電力系統(tǒng)軟件報(bào)告psasp

1、1軟件平臺(tái)介紹1.1 PSASP 介紹電力系統(tǒng)分析綜合程序(Power System Analysis Software Package, PSASP)是一套歷史 長(zhǎng)久、功能強(qiáng)大、使用方便的電力系統(tǒng)分析程序，是高度集成和開(kāi)放具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán) 的大型軟件包。PSASP是電力系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)人員確定經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的規(guī)劃設(shè)計(jì)方案 的重要工具；是運(yùn)行調(diào)度人員確定系統(tǒng)運(yùn)行方式、分析系統(tǒng)事故、尋求反事故措施的有效手 段；是科研人員研究新設(shè)備、新元件投入系統(tǒng)等新問(wèn)題的得力助手；是高等院校用于教學(xué)和 研究的軟件設(shè)施?；陔娋W(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、固定模型庫(kù)以及用戶自定義模型庫(kù)的支持，PSASP 可進(jìn)行電力系統(tǒng)(輸電

2、、供電和配電系統(tǒng))的各種計(jì)算分析。包括：穩(wěn)態(tài)分析的潮流計(jì)算、網(wǎng) 損分析、最優(yōu)潮流和無(wú)功優(yōu)化、靜態(tài)安全分析、諧波分析、靜態(tài)等值等；故障分析的短路計(jì) 算、復(fù)雜故障計(jì)算以及繼電保護(hù)整定計(jì)算等；機(jī)電暫態(tài)分析的暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算、直接法暫態(tài)穩(wěn) 定計(jì)算、電壓穩(wěn)定計(jì)算、小干擾穩(wěn)定計(jì)算、動(dòng)態(tài)等值、馬達(dá)起動(dòng)、控制系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化與協(xié)調(diào) 以及電磁-機(jī)電暫態(tài)分析的次同步諧振計(jì)算等。PSASP的計(jì)算功能還在不斷發(fā)展、完善和擴(kuò) 充。PSASP有著友好、方便的人機(jī)界面，如基于圖形的數(shù)據(jù)輸入和圖上操作，自定義模型 圖以及圖形、曲線、報(bào)表等各種形式輸出。PSASP與Excel、AutoCAD、Matlab等通用的 軟件分析工具有著方便

3、的接口，可充分利用這些軟件的資源。2任務(wù)介紹2.1潮流計(jì)算電力系統(tǒng)潮流計(jì)算是研究電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況的一種基本電氣計(jì)算。它的任務(wù)是根據(jù)給定 的運(yùn)行條件和網(wǎng)路結(jié)構(gòu)確定整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，如各母線上的電壓(幅值及相角)、網(wǎng)絡(luò) 中的功率分布以及功率損耗等。電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的結(jié)果是電力系統(tǒng)穩(wěn)定計(jì)算和故障分析的 基礎(chǔ)。電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的意義在于：在電網(wǎng)規(guī)劃階段,通過(guò)潮流計(jì)算，合理規(guī)劃電源容量及接入點(diǎn),合理規(guī)劃網(wǎng)架，選擇無(wú)功 補(bǔ)償方案，滿足規(guī)劃水平的大、小方式下潮流交換控制、調(diào)峰、調(diào)相、調(diào)壓的要求。在編制年運(yùn)行方式時(shí)，在預(yù)計(jì)負(fù)荷增長(zhǎng)及新設(shè)備投運(yùn)基礎(chǔ)上，選擇典型方式進(jìn)行潮流 計(jì)算，發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)中薄弱環(huán)節(jié),供調(diào)度

