電力系統(tǒng)潮流計算

1、課程設(shè)計(論文) 題 目 名 稱 潮流計算 課 程 名 稱 電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 學(xué) 生 姓 名 學(xué) 號 系 、專 業(yè) 電氣工程系 、09級電力一班 指 導(dǎo) 教 師 2021年 1月7 日邵陽學(xué)院課程設(shè)計（論文）任務(wù)書年級專業(yè)09電氣工程及其自動化學(xué)生姓名學(xué) 號題目名稱電力系統(tǒng)潮流計算設(shè)計時間2021.12.23-2021.1.9課程名稱 潮流計算課程設(shè)計課程編號 設(shè)計地點綜合仿真實驗室一、 課程設(shè)計（論文）目的 1.掌握電力系統(tǒng)潮流計算的基本原理； 2.掌握并能熟練運用PSCAD仿真軟件； 3.采用PSCAD軟件，做出系統(tǒng)接線圖的潮流計算仿真結(jié)果。二、 已知技術(shù)參數(shù)和條件在圖1所示的簡單電力系統(tǒng)

2、中，系統(tǒng)中節(jié)點1、2、3為節(jié)點，節(jié)點4為節(jié)點，節(jié)點5為平衡節(jié)點，已給定，計算各個母線上的潮流分布。圖1簡單電力系統(tǒng)三、 任務(wù)和要求1. 按學(xué)校規(guī)定的格式編寫設(shè)計論文。2. 論文主要內(nèi)容有：課題名稱。設(shè)計任務(wù)和要求。PSCAD的應(yīng)用以及仿真結(jié)果。收獲體會、存在問題和進(jìn)一步的改進(jìn)意見等。注：1此表由指導(dǎo)教師填寫，經(jīng)系、教研室審批，指導(dǎo)教師、學(xué)生簽字后生效；2此表1式3份，學(xué)生、指導(dǎo)教師、教研室各1份。四、參考資料何仰贊 主編.電力系統(tǒng)分析. 高教出版社出版.第三版.2021 年劉明波 主編.大電網(wǎng)最優(yōu)潮流計算.科學(xué)出版社出版.第一版.2021年 陳珩 主編.電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析.中國電力出版社.第三版

3、.2021 年韓禎祥 主編.電力系統(tǒng)分析.浙江大學(xué)出版社.第三版.2021 年五、進(jìn)度安排 2021年12月23日：下達(dá)課程設(shè)計的計劃書，任務(wù)書，設(shè)計題目及分組情況 2021年12月24日-30日：學(xué)生熟悉PSCAD軟件和建模 2021年1月1日-3日：上機調(diào)試程序，建立系統(tǒng)接線圖的仿真模型和得出仿真結(jié)果 2021年1月4日-5日：寫出報告（A4打印稿）和PPT報告（用于答辯） 2021年1月7日：組織學(xué)生答辯六、教研室審批意見教研室主任（簽字）： 年 月 日七|、主管教學(xué)主任意見 主管主任（簽字）： 年 月 日八、備注指導(dǎo)教師（簽字）： 學(xué)生（簽字）：邵陽學(xué)院課程設(shè)計（論文）評閱表學(xué)生姓名

4、學(xué) 號 系 電氣工程及其自動化 專業(yè)班級 題目名稱 潮流計算課程設(shè)計 課程名稱 電力系統(tǒng)分析 一、學(xué)生自我總結(jié)通過本次潮流計算課程設(shè)計，我對潮流計算的過程有了深刻的理解。潮流計算的每個過程，包括首先的求取導(dǎo)納矩陣，到求解因子表，然后賦初值進(jìn)行第一次有功迭代，然后用的得到的修正量進(jìn)行第二次迭代，依次按這些步驟循環(huán)知道達(dá)到迭代要求。說著過程只有幾句話，可這個過程，我們整個組付出的努力和時間是相當(dāng)巨大的，沒日沒夜的進(jìn)行手工計算后就是學(xué)習(xí)PSCAD的使用.總而言之，這個課程設(shè)計，讓我收獲巨大。 學(xué)生簽名： 年 月 日二、指導(dǎo)教師評定評分項目平時成績答辯課程設(shè)計內(nèi)容綜合成績權(quán) 重30%30%40%單項成

