電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì)-雙端供電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

1、電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)專 業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化 設(shè)計(jì)題目： 電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 班級(jí)：電自1042 學(xué)生姓名： 牟建偉 學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：分院院長(zhǎng)：教研室主任： 電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1.課程題目電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)2.設(shè)計(jì)內(nèi)容雙端供電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)1）設(shè)計(jì)具體內(nèi)容、計(jì)算參數(shù)、總負(fù)荷容量等設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)已給出；1）完成電力網(wǎng)絡(luò)電能分配設(shè)計(jì)；2）完成電力網(wǎng)絡(luò)功率補(bǔ)償；3）完成電力網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)短路故障的計(jì)算；4）撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告；5）完成課程設(shè)計(jì)答辯。3. 課程設(shè)計(jì)報(bào)告要求 課程設(shè)計(jì)報(bào)告應(yīng)包括以下內(nèi)容：A、本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容、設(shè)計(jì)題目、設(shè)計(jì)目錄、供配電網(wǎng)圖、補(bǔ)償結(jié)果、短路數(shù)據(jù)，使用設(shè)備清單、設(shè)備選擇公式、計(jì)算過(guò)程、選擇

2、依據(jù)。B、課程設(shè)計(jì)總結(jié)。包括本次課程設(shè)計(jì)過(guò)程中的收獲、體會(huì)，以及對(duì)該課程設(shè)計(jì)的意見(jiàn)、建議等。C、全文不少于3000字。如出現(xiàn)報(bào)告雷同，經(jīng)查實(shí)后抄襲學(xué)生成績(jī)按不及格處理。4.參考資料1.電力系統(tǒng)分析。2.power world 使用說(shuō)明書(shū)。5.設(shè)計(jì)進(jìn)度（2012年12月6日至12月20日） 時(shí)間設(shè)計(jì)內(nèi)容第1-2天查閱資料，方案比較、設(shè)計(jì)與論證，理論分析與計(jì)算第3-8天完成電力網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃第9-12天系統(tǒng)負(fù)荷計(jì)算、短路計(jì)算、功率因素補(bǔ)償 第13-14天繪制圖紙、書(shū)寫(xiě)報(bào)告、答辯6.答疑地點(diǎn)新實(shí)驗(yàn)樓 321目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc343415509 第1章 緒

3、論 PAGEREF _Toc343415509 h 1 HYPERLINK l _Toc343415510 第2章 設(shè)計(jì)要求 PAGEREF _Toc343415510 h 2 HYPERLINK l _Toc343415511 第3章 潮流分布計(jì)算 PAGEREF _Toc343415511 h 3 HYPERLINK l _Toc343415512 第4章 軟件仿真 PAGEREF _Toc343415512 h 5 HYPERLINK l _Toc343415513 4.1 軟件介紹 PAGEREF _Toc343415513 h 5 HYPERLINK l _Toc343415514

4、4.2 繪制仿真圖 PAGEREF _Toc343415514 h 6 HYPERLINK l _Toc343415515 4.3 電路的仿真 PAGEREF _Toc343415515 h 7 HYPERLINK l _Toc343415516 4.4 潮流列表 PAGEREF _Toc343415516 h 8 HYPERLINK l _Toc343415517 4.5實(shí)例信息 PAGEREF _Toc343415517 h 8 HYPERLINK l _Toc343415518 4.6 短路計(jì)算 PAGEREF _Toc343415518 h 9 HYPERLINK l _Toc3434

5、15519 第5章 總結(jié) PAGEREF _Toc343415519 h 11 HYPERLINK l _Toc343415520 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc343415520 h 12 HYPERLINK l _Toc343415521 附錄： PAGEREF _Toc343415521 h 13第1章 緒論電力系統(tǒng)分析是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的必修課。主要通過(guò)理論和仿真計(jì)算使學(xué)生掌握電力系統(tǒng)三大計(jì)算（電力系統(tǒng)短路計(jì)算、系統(tǒng)穩(wěn)定計(jì)算、潮流計(jì)算）的基本方法，深化學(xué)生對(duì)電力系統(tǒng)基本理論和計(jì)算方法的理解，培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問(wèn)題的能力和電力系統(tǒng)計(jì)算軟件的應(yīng)用能力。潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)分析中的一

