電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì) (三)

電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì)

本課程設(shè)計(jì)旨在通過(guò)潮流計(jì)算方法，對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行分析

和優(yōu)化。設(shè)計(jì)要求包括了各元件參數(shù)計(jì)算、繪制等效電路、功

率分布計(jì)算和調(diào)壓計(jì)算等環(huán)節(jié)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們采用了基

于節(jié)點(diǎn)電壓法的潮流計(jì)算方法，并結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行了調(diào)整和

優(yōu)化。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，我們深入了解了電力系統(tǒng)的基本原

理和潮流計(jì)算方法，同時(shí)也提高了我們的實(shí)際操作能力。

設(shè)計(jì)意義

電力系統(tǒng)是現(xiàn)代社會(huì)不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施之一，而潮流計(jì)

算則是電力系統(tǒng)分析和優(yōu)化的基礎(chǔ)。本課程設(shè)計(jì)旨在通過(guò)實(shí)踐

操作，加深對(duì)電力系統(tǒng)的理解和掌握潮流計(jì)算方法，為今后從

事相關(guān)工作打下基礎(chǔ)。

設(shè)計(jì)要求

本課程設(shè)計(jì)要求對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行潮流計(jì)算，并進(jìn)行相應(yīng)的

優(yōu)化。具體要求包括各元件參數(shù)計(jì)算、繪制等效電路、功率分

布計(jì)算和調(diào)壓計(jì)算等環(huán)節(jié)。同時(shí)，還要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整

和優(yōu)化，確保計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

3.1設(shè)計(jì)思路

本次課程設(shè)計(jì)采用基于節(jié)點(diǎn)電壓法的潮流計(jì)算方法，通過(guò)

對(duì)電力系統(tǒng)各元件的參數(shù)計(jì)算和等效電路的繪制，得出系統(tǒng)中

各節(jié)點(diǎn)的電壓和功率分布情況，并進(jìn)行調(diào)壓計(jì)算和優(yōu)化。設(shè)計(jì)

思路簡(jiǎn)單明了，操作難度適中，適合初學(xué)者進(jìn)行實(shí)踐操作。

3.2潮流計(jì)算過(guò)程

3.2.1各元件參數(shù)計(jì)算

在潮流計(jì)算過(guò)程中，需要對(duì)電力系統(tǒng)中各元件的參數(shù)進(jìn)行

計(jì)算。這些參數(shù)包括電阻、電抗、導(dǎo)納等，是潮流計(jì)算的基礎(chǔ)。

在計(jì)算過(guò)程中，需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，確保計(jì)算

結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

3.2.2繪制等效電路

繪制等效電路是潮流計(jì)算過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。通過(guò)等效電

路的繪制，可以得出電力系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)的電壓和功率分布情況,

為后續(xù)的調(diào)壓計(jì)算和優(yōu)化提供依據(jù)。在繪制過(guò)程中，需要注意

各元件的參數(shù)和連接方式，確保等效電路的準(zhǔn)確性和可靠性。

3.2.3功率分布計(jì)算

功率分布計(jì)算是潮流計(jì)算過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過(guò)功率分

布計(jì)算，可以得出電力系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)的功率分布情況，為后續(xù)

的調(diào)壓計(jì)算和優(yōu)化提供依據(jù)。在計(jì)算過(guò)程中，需要注意各節(jié)點(diǎn)

的負(fù)荷情況和電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，確保計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性和

可靠性。

4調(diào)壓計(jì)算

調(diào)壓計(jì)算是潮流計(jì)算過(guò)程中的最后一環(huán)節(jié)。通過(guò)調(diào)壓計(jì)算,

可以得出電力系統(tǒng)中各節(jié)點(diǎn)的電壓情況，并進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化。

haveeoneoftheindicatorsofacountry'seconomicdevelopment

leveloTothisday0themainstreamXXX.

PowerXXXisthemostbasicandXXXinpowerorkdesign

andDoByperformingpowerXXXpowerorksousnode

voltagesXXXoitisaproblemofsolvingamulti-variable

nonlinearnsystemoandtherearemanymethodsforsolvingit.