5、績指導(dǎo)教師評語： 指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日注：1、本表是學(xué)生課程設(shè)計（論文）成績評定的依據(jù)，裝訂在設(shè)計說明書（或論文）的“任務(wù)書”頁后面；2、表中的“評分項目”及“權(quán)重”根據(jù)各系的考核細(xì)則和評分標(biāo)準(zhǔn)確定。3目 錄摘要第1章 潮流計算概述及課題11.1 潮流計算概述11.2 潮流計算課題1 1.3 分析課題及求解思路2第2章 PSCAD軟件的應(yīng)用及仿真結(jié)果32.1 PSCAD簡介42.2 PSCAD的應(yīng)用42.3 PSCAD仿真結(jié)果5總 結(jié) 8參考文獻(xiàn) 9摘 要從數(shù)學(xué)上說,朝流計算是要求解一組有潮流方程描述的非線性方程組。電力系統(tǒng)潮流計算是電力系統(tǒng)分析中最重要最基本的計算，是電力運行、規(guī)劃

6、以及安全性、可靠性分析和優(yōu)化的基礎(chǔ)，也是各種電磁暫態(tài)和機電暫態(tài)分析的基礎(chǔ)和出發(fā)點。隨著現(xiàn)代化的調(diào)度中心的建立，為了對電力系統(tǒng)進(jìn)行實時安全監(jiān)控，需要根據(jù)實時數(shù)據(jù)庫所提供的信息。PSCAD代表電力系統(tǒng)計算機輔助設(shè)計，PSCAD的開發(fā)成功，使得用戶能更方便地使用EMTDC進(jìn)行電力系統(tǒng)分析，使電力系統(tǒng)復(fù)雜部分可視化成為可能，而且軟件可以作為實時數(shù)字仿真器的前置端?？赡M任意大小的交直流系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：潮流計算；PSCAD1 潮流計算概述及題目1.1 潮流計算概述在電力系統(tǒng)運行和規(guī)劃中，都需要研究電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行情況，確定電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)運行狀態(tài)。給定電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、參數(shù)和決定電力系統(tǒng)運行狀況的邊界條件

7、，確定電力系統(tǒng)運行的方法之一是朝流計算。從數(shù)學(xué)上說,朝流計算是要求解一組有潮流方程描述的非線性方程組。電力系統(tǒng)潮流計算是電力系統(tǒng)分析中最重要最基本的計算，是電力運行、規(guī)劃以及安全性、可靠性分析和優(yōu)化的基礎(chǔ)，也是各種電磁暫態(tài)和機電暫態(tài)分析的基礎(chǔ)和出發(fā)點。潮流計算方法的發(fā)展是與人們所使用的計算工具的發(fā)展相聯(lián)系的。早期，除了手動潮流外，人們用交流計算臺通過物理模擬的方法來分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行狀態(tài)。這種方法雖然直觀，物理概念清楚，但受到系統(tǒng)規(guī)模等因素的影響，分析大網(wǎng)絡(luò)的超流會遇到困難。作為研究電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行情況的一種基本電氣計算 ，電力系統(tǒng)常規(guī)潮流計算的任務(wù)是根據(jù)給定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及運行條件，求出整個網(wǎng)

8、絡(luò)的運行狀態(tài)，其中包括各母線的電壓、網(wǎng)絡(luò)中的功率分布以及功率損耗等。潮流計算的結(jié)果，無論是對于現(xiàn)有系統(tǒng)運行方式的分析研究，還是對規(guī)劃中供電方案的分析比較，都是必不可少的。它為判別這些運行方式計規(guī)劃設(shè)計方案的合理性、安全可靠性及經(jīng)濟性提供了定量分析的依據(jù)。此外，在進(jìn)行電力系統(tǒng)靜態(tài)及暫態(tài)穩(wěn)定計算時，要利用潮流計算的結(jié)果作為其計算的基礎(chǔ)；一些故障分析以及優(yōu)化計算也需要有相應(yīng)的潮流計算作配合；潮流計算往往成為上述計算程序的一個重要組成部分。以上這些，主要是在系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計及運行方式安排中的應(yīng)用，屬于離線計算范疇。1.2 題目要求下圖1-1是IEEE14節(jié)點系統(tǒng)的接線圖圖1-1 IEEE14節(jié)點系統(tǒng)接線圖

9、計算各個母線上的潮流分布。原始數(shù)據(jù)：所有數(shù)據(jù)均為標(biāo)么值，系統(tǒng)基準(zhǔn)值SYSBASE: 100MVA（1）發(fā)電機數(shù)據(jù)發(fā)電機編號1232.4-16.910.00.01.06332.40.0240 42.450-401.045140.00.030 .023.4400.01.01100.00.060.012.224-61.07100.00.080 .017.424-61.09100.00.0表1-1 發(fā)電機數(shù)據(jù)（p.u.）（2）母線數(shù)據(jù)解釋說明：1表示節(jié)點；2表示節(jié)點；3表示平衡節(jié)點；為并聯(lián)電納（時，注入方式）；為區(qū)域序號；為電壓幅值；為電壓相角。充電電容電納，計算仿真用的參數(shù)。母線編號節(jié)點類型130

