電力系統(tǒng)仿真實習報告模板(華北電力大學)

1、實驗一 電力系統(tǒng)有功功率分布及分析二、實驗原理圖1所示為一條線路的等值電路圖。假設(shè)和為線路ij的有功及無功潮流，兩端節(jié)點電壓分別為和，其它參數(shù)如圖所示。則有假設(shè)圖1 線路等值電路圖圖1 線路等值電路圖, sin, cos,上式可以簡化為式中是線路電抗。 三、實驗步驟及數(shù)據(jù)記錄母線名Bus1Bus2Bus3BusaBusbBuscU(幅值)238.85239.75242.21231.29235.02237.22(相角)02.72.14-2.73-2.030.3發(fā)電機有功P母線名Bus1Bus2Bus3BusaBusbBusc108.60U238.25238.11240.1230.27233.85

2、235.30-0.102.521.86-2.89-2.220.04發(fā)電機有功P母線名Bus1Bus2Bus3BusaBusbBusc111.75U237.64236.46237.98229.23232.66233.38-0.202.341.58-3.06-2.42-0.21發(fā)電機有功P母線名Bus1Bus2Bus3BusaBusbBusc114.86U237.00234.76235.81228.17231.44231.39-0.312.171.30-3.22-2.62-0.46發(fā)電機有功P母線名Bus1Bus2Bus3BusaBusbBusc117.94U236.38233.07233.652

3、27.12230.24229.43-0.411.991.02-3.39-2.81-0.72發(fā)電機有功P母線名Bus1Bus2Bus3BusaBusbBusc121.01U235.75231.36231.45226.05229.01227.43-0.511.820.74-3.55-3.01-0.97發(fā)電機有功P母線名Bus1Bus2Bus3BusaBusbBusc124.02U235.44230.49230.34225.51228.40226.41-0.601.610.41-3.71-3.20-1.25發(fā)電機有功P母線名Bus1Bus2Bus3BusaBusbBusc127.00U234.452

4、30.46230.29225.53228.41226.37-0.691.350.04-3.85-3.39-1.56發(fā)電機有功P母線名Bus1Bus2Bus3BusaBusbBusc131U235.46230.39230.19225.53228.39226.28-0.811.01-0.46-4.05-3.64-1.96發(fā)電機有功P母線名Bus1Bus2Bus3BusaBusbBusc134.67U235.44230.29230.05225.51228.35226.16-0.920.70-0.91-4.23-3.87-2.34發(fā)電機有功P母線名Bus1Bus2Bus3BusaBusbBusc138

5、.12U235.42230.17229.90225.47228.29226.01-1.030.41-1.34-4.39-4.09-2.69 第步實驗完成后，重新點擊“量測分析”、“狀態(tài)估計”、“調(diào)度員潮流”重新返回基態(tài)潮流，或者點擊“調(diào)度員潮流”窗口上菜單欄“調(diào)度操作”項，選擇“清除操作”項，系統(tǒng)便返回初始基態(tài)潮流。選擇母線C上的負荷進行操作，在窗口中選中負荷，按右鍵，在彈出的菜單中選擇“負荷功率調(diào)節(jié)”，在出現(xiàn)的對話窗中調(diào)節(jié)負荷有功功率P。依次調(diào)節(jié)功率，每次遞增10MW，共操作十次，記錄下每次操作后負荷有功功率P的值、各節(jié)點電壓的幅值和電壓相角值。負荷有功P母線名Bus1Bus2Bus3Bus

6、aBusbBusc100.01U238.85239.75242.21231.29235.02237.2202.72.14-2.73-2.030.3負荷有功P母線名BusABusBBusCBus1Bus2Bus3109.95U232.03235.89238.24239.31240.67243.61-3.09-2.35-0.62-0.191.921.51負荷有功P母線名Bus1Bus2Bus3BusABusBBusC119.85U239.71241.42244.83232.65236.64239.07-0.371.160.89-3.45-2.67-1.52負荷有功P母線名Bus1Bus2Bus3B

7、usaBusbBusc129.90U240.06242.05245.95233.19237.32239.74-0.560.40.27-3.82-2.99-2.43負荷有功P母線名Bus1Bus2Bus3BusABusBBusC139.95U240.37242.57246.94233.65237.91240.37-0.75-0.36-0.34-4.2-3.32-3.33負荷有功P母線名Bus1Bus2Bus3BusaBusbBusc149.85U240.62242.96247.8234.02238.42240.82-0.94-1.1-0.94-4.56-3.64-4.21負荷有功P母線名Bus1

8、Bus2Bus3BusABusBBusC159.80U240.82243.24248.54234.30238.85241.15-1.13-1.83-1.54-4.94-3.97-5.09負荷有功P母線名Bus1Bus2Bus3BusaBusbBusc169.80U240.98243.42249.19234.52239.21241.36-1.33-2.57-2.14-5.31-4.3-5.97負荷有功P母線名Bus1Bus2Bus3BusABusBBusC179.60U241.09243.47249.69234.64239.48241.44-1.52-3.29-2.72-5.68-4.62-6.

