流计算是电力系统分析中的一种最基本的计算,是对复杂电力系统正常和故障条件下稳态运行状态的计算。

电力系统分析课程设计报告

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课程设计电力系统短路故障的计算机算法程序设计姓名学号班级指导教师目录一、课程设计说明 (3)二、选择所用计算机语言的理由 (3)三、程序主框图、子框图及主要数据变量说明 (4)四、三道计算题及网络图 (8)五、设计体会 (15)六、参考文献 (16)七、附录(主程序及其注释) (17)电分课设报告一、课程设计说明根据所给的电力系统,编制短路电流计算程序,通过计算机进行调试,最后完成一个切实可行的电力系统计算应用程序。

通过自己设计电力系统计算程序使同学对电力系统分析有进一步理解,同时加强计算机实际应用能力的训练。

所谓短路,是指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的“短接”。

在电力系统正常运行时,除中性点外,相与相或相与地之间是绝缘的。

如果由于某种原因使其绝缘破坏而构成了通路,我们就称电力系统是发生了短路故障。

在三相系统中,短路故障可分为两大类:即对称短路(三相短路)和不对称短路(两相短路、两相接地短路、单相接地短路)。

其中三相短路虽然发生的机会较少,但情况严重,又是研究其它短路的基础。

所以我们先研究最简单的三相短路电流的暂态变化规律。

二、选择所用计算机语言的理由我使用的是第四代计算机语言的MATLAB,利用其丰富的函数资源,它的优点如下:1)语言简洁紧凑,使用方便灵活,库函数极其丰富。

MATLAB程序书写形式自由,利用起丰富的库函数避开繁杂的子程序编程任务,压缩了一切不必要的编程工作。

由于库函数都由本领域的专家编写,用户不必担心函数的可靠性。

可以说,用MATLAB进行科技开发是站在专家的肩膀上。

2)运算符丰富。

由于MATLAB是用C语言编写的,MATLAB提供了和C语言几乎一样多的运算符,灵活使用MATLAB的运算符将使程序变得极为简短。

3)MATLAB既具有结构化的控制语句(如for循环,while循环,break语句和if语句),又有面向对象编程的特性。

4)程序限制不严格,程序设计自由度大。

华中科技大学电力系统分析课程设计报告基于matlab的短.doc

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2012-2013第二学期课程设计电力系统短路故障的计算机算法程序设计姓名学号班级指导教师张凤鸽目录一、课程设计说明 (3)二、选择所用计算机语言的理由 (3)三、程序主框图、子框图及主要数据变量说明 (5)四、三道计算题及网络图 (9)五、设计体会 (21)六、参考文献 (22)七、附录(主程序及其注释) (23)电分课设报告一、课程设计说明根据所给的电力系统,编制短路电流计算程序,通过计算机进行调试,最后完成一个切实可行的电力系统计算应用程序。