10、0011.06 01.06 0.942221.712.7011.045-4.981.06 0.943294.219011.01 -12.721.06 0.944147.8-3.9011.019-10.331.06 0.94517.61.6 011.02-8.781.06 0.9462 11.27.5011.07 -14.221.06 0.947100011.062-13.371.060.948200011.09 -13.361.060.949129.516.61911.056-14.941.060.9410195.8011.051 -15.11.06 0.941113.51.8011.057

11、-14.791.06 0.941216.11.6011.055 -15.071.06 0.9413113.55.8011.05 -15.161.060.94141 14.95011.036 -16.041.06 0.94表1-2 母線數(shù)據(jù)（p.u.）（3）線路參數(shù)表1-3 線路參數(shù)（p.u.）首端節(jié)點編號首端節(jié)點編號電阻電抗充電電容電納120.019380.059170.0528230.046990.19797 0.0438240.05811 0.176320.0374150.05403 0.223040.0492250.05695 0.173880.034340.06701 0.171030

12、.0346450.01335 0.042110.0128780.0000 0.176150.0000790.0000-5.263160.00009100.03181 0.08450.00006110.09498 0.19890.00006120.12291 0.255810.00006130.06615 0.130270.00009140.12711 0.270380.000010110.08205 0.192070.000012130.22092 0.202180.000013140.17093 0.348020.0000（4）變壓器參數(shù)首端節(jié)點編號首端節(jié)點編號電阻電抗變比（初始值）變比所在

13、側(cè)上限下限分級調(diào)節(jié)步長560.00000.252020.93251.10.90.0125470.00000.209120.97841.10.90.0125490.00000.556180.96941.10.90.0125表1-4 變壓器參數(shù)（p.u.）1.3分析課題及求解思路在這個電力系統(tǒng)中,一共有14個節(jié)點, 1表示節(jié)點；2表示節(jié)點；3表示平衡節(jié)點 綜合牛頓拉夫遜(直角坐標(biāo),極坐標(biāo)),PQ分解法等多種求解方法的特點，最終采用PQ分解法手工計算，然后用PSCAD軟件進(jìn)行仿真。2 PSCAD軟件的應(yīng)用及仿真結(jié)果2.1 PSCAD簡介1976年在加拿大曼尼托巴水電局開發(fā)完成了初版，編寫這個程序的原

14、因是因為當(dāng)時現(xiàn)存的研究工具不能夠滿足曼尼托巴電力局對尼爾遜河高壓直流工程進(jìn)行強有力和靈活的研究的要求。自此之后程序被不斷開發(fā)，至今已被廣泛地應(yīng)用在電力系統(tǒng)許多類型的模擬研究，其中包括交流研究，雷電過電壓和電力電子學(xué)研究。PSCAD代表電力系統(tǒng)計算機輔助設(shè)計，PSCAD的開發(fā)成功，使得用戶能更方便地使用EMTDC進(jìn)行電力系統(tǒng)分析，使電力系統(tǒng)復(fù)雜部分可視化成為可能，而且軟件可以作為實時數(shù)字仿真器的前置端。可模擬任意大小的交直流系統(tǒng)。PSCAD V1 1988年首先在阿波羅工作站上使用，然后大約在1995年P(guān)SCAD V2開始應(yīng)用。PSCAD V3以PC Windows作為平臺，在2021年面世。目

15、前最新版本的是PSCADV4.2.1。用戶可以通過調(diào)用隨EMTDC主程序一起提供的庫程序模塊或利用用戶自己開發(fā)的元部件模型有效地組裝任何可以想象出的電力系統(tǒng)模型和結(jié)構(gòu)。EMTDC 的威力之一是可以較為簡單地模擬復(fù)雜電力系統(tǒng),包括直流輸電系統(tǒng)和其相關(guān)的控制系統(tǒng)。采用 PSCAD 進(jìn)行的典型模擬研究包括：一般的交流電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)研究， 直流輸電結(jié)構(gòu)和控制，F(xiàn)ACTS(靈活交流輸電系統(tǒng))元部件模型，由于故障、斷路器操作或雷電沖擊引起的電力系統(tǒng)的過電壓研究，絕緣配合研究，諧波相互影響研究，靜止補償器研究，非線性控制系統(tǒng)研究，變壓器飽和研究,如鐵磁振蕩和鐵芯飽和不穩(wěn)定性研究，同步發(fā)電機和感應(yīng)電動機的扭