9、84負荷有功P母線名Bus1Bus2Bus3BusaBusbBusc189.60U241.16243.41250.10234.70239.68241.40-1.72-4.03-3.32-6.06-4.96-7.73三、實驗數(shù)據(jù)分析1、調(diào)節(jié)發(fā)電機有功功率由圖分析得：發(fā)電機有功功率增加各節(jié)點電壓先降落，在P增加到125MW左右時，趨于穩(wěn)定；發(fā)電機有功功率增加各節(jié)點相角隨之減小，由正變負。2、調(diào)節(jié)負荷有功功率由圖分析得：負荷有功功率增加，節(jié)點1、節(jié)點2、節(jié)點3電壓幅值先降落后增加最后趨于穩(wěn)定；節(jié)點A、節(jié)點B、節(jié)點C電壓幅值先上升后降落最后趨于穩(wěn)定；負荷有功功率增加，節(jié)點1、節(jié)點2、節(jié)點3相角先降落后

10、增加，然后再次一直降落；節(jié)點A、節(jié)點B、節(jié)點C相角先上升后降落。四、問題1、圖1所示為一條線路的等值電路圖。假設(shè)和為線路ij的有功及無功潮流，兩端節(jié)點電壓分別為和，其它參數(shù)如圖所示。則有假設(shè)圖1 線路等值電路圖圖1 線路等值電路圖, sin, cos,上式可以簡化為式中是線路電抗。2、應(yīng)調(diào)節(jié)有功P，因為電力網(wǎng)絡(luò)中，各元件的電抗一般遠大于電阻，所以可將雅克比子陣中的N（）省略，可將修正方程中，所以節(jié)點電壓相位角的改變主要影響各元件的有功功率潮流，即欲調(diào)節(jié)電壓相角，調(diào)有功P。3,、想要調(diào)節(jié)水輪發(fā)電機的出力P應(yīng)調(diào)節(jié)其水門，調(diào)節(jié)水流量；如想要調(diào)節(jié)汽輪發(fā)電機的出力P應(yīng)調(diào)節(jié)其氣門，調(diào)節(jié)進氣量。實驗二 電力

11、系統(tǒng)無功功率分布及分析二、實驗原理圖2所示為一條線路的等值電路圖，其模型與實驗一的線路模型相同。參數(shù)如圖所示。則有假設(shè)圖1 線路等值電路圖, sin, cos,圖2 線路等值電路圖上式可以簡化為式中是線路電抗。三、實驗步驟及要求1 啟動仿真系統(tǒng)運行桌面的仿真系統(tǒng)啟動文件desktop.exe，啟動仿真系統(tǒng)，選擇九節(jié)點系統(tǒng)的全網(wǎng)圖進行實驗，具體操作方法和步驟與實驗一同。2 實驗項目及操作步驟 在當前的九節(jié)點全網(wǎng)潮流圖中，觀察各線路無功功率Q的方向和線路首末端電壓幅值U的差值方向；記錄各節(jié)點電壓的幅值和電壓相角值。無功Q母線名Bus1Bus2Bus2U 選擇3號發(fā)電機進行操作。在窗口中選中3號發(fā)電

12、機，按右鍵，在彈出的菜單中選擇“功率調(diào)節(jié)”，在出現(xiàn)的對話窗中調(diào)節(jié)3號發(fā)電機無功功率Q，依次調(diào)節(jié)功率，每次遞增10MVar，共操作十次，記錄下每次操作后發(fā)電機的無功功率Q值、各節(jié)點電壓的幅值和電壓相角值；發(fā)電機無功Q母線名Bus1Bus2Bus3BusaBusbBusc26.98U240.78244.72248.53234.52238.69242.980.022.441.84-2.69-2.020.12發(fā)電機無功Q母線名Bus1Bus2Bus3BusaBusbBusc36.97U242.58249.37254.46237.53242.12248.370.052.221.57-2.65-2.02-

13、0.04發(fā)電機無功Q母線名Bus1Bus2Bus3BusaBusbBusc46.97U244.27253.72260.04240.35245.33253.420.062.011.33-2.62-2.02-0.20發(fā)電機無功Q母線名Bus1Bus2Bus3BusaBusbBusc56.97U245.87257.83265.32243.00248.37258.190.081.811.10-2.60-2.02-0.34發(fā)電機無功Q母線名Bus1Bus2Bus3BusaBusbBusc66.97U247.38261.73270.34245.52251.25262.120.091.630.89-2.58

