第一部分：总论
本设计的内容为一地方电力网的规划设计。在该地方电力网内规划有1座发电厂，总的容量为84MW，电网内规划了3座变电变电站，用于将发电厂电能输送到用户负荷中心，变电站最大负荷可达到25MW。总的来说，该地方电网的规模比较小。发电厂离其最近的变电站距离约为20.8KM，需要用110KV高压线路将电厂电能送出。
本电网的规划设计为近期规划，电网内的发电厂、变电站位置及负荷分布已基本确定。主要设计内容为：
1.在认为电力电量平衡的前提下，确定最优的电力网及各发电厂、变电站的接线方式；
2.确定系统内电力线路及变电站主设备的型号、参数及运行特征；
3.计算电力网潮流分布，确定系统运行方式及适当的调压方式；
4.进行物资统计和运行特性数据计算。
第二部分：电网电压等级的确定
原始材料：
发电厂装机容量：2×30+2×12MW
功率因数：0.8
额定电压：10.5KV
电网负荷：
最大负荷（MV A）最小负荷（MV A）Tmax (h) 调压要求二次电压(KV)
变电站1：|10+j7| =12.21 8+j6 5000 常调压10
变电站2：|9+j4| =9.88 15+j11 5800 常调压10 用S1~S4表示
变电站3：|13+j9| =15.81 12+j9 3500 常调压10
机端负荷：|8+j4| =10 6+j4 4700 逆调压10 各条架空线路的范围：（MIN）16.8KM~（MAX）39.2KM
电网电压等级的选取主要是根据电网中电源和负荷的容量及其布局，按输送容量及输送距离，根据设计手册选择适当的电压等级，同一地方、同一电力网内，应尽量简化电压等级。
查阅资料[3]P34表2-1可知各电压级架空线路输送能力如下：
1.10kv电压级：输送容量—0.2~2MV A；输送距离—6~20KM
2.35kv电压级：输送容量—2~15MV A；输送距离—20~50KM
3.110kv电压级：输送容量—10~50MV A；输送距离—50~150KM
本地方电力网发电厂容量较小，输电距离范围为50~150KM，除变电站2最大负荷比重稍微较大于25MW外，各厂、站负荷均在10~20MW以内。
综上所述，各发电厂、变电站之间输电线路均宜采用110kv电压等级。
第三部分
电网接线方案的初步选择
根据电网的安全、经济、可靠和灵活性等要求，在初选本地方电网主接线着重考虑了以下几个方面：
a.变电站2重要负荷比重大，可靠性要求高，要保证2条以上110kv进线；
b.发电厂应当就近向变电站送电，避免长距离输电，以降低网损率及节约有色金属；
c.从系统调度及继电保护配合方面考虑，网络接线尽量简单，避免形成复杂环网，避免形成电磁环网；
d.任—110kv线路检修或故障断开时，应能尽量保证电力系统的稳定运行，且不致使其他元件超过负荷的规定。
一、5个初选方案
5个初选方案分别见附录：图3-1、图3-2、图3-3、图3-4、图3-5。
二、各厂、站35kv电压级主接线说明
确定各发电厂、变电站的主接线方式，其依据是各厂、站在系统中的地位、负荷情况、出线回路数及最终规模等。主接线的确定仍应考虑保证向重要负荷的可靠供电，各变电站可
以设计两台主变压器。
方案一：由于发电厂和变电站进出线不多，环行，发电厂用单母线分段接线，变电站用单母线接线。
方案二：变电站用桥形接线，发电厂用单母线分段接线。
方案三：变电站1用桥形接线，2，3用单母线分段接线，发电厂进出线较多用双母线分段接线。
方案四：发电厂用双母线分段接线，变电站3用单母线接线，变电站1，2用单母线分段接线。
方案五：变电站1用桥形接线，变电站2用单母线接线，变电站3用单母线分段接线，发电厂进出线较多采用双母线分段接线。
三、电网主接线方式的初步比较
拟定了可能接线方案，接下来就按照路径长度、线路长度、负荷矩及开关数等指标对各方案进行初步比较。
1、路径长度（L1）：
路径弯曲系数取1.05，l为线路地理距离长度，则：L1=1.05*∑1
方案一：L1=1.05*（20.8+28.0+16.8+32.8）=103.32（KM）；