4、員日常調(diào)度控制參考，并對(duì)規(guī)劃、基建部門提出改進(jìn)網(wǎng)架結(jié) 構(gòu)，加快基建進(jìn)度的建議。正常檢修及特殊運(yùn)行方式下的潮流計(jì)算，用于日運(yùn)行方式的編制，指導(dǎo)發(fā)電廠開(kāi)機(jī)方 式，有功、無(wú)功調(diào)整方案及負(fù)荷調(diào)整方案，滿足線路、變壓器熱穩(wěn)定要求及電壓質(zhì)量要求。預(yù)想事故、設(shè)備退出運(yùn)行對(duì)靜態(tài)安全的影響分析及作出預(yù)想的運(yùn)行方式調(diào)整方案?？偨Y(jié)為在電力系統(tǒng)運(yùn)行方式和規(guī)劃方案的研究中，都需要進(jìn)行潮流計(jì)算以比較運(yùn)行方式 或規(guī)劃供電方案的可行性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性。同時(shí)，為了實(shí)時(shí)監(jiān)控電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，也 需要進(jìn)行大量而快速的潮流計(jì)算。因此，潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛、最基本和最重 要的一種電氣運(yùn)算。在系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)和安排系統(tǒng)的運(yùn)行方式

5、時(shí)，采用離線潮流計(jì)算；在電力 系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控中，則采用在線潮流計(jì)算。2.2短路計(jì)算短路從起始狀態(tài)到短路穩(wěn)態(tài)，其短路電流受各種因素的影響，變化過(guò)程是復(fù)雜的。短路 電流實(shí)用計(jì)算方法，就是在滿足工程準(zhǔn)確等級(jí)要求的前提下，采用了一些必要的假設(shè)條件， 將短路電流的數(shù)值較簡(jiǎn)單地計(jì)算出來(lái)。其假設(shè)條件如下：在短路過(guò)程中，發(fā)電機(jī)無(wú)搖擺現(xiàn)象。這主要考慮到在短路的瞬間，電磁過(guò)程要比發(fā)電 機(jī)搖擺的過(guò)程快的多。假設(shè)電力系統(tǒng)中在正常工作時(shí)，三相是對(duì)稱的。在電力系統(tǒng)中所有發(fā)電機(jī)的電勢(shì)相位在短路過(guò)程中都相同，頻率與正常工作時(shí)相同。發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是對(duì)稱的。轉(zhuǎn)子不論轉(zhuǎn)到那個(gè)位置，發(fā)電機(jī)的參數(shù)保持不變。變壓器的勵(lì)磁電流略去不

6、計(jì)，相當(dāng)于變壓器勵(lì)磁回路開(kāi)路，這樣就簡(jiǎn)化了變壓器的等 值電路圖。2.3暫態(tài)穩(wěn)定暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算在電力系統(tǒng)規(guī)劃和運(yùn)行分析中占有重要位置。它不僅為規(guī)劃系統(tǒng)的電源布 局、網(wǎng)絡(luò)接線、無(wú)功補(bǔ)償和保護(hù)配置的合理性提供電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的校核，為制定電力 系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)程提供可靠的依據(jù)，而且可用于研究各種提高暫態(tài)穩(wěn)定的措施并為繼電保護(hù)和自 動(dòng)裝置參數(shù)整定提供依據(jù)。一般對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算都做出了一些假定和規(guī)定：假定短路故障為金屬性;不考慮短 路電流中直流分量的作用并假定發(fā)電機(jī)定子電阻為零;按給定要求選擇發(fā)電機(jī)組的等價(jià)模 型，并認(rèn)為發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速在額定值附近;給定繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間，重合閘和安全自動(dòng)裝 置的時(shí)間可以給定或者經(jīng)

7、過(guò)穩(wěn)定計(jì)算選定。暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算的主要工具是計(jì)算機(jī)。目前實(shí)用的 大型電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定分析計(jì)算機(jī)軟件包，可用于計(jì)算具有幾千條母線和幾百臺(tái)機(jī)組的大型 電力系統(tǒng)，有多種數(shù)學(xué)模型和計(jì)算方法可供用戶選擇，有的程序還可由用戶自己定義所需要 的新模型，為暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算提供了有力的手段。3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容3.1 Wscc系統(tǒng)潮流計(jì)算?？紤]如圖1所示的9節(jié)點(diǎn)電力系統(tǒng)。該系統(tǒng)有3臺(tái)發(fā)電機(jī)、3個(gè)負(fù)荷以及9條支路。支路數(shù) 據(jù)和發(fā)電機(jī)參數(shù)分別列于表1和表2,系統(tǒng)頻率為60Hz。圖1 9節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)進(jìn)入psasp7.0，按照給定數(shù)據(jù)輸入：如圖2所示。亙數(shù)據(jù)瀏覽回區(qū)I制=|匪|卜萄|以I V I圈I 的|匯總I區(qū)域I分區(qū)I廠站I母線I節(jié)點(diǎn)