14、-2.03-0.48發(fā)電機無功Q母線名Bus1Bus2Bus3BusaBusbBusc76.91U248.82265.44275.13247.91254.00267.030.101.460.69-2.57-2.04-0.60發(fā)電機無功Q母線名Bus1Bus2Bus3BusaBusbBusc85.89U250.06268.64279.27249.97256.37270.750.111.310.52-2.56-2.06-0.72發(fā)電機無功Q母線名Bus1Bus2Bus3BusaBusbBusc94.87U251.25271.13286.28251.96258.65274.340.111.180.3

15、6-2.55-2.07-0.83發(fā)電機無功Q母線名Bus1Bus2Bus3BusaBusbBusc103.92U252.41274.73287.18253.88260.87277.830.121.040.20-2.54-2.08-0.93發(fā)電機無功Q母線名Bus1Bus2Bus3BusaBusbBusc113.91U253.66277.94291.36255.94263.25281.560.120.900.03-2.54-2.10-1.04 第步實驗完成后，重新點擊“量測分析”、“狀態(tài)估計”、“調(diào)度員潮流”進入實驗操作平臺，選擇母線C上的負荷進行操作。在窗口中選中負荷，按右鍵，在彈出的菜單中選

16、擇“負荷功率調(diào)節(jié)”，在出現(xiàn)的對話窗中調(diào)節(jié)負荷無功功率Q。依次調(diào)節(jié)功率，每次遞增10MVar，共操作十次，記錄下每次操作后負荷的無功功率Q值、各節(jié)點電壓的幅值和電壓相角值；負荷無功Q母線名Bus4Bus5Bus6Bus7Bus8Bus955U238.25239.75242.21231.29235.02237.22-0.002.702.14-2.73-2.030.3負荷無功Q母線名Bus4Bus5Bus6Bus7Bus8Bus965.20U236.54232.91235.65227.08231.00229.19-0.033.052.45-2.79-2.050.53負荷無功Q母線名Bus4Bus5B

17、us6Bus7Bus8Bus975.20U233.99255.39228.44222.43226.56220.37-0.083.442.80-2.87-2.090.77負荷無功Q母線名Bus4Bus5Bus6Bus7Bus8Bus985.30U230.99216.62220.02216.97221.35210.10-0.153.923.22-2.98-2.141.05負荷無功Q母線名Bus4Bus5Bus6Bus7Bus8Bus995.30U227.36206.09209.90210.35215.06197.80-2.034.543.75-3.15-2.241.38負荷無功Q母線名Bus4Bu

18、s5Bus6Bus7Bus8Bus9100U225.26200.04204.08206.53211.42190.74-2.094.924.07-3.26-2.301.57四、實驗數(shù)據(jù)分析1、調(diào)節(jié)發(fā)電機無功功率由圖分析得：發(fā)電機無功功率增加各節(jié)點電壓幅值呈線性上升；發(fā)電機有功功率增加，節(jié)點2、節(jié)點3、節(jié)點C相角降落；節(jié)點1、節(jié)點A、節(jié)點B相角基本不變。2、調(diào)節(jié)負荷有功功率由圖分析得：負荷無功功率增加，各節(jié)點電壓幅值基本都降落，節(jié)點2的突然升高可能是試驗軟件的誤差或者擾動所致；負荷有功功率增加，節(jié)點2、節(jié)點3、節(jié)點C相角角度增加；節(jié)點A、節(jié)點B、節(jié)點1相角基本保持穩(wěn)定。五、問題1請給出本實驗的理論

19、依據(jù)；答：圖1所示為一條線路的等值電路圖。參數(shù)如圖所示。則有假設(shè)圖1 線路等值電路圖, sin, cos, 圖1 線路等值電路圖上式可以簡化為式中是線路電抗。因此，調(diào)節(jié)兩側(cè)以及線路無功直接影響電壓大小相角。本實驗分別調(diào)節(jié)發(fā)電機和負荷無功，觀察線路電壓變化。2欲調(diào)節(jié)電壓相角，調(diào)有功P有效還是調(diào)無功Q有效？答：調(diào)節(jié)無功有效。3想要調(diào)節(jié)水輪發(fā)電機的無功Q應(yīng)調(diào)節(jié)什么控制裝置？調(diào)節(jié)汽輪發(fā)電機的Q呢？答：調(diào)節(jié)勵磁裝置，調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁電流,增加勵磁電流就會增加無功輸出,減少勵磁電流無功輸出就會下降。4調(diào)整變壓器分接頭能增加或減少全系統(tǒng)無功總量嗎？答：不能。系統(tǒng)的無功總量由發(fā)電機，同步調(diào)相機，電力電容器和靜止