16、矩效應(yīng)和自勵磁研究，陡前波分析，研究當(dāng)一臺多軸系發(fā)電機與串補線路或電力電子設(shè)備相互作用時的次同步諧振現(xiàn)象，向孤立負(fù)荷送電。 2.2 PSCAD應(yīng)用用PSCAD/EMTDC進(jìn)行仿真的主要流程如圖所示 圖2.21 PSCAD仿真流程主要操作步驟如下：1、新建項目文件 啟動軟件，選擇File/New/Case，在項目窗口就出現(xiàn)一個默認(rèn)為noname 的例子，點存，出現(xiàn)保存文件對話框，填好保存路徑和文件名。雙擊項目欄中的文件名，右側(cè)顯示空白工作區(qū)。2、構(gòu)造電氣主接線圖根據(jù)PSCAD課程的學(xué)習(xí)，畫出主電氣圖如圖所示：圖2.22電氣主接線圖3、設(shè)置元件參數(shù) 4、設(shè)置輸出量和斷路器狀態(tài)5、編譯運行完成后編譯

17、鏈接，然后運行，觀察分析波形。輸出顯示如圖顯示，點擊最右端放大圖標(biāo)可以放大查看每個節(jié)點的分布情況。圖2.23 輸出顯示圖從上至下依次點擊最右端放大標(biāo)志為節(jié)點1所對應(yīng)的相關(guān)數(shù)據(jù)波形圖（電壓V，有功功率P,無功功率Q），如圖2.24所示：圖2.24節(jié)點1處相關(guān)波形圖總 結(jié)在這次的電力系統(tǒng)課程設(shè)計中，在老師的幫助及每個組員的共同努力下，我們終于完成了自己的一份完整的課程設(shè)計，心里有種如釋重負(fù)的感覺。雖然這次課程設(shè)計只有短短的兩個星期，但在這段時間內(nèi)，所學(xué)習(xí)到的知識確是很多的，通過對課程題目的手工計算，使自己對書本中的知識有了更加透徹的理解，熟練地掌握了計算過程中的各個公式，并且運用到計算過程中去。我

18、們的課程設(shè)計主要方法是P-Q分解法潮流計算進(jìn)行手工計算，通過PSCAD軟件的學(xué)習(xí)，進(jìn)行仿真。所以通過組員們之間的分工合作，將設(shè)計工作出色的完成。對于以前并沒有接觸過PSCAD軟件的我們而言，初次著手關(guān)于電力系統(tǒng)潮流計算的仿真，確實有一定的難度，可是組員們還是盡心盡力的研究該軟件，首先參考了關(guān)于該軟件的書籍，并且虛心請教了外校的同學(xué)，在別人那里學(xué)習(xí)了寶貴經(jīng)驗及知識，同時也在網(wǎng)絡(luò)上搜索了部分這方面的知識，另一方面自己再慢慢的參透老師發(fā)給我們的資料和例子，將所學(xué)的理論知識聯(lián)系實際。最后，要感謝黃老師的耐心指導(dǎo)和各組員的團結(jié)合作！參考文獻(xiàn)：1何仰贊 溫增銀.電力系統(tǒng)分析M. 華中科技大學(xué)出版社2021

19、.32 西安交通大學(xué)等.電力系統(tǒng)計算M.北京：水利電力出版社，1993.12 3 陳 衍.電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析M.北京：水利電力出版社，2021 .1 4 李光琦.電力系統(tǒng)暫態(tài)分析M.北京： 水利電力出版社，2021 .5 5 于永源，楊綺雯. 電力系統(tǒng)分析（第二版）M. 北京：中國電力出版社，2021 .3 公司印章管理制度一、目的 公司印章是公司對內(nèi)對外行使權(quán)力的標(biāo)志，也是公司名稱的法律體現(xiàn)， 因此，必須對印章進(jìn)行規(guī)范化、合理化的嚴(yán)格管理，以保證公司各項業(yè)務(wù)的正常運作，由公司指定專人負(fù)責(zé)管理。二、印章的種類1、 公章，是按照政府規(guī)定，由主管部門批準(zhǔn)刻制的代表公司權(quán)力的印章。2、 專用章，為方便工作專門刻制的用于某種特定用途的印章，如：合同專用章、財務(wù)專用章、業(yè)務(wù)專用章、倉庫簽收章等。 3、手章(簽名章)，是以公司法人代表名字刻制的用于公務(wù)的印章。三、印章的管理規(guī)定1、 印章指定專人負(fù)責(zé)保管和使用，保管印章的地