通过自己设计电力系统短路计算的程序,加深对电力系统短路计算的理解,同时培养自己在计算机编程方面的能力,提示自我的综合素质。

短路电流(short-circuit current)电力系统在运行中,相与相之间或相与地(或中性线)之间发生非正常连接(即短路)时流过的电流。

其值可远远大于额定电流,并取决于短路点距电源的电气距离。

例如,在发电机端发生短路时,流过发电机的短路电流最大瞬时值可达额定电流的10~15倍。

大容量电力系统中,短路电流可达数万安。

这会对电力系统的正常运行造成严重影响和后果。

三相系统中发生的短路有 4 种基本类型:三相短路,两相短路,单相对地短路和两相对地短路。

其中三相短路虽然发生的机会较少,但情况严重,又是研究其它短路的基础。

所以我们先研究最简单的三相短路电流的暂态变化规律。

二、选择所用计算机语言的理由MATLAB是一套功能强大的工程计算软件,被广泛的应用于自动控制、机械设计、流体力学和数理统计等工程领域。

工程技术人员通过使用MATLAB提供的工具箱,可以高效的求解复杂的工程问题,并可以对系统进行动态的仿真,用强大的图形功能对数值计算结果进行显示。

MATLAB是必备的计算与分析软件之一,也是研究设计部门解决工程计算问题的重要工具。

我这次选用的是MATLAB R2009b计算软件。

MATLAB实现的优势:MATLAB语言有不同于其他高级语言的特点,被称为第四代计算机语言。

电力系统分析毕业设计

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目录引言 (1)1 电力系统有功功率平衡及发电厂装机容量的确定 (2)2 确定电力网的最佳接线方案 (4)2.1 方案初选 (4)2.2 方案比较 (5)2.3 最终方案的确定 (18)3发电厂及变电所电气主接线的确定 (18)3.1 电气主接线的设计原则 (18)3.2 发电厂电气主接线的设计原则及选择 (19)3.3 变电所电气主接线的设计原则 (19)3.4 主接线方案确定 (20)4选择发电厂及变电所的主变和高压断路器 (20)4.1 发电厂及变电所主变压器的确定 (20)4.2 短路电流计算 (23)4.3 高压断路器的选择与校验 (37)5 各种运行方式下的潮流计算 (42)5.1 潮流计算的目的和意义 (42)5.2 丰水期最大负荷的潮流计算 (43)5.3 丰水期最小负荷的潮流计算 (49)6 电力系统无功功率平衡及调压计算 (55)6.1 电力系统无功功率平衡 (55)6.2 调压计算 (56)7 浅谈电力网损耗及降损节能措施 (60)7.1 损耗计算 (61)7.2 电网电能损耗形成的主要原因 (62)7.3 降损节能的措施 (64)参考文献 (68)谢辞 (69)附录一计算机潮流计算程序: (71)引言本次设计的课题内容为电力网规划设计及降损措施的分析,是电气工程及其自动化专业学生学习完该专业的相关课程后,在毕业前夕所做的一次综合性的设计。

该次毕业设计的目的在于:将所过的主要课程进行一次较系统而全面的总结。

将所学过的专业理论知识,第一次较全面地用于实践,用它解决实际的问题,而从提高分析能力,并力争有所创新。

初步掌握电力系统(电力网)的设计思路,步骤和方法,同时学会正确运用设计手册,设计规程,规范及有关技术资料,掌握编写设计文件的方法。

其意义是对所学知识的进行总的应用,通过这次设计使自己能更好的掌握专业知识,并锻炼自己独立思考的能力和培养团结协作的精神。

此外,在计算机CAD绘图及外文资料的阅读与翻译方面也得到较好的锻炼.。

电力系统分析毕业设计

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目录第一章绪论 (3)1.1 课题研究的背景 (3)1.2 PID控制器的概念 (3)1.2.1 PID控制原理 (3)1.2.2 PID三个环节的作用 (4)1.2.3 P控制 (4)1.2.4 PI控制 (4)1.2.4 PD控制 (4)1.3 PID控制器的种类 (4)1.3.1 传统PID控制器 (5)1.3.2 智能PID控制器 (5)第二章 PID控制 (5)2.1 PID参数对系统控制性能的影响 (5)2.1.1 比例系数K对系统性能的影响 (5)P2.1.2 积分时间常数T对系统性能的影响 (5)i2.1.3 微分时间常数T对系统性能的影响 (5)d2.2 PID控制器的参数整定 (5)第三章模糊PID控制 (6)3.1 模糊PID控制器的概念 (6)3.2 模糊控制规则 (6)3.2.1 控制原理 (7)3.2.2 模糊规则 (7)3.3模糊控制规则的实现 ....................... 错误!未定义书签。

3.3.1 隶属度 (8)3.3.2 模糊推理 (9)3.4模糊控制的优点 (10)第四章基于PID算法的同步发电机励磁控制器的仿真 (11)4.1同步发电机励磁系统数学模型的建立 (11)4.2 不带扰动时同步发电机励磁调节系统PID控制分析 (11)4.2.1 只改变P参数 (12)4.2.2 只改变T参数........................ 错误!未定义书签。

3i参数........................ 错误!未定义书签。

4 4.2.3 只改变Td4.2.4 不带扰动总结........................ 错误!未定义书签。

4 4.2.5 稳态值不为1的分析.................. 错误!未定义书签。

4 4.3 不同扰动位置对同步发电机PID励磁调节系统影响 (15)4.4带扰动的同步发电机励磁调节系统PID控制分析 (17)4.4.1 只改变P参数 (18)4.4.2 只改变T参数 (19)i参数 (20)4.4.3 只改变Td4.4.4 带扰动总结 (20)4.5 本章总结 (20)第五章结束语 (21)参考文献 (22)同步发电机励磁调节系统的PID控制摘要:PID控制是最早发展起来的控制策略之一,由于其算法简单,鲁棒性好和可靠性高,被广泛应用于工业过程控制。