20、補償器等來影響，變壓器分接頭只是通過改變電壓來改變無功分布，不影響全系統(tǒng)無功總量。實驗三 電力系統(tǒng)綜合調(diào)壓措施分析一、 實驗?zāi)康?. 讓學生學會應(yīng)用仿真系統(tǒng)對模擬電網(wǎng)的節(jié)點電壓進行調(diào)節(jié)；2. 對比發(fā)電機和負荷無功功率對節(jié)點電壓的影響；3. 了解電抗器與電容器對電壓調(diào)節(jié)的不同作用；4. 讓學生能借助仿真電網(wǎng)的潮流狀態(tài)進行初步的無功補償容量計算；5. 讓學生用電壓損耗公式驗算計算結(jié)果；二、實驗步驟及要求1 啟動仿真系統(tǒng)運行桌面的仿真系統(tǒng)，登錄后，進入EMS的“調(diào)度員潮流”項，選擇“九節(jié)點全網(wǎng)潮流圖”作為實驗平臺。2. 實驗項目及操作步驟1) 手工驗算電壓損耗在當前的九節(jié)點全網(wǎng)潮流圖中，觀察并記錄各

21、線路首末端有功功率P、無功功率Q以及各節(jié)點電壓的幅值，任選線路如lineAto2，根據(jù)第三章第一節(jié)中的電壓損耗計算公式，手工計算電壓損耗，并驗證首末端電壓。線路功率LNAto1LNAto2LNBto1LNBto3LNCto2LNCto3P(首端)62.564.342.648.263.736.8Q(首端)29.55.61405.713.1P(末端)626342.947.463.436.6Q(末端)34.715.37.315.610.922.9在當前“調(diào)度員潮流”窗口中，右鍵選中線路lineAto2，選“線路參數(shù)查詢”，獲得該線路電阻、電抗標么值，將其變換為有名值后，便可進行計算。標幺值：r 0.

22、032 x 0.1612)參閱報警窗口的遙測統(tǒng)計信息，選擇九節(jié)點全網(wǎng)圖中電壓最低點如母線A，并對該點電壓進行調(diào)節(jié)。分別對1號、2號、3號發(fā)電機進行操作。在窗口中選中1號發(fā)電機，按右鍵，在彈出的菜單中選擇“功率調(diào)節(jié)”，在出現(xiàn)的對話窗中調(diào)節(jié)1號發(fā)電機無功功率Q，使Q增大約20MVar，記錄下母線A的節(jié)點電壓的幅值和電壓相角。參照以下表格。母線名43.8847.8851.8855.8859.8863.88BusA電壓231.29232.6233.89235.14236.35237.53BusA相角-2.73-2.71-2.69-2.68-2.66-2.65改變機組3：母線名17.4621.4625.

23、4629.4633.4637.46BusA電壓231.29232.87234.4235.89237.33238.74BusA相角-2.73-2.71-2.69-2.67-2.65-2.64重新點擊“量測分析”、“狀態(tài)估計”、“調(diào)度員潮流”進入實驗操作平臺，返回系統(tǒng)基態(tài)潮流狀態(tài)下；或者點擊“調(diào)度員潮流”窗口上菜單欄“調(diào)度操作”項，選擇“清除操作”項，系統(tǒng)便返回初始基態(tài)潮流。分別對2號和3號發(fā)電機重復上述操作，并記錄母線A的節(jié)點電壓的幅值和電壓相角。3) 第2)步實驗完成后，重新返回系統(tǒng)基態(tài)，選擇母線A上的負荷進行操作。 在窗口中選中負荷，按右鍵，在彈出的菜單中選擇“負荷功率調(diào)節(jié)”，在出現(xiàn)的對話窗

24、中調(diào)節(jié)負荷無功功率Q，使Q增加約20MVar，記錄下每次操作后母線A的電壓的幅值和電壓相角；母線名69.8473.8477.8481.8485.8489.84BusA電壓231.29229.59227.89226.10224.31222.44BusA相角-2.73-2.74-2.76-2.78-2.80-2.82 返回系統(tǒng)基態(tài)潮流，分別對母線B和母線C的負荷B-load及C-load重復上述操作，并記錄母線A的節(jié)點電壓的幅值和電壓相角；母線名36.5540.5544.5548.5552.5556.55BusA電壓231.29230.26229.20228.09227.01225.90BusA相

25、角-2.73-2.75-2.78-2.80-2.83-2.86B母線名54.7758.7762.7766.7770.7774.77BusA電壓231.29229.7228.01226.31224.48222.53BusA相角-2.73-2.74-2.77-2.80-2.83-2.87C4) 返回系統(tǒng)基態(tài)潮流，分別調(diào)整變壓器A、B、C的分接頭，比較哪一臺變壓器對改變母線A的節(jié)點電壓的最有效。具體做法，在“調(diào)度員潮流”狀態(tài)，選中1號變壓器，按右鍵，選“分接頭調(diào)節(jié)”，將其分接頭位置上調(diào)或下調(diào)一個檔位，觀察并記錄下母線A的電壓變化情況。母線名基態(tài)1+1-3+3-BusA電壓231.29226.6123