8、交流線I并聯(lián)電容電抗I串聯(lián)電容電抗I兩繞組變壓器I三綻組變壓器I移相變壓器I直流線I發(fā)電機(jī)I伍荷I靜止無(wú)功補(bǔ)借器升關(guān)I刀閘I零序互感I數(shù)據(jù)蛆線路名稱有效標(biāo)記I伽節(jié)點(diǎn)名J側(cè)節(jié)點(diǎn)名編號(hào)I伽升關(guān)狀態(tài)J倒開(kāi)關(guān)狀態(tài)單位R1XIB1/2ROX0B0/2所屬區(qū)域敲定容量g)容量1BASICA_l14501110.0100000.0850000.08800099999.00000099999.0000000.00000000.000002BASICAC_214601110.0170000.0920000.07900099999. 00000099999. 0000000.00000000. 000003BAS

9、ICAC_315701110.0320000.1610000.00000099999.0000000.00000000.000004BASICAC_416g01110.0390000.1700000.00000099999.0000000.00000000.000005BASICAC_517801110.0085000.0720000. 07450099999.00000099999.0000000.00000000.000006BASICAC_618g01110.0119000.1008000.10450099999.00000099999

10、.0000000.00000000.00000之后進(jìn)入潮流計(jì)算，首先進(jìn)行數(shù)據(jù)檢查。10:50:10:桂查電容電抗器10:50:10：校查變壓器10:50:10：檢查發(fā)電機(jī)10:50:10:樓查負(fù)荷10:50:10:樓查直流戲10:50:10：系統(tǒng)發(fā)電、負(fù)荷出力(p.u.)匯總10:50:10:分區(qū)號(hào) 分區(qū)名 FGQGFLQLdF10:50:10:全網(wǎng)匯總0000010:50:10：數(shù)據(jù)校查完成，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。dQ0之后進(jìn)行方案定義，作業(yè)定義。之后進(jìn)行潮流計(jì)算，計(jì)算后的單線圖如下所示，本系統(tǒng)上限母線95000發(fā)電機(jī)31500負(fù)荷33000交流線66000直流線020兩繞組變壓器36000三繞組變

11、壓器02000允許誤差:0.000100UD模型調(diào)用次數(shù):0潮流計(jì)算結(jié)果輸出潮流計(jì)算摘要信息報(bào)表PSASP (Load Flow) EPRI,China潮流計(jì)算日期：2012/05/27時(shí)間：20:16:23作業(yè)名:作業(yè)_1作業(yè)描述:計(jì)算方法:Newton(Power Equation)(牛頓法(功率式)基準(zhǔn)容量:100.000020010UP調(diào)用個(gè)數(shù):結(jié)果綜述報(bào)表作業(yè)名：作業(yè)_1計(jì)算日期：2012/05/27 時(shí)間：20:16:23單位：p.u.廠站功負(fù)荷總無(wú)功負(fù)荷總有功發(fā)電總無(wú)功發(fā)電cose g總有cos0 l總有功損耗總無(wú)功損耗全網(wǎng)3.1501.1503.1960.2280.9970.9

12、390.0460.231物理母線作業(yè)名：作業(yè)_1計(jì)算日期：2012/05/27 時(shí)間：20:16:23單位：p.u.區(qū)域全網(wǎng)分區(qū)廠站全網(wǎng)全網(wǎng)母線名稱電壓幅值電壓相角1-1.04000-021.025009.2831.025004.664841.02579-2.216850.99563-3.988861.01265-3.687471.025773.719781.015880.727591.032351.9667發(fā)電機(jī)作業(yè)名：作業(yè)_1計(jì)算日期：2012/05/27 時(shí)間：20:16:23單位：p.u.區(qū)域全網(wǎng)分區(qū)全網(wǎng)廠站全網(wǎng)發(fā)電機(jī)名稱母線名類型有功發(fā)電無(wú)功發(fā)電功率因數(shù)G11V0 0.71640.2