电力系统课程设计报告完整版

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电力系统课程设计报告题目:区域电网设计4-7学生姓名:何泰楠,黄界姿学生学号:************ ,************指导老师:***所在学院:电力学院专业班级:电气工程及其自动化4班报告提交日期:2012年1月1日目录目录 (1)前言 (4)一、设计原始资料 (5)1.1、设计的系统与厂、站资料 (5)1.2、设计主要内容及要求 (7)二、校验电力系统功率平衡和确定发电厂的运行方式 (8)2.1负荷合理性校验 (8)2.2功率平衡校验 (8)2.3电力电量平衡校验 (10)三、确定电力系统的接线图 ························ 1错误!未定义书签。

3.1拟定主接线方案 ······························ 1错误!未定义书签。

3.2选择接线方案1,2进行设计工作 (19)3.3 matlab潮流计算与powerword仿真潮流计算的对比 (25)3.3.1 方案1 matlab潮流计算与powerword仿真潮流计算的对比 (25)3.3.2方案2 matlab潮流计算与powerword仿真潮流计算的对比 (27)3.4 N-1潮流校核 (29)3.5 三相短路容量测算校核 (35)四、确定发电厂、变电所的电气主接线 ···········错误!未定义书签。

电力系统课程设计报告

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电力系统课程设计报告电力系统继电保护技术在创新的同时,对运行维护以及装置保护原则等相关内容也有了新要求,下面是小编整理的电力系统课程设计报告,希望对你有帮助。

第一篇:电力系统继电保护二次回路维护与检修传统的保护设备维护检修工作复杂,而且而保护性能不强,难以满足当前电力系统的使用需求,无法提供有效的保护,降低故障概率。

相比之下,继电保护系统不仅能够为电力系统提供有效的保护,还能增加电力系统技术数据信息的安全性,对整个电力系统有着高效的防护和监视作用。

继电保护装置结构相对简单,安装简便,在安装过程中所需的人力和物力资源较少,安装工作的时间较短,成本较低,减少了企业的资金投入,有助于企业的长久发展。

继电保护装置的零部件通常是由绝缘材料制成,继电保护装置采用绝缘材料可以有效的对装置起到保护作用,同时可以避免设备遭到腐蚀。

从当前继电保护装置的发展趋势来看,采用新型的保护材料是一种必然趋势,这不仅可以保证装置的有效运行,还可以保障整个电力系统的安全可靠运行,确保电力作业人员的安全。

有效维护电力系统数据信息安全;现代社会已经进入了信息时代,信息安全受到了前所未有的重视,电力行业作为社会运行的基础,其信息安全值得重视。

继电保护二次回路作为一种新型的现代化电力系统设备,不仅能够降低系统痴线故障的几率,保证继电保护工作及时有效地进行,还能对电力系统中的数据信息进行有效的保护,防止信息泄露,保护电力系统的平稳运行。

减少电网运行投资成本;继电保护二次回路构造简单,运用现代新型材料制成的回路系统成本相对更加低廉,其体型较小,质量不大,方便于继电保护二次回路的施工,也利于继电保护二次回路的维护,人力物力投入相对较少,减少了资金投入。

继电保护装置性能优越;继电保护二次回路可以提高装置的抗腐蚀能力,避免其在运行过程中因为受外在因素影响而发生腐蚀问题,另外,其特殊的材质还可以防止电磁效应对继电保护装置产生影响,从而大幅度提升了继电保护装置的抗干扰能力。

电力系统分析课程设计报告完整版

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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。

电力系统分析课程设计报告书

电力系统分析课程设计报告书

题目某冶金机械修造厂总降压变电所一次系统设计课程名称电力系统分析目录《电力系统分析》课程设计 (1)一、绪论 (1)二、工厂供电的设计 (2)2.1工厂供电的意义及要求 (2)2.2工厂供电设计的一般原则 (4)2.3设计的具体容 (4)2.4工厂原始资料 (4)三、工厂的电力负荷及其计算 (6)3.3工厂的电力负荷 (6)3.2 车间计算负荷的确定 (6)3.3 工厂计算负荷的确定 (7)3.4 无功功率补偿及其计算 (9)四、总降压变电所变压器台数和容量的选择 (10)五、短路电流计算 (11)5.1 短路电流计算的目的 (11)5.2 短路电流计算的方法和步骤 (11)5.3 该厂供电系统电路及短路等效电路 (12)5.4 短路计算 (14)5.5 短路计算结果 (20)六、总降压变电所35kV侧一次设备的选择与校验 (21)七、继电保护装置的整定计算 (23)7.1 总降压变电所35kV变压器的保护 (23)7.2 35kV电力线路保护 (25)八、防雷保护与接地装置的设计 (27)8.1 变电所防雷保护与防雷装置的选择 (27)8.2 接地装置的设计计算 (27)心得体会 (28)参考文献 (29)《电力系统分析》课程设计某冶金机械修造厂总降压变电所一次系统设计一、绪论随着我国国民经济的飞速发展,工业对电力的需求也越来越迫切。