26、5.87231.29231.29BusA相角-2.73-2.91-2.55-2.73-2.735) 作母線B電壓的靈敏度分析。點擊“量測分析”、“狀態(tài)估計”、“靜態(tài)安全分析”進入實驗操作平臺，用鼠標點擊并選中“母線B”，在窗口上方上選擇“校正對策分析”項，點擊“靈敏度分析”下的“靈敏度分析”子項，在彈出窗口中的“受控參數(shù)”框中選擇“電壓”，在右側(cè)的“控制參數(shù)”框選中復選項“發(fā)電機無功功率”、“負載無功功率”和“電容無功功率”三項，按“確定”后仿真系統(tǒng)便會自動計算并給出各臺發(fā)電機的無功功率、各個負荷無功功率以及各個電容無功功率對母線B電壓影響的報表；6) 比較電抗器與電容器的調(diào)壓作用。返回系統(tǒng)基

27、態(tài)潮流狀態(tài)，斷開連接在母線B上的電抗器和電容器的斷路器，記錄下此時母線B的電壓；合上電容器的斷路器，此時母線電壓值發(fā)生變化，記錄變化后的值；斷開電容器的斷路器，再合上電抗器的斷路器，記錄下變化后的母線電壓值。 都斷：230.8 -2.02 合電抗器：226.69 -2.01 合電容：235.02 -2.037) 計算電容無功補償容量。在當前基態(tài)潮流下斷開電容器，記錄下此時的母線B電壓值，如果要將母線B電壓值升高約2kV，請用試探法求出電容器應(yīng)補償?shù)臒o功容量。在“調(diào)度員潮流”下右擊母線B電容器，選擇“設(shè)備參數(shù)修改”，在彈出的參數(shù)修改窗口將電容器無功容量改為10MVar，按“確定”后退出。選擇菜單

28、欄上“分析計算”下的“請求潮流計算”項，觀察母線B電壓的變化。重復這一過程，不斷試探修改電容器無功容量并進行潮流計算，直至母線B電壓符合或接近原定的要求，記錄下此時的電容器無功容量及母線B電壓值。將此結(jié)果與靈敏度分析結(jié)果相對比。斷電容時電壓：230.8 升高2kv 電容無功：4.78 電壓：232.8假設(shè)要將母線B電壓升高U，不斷改變電容器的容量參數(shù)后將其投入運行，直至獲得預(yù)想結(jié)果，記錄此時電容無功功率；再利用第6步的靈敏度分析結(jié)果大致估算將母線B電壓升高U所需的電容無功功率容量，對比二者結(jié)果是否一致。假定升高U=7.02 電容無功：14.63三、實驗數(shù)據(jù)處理（1）變壓器A分接頭位置1+和1-

29、的改變將同時改變母線A的電壓幅值和相角，1+減小電壓幅值和相角；1-增加電壓幅值和相角。其余分接頭不改變母線A的電壓。（2）靈敏度分析結(jié)果中可得，當“電容無功功率”為控制量，“母線B電壓”為被控量時，母線B電容器的靈敏度為0.213 kv/Mvar,則表示母線B電壓改變0.213kv需電容器補償容量為1Mvar，實驗7測得母線B電壓值升高2kv，需10Mvar電容器應(yīng)補償?shù)臒o功容量,基本符合。實驗三習題1步驟2中，哪一種調(diào)壓手段更有效些？為什么？答：步驟2中對比了發(fā)電機1、3的無功對母線A電壓的影響。調(diào)節(jié)3號發(fā)電機對調(diào)壓更有效。有可知，電壓降落主要受X和Q，發(fā)電機3到母線A的X更大，所以發(fā)電機

30、無功調(diào)節(jié)相同的量，3號發(fā)電機對母線A電壓的影響更大，調(diào)壓更有效。2從本實驗的結(jié)果看出，要調(diào)整電壓不合格點電壓，最優(yōu)先采用的調(diào)壓手段是哪一種？為什么？而最有效的手段又是哪一種？答：最優(yōu)先采用的是調(diào)節(jié)發(fā)電機端電壓、調(diào)整變壓器分接頭的方法，通過調(diào)整變壓器的電壓分接頭來調(diào)整電壓是電力系統(tǒng)經(jīng)常采用的措施。最有效的是進行無功補償，從而調(diào)節(jié)無功負荷。因為改變變壓器的變比調(diào)壓是有條件的。它就是：必須維持系統(tǒng)的無功功率平衡。調(diào)整變壓器分接頭不能從根本是改變無功缺乏的問題，還可能引起電壓降落；，所以調(diào)節(jié)無功Q對電壓調(diào)整非常有效。3如果想降網(wǎng)損，前提不能減出力、不能減負荷，如何通過各種調(diào)壓手段進行調(diào)節(jié)？答：無功補償