6、種最基本的計(jì)算，它的任務(wù)是對(duì)給定的運(yùn)行條件確定系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，如各母線上的電壓（幅值及其相角）、網(wǎng)絡(luò)中的功率分布及功率損耗等。簡(jiǎn)單閉式潮流網(wǎng)絡(luò)通常是指兩端供電網(wǎng)絡(luò)和簡(jiǎn)單環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。簡(jiǎn)單環(huán)形網(wǎng)絡(luò)是指每一節(jié)點(diǎn)都只同兩條支路相接的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。單電源供電的簡(jiǎn)單環(huán)網(wǎng)可以當(dāng)做是供電點(diǎn)電壓相等的兩端供電網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)簡(jiǎn)單環(huán)網(wǎng)中存在多個(gè)電源點(diǎn)是，給定功率的電源點(diǎn)可以當(dāng)作負(fù)荷點(diǎn)處理，而把給定電壓的電源點(diǎn)都一分為二，這樣便得到若干個(gè)已知供電點(diǎn)電壓的兩端供電網(wǎng)絡(luò)。這時(shí)簡(jiǎn)單環(huán)形網(wǎng)絡(luò)可以轉(zhuǎn)化為大家熟悉的兩端供電網(wǎng)絡(luò)，靈活運(yùn)用功率分點(diǎn)進(jìn)行電流網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算。潮流計(jì)算是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)發(fā)供電的必要措施和重要工作環(huán)節(jié)。因此，潮流計(jì)

7、算在電力系統(tǒng)的規(guī)劃計(jì)算、生產(chǎn)運(yùn)行、調(diào)度管理及科學(xué)計(jì)算中都有著廣泛的應(yīng)用。也就是說(shuō)，對(duì)于電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，掌握潮流計(jì)算是非常重要和必要的。第2章 設(shè)計(jì)要求本次任務(wù)的設(shè)計(jì)要求如下：題3-9 圖3-9所示電力系統(tǒng)中，已知條件如下。變壓器T：SFT-40000/110，Ps=200kw，Vs%=10.5，Po=42kw，Io%=0.7，KT=KN；線路AC段：L=50km，r1=0.27/km，x1=0.42/km；線路BC段：L=50km，r1=0.45/km，x1=0.41/km ，線路AB段：L=40km，r1=0.27/km，r1=0.42/km ；各段線路的導(dǎo)納均可略去不計(jì)；

8、負(fù)荷功率：SLDB=25+j18MV A,SLDD=30+j20MV A；母線D額定電壓為10kv。當(dāng)C點(diǎn)的運(yùn)行電壓VC=108kv時(shí)，試求： （1）網(wǎng)絡(luò)的功率分布及功率損耗。（2）A,B,D點(diǎn)的電壓。（3）指出功率分布點(diǎn)。圖3-9 電力網(wǎng)絡(luò)及其等值電路和功率分布第3章 潮流分布計(jì)算由型號(hào)知，SN=40MVA，高壓側(cè)額定電壓VN=110kv。各參數(shù)如下： （一）計(jì)算網(wǎng)絡(luò)參數(shù)及制訂等值電路線路AC： 線路AB： 線路BC： 變壓器T： 等值電路如圖3-17(b)所示。（二）計(jì)算節(jié)點(diǎn)b和c的運(yùn)算負(fù)荷 （三）計(jì)算閉式網(wǎng)絡(luò)的功率分布=49.28+j17.30MVA=62.70+j19.99MVA可見(jiàn)，

9、計(jì)算結(jié)果誤差很小，無(wú)需重算。取S = 1 * ROMAN I=49.28+j17.30繼續(xù)進(jìn)行計(jì)算。由此得到功率初分布，如圖3-17(c)所示。（四）計(jì)算電壓損耗由于線路和 = 3 * ROMAN III的功率均流向節(jié)點(diǎn)b，故節(jié)點(diǎn)b為功率分點(diǎn)，且有功功率分點(diǎn)和無(wú)功功率分點(diǎn)都在b點(diǎn)，因此這點(diǎn)的電壓最低。為了計(jì)算線路的電壓損耗，要用A點(diǎn)的電壓和功率SA1。變電所b高壓母線的實(shí)際電壓為第4章 軟件仿真4.1 軟件介紹Power World是一個(gè)面向?qū)ο蟮碾娏ο到y(tǒng)大型可視化分析和計(jì)算程序，其設(shè)計(jì)特點(diǎn)是用戶界面友好以及優(yōu)異的交互性能。交互能力和可視化方法使它在勝任嚴(yán)謹(jǐn)?shù)碾娋W(wǎng)運(yùn)行分析的同時(shí)，還可以用來(lái)向非