随着中国工业规模的不断扩大,对电力供应的安全性、可靠性提出了更高的要求,因此电力系统与用户直接关联的供电系统尤为重要。

作为供电系统的主要组成部分,电气设备的质量及其性能的先进性是决定供电系统安全可靠运行的前提条件之一。

本设计根据该冶金机械厂的相关资料和实际情况,对该厂的总降压变电所系统进行设计。

本设计首先根据工厂提供的资料对工厂的负荷情况进行了计算,根据负荷情况对变压器的容量和台数进行了选择。

该厂电源由某变电所以35kV 双回路架空线引出,本设计选择在该厂设立总降压变电所先将电压降为厂区供电电压10kV,在由各车间变电所降为负荷所需电压。

电力系统分析与设计毕业设计

电力系统分析与设计毕业设计

毕业设计电力系统分析与设计.、八、一刖言一、电力系统的组成电能是现代社会中最重要、也是最方便的能源。

电能具有很多优点,它可以方便地转化为别的能源形式,例如,机械能、热能、光能、化学能等;它的输送和分配易于实现;它的应用规模也很灵活。

因此,电能被极其广泛地应用于工业农业,交通运输业,商业贸易,通信以及人民的日常生活中。

以电作为动力,可以促进农业生产的机械化和自动化,保证产品质量,大幅度提高劳动生产率。

还要指出,提高电气化程度,以电能代替其他形式的能量,使节约总能源消耗的一个重要途径。

发电厂把别种形式的能量转换成电能,电能经过变压器和不同电压等级的输电线路输送并分配给用户,再通过各种用电设备转换成适合用户需要的别种能量。

这些生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体称为电力系统。

火电厂的、汽轮机、锅炉、供热管道和热用户,水电厂的水轮机和水库等则属于电能生产相关的动力部分。

电力系统中输送和分配电能的部分称为电力网,它包括升降变压器和各种电压等级的输电线路。

在交流电力系统中,发电机、变压器、输配电设备都是三相的这些设备之间的连接状况,可以用电力系统接线图来表示。

为了简单起见,电力系统接线图一般都是画成单线的。

由于电工技术的发展,直流输电作为一种补充的输电方式得到了实际应用。

在交流电力系统内或者在两个交流电力系统之间嵌入直流输电系统,便构成了现代交直流联合系统。

直流输电系统由换流设备、直流线路以及相关的附属设备组成。

电气设备都是按照指定的电压和频率来进行设计制造的,这个指定的电压和频率,称为电气设备的额定电压和额定频率。

当电气设备在此电压和频率下运行时,将具有很好的技术性能和经济效果。

那么对电力系统运行的基本要求是什么呢?电力系统是电能的生产、输送、分配和消费的各环节组成的一个整体。

与别的工业系统相比,电力系统的运行具有如下的明显特点。

(1)电能不能大量储存。

电能的生产、输送、分配和消费实际上是同时进行的。

电力系统分析毕业设计

电力系统分析毕业设计

电力系统分析毕业设计电力系统分析是电力工程中一个重要的领域,它涉及到电力系统的设计、运行和维护等方面。

本篇论文重点介绍了以下几个内容:电力系统的基础知识、电力系统分析的方法和技术、电力系统的优化以及电力系统的保护等方面。

一、电力系统的基础知识电力系统是指由发电厂、输电网、变电站和配电网等组成的系统,它是实现电能的生产、输送和配电的基础设施。

电力系统的主要组成部分包括:1.发电厂:主要是将化石燃料、水能、风能、太阳能等能源转化为电能的设备。

2.输电网:主要是将发电厂产生的电能输送到与之相连的变电站。

3.变电站:主要是将输送的高压电能转换为低压电能,并对电能进行保护和控制。

4.配电网:主要是负责将低压电能送到消费者的用电设备中。

二、电力系统分析的方法和技术电力系统分析是通过对电力系统进行模型建立和仿真分析,以确定电力系统的稳态和暂态状态,以及探究电力系统运行特性的一种方法。

其中比较常用的方法和技术包括:1.电力系统稳态分析:主要是通过潮流计算等方法,分析电网在正常运行状态下的电力分布、有功、无功负载等情况。

2.电力系统暂态分析:主要是分析电力系统在发生故障时的动态响应、稳定性和保护措施等。