31、。通過無功補償使線路上流過的無功減小，線路電壓升高，線路是的電壓降落減小，從而降低了網(wǎng)損。實驗四 電力系統(tǒng)有功-頻率分析一、 實驗?zāi)康?. 應(yīng)用仿真系統(tǒng)進行電網(wǎng)功頻特性計算。2. 通過實驗數(shù)據(jù)求各臺發(fā)電機對頻率的單位調(diào)節(jié)功率。3. 通過實驗數(shù)據(jù)求系統(tǒng)對頻率的單位調(diào)節(jié)功率。二、 實驗原理圖41如圖41所示，分別有發(fā)電機功-頻曲線和負荷功頻曲線，系統(tǒng)初始狀態(tài)在()。當負荷突增時，發(fā)電機響應(yīng)不及，系統(tǒng)頻率下降。此時發(fā)電機在“一次調(diào)頻”作用下，增發(fā)，負荷也在本身的調(diào)節(jié)效應(yīng)下減少，其實際增量為。在二者作用下，當時，系統(tǒng)在()達到新平衡。即如果系統(tǒng)有多臺發(fā)電機參與調(diào)節(jié)， 有三、實驗步驟及處理啟動仿真系統(tǒng)。

32、運行桌面的仿真系統(tǒng)，登錄后，選擇進入“調(diào)度員潮流”項，打開九節(jié)點系統(tǒng)樹形結(jié)構(gòu)圖，選擇“九節(jié)點全網(wǎng)潮流圖”。1. 實驗項目1) 斷開相關(guān)斷路器，形成3個單機單負荷系統(tǒng)，發(fā)電機滿載，調(diào)整每個單機單負荷系統(tǒng)中的負荷容量，使負荷P大于發(fā)電機的Pmax，從“報表系統(tǒng)”中的“子系統(tǒng)信息表”中查看系統(tǒng)當前頻率值、有功缺額等。每次增加負荷P=10MW，記錄頻率差值，求每個小系統(tǒng)的，描出系統(tǒng)功頻曲線。1483發(fā)電機第一次第二次第三次第四次第五次PD值-9.9-19.3-30-38.9-48.4f值49.7549.4949.2649.0848.91發(fā)電機第一次第二次第三次第四次第五次PD值-10-19.8-29.

33、8-39.7-49.6f值49.6949.4249.1748.9648.762發(fā)電機第一次第二次第三次第四次第五次PD值-10-20-30-40-49.9f值49.6949.4149.1748.9548.752) 返回初始狀態(tài)。退出2、3號發(fā)電機，形成1個單機系統(tǒng)，發(fā)電機滿載，調(diào)整任一負荷的有功功率，使負荷P大于發(fā)電機的Pmax，從“報表系統(tǒng)”中的“子系統(tǒng)信息表”中查看當前頻率值、有功缺額等。在基礎(chǔ)上每次增加負荷P=10MW，記錄頻率差值，求此時系統(tǒng)的，描出系統(tǒng)的功頻曲線。對另兩臺發(fā)電機重復該實驗步驟。1發(fā)電機第一次第二次第三次第四次第五次PD值-9.9-13-13.6-13.8-14.1f值

34、49.7649.6949.6849.6849.672發(fā)電機第一次第二次第三次第四次第五次PD值-10-13.9-15.5-16.1-16.4f值49.7649.6749.6449.6349.623發(fā)電機第一次第二次第三次第四次第五次PD值-10-12.9-13.7-13.9-14f值49.7249.6549.6349.6249.623) 返回初始狀態(tài)。將九節(jié)點系統(tǒng)三臺發(fā)電機均投入運行并參與功率調(diào)節(jié)，每臺發(fā)電機的出力調(diào)到最大后，參照上述做法，增大負荷的有功P，共調(diào)十個值，記錄下每次P與f的值，求系統(tǒng)的，描出系統(tǒng)發(fā)電機和負荷的功頻曲線。119.6第一次第二次第三次第四次第五次PD值-10-13.9

35、-15.5-16.1-16.4f值49.949.8649.8449.8449.83四、問題1在一個實際運行的電網(wǎng)中，假設(shè)系統(tǒng)有功出力缺額，單獨依靠發(fā)電機自身“一次調(diào)頻”能力使系統(tǒng)重新平衡（不計負荷調(diào)節(jié)），系統(tǒng)的頻率值為f1；單獨依靠負荷自身調(diào)節(jié)效應(yīng)使系統(tǒng)重新平衡（不計發(fā)電機調(diào)節(jié)），系統(tǒng)的頻率值為f2。問二者是否相等？答：二者不相等，因為發(fā)電機的單位調(diào)節(jié)功率和負荷的單位調(diào)節(jié)功率的值相差比較多，如：33.320, 1.5。2有人說，一號發(fā)電機的發(fā)電容量大于2號發(fā)電機，因此選調(diào)頻機的時候應(yīng)優(yōu)先選一號機？答：這種說法不對，因為發(fā)電機的單位調(diào)節(jié)功率和機組的調(diào)差系數(shù)有互為倒數(shù)的關(guān)系。實驗五 電力系統(tǒng)潮流控

