燕山大学电力系统课程设计

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燕山大学

课程设计说明书

题目：电力系统潮流、短路计算

和暂态稳定分析（六）

学院（系）：电气工程学院

年级专业： 10级电力4班

学号： 100107010051 学生姓名：齐锦涛

指导教师：殷桂梁董海燕

教师职称：教授讲师

电气工程学院《课程设计》任务书

课程名称：《电力系统分析》

电气工程学院教务科

目录

第一章设计说明 (4)

1.1 设计技术参数 (4)

1.2 设计要求 (5)

第二章设计原理及分析 (6)

2.1 设计原理 (6)

2.2 应用power world设计的原理图 (6)

第三章静态安全分析 (7)

第四章系统潮流分布及网络损耗 (8)

4.1 节点状态和支路参数 (8)

4.2 网络损耗 (9)

第五章短路分析 (10)

5.1 节点短路 (10)

5.1.1 单相接地 (10)

5.1.2 相间短路 (12)

5.1.3 三相对称 (13)

5.1.4 两相接地 (15)

5.2 线路短路 (16)

5.2.1 单相接地 (16)

5.2.2 相间短路 (18)

5.2.3 三相对称 (19)

5.2.4 两相接地 (21)

5.5 不同短路类型对比分析 (22)

第六章暂态稳定性分析 (23)

6.1 系统接入故障后稳定性分析 (23)

6.2 临界切除故障时间 (32)

第七章心得体会 (34)

参考文献 (35)

第一章 设计说明

1.1设计技术参数

43台25WM 1台50MW

4

3台25WM 1台50MW

12

图1 原网络结构 图2 新增发电厂和节点负荷

表1-1 各节点之间已有线路和可扩建线路参数

基准功率为100MW，基准电压为110kV。

1.2 设计要求

1、设计的供电网络应保证当系统中任一条线路发生故障时，各负荷均不断电。

2、运用Power World软件计算出系统潮流分布和各母线短路时不同短路类型情况下的短路电流，并进行暂态稳定性分析。

3、设计系统的接线形式，选择线路参数。对设计的电网结构进行静态安全分析，判断系统运行的薄弱环节。计算系统潮流分布，分析网络损耗。计算某一母线和线路不同短路类型情况下的短路电流，对比分析不同类型短路情况下对母线电压、线路电流和发电机的影响。进行暂态稳定性分析，确定系统在较严重事故情况下的临界切除故障时间。

4、计算容许误差为-5 10，最后将最终结果列表在报告中。

第二章设计原理及分析

2.1 设计原理

根据设计要求，需保证任意一条线路出现故障时，每个负荷均不断电，因此必须保证每个节点处同时至少连接两条线路，设计采用环网结构，根据各负荷的功率分布，让发电机自动调整对负荷提供有功和无功功率。其中，有一个发电机处于平衡节点，对整个电网的功率进行平衡。

首先在符合要求下适当的在各节点间连接少量的线路。如果线路中的饼图信息变红或不能对负载供电，则对设计网络再进行修改，先考虑线路连接情况，再看导线选择是否合理，直到运行时平衡系统功率并保证任一线路出现故障时，其他线路的饼图信息均不变红。这时，可以进行短路计算和暂态稳定性分析。

2.2 应用power world软件设计的原理图

第三章静态安全分析

安全分析，是用预想事故的分析方法来预知系统是否存在安全隐患，以便及早采取相应的措施防止系统发生大的事故。静态安全分析可判断发生预想事故后系统是否会过负荷或电压越限。

运用power world软件静态安全分析功能，插入事故：单个线路事故(共17个)后，开始运行，得到结果如下表

表3-1静态安全分析结果

由表可知，6号母线为系统较薄弱环节，当线路发生断路故障时，易发生支路越限。

第四章系统潮流分布及网络损耗

4.1节点状态和支路参数

运用power world软件运行实例，查看实例信息等到如下表的节点状态和支路参数，见下各表

表4-1 节点状态情况

表4-2 支路参数情况

4.2 网络损耗

计算后，得到网络损耗如下表

表4-3 网络损耗情况

第五章短路分析

5.1节点短路

运用power world软件运行实例，在节点1处设置短路故障，并进行仿真计算。短路故障分别为单相接地短路、相间短路、三相对称短路和两相接地短路，计算结果如下

5.1.1单相接地

表5-1各节点相电压、相角情况

表5-2 各发电机相电流、相角情况

表5-3 各线路相电流情况

5.1.2相间短路

表5-4 各节点相电压、相角情况

表5-5 各线路相电流情况

表5-6 各发电机相电流、相角情况

5.1.3三相对称

表5-7 各节点相电流、相角情况

表5-8 各发电机相电流、相角情况

表5-9各线路相电流情况

5.1.4两相接地

表5-10 各节点相电压、相角情况

表5-11各线路相电流情况

表5-12 各发电机相电流、相角情况

5.2 线路短路

5.2.1单相接地

表5-13各节点相电压、相角情况

表5-14各线路相电流情况

表5-15各发电机相电流、相角情况