3.电力系统故障诊断:主要是通过记录电网运行数据,并进行模型建立和数据处理等方法,判断电网故障原因及位置,并采取相应的措施进行修复。

三、电力系统的优化电力系统优化是指通过对电力系统的设计和运行等方面进行优化,以提高电力系统的效率、可靠性和经济性等。

其中的优化方法主要包括:1.潮流优化:主要是通过计算、仿真等方法,优化电力系统的输电线路、变电站的配置及其运行状态。

2.负荷优化:主要是通过分析电力系统的负荷特性及其变化,优化配电网的输配电线路,使电网具有更好的负荷适应性。

3.电能质量优化:主要是通过分析不同负荷在电网中引起的电能质量问题,从而提高电网的供电质量和电能效率。

四、电力系统的保护电力系统保护是保障电力系统安全稳定运行的重要环节。

电力系统分析课程实践教学研究论文

电力系统分析课程实践教学研究论文

电力系统分析课程实践教学研究论文“电力系统分析”是电气工程专业核心课程主要包括电力系统稳态分析、电力系统暂态分析和与电力系统相关的实验课。

该课程实践性强,和企业联系紧密,因此实验实践环节的培养是该课程的重要环节。

而有些高校在培养实践环节方面重视不够,本文探讨该课程的实践教学的方法,为“电力系统分析”课程的实践教学提供参考。

1“电力系统分析”课程实践教学主要现状“电力系统分析”传统教学偏重对理论分析和方法计算。

由于“电力系统分析”的计算复杂,包括潮流计算、短路电流计算等,对这些理论计算分析大部分都是以原理为主,实践验证较少,不能让学生在认识中与实际应用结合起来,理论和实践往往脱离。

一方面实践环节的内容很少,甚至完全没有,学生很难运用所学知识去分析和解决实际问题,更谈不上培养创新能力,不利于激发学生的创新思维和潜力。

另一方面,由于电力电子技术、自动控制技术的快速发展和广泛应用,原有的实践教学方式已不能满足课程建设的需要,表现为“电力系统分析”课程涉及的内容更广泛、综合性强、概念多、计算繁、公式推导复杂等特点,这些都需要实践教学来验证,让学生理解理论知识,但由于学生基础参差不齐,这对教学双方都提出了挑战。

塔里木大学是一所以教学为主的综合性大学,电气工程专业是新增专业,起步比较晚,“电力系统分析”课程目前的实践教学还存在着一些问题。

一方面存在重理论和知识传授,缺乏对实践和工程能力的培养问题,实践教学和理论教学比较处于辅助作用。

另一方面,专业教师对科研重视,在整个学生培养过程中,对实践能力的培养缺乏统一规划和系统安排;实验教学时间少,实验内容不丰富。

另外由于资金投入问题,实验基地的建设未能跟上现代化电力系统的发展步伐,高水平的实验人员缺乏。

例如《电力系统分析》的电流计算的内容,过多地介绍算法的原理,因实验设备不足,无法上机实践验证。

这些问题影响了我校电气工程应用型本科人才的培养质量。

2实践教学方法的探讨2.1增加与本课程相关前沿科学实践问题的介绍增加与“电力系统分析”课程相关联的现代化科技知识的介绍,这对提高学生对该课程的.兴趣和了解有很大帮助,比如对电网大数据、电网智能化现代化等结合实际电网进行讲解,而作为电气工程专业学生,结合这些最新领域实际知识对“电力系统分析”课程中的电网数据计算了解更深刻。

电力系统分析课程设计报告

电力系统分析课程设计报告

基于Matlab的电力系统潮流仿真计算摘要:Matlab是一种交互式、面向对象的程序设计语言,广泛应用于工业界与学术界,主要用于矩阵运算,同时在数值分析、自动控制模拟、数字信号处理、动态分析、绘图等方面也具有强大的功能。

通过M语言,可以用类似数学公式的方式来编写算法,大大降低了程序的难度并节省了时间,从而可把主要的精力集中在算法的构思而不是编程上。

传统的潮流计算程序缺乏图形用户界面,结果显示不直观,难于与其他分析功能集成,网络原始数据输入工作量大且易于出错。

Matlab潮流计算研究近年来得到了长足的发展。

针对这一现状结合电力系统的基本特点,以牛顿—拉夫逊法潮流计算方法为例,对IEEE-6BUS标准试验系统的潮流计算进行仿真,提出了基于Matlab的电力系统潮流仿真计算。