方案二：L1=1.05*（20.8+39.2+32.8）=97.44 (KM)；
方案三：L1=1.05*（20.8+39.2+16.8+32.8）=115.08（KM）；
方案四：L1=1.05*（20.8+28.0+39.2+32.8）=126.84（KM）；
方案五：L1=1.05*（20.8+32.8+16.8）=73.92（KM）；
2、线路总长度（L2）：
路径弯曲系数取1.05，1为线路长度（双回线路乘2），则L2=1.05*∑1
方案一：L2=1.05*（20.8+28.0+16.8+32.8）=103.32（KM）；
方案二：L2=1.05*（20.8+39.2+32.8）=97.44 (KM);
方案三：L2=1.05*（20.8+39.2+16.8+32.8）=115.08（KM）；
方案四：L2=1.05*（20.8+28.0+39.2+32.8×2）=161.28（KM）;
方案五：L2=1.05*(20.8 +32.8×2+16.8×2)=126.00（KM）；
3、总负荷矩（∑P1）：
总负荷矩是线路上通过的有功功率与输送距离的乘积。全网总负荷距等于各线段负荷距之和。它反映了电网有色金属消耗量，也部分反映网络的电压损耗和功率损耗。对环网，可按线路段长度和负荷功率求出各线路段功率初分布，再计算其负荷矩。
环网：P=∑PiLi/∑L
式中：P：电源送出功率，MW Li：i点到对侧电源总线路长度，KM
Pi：i点负荷功率，MW ∑L：环网线路段总长度，KM
（1）方案一：见图3-6
∑L=98.4 L1=77.6 L2=49.6 L3=32.8
P=P A1 =（10×97.6+25×49.6+18×32.8）/98.4=26.5
P12=P A1－P1=16.5 P23=P12－P2=－8.5 P34=P23－P3=－26.5
总负荷矩：∑PL=26.5×20.8+16.5×28.0+8.5×16.8+26.5×32.8 =2025.2
（2）方案二：见图3-7abc
总负荷矩：∑PL=10×20.8+25×39.2+18×32.8=1778.4
（3）方案三：见图3-8ab
∑AA`=88.8 L2=16.8+32.8=49.6 L3=32.8
P=P A2=（25×49.6+18×32.8）/88.8=20.6
P23=P A2－P2=20.6－25=－4.4 P3A`=P23－P3=－4.4－18=－22.4 总负荷矩：∑PL=10×20.8+20.6×39.2+4.4×16.8+22.4×32.8=1824.16
（4）方案四，见图3-9ab
∑AA` =20.8+28.0+39.2=88km L1=28+39.2=67.2km L2=39.2km P A1=(10×67.2+25 ×
39.2)/ 88=18.8 km P12=P A1－10 =18.8－10=8.8km P2A`= P12－25=－16.2km
总负荷矩：∑PL=18.8×20.8+8.8×28.0+16.2×39.2+18×32.8=1862.88
（5）方案五，见图3-10ab
P A3=18+25=43
P32=25
总负荷矩∑PL=10×20.8+43×32.8+25×16.8=2038.4
4、总高压开关数（∑K）：
双母线分段主接线：K=N+1，单母线分段主接线：K=N+1，
桥形接线：K=N－1，无备用终端变电站：K=N
K：各变电站高压开关数（含发电厂高压开关）
N：元件数（一条出线或一台变压器为一个元件）
根据前面的各厂、站110kv电压级主接线说明可以统计出总高压开关数（∑K）。
计算如下：
方案一：变电站（单母线接线）：变电站的电压元件均为4（两台变压器与两条出线公式）K=2+2（变压器）+1（单母线分段）+2（变压器）×3+2×3=17
故∑K=17
方案二：发电厂用单母线分段接线，变电站用桥形接线。
K=3+2（变压器）+1（单母线分段）+[1+2－1（桥形）] ×3=12
故∑K=12
方案三：发电厂用双母线分段接线，变电站1用桥形，2，3用单母线分段接线。
K=3+2（变压器）+1（双母线分段）+1（母联）+1+2（变压器）－1（桥形）=19