36、制分析一、實驗?zāi)康?. 了解有功功率P對系統(tǒng)潮流分布的影響。2. 了解無功功率Q對系統(tǒng)潮流分布的影響。3. 了解變壓器變比K對系統(tǒng)潮流分布的影響。4. 了解影響系統(tǒng)網(wǎng)損和線損的因素。二、 實驗內(nèi)容1. 對比發(fā)電機及負荷的有功功率P對線路潮流分布及線損的影響。2. 對比發(fā)電機及負荷的無功功率Q對線路潮流分布及線損的影響。3. 觀察并理解變壓器分接頭的位置或變比對系統(tǒng)線路潮流分布及線損的影響。4. 驗證對比變壓器分接頭在優(yōu)化位置下和非優(yōu)化位置下對系統(tǒng)線損的影響。三、 實驗步驟及要求運行仿真系統(tǒng)，進入 “調(diào)度員潮流”項，打開九節(jié)點系統(tǒng)樹形結(jié)構(gòu)圖，選擇“九節(jié)點全網(wǎng)潮流圖”。1 實驗項目及操作步驟調(diào)發(fā)電

37、機有功P在“調(diào)度員潮流”窗口中，先記錄當前狀態(tài)下的發(fā)電機出力、線路潮流和節(jié)點電壓。再選中1號發(fā)電機，按右鍵，在彈出的菜單中選擇“調(diào)節(jié)發(fā)電機功率”，拖動滑條，讓有功P遞增10MW，按“確定”后，觀察各線路潮流P、Q及節(jié)點電壓U的變化。用以下參考表格(表1表3)記錄數(shù)據(jù)。表1：發(fā)電機出力發(fā)電機功率值1號機2號機3號機P108.60081.83Q48.41013.80表2 母線電壓 母線電壓值Bus1Bus2Bus3BusaBusbBuscU238.25238.11240.1230.27233.85235.30-0.12.521.86-2.89-2.220.04表3 線路潮流(只記錄首端)功率值線路

38、名LineAto1LineAto2LineBto1LineBto3LineCto2LineCto3P63.663.14546.264.935.6Q31.54.09.8-2.17.312.2調(diào)發(fā)電機無功Q步驟1完成后，選擇“調(diào)度員潮流”窗口上菜單欄“調(diào)度操作”項，選擇“清除操作”，系統(tǒng)便返回初始基態(tài)潮流。重新調(diào)節(jié)3號發(fā)電機的無功功率Q，按功率遞增10MVar，觀察各線路潮流P、Q的變化及節(jié)點電壓U的變化。用步驟1的參考表格(表1表3)記錄數(shù)據(jù)。表1：發(fā)電機出力發(fā)電機功率值1號機2號機3號機P105.40085.00Q26.71026.98表2 母線電壓 母線電壓值Bus1Bus2Bus3Busa

39、BusbBuscU240.78244.721248.53234.52238.69242.980.022.441.84-2.69-2.020.12表3 線路潮流(只記錄首端)功率值線路名LineAto1LineAto2LineBto1LineBto3LineCto2LineCto3P62.664.142.848.463.936.6Q22.710.6-1.17.10.716調(diào)負荷有功P參照上述做法將系統(tǒng)返回基態(tài)。選中負荷LD21，按右鍵，選擇“調(diào)節(jié)負荷功率”，拖動滑條，改變負荷有功功率P值，使功率遞減10MW，觀察各線路潮流P、Q的變化及節(jié)點電壓U的變化。并將結(jié)果第1項結(jié)果比較。用步驟1的參考表格

40、(表1表3)記錄數(shù)據(jù)。調(diào)母線A負荷表1：發(fā)電機出力發(fā)電機功率值1號機2號機3號機P98.54081.61Q45.75013.58表2 母線電壓 母線電壓值Bus1Bus2Bus3BusaBusbBuscU238.51238.67240.53230.91234.17235.830.23.092.31-2.17-1.860.57表3 線路潮流(只記錄首端)功率值線路名LineAto1LineAto2LineBto1LineBto3LineCto2LineCto3P54.761.843.847.366.234.3Q30.23.99.6-27.412 負荷無功Q將系統(tǒng)返回到初始狀態(tài)。按照上述做法改變負