Keywords:powersystemopowerflown

1.DesignSignificance

PowerXXXisoneofthemostbasicandimportantnsin

powersystemanalysisoItstaskistodeterminethesystem

operatingstateundergivenoperatingnsosuchasthevoltage

(amplitudeandphase)oneachbusopowernoandpowerlossin

theorkoForarunningpowersystemopowerflowncan

determinewhetherthevoltagebusobranchcurrentoandpower

exceedthelimit。Iftheydo。measuresshouldbetakentoadjust

thenmode0ForpowersystemsoXXXisusedtocomparethe

feasibilityoreliabilityoandeconomyofdifferentnmodesor

powersupplyplansoPowerflowncanalsoproviderawdatafor

relaynandautomaticdeviceSoXXX。XXX。Theresultof

powerflownisthebasisforpowersystemXXX.

SpecificallyoitisXXX:

1)Inthepowergridplanningstageoreasonableplanningof

powersourcecapacityandaccesspointsoorkplanningonof

reactivepowernschemesoandmeetingtherequirementsofpower

flowexchangecontrolopeaknophaseadjustmentoandvoltagen

underlargeandsmall-scaleplanning.

2)Intheannualnmodenochoosetypicalmodesforpower

flownbasedontheexpectedloadgrowthandnewXXX。XXXin

thepowergridforreferencebydispatchersindailylingcontrolo

XXX.

3)PowerXXXmaintenanceandspecialnmodesisusedfor

thenofdailynmodesoguidingpowerplants'start-upmodeso

activeandreactiveadjustmentschemesoandloadadjustment

schemesyXXX.

4)AnalysisoftheimpactofanticipatedaccidentsandXXXO

Allofthesearethesignificanceofpowerflownintheactualwork

ofthepowersystemoAtthesametimeopowerflownalsohasa

XXXitsususesoitisnotdifficulttofindthatpowerflownisthe

mostwidelyusedobasicoandXXXpowersystemsoXXX.

2.DesignRequirements

FigureI:PowerFlownDiagram

根據(jù)題目所給參數(shù)，我們可以計(jì)算出各元件的等值參數(shù)，

并畫(huà)出等值電路。由于已知負(fù)載和線路長(zhǎng)度，我們可以將潮流

計(jì)算分解成4個(gè)開(kāi)環(huán)單電源的潮流問(wèn)題進(jìn)行計(jì)算，并判斷是否

需要進(jìn)行調(diào)壓。

具體計(jì)算過(guò)程如下：

3.2.1各元件參數(shù)計(jì)算

(1)120Km線路

RI=rl=0.21*120G=25.2。

XI=xl=0.4x120Q=48Q

Bl=bl=2.8x10A-6x120S=3.36x10A-4S

⑵lOOKm線路

R2=r2=0.21x100Q=21Q

X2=x2=0.4x100Q=40Q

B2=b2=2.8x10A-6x100S=2.8x10A-4S

⑶70Km線路

R3=r3=0.21x70Q=14.7。

X3=x3=0.4x70Q=28Q

B3=b3=2.8x10A-6x70S=1.96x10A-4S

⑷變壓器Tl,T2

Rtl=Rt2=Xtl=Xt2=APkUN2SN222110x121x

10A3=6.188Q

2UK(%)UN10.5x121=96.082Q100SN100x

1%=0.9x

SI=AP+jSN

3.2.2等值電路

根據(jù)以上參數(shù)計(jì)算，我們可以畫(huà)出如下的等值電路圖：

圖略)

323潮流計(jì)算

根據(jù)等值電路圖，我們將潮流計(jì)算分解成4個(gè)開(kāi)環(huán)單目源

的潮流問(wèn)題進(jìn)行計(jì)算，得到各支路的潮流如下:

Il=0.457Z-1.9°A

12=0.484Z-1.7°A

13=0.520Z-1.5°A

14=0.576Z-1.30A

324調(diào)壓計(jì)算

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，我們可以發(fā)現(xiàn)各支路的電壓降都超過(guò)了

10.5%的限制，因此需要進(jìn)行調(diào)壓。

具體計(jì)算過(guò)程如下：

對(duì)于支路1,我們可以通過(guò)在變壓器T1的高壓側(cè)增加一

個(gè)額外的變壓器T3來(lái)進(jìn)行調(diào)壓。根據(jù)變壓器的等效電路，我

們可以得到：

UI=U3+Il(Rtl+jXtl)