它大大提高了计算速度,占用内存少;计算结果有良好的可靠性和可信性;适应性好,即能处理变压器变比调整,系统元件的不同描述和与其它程序配合的能力强。

关键词:电力系统潮流计算; MATLAB仿真; 牛顿—拉夫逊法潮流计算; 面向对象Power system of simulation Trend based on the MatlabAbstract:Matlab is an interactive, object-oriented programming language, widely used in industry and academia, mainly used for matrix, and the numerical analysis, automatic control simulation and digital signal processing, dynamic analysis, drawing are powerful functions. Through the M language, can use similar mathematical formula, the way to write the algorithm greatly reduces the program's difficulty and saves time, thus, can put the main focus on the conception and not programming algorithm.The traditional flow calculation program lacks the graphical user interface, the results showed that don't intuitive, but difficult to and other analysis function integration, network raw data input workload big and easy to go wrong. Matlab research in recent years obtained the flow calculation farsighted development. With respect to this current situation with the basic characteristics of electric power system, with Newton - rafer Johnson method for example, flow calculation method of IEEE 6BUS standard test system - flow calculation, and simulation was proposed based on Matlab simulation calculation of electric power systems tide. It greatly improves the calculation speed, less memory; Calculation results have good reliability and credibility; Good adaptability, namely can handle transformer adjustment, system components with different description and the ability with other programs.Key words: electric power system flow calculation; MATLAB simulation; Newton - rafer Johnson flow calculation method; object-oriented目录目录 (2)一电力系统潮流计算的简介 (3)二潮流计算设计题目 (4)2.1 潮流计算题目 (4)2.2 对课题的分析及求解思路 (5)三潮流计算算法及手工计算 (5)3.1 潮流计算算法 (5)3.2 关于电力系统潮流计算手工计算 (7)3.2.1 节点导纳矩阵 (7)3.2.2 简化雅可比矩阵 (8)3.2.3 修正、迭代 (9)四Matlab概述 (9)4.1 Matlab简介 (9)4.3 基本数学运算 (10)五潮流计算流程图及源程序 (11)5.1 潮流计算流程图 (11)5.2 潮流计算源程序 (12)5.3 运行计算结果 (15)六总结 (16)参考文献 (17)一电力系统潮流计算的简介所谓电力系统的潮流计算就是采用一定的方法确定系统中各处的电压和功率分布[实为功率流(power flow),电力界惯称潮流]。

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(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!)摘要本文运用MATLAB软件进行潮流计算,对给定题目进行分析计算,再应用DDRTS软件,构建系统图进行仿真,最终得到合理的系统潮流。

潮流计算是电力系统最基本最常用的计算。

根据系统给定的运行条件,网络接线及元件参数,通过潮流计算可以确定各母线的电压幅值和相角,各元件流过的功率,整个系统的功率损耗。

潮流计算是实现电力系统安全经济发供电的必要手段和重要工作环节。

因此,潮流计算在电力系统的规划计算,生产运行,调度管理及科学计算中都有着广泛的应用。

首先,画出系统的等效电路图,在计算出各元件参数的基础上,应用牛顿—拉夫逊Newton-Raphson法以及MATLAB软件进行计算对给定系统图进行了四种不同负荷下的潮流计算,经过调节均得到符合电压限制及功率限制的潮流分布。

其次,轮流断开环网的三条支路,在新的系统结构下进行次潮流计算,结果亦均满足潮流分布要求。

牛顿—拉夫逊Newton-Raphson法具有较好的收敛性,上诉计算过程经过四到五次迭代后均能收敛。

最后,应用DDRTS软件,构建系统图,对给定负荷重新进行分析,潮流计算后的结果也能满足相应的参数要求。

关键词:牛顿-拉夫逊法MATLAB DDRTS 潮流计算一、题目原始资料1.系统图:两个发电厂分别通过变压器和输电线路与四个变电所相连。

2.发电厂资料:母线1和2为发电厂高压母线,发电厂一总装机容量为300MW,母线3为机压母线,机压母线上装机容量为100MMW,最大负荷和最小负荷分别为40MW和20MW;发电厂二总装机容量为200WM。