13、7050.93553G22PV1.63000.06650.99917G33PV 0.8500-0.10860.99194負(fù)荷結(jié)果報(bào)表作業(yè)名：作業(yè)_1計(jì)算日期：2012/05/27 時(shí)間：20:16:23單位：p.u.區(qū)域分區(qū)廠站全網(wǎng)全網(wǎng)全網(wǎng)負(fù)荷名稱母線名類型有功負(fù)荷無(wú)功負(fù)荷 功率因數(shù)Load_15 PQ 1.25000.50000.92848Load_26PQ 0.90000.30000.94868Load_38PQ 1.00000.35000.94386兩繞組變壓器結(jié)果報(bào)表作業(yè)名：作業(yè)_1計(jì)算日期：2012/05/27 時(shí)間：20:16:23單位：p.u.側(cè)有功I側(cè)無(wú)功J側(cè)有功-T2w_1J

14、側(cè)無(wú)功- -2 71.63000.06651.6300-0.0918T2w_2390.8500-0.10860.8500-0.1496T2w_3140.71640.27050.71640.2392區(qū)域全網(wǎng)分區(qū)全網(wǎng)廠站全網(wǎng)兩繞組變壓器名稱I側(cè)母線J側(cè)母線 I3.2短路計(jì)算BUS3 AG故障定以后單線圖如下:短路電流簡(jiǎn)表短路作業(yè)名：短路計(jì)算短路作業(yè)描述：短路計(jì)算短路計(jì)算日期：2012/05/30時(shí)間：16:17:51故障類型：A相短路接地母線名短路電流（p.u.）短路容量（單相容量容量比（）MVA)0.000.000.0000.022短路點(diǎn)及其支路結(jié)果輸出故障類型：A相短路接地單位：p.u.故障母

15、線SK1Z1KSK0Z0KZ0SZ1SZ1KZ0S相連母線Z1S支路號(hào)SK0SK1Z0K母線電壓結(jié)果報(bào)告單位：p.u.故障母線母線名A相電壓幅值A(chǔ)相電壓相角B相電壓幅值B相電壓相角C相電壓幅值 C相電壓相角支路電流結(jié)果報(bào)告單位：p.u.故障母線I側(cè)母線J側(cè)母線支路號(hào)電流幅值A(chǔ)相電流相角B相電流幅值B相電流相角 C相電流幅值C相電流相角支路兩端的電壓、電流和視在阻抗結(jié)果報(bào)告單位：電壓幅值（p.u.）電流幅值（p.u.）阻抗幅值（p.u.）角度（deg.）故障母線I側(cè)母線 J側(cè)母線 支路號(hào) I 側(cè)正序阻抗 J側(cè)正序阻抗 I側(cè)負(fù)序阻抗 J側(cè)負(fù)序阻 抗 I側(cè)零序阻抗 J側(cè)零序阻抗2700.0625 /

16、 90.0010000.0000 / 0.000.0000 / 180.00 10000.0000 / 0.0040.0625/90.0010.0000 /0.0000/010000.0000 / 0.000/010000.0000 / 0.00510000.0000/0.00410000.0000/0.0000/010000.0000 / 0.000/010000.0000 / 0.00610000.0000/0.00410000.0000/0.0000/010000.0000 / 0.000/010000.0000 / 0.00610000.0000/0.00910000.0000/0.0

17、000/010000.0000 / 0.000/010000.0000 / 0.00710000.0000/0.00510000.0000/0.0000/010000.0000 / 0.000/010000.0000 / 0.00710000.0000/0.00810000.0000/0.0000/010000.0000 / 0.000/010000.0000 / 0.00810000.0000/0.00910000.0000/0.0000/010000.0000 / 0.000/010000.0000 / 0.00910000.0000/0.00310000.0000/0.0000/010000.0000 / 0.000/010000.0000 / 0.0010000.0000/0.0010000.