其中，UI為變壓器T1的高壓側(cè)電壓，U3為變壓器T3的

高壓側(cè)電壓，H為支路1的潮流，Rtl和Xtl為變壓器T1的

等效電路參數(shù)。

由于支路1的電壓降為10.5%,因此我們可以將U1取為

1.105x121kV,代入上式求解U3,得到：

U3=1.128Z-1.9°kV

因此，我們可以選用變比為1:1.128的變壓器T3來(lái)進(jìn)行

調(diào)壓。

對(duì)于支路2、3和4,我們可以采用類(lèi)似的方法進(jìn)行調(diào)壓,

具體計(jì)算過(guò)程略。

2

9.831)2

0.967+j0.191

1102

0.011+j0.088)MVA

3)線路損耗：

AS

L

3(0.002+j0.02)=0.006+j0.06MVA

2、各節(jié)點(diǎn)功率計(jì)算

節(jié)點(diǎn)1：S

1

S

2

S

L

0.0185+j0.144+0.006+j0.06=0.0245+j0.204MVA

節(jié)點(diǎn)2：S

2

S

s

3

4

O.+jO.O88+O.967+jO.l91+0.0116+jO.176=0.988+j0.455MVA

節(jié)點(diǎn)3：S

3

S

2

0.988+j0.455MVA

節(jié)點(diǎn)4：S

4

S

2

0.988+j0.455MVA

3.2.4電壓穩(wěn)定性分析

根據(jù)節(jié)點(diǎn)功率計(jì)算結(jié)果，各節(jié)點(diǎn)電壓計(jì)算如下：

節(jié)點(diǎn)1：

U

110KV

節(jié)點(diǎn)2：

U

2

U

1

jX

1

I

1

jX

2

I

2

jX

3

I

3

110-j(0.0063xl.l+j0.020x0.988+j0.020x0.988)=109.77Z-l

.12°KV

節(jié)點(diǎn)3：

u

3

U

2

jX

3

I

3

109.77-j0.020x0.988=109.57Z-0.09°KV

節(jié)點(diǎn)4：

U

4

U

2

jX

4

I

4

109.77-j0.035x0.988=109.63Z-0.18°KV

根據(jù)計(jì)算結(jié)果，各節(jié)點(diǎn)電壓穩(wěn)定性良好，滿(mǎn)足電力系統(tǒng)的

要求。同時(shí)，也可以通過(guò)對(duì)等效電路的分析，確定各元件的功

率損耗，為電力系統(tǒng)的運(yùn)行提供了參考。

js

LD14

2U

N

2

6.0238+j2.9436)+(4.217-jl.l97)MVA2N

S

2

S

T2

S

LD2

AS

o

0.0173+10.2+0.0232)+j(0.468+6.2+0.352)]MVA=(l0.2405+7

.02)MVA

ThepowerlossesattheendofthelOOKmand70Kmlines

XXX:

ForthelOOKmlineoattheendofpoint4.thepowerlossis

calculatedasAST4+ASLD4+ASoowhichequals(10.2405+7.02)

MVA.

Forthe120Kmlineoattheendofpoint3.thepowerlossis

calculatedasAST3+ASLD3+AS。whichequals(5.65l+j5.154)

MVA.

Thepowerlossforthe1.4nofthelOOKmlineiscalculated

asSLD14=(4.217+j2.891)MVA.

Thepowerlossforthe1.3nofthe120Kmlineiscalculated

asSLD13=(2.569+j2.343)MVA.

Thepowerlossforthe2.4nofthe70Kmlineiscalculatedas

SLD24=(6.0238+j4.1294)MVA.

Thepowerlossattheendofpoint2forthe70Kmlineis

calculatedasAST2+ASLD2+ASoowhichequals(10.2405+7.02)

MVA.

木文介紹了一種電力系統(tǒng)的分析方法，其中包括了損耗和

調(diào)壓計(jì)算。在損耗計(jì)算中，首先給出了一條lOOKm的線路的

損耗值，然后計(jì)算了位置1和位置2的總損耗值。在調(diào)壓計(jì)算

中，首先計(jì)算了1.4線路上的電壓值，并且通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)調(diào)壓

關(guān)系不滿(mǎn)足要求，需要降低121KV端的輸出電壓和提高