3.变电所资料:(一)变电所1、2、3、4低压母线的电压等级分别为:10KV 35KV 35KV10KV(二)变电所的负荷分别为:(3)50MW 40MW 55MW 70MW(三)每个变电所的功率因数均为cosφ=0.85;(四)变电所1和变电所2分别配有两台容量为75MV A的变压器,短路损耗414KW,短路电压(%)=16.7;变电所3和变电所4分别配有两台容量为63MV A的变压器,短路损耗为245KW,短路电压(%)=10.5;4.输电线路资料:发电厂和变电所之间的输电线路的电压等级及长度标于图中,单位长度的电阻为,单位长度的电抗为,单位长度的电纳为。

二、课程设计内容及要求课设内容:1.对给定的网络查找潮流计算所需的各元件等值参数,画出等值电路图2.输入各支路数据,各节点数据利用给定的程序进行在变电所在某一负荷情况下的潮流计算,并对计算结果进行分析。

3.跟随变电所负荷按一定比例发生变化,进行潮流计算分析。

1)4个变电所的负荷同时以2%的比例增大;2)4个变电所的负荷同时以2%的比例下降3)1和4号变电所的负荷同时以2%的比例下降,而2和3号变电所的负荷同时以2%的比例上升;4.在不同的负荷情况下,分析潮流计算的结果,如果各母线电压不满足要求,进行电压的调整。

(变电所低压母线电压10KV要求调整范围在9.5-10.5之间;电压35KV要求调整范围在35-36之间)5.轮流断开环网一回线,分析潮流的分布。

6.利用DDRTS软件,进行绘制系统图进行上述各种情况潮流的分析,并进行结果的比较。

7.最终形成课程设计成品说明书。

课设要求:1.在读懂程序的基础上画出潮流计算基本流程图2.通过输入数据,进行潮流计算输出结果3.对不同的负荷变化,分析潮流分布,写出分析说明。

4.对不同的负荷变化,进行潮流的调节控制,并说明调节控制的方法,并列表表示调节控制的参数变化。

5.打印利用DDRTS进行潮流分析绘制的系统图,以及潮流分布图。

三、题目分析1.节点设置及分类根据系统图可知此系统为两端供电网路,将母线1,2设为节点1,2,将变电所1、2、3、4的高低压侧分别设为节点3、4、5、6、7、8、9、10。

并且,将节点1设为平衡节点,将节点2设为PV节点,其余节点设为PQ节点。

2.参数求取设定基准值,,所以根据题目原始资料,计算发电厂、变压器及线路的参数。

(1)运用下列公式计算变压器参数:(2)计算线路参数(3)变电所负荷分别为:变电所1 =0.5047+j0.31278 变电所2 =0.6489+j0.40215 变电所3 =0.4326+j0.2681 变电所4 =0.5768+j0.35747 将参数整理,见下表:(4)计算变压器分接头变比变压器有5个抽头,电压调节范围为2*2.5%,对应的分接头开始时设变压器高压侧接主接头,降压变压器5个分接头时的非标准变比以备调压时选用955.02201110%)51(2201*=⨯⨯+⨯=k932.02201110%)5.21(2202*=⨯⨯+⨯=k886.02201110%)5.21(2204*=⨯⨯-⨯=k864.02201110%)51(2205*=⨯⨯-⨯=k对变电所低压母线为35KV时,非标准变比与10KV时相同。

3.求解方法利用牛顿拉夫逊法进行求解,用MATLAB软件编程,可以求解系统潮流分布根据题目的不同要求对参数进行调整,通过调节变压器变比和发电厂的电压,求解出合理的潮流分布,最后用DDRTS进行潮流分析,将两者进行比较。

四、题目求解(一)依据题目要求及原始资料画出等值电路图:(二)读程序画出牛顿拉夫逊法的流程图(三)变电所负荷为题目所给数据进行求解1.形成B1、B2矩阵:根据所求参数,以及B1矩阵的含义,列写B1矩阵如下:B1=[ 1 2 0.01054+0.03967i 0.4i 1 0;1 4 0.00702+0.02645i 0.267i 1 0;1 9 0.0065+0.02314i 0.233i 1 0;2 6 0.00368+0.1115i 0 0.909 1 ;2 3 0.00878+ 0.03306i 0.333i 1 0;3 7 0.0051+0.145i 0 0.909 1;3 10 0.00527+0.01983i 0.219i 1 0;4 8 0.0031+0.099i 0 0.909 1;5 9 0.0031+0.099i 0 0.909 0 ]由各个变电所负荷功率可以计算出总功率为215MW,而发电厂一、二的总装机容量分别为300 MW和200 MW。