41、荷LD21的無功功率Q值，使無功遞減10MVar，觀察各線路潮流P、Q的變化及節(jié)點電壓U的變化。并將結(jié)果第2項結(jié)果比較。用步驟1的參考表格(表1表3)記錄數(shù)據(jù)。調(diào)母線A負荷表1：發(fā)電機出力發(fā)電機功率值1號機2號機3號機P98.38081.61Q30.10013.58表2 母線電壓 母線電壓值Bus1Bus2Bus3BusaBusbBuscU240.43242.66243.97235.1236.76239.750.232.942.2-2.14-1.820.51表3 線路潮流(只記錄首端)功率值線路名LineAto1LineAto2LineBto1LineBto3LineCto2LineCto3P

42、54.661.743.747.466.334.2Q18.33.46.50.27.99.9調(diào)變壓器分接頭將系統(tǒng)返回到初始狀態(tài)，實驗開始前，點擊“報表分析”項，在“結(jié)果列表”項中選擇“系統(tǒng)總加”項，在打開的文本表格中記錄當前系統(tǒng)的有功功率值P和無功功率值Q。選中1號機升壓變，按右鍵后選擇“調(diào)整變壓器分接頭”，將分接頭調(diào)高一檔，觀察各線路潮流P、Q的變化及節(jié)點電壓U的變化。并重新打開“系統(tǒng)總加”項，記錄當前系統(tǒng)的有功功率值P和無功功率值Q。將系統(tǒng)返回到初始狀態(tài)。重選中1號變，將其分接頭調(diào)低一檔，觀察各線路潮流P、Q的變化及節(jié)點電壓U的變化。并重新打開“系統(tǒng)總加”項，記錄當前系統(tǒng)的有功功率值P和無功功

43、率值Q。參照下表記錄數(shù)據(jù)。 功率值檔位 LineAto1LineAto2LineBto1LineBto3LineCto3LineCto2系統(tǒng)總加P(檔位+1)62.564.314348.236.963.7Q(檔位+1)32.94.610.1-114.06.7P(正常檔位)62.4764.3142.9448.2363.6964.31Q(正常檔位)29.445.717.260.0513.055.7P(檔位-1)6264.342.948.336.863.7Q(檔位-1)326.74.61.112.24.6線損分析返回基態(tài)潮流。參照步驟方法調(diào)整負荷有功，使P增加20MW，無功不變。然后點擊“報表分析”

44、項，在“結(jié)果列表”項中選擇“線路損耗”，在打開的文本表格中記錄當前運行狀態(tài)中各線路的線損值。返回基態(tài)潮流。參照步驟方法調(diào)整負荷無功，使Q增加20MVar，有功不變。然后點擊“報表分析”項，在“結(jié)果列表”項中選擇“線路損耗”，在打開的文本表格中記錄當前運行狀態(tài)中各線路的線損值。單位：kw計及無功優(yōu)化的線損分析在基態(tài)下，選擇菜單欄上“分析計算”項的“無功優(yōu)化”功能，系統(tǒng)自動執(zhí)行全網(wǎng)無功優(yōu)化計算，從其結(jié)果窗口中獲得變壓器分接頭的優(yōu)化檔位，即在當前條件下，變壓器分接頭檔位處于其優(yōu)化檔位上，此時全網(wǎng)損耗最小。記錄下此檔位。a)返回基態(tài)潮流。按照步驟方法調(diào)高一檔分接頭，打開相應(yīng)表格記錄全網(wǎng)損耗；b)返回基

45、態(tài)潮流。按照步驟方法調(diào)低一檔分接頭，打開相應(yīng)表格記錄全網(wǎng)損耗；將上述兩個結(jié)果與優(yōu)化檔位下的全網(wǎng)損耗要比較。功率值檔位LineAto1LineAto2LineBto1LineBto3LineCto1LineCto2系統(tǒng)總加P(p增20)1237.8476.81349.153.8663.156.8Q( p增20)34.23.97.52.67.414.4P(優(yōu)化檔位)886.4417.21272.756.5697.751.1Q(優(yōu)化檔位)7534.82099.26887.6246.15909.6432.7P( q增20)1061.1449.91296.130.2708.367.9Q( p增20)90

46、19.72263.67014.4131.76000.2574.9四、 實驗結(jié)果比較分析1、 步驟1,3結(jié)果比較調(diào)發(fā)電機1有功P/調(diào)母線A負荷有功P表1：發(fā)電機出力發(fā)電機功率值1號機2號機3號機P108.60105.400081.8385.00Q48.4126.710013.8026.98表2 母線電壓電壓值母線Bus1Bus2Bus3BusaBusbBuscU238.25238.51238.11238.67240.1240.53230.27230.91233.85234.17235.30235.83-0.10.22.523.091.862.31-2.89-2.17-2.22-1.860.040.57表3 線路潮流(只記錄首端)功率值線路名LineAto1LineAto2LineBto1LineBto3LineCto2LineCto3P63.654.763.161.84543.846.247.364.966.235.634.3Q31.530.24.03.