电力系统运行方式分析和计算
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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: 201130213166 201130212176 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:
变电站
变电站
#3 #5
500kV站(#1)的220kV母线视为无穷大母线,电压恒定在230kV。
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):
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
400
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;
1、电力系统参数计算及其标幺化1.1 电力系统等效电路图
π型等效电路1.2 运行方式拟定
1.满载发电负荷最大运行方式:
发电厂:满发。取发电机容量的10%为裕量,再按已知保留出力的7%作为厂用电,即发出功率为总容量的83.7%。
负荷:采用最大负荷计算。
2.满载发电负荷最小运行方式:
发电厂:满发。取发电机容量的10%为裕量,再按已知保留出力的7%作为厂用电,即发出功率为总容量的83.7%。
负荷:将最大负荷与日最小负荷系数相乘,得负荷最小值。
1.3 线路参数计算
线路参数给定如下:
正序参数: r = 0.054Ω/km x = 0.308Ω/km C = 0.0116 µF/km;
零序参数: r
0 = 0.204Ω/km x
= 0.968Ω/km C
= 0.0078 µF/km;
线路长度:L12:30km; L23:20km; L24:11km; L36:9km;
L45:11km;L6G:16km; L5G:25km;
1.线路参数有名值计算:
按照双回路线路参数考虑,应用如下公式进行有名值计算: R=0.5rl X=0.5xl 0.5B=ωcl
所选基准电压:230KV;基准容量:100MW。即:
S B=100MVA,V B=230KV,Z B=529Ω应用如下公式进行标幺值计算:
Z∗=Z S B V B2
B ∗=B V B 2
S B
1.4 发电机参数计算
采用10.5KV 作为发电机端的基准电压,230kV 为系统侧的基准电压。
将三台机组分别赋予编号,两个300MW 机组为1、2号,剩余一台250MW 机组为3号。
1.功率输出
P G1=P G2=300×83.7%=251.1MW ,P G3=250×83.7%=209.25MW Q G1=Q G2=√(251.1
0.85)2−251.12 =155.617803 MVar Q G3=√(
209.250.85
)2
−209.252 =129.681503MVar
相应的标幺值:
PG1*=PG2*=2.511000, PG3*=2.092500 QG1*=QG2*=1.556178, QG3*=1.296815 2.机端电压
VG=10.5kV, 取基准电压10.5kV ,VG*=1 3.相关电抗值归算
应用如下公式进行归算:22
*
X N B N
B
V S S V X =⨯
⨯