电力系统课程设计

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：电自学生姓名：谷鹏学号：13指导教师：高纯斌

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

电力系统分析课程设计

2.设计内容

供配电网络潮流仿真设计

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配设计；

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、本次设计的主要内容、设计题目、设计目录、供配电网络仿真图及数据结果、补偿结果、短路数据，使用设备清单、设备选择公式、计算过程、选择依据。

B、课程设计总结。包括本次课程设计过程中的收获、体会，以及对该课程设计的意见、建议等。

C、全文不少于3000字。如出现报告雷同，经查实后抄袭学生成绩按不及格处理。

4.参考资料

1.电力系统分析。

2.power world 使用说明书。

5.设计进度（2013年11月25日至12月6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3-8天完成电力网络规划

第9-12天系统负荷计算、短路计算、功率因素补偿

第13-14天绘制图纸、书写报告、答辩

6.答疑地点

新实验楼321

目录

第1章绪论 (4)

第2章 Power World simulator简介 (5)

2.1 PowerWorld软件的简介 (5)

2.2 Power World软件的基本功能 (5)

2.3 Power World应用 (6)

2.2使用方法 (7)

1、母线 (7)

2、发电机 (7)

3、带负荷的母线 (7)

4、添加负荷 (8)

5、输电线 (8)

第三章供配电潮流仿真 (9)

3.1潮流计算的概念 (9)

3.2潮流计算的基础 (9)

3.3潮流方程的讨论和节点类型的划分 (9)

3.4实验绘制仿真图过程 (10)

3.5实验电路仿真 (15)

第1章绪论

电力系统分析是电气工程及其自动化专业的必修课。主要通过理论和仿真计算使学生掌握电力系统三大计算（电力系统短路计算、系统稳定计算、潮流计算）的基本方法，深化学生对电力系统基本理论和计算方法的理解，培养学生分析、解决问题的能力和电力系统计算软件的应用能力。

电力系统概述和电力系统元件模型及参数计算，电力系统稳态分析（潮流计算），电力系统的频率调整和电压调整，电力系统三相短路和不对称故障的分析计算，电力系统的稳定性分析等。为便于自学，书后附有部分习题答案和电力系统分析实际应用实例（小型电网规划设计）提纲。

PowerWorld能可直观形象地显示电力系统的运行情况。用户可以建立、更改各种电力系统模型及参数,用鼠标点击图标或菜单在仿真器中进行各种操作,从而对模型进行潮流分析、故障分析、及经济运行分析等。在继电保护实验教学中运用PowerWorld中以已有的IEEE14母线模型建立电力系统仿真实例,测量输电线路故障阻抗,计算出故障发生点,通过测量出的故障阻抗曲线与已知的阻抗值比较,阐明距离保护的概念,从而证实PowerWorld算例模型的准确性以及软件在继电保护实验教学方面的辅助功能

本次课设是熟悉、学习、掌握PowerWorld软件并应用它来进行供配电网络潮流仿真设计，完成电力网络电能分配设计、功率补偿、节点短路故障的计算。潮流计算是电力系统非常重要的分析计算，用以研究系统规划和运行中提出的各种问题。对规划中的电力系统，通过潮流计算可以检验所提出的电力系统规划方案能否满足各种运行方式的要求；对运行中的电力系统，通过潮流计算可以预知各种负荷变化和网络结构的改变会不会危及系统的安全，系统中所有母线的电压是否在允许的范围以内，系统中各种元件(线路、变压器等)是否会出现过负荷，以及可能出现过负荷时应事先采取哪些预防措施等。

第2章 Power World simulator简介

2.1 PowerWorld软件的简介

Power World是一个面向对象的电力系统大型可视化分析和计算程序，其设计特点是用户界面友好以及优异的交互性能。Power World集电力系统潮流计算、灵敏度分析、静态安全分析、短路电流计算、经济调度EDC/AGC，最优潮流OPF、无功优化，GIS功能、电压稳定分析PV/QV、ATC计算、用户定制模块等多种庞大复杂功能于一体，并利用数据挖掘技术实现强大丰富的三维可视化显示技术。

2.2 Power World软件的基本功能

Power World程序有2种重要的操作模式：编辑模式和运行模式。编辑模式用来创建新模型或修改己存在的工程示例；而运行模式则用来模拟演示实际系统，使用程序具有的各种先进的工具对所建立的电力系统模型进行各种可视化分析。通过点击程序栏的EDIT MODE（编辑模式）和RUN MODE（运行模式）按钮，可在两者之间随意切换。每种模式下菜单中的命令不同。

通过文件面板（File）可进行存盘、打印、读取等操作。本栏也提供了联机帮助和查错工具。Power World仿真器允许用户用几种不同的格式存储工程。选择主菜中File中的Save As项可出现对话框，在对话框左下角存储文件类型一栏中可选择所需的保存格式。仿真器能以二进制格式（默认值），PTI版本V23～30所用的原始数据类型、IEEE通用格式和GE EPC等格式来存储工程。

编辑面板（Edit）包括一些工程编辑工具。可剪切或复制单线图上的单个设备或原件并把它粘贴在原图或其他图中。同样也可通过通常的选取操作或矩形框对一组元件进行相同的操作。

用插入面板（Insert）按钮可在现有的单线图上添画新组元。这些组元包括电力系统的元件如节点、输电线、变压器、负荷、发电机和“地区(AREA)”,“区域（ZONE）”以及诸如“饼图( PIE CHART)”等提供测量、标注和咨询信息的框件。也可添加文本框或矩形、椭圆形、弧形等形状的显示框，而这些均与系统中其它设备无关。

通过格式面板（Format）可改变字体、颜色、线型、图形放大比例及其原件所属层次等。也可设定不同绘图参数的缺省值，并在必要时重设这些值。

为显示复杂的电力系统运行图，Power World 可视化分析程序可放大和移动单线图。可在图像缩放面板中直接指定放大的尺寸，也可通过选定图中某一矩形区域来设定放大倍数。本栏包含一对话框.可以通过它选择以某一母线为中心显