华南理工大学2011级电力系统课程设计电力系统稳定分析

专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 09电气（4）班

华南理工大学电力学院

2013-1-6

目录

1 任务书简介 -------------------------------------

2 1.1 220kV 分网结构和参数 ------------------------------------------------------------------------------ 2 1.2 设计的主要内容------------------------------------------------------------------------------------------ 4 1.3

设计要求和设计成果---------------------------------------------------------------------------------- 4

2 潮流计算分析 ----------------------------------- 6

2.1 参数计算------------------------------------------------------------------------------------------------------ 6 2.2 基于matlab 的潮流计算程序 --------------------------------------------------------------------- 7 2.3 基于powerworld 的潮流计算 ------------------------------------------------------------------ 12 2.4

潮流计算结果分析------------------------------------------------------------------------------------ 19

3 稳定计算分析 ---------------------------------- 21 3.1 参数计算---------------------------------------------------------------------------------------------------- 21 3.2 网络变换法求解转移阻抗------------------------------------------------------------------------ 21 3.3 基于matlab 的稳定计算程序 ------------------------------------------------------------------- 26 3.

4 基于powerworld 的稳定计算 -------------------------------------------------------------------27 3.

5 稳定计算结果分析------------------------------------------------------------------------------------ 32 3.

6 发电机模型选择对稳定计算结果的影响------------------------------------------------ 33 3.7

励磁调节系统参数变化对稳定计算结果的影响------------------------------------ 34

4 结束语 --------------------------------------- 34

1 任务书简介

1.1 220kV 分网结构和参数

10km

#1

图 1 220kV 分网结构

500kV 站（#1）的220kV 母线视为无穷大母线，电压恒定在230kV 。

图中，各变电站参数如下表：

表 1 各变电站参数

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：

表 2 发电机组参数

当发电机采用三阶模型时，励磁环节（含励磁机和励磁调节器）模型如下（不考虑PSS）：

图 2 励磁环节模型

上图中参数如下：

T R=0，K A=20，T A=0.1，T e=0.1，K E=1，K F=0.05，T F=0.7

发电厂升压变参数均为Vs%=10.5%，变比10.5kV/242kV。不计内阻和空载

损耗。

发电厂按PV方式运行，高压母线电压定值为1.05V N。考虑该电厂开机三台，所有发电机保留10%的功率裕度。发电厂厂用电均按出力的7%考虑。

稳定仿真中不考虑发电厂的调速器和原动机模型。负荷采用恒阻抗模型。1.2设计的主要内容

1、进行参数计算和标幺化，形成潮流计算参数。

2、用Matlab编制潮流计算程序，要求采用P-Q分解潮流计算方法。

3、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。

4、用Matlab编制稳定计算程序（三台机可并联等值成一台机），发电机采用二阶经典模型（注：用ode45函数既可求解）。要求给出网络变换法求解转移阻抗的变换过程图；要求输出发电机功角，角速度，以及基于等面积定则的加速面积和减速面积。

5、自行选择2-3种故障方案，给出摇摆曲线，并计算故障的极限切除时间和极限切除角。与PowerWorld软件的分析结果进行比较校核。

6、用PowerWorld作为分析工具，发电机采用三阶模型，对第5步的2-3种故障方案进行稳定计算，给出摇摆曲线，并计算故障的极限切除时间。

7、比较两种模型的仿真结果，分析发电机模型选择对于稳定计算结果的影响。

8、分析励磁调节系统参数变化对于稳定计算结果的影响。

9、编制课程设计报告。

1.3设计要求和设计成果

1、2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。

注：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；

✧所编制的潮流和稳定计算源程序（主要语句应加注释）；

✧潮流计算结果（潮流图）；