10、專業(yè)人員闡明電力系統(tǒng)的運(yùn)行原理和進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)。V11.0版的Power World集電力系統(tǒng)潮流計(jì)算、靈敏度分析、靜態(tài)安全分析、短路電流計(jì)算、經(jīng)濟(jì)調(diào)度EDC/AGC，最優(yōu)潮流OPF、無(wú)功優(yōu)化，GIS功能、電壓穩(wěn)定分析PV/QV、ATC計(jì)算、用戶定制模塊等多種龐大復(fù)雜功能于一體，并利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大豐富的三維可視化顯示技術(shù)。使用方便、功能強(qiáng)大、可視化程度相當(dāng)高。 Power World可視化程序確切地說(shuō)是多個(gè)產(chǎn)品的集成。它的核心是一個(gè)綜合的、強(qiáng)大的潮流計(jì)算的軟件，它可以有效地求解多達(dá)100,000個(gè)節(jié)點(diǎn)的大型復(fù)雜電力系統(tǒng)。這使得Power World作為一個(gè)獨(dú)立的潮流分析軟件包十分有用。與

11、其他同類商業(yè)應(yīng)用軟件不同的是：Power World允許用戶通過(guò)可縮放的彩色動(dòng)畫(huà)單線圖來(lái)模擬一個(gè)系統(tǒng)。用戶可以運(yùn)用可視化分析程序個(gè)性鮮明的示例（CASE）編輯器對(duì)模型任意進(jìn)行修改直至滿意。在Power World可視化分析程序中，輸電線路的投切、負(fù)荷調(diào)整、發(fā)電機(jī)的投退及其各種功能切換以及聯(lián)絡(luò)線的建立等等，這一切只需點(diǎn)擊鼠標(biāo)就可完成。此外，圖形和動(dòng)畫(huà)演示的廣泛使用增加了用戶對(duì)系統(tǒng)特性、存在的問(wèn)題和限制條件的理解.并且知道如何采取補(bǔ)救措施。 Power World提供了極為方便的模擬電力系統(tǒng)時(shí)間特性的工具。同樣它可以可視化地顯示負(fù)荷、發(fā)電量和聯(lián)絡(luò)線功率隨時(shí)間的變化，以及因此產(chǎn)生的系統(tǒng)運(yùn)行狀況的變化

12、。這項(xiàng)功能在解釋例如電網(wǎng)擴(kuò)建引起網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化等問(wèn)題上十分有用。4.2 繪制仿真圖圖1 仿真圖的繪制4.3 電路的仿真圖2 電路的仿真4.4 潮流列表圖3 潮流列表4.5實(shí)例信息圖4 實(shí)例信息4.6 短路計(jì)算圖5 節(jié)點(diǎn)短路計(jì)算圖6 線路短路計(jì)算圖7 發(fā)電機(jī)短路計(jì)算圖8 負(fù)荷交流計(jì)算圖9 并聯(lián)補(bǔ)償器第5章 總結(jié)潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)分析中的一種最基本的計(jì)算，它的任務(wù)是對(duì)給定的運(yùn)行條件確定系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，如各母線上的電壓（幅值及其相角）、網(wǎng)絡(luò)中的功率分布及功率損耗等。潮流計(jì)算的已知條件通常是電源點(diǎn)的電壓和負(fù)荷點(diǎn)的功率，待求的是電源點(diǎn)以外的各節(jié)點(diǎn)電壓和功率分布?？梢圆捎弥鸩奖平姆椒?，將每一輪的計(jì)算分兩個(gè)步驟進(jìn)行：第一步，從負(fù)荷點(diǎn)開(kāi)始，逆著功率傳送的方向，計(jì)算各支路的功率損耗和功率分布；第二步，從電源點(diǎn)開(kāi)始，順著功率傳送的方向，計(jì)算各支路的電壓降落（或電壓損耗）。通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)，我重新溫習(xí)了之前課本的相關(guān)內(nèi)容，對(duì)課本上的知識(shí)有了更深層次的理解與掌握，同時(shí)進(jìn)一步感受到了理論知識(shí)在工程實(shí)踐中的重要性。剛接觸到課設(shè)題目時(shí)，把問(wèn)題想的太復(fù)雜，只有一個(gè)模糊的方向。后來(lái)與同學(xué)進(jìn)行了多次討論與推敲，直至最后才把問(wèn)題解決?？傊?，這次的課程設(shè)計(jì)是很有意義的，讓我更