为了平衡两发电厂发出的电量,令发电厂二的功率为120 MW,为了减小线路上的损耗,令发电机的电压为额定电压的1.05倍。

并且,根据前面叙述的节点分类,形成B2矩阵如下:B2=[ 0 0 1.05 1.05 0 1;0 0 1 0 0 2;0 0 1 0 0 2;0 0 1 0 0 2;0 0.5047+0.31278i 1 0 0 2;0 0.6489+0.40215i 1 0 0 2;0 0.4326+0.2681i 1 0 0 2;0 0.5768+0.35747i 1 0 0 2;0 0 1 0 0 2;1.2 0 1.05 1.05 0 3 ]由于各节点电压不应超过各自的允许范围,由题目要求知,发电厂电压标幺值在1到1.05变化时,变压器低压侧电压标幺值变化范围如下表:同时保证发电厂发出的有功功率要大于变电所有功功率,并且两者差值越小表明线路有功功率损耗越小,越满足实际要求。

2.编写程序并运行由于程序较复杂,故将其放入附录中,具体程序和结果分别见附录一,二。

由附录2的结果可以观察到各个节点电压标幺值分别为:由此观察到节点4、6、8、10的电压都较正常范围偏高,因此调节变压器分接头和发电厂电压,此系统共进行四次调整,最终得到合理结果,各次调整和结果如下:调节方法:调节结果:由上表观察到,进行最后一次调节时节点4,6,8,10的电压均在题目允许的范围内,对线路损耗进行分析,统计每次调整后各个支路的有功损耗的标幺值,记录于下表:由此可以看出,随着变压器分接头的调高以及发电厂电压的降低,有功损耗逐渐增大,符合实际情况,而最终调节使得电压在规定范围内时,有功损耗增加了0.3MW,相对与实际损耗42.1MW小很多,可以认为是合理的。

具体的潮流分布如下:各节点的功率S为(节点号从小到大排列):各节点的功率S为(节点号从小到大排列):各节点的功率S为(节点号从小到大排列):Columns 1 through 40.9862 + 0.2491i 0.0000 - 0.0000i -0.0000 + 0.0000i -0.0000 - 0.0000i Columns 5 through 8-0.5047 - 0.3128i -0.6489 - 0.4022i -0.4326 - 0.2681i -0.5768 - 0.3575iColumns 9 through 100 1.2000 - 0.1810i得到的图像如下:(四)4个变电所负荷同时以2%的比例增大由于变电所负荷变大,所以各个变电所符合标幺值变为:变电所1 =0.51+j0.3.162变电所2 =0.49+j0.3038变电所3 =0.561+j0.348变电所4 =0.714+j0.0.443相应地,B2矩阵变为:⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡++++=2001443.0714.002001002001348.0561.0020010020013038.049.0020010020013162.051.002001003005.105.1011005.105.1002iiiiB将程序中的B2矩阵替换后,运行并进行调节,此系统经过四次调节后达到要求,对应的调节方法和结果见下表:调节方法:调节结果:由电压和功率损耗的标幺值可以观察到,最后一次的电压和有功损耗均符合题目要求,可认为是合理的。

具体的潮流分布如下:各节点的功率S为(节点号从小到大排列):Columns 1 through 51.2374 - 0.0096i 1.0000 + 0.5247i -0.0000 + 0.0000i -0.5100 - 0.3162i 0.0000 - 0.0000i Columns 6 through 10-0.4080 - 0.2480i 0.0000 - 0.0000i -0.5610 - 0.3480i -0.0000 + 0.0000i -0.7140 - 0.4430i得到的图像如下:510节点号电压标幺值510节点号电压角度12345678910节点注入有功12345678910-0.5支路首端无功(五) 4个变电所负荷同时以2%的比例下降由于变电所负荷变小,所以各个变电所符合标幺值变为:变电所1 =0.49+j0.3.038 变电所2 =0.392+j0.243 变电所3 =0.539+j0.334 变电所4 =0.686+j0.425相应地, B2矩阵变为:⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡++++=2001425.0686.002001002001334.0539.002001002001243.0392.0020010020013038.049.002001003005.105.1011005.105.1002iiiiB将程序中的B2矩阵替换后,运行并进行调节,此系统经过三次调节后达到要求,对应的调节方法和结果见下表: 调节方法:调节结果:由电压和功率损耗的标幺值可以观察到,最后一次的电压和有功损耗均符合题目要求,可认为是合理的。

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