故∑K=19
方案四：变电站1，2（单母线分段）变电站3（单母线接线）发电厂（双母线分段）K=4+2（变压器）+1（双母线分段）+1（母联）+2+2（变压器）+2×2+2×2（变
压器）+1（单母线分段）×2=22
故∑K=22
方案五：发电厂用双母线分段接线，变电站1用桥形接线，变电站2用单母线接线，
变电站3用单母线分段接线
K=3+2（变压器）+1（双母线分段）+1（母联）+1+2（变压器）－1（桥形）+2+2（变压器）+4+2（变压器）+1（单母线分段）=20
故∑K=20
统计如下：
总高压开关数（∑K）分别为17，12，19，22，20
5、方案初步比较结果。见下表3-2：
表3-2：5个初选方案初步比较
综合以上的比较，“方案二、三”各项指标较优，“方案一、方案四和五”总负荷矩较小，各指标也较差，方案淘汰。
初步比较后，选定方案二、三接着将对这两个方案进一步比较。
第四部分：电网主接线方案的详细比较和确定
对筛选出来的方案还要进行进一步的技术经济比临界状态，包括最大电压损耗、电能损耗及总投资、年运行费用等的比较，确定最佳的接线方案。
1、正常情况下的最大电压损耗：
对所选方案二、三按各厂、站负荷最大值确定电网的有功功率和无功功率初分布，由经
济电流密度选择导线截面积，并进行导线的发热与允许最小截面积的校验，确定各线路段的R、X值，再进行功率分布及电压损耗计算，最终确定各方案最大电压损耗。
各变电负荷、发电厂送出功率为（单位：MV A）：
变电站1：10+J7 变电站2：25+J18 变电站3：18+J11
机端负荷：8+J6 发电厂A：59.2+J44.4
（1）有功功率、无功功率初分布：
对环网，按线路段长度计算电源送出功率，有：
S=∑SiLi/∑L
式中：S：电源送出功率，MV A Li：i点到对侧电源线路段总长度，KM
Si：i点负荷功率，MV A ∑L：环网线路段总长度，KM。
方案二：见图3-7abc
对图3-7（a）：S A1=S1=10+J7
对图3-7（b）：S A2=25+J18
对图3-7（c）：S A3=18+J11
方案三：见图3-8ab
对图4-2（a）：S A1=S1=10+J7
对图4-2（b）：S3A`= S23–(18+J11)= –4.4–J 3.9–18–J11=–22.4–J14.9
对图4-2（c）：S23=S A2 –(25+J18)=20.6+ J14.1–25–J18= –4.4–J 3.9
S A2=[（25+J18）*L2A` +(18+ J11) * L3A` ]/ L AA` =20.6+ J14.1
（2）架空线路导线截面积的选择及线路参数
按经济电流密度选用导线截面积，有：
S=1000P/（1.732U*Cos *J）=1000|S S|/(1.732U*J)=14.35* |S S| 式中：S：导线截面积|S S|：导线复功率的模，Sqrt（P2+Q2），MV A
U：线路额定电压110KV J：经济电流密度，1.15A/mm2
用LAi表示发电厂A与变电站i之间输电线路，Lij表示变电站i、j之间输电线路，对所选导线截面积按发热及允许最小截面积校验：
a.110kv铝架空线路导线最小允许截面积为78mm2
b.导线温度70℃，导线周围空气温度25℃，110kv各型导线持续容许负荷为：
LGJ-70：16.6MV A LGJ-95：20.1MV A LGJ-120：23.0MV A
LGJ-150：26.9MV A LGJ-185：31.2MV A LGJ-240：36.9MV A
本地方网各35kv架空线路导线的几何均距为4.5m，线路阻抗为线路长度和乘以其线路阻抗率，既R+Jx= (r0+j x0)*1（单位：Ω）。
方案二：
各输电线路导线截面积、参数及其校验如下：
L A1：S=14.35*12.21=175.2，选择导线：LGJ-185
截面积大于78mm2；每回线路负荷12.21MV A小于该型导线持续容许负荷98.0MV A 110KV以下电晕可不考虑，机械强度及发热校验均符合要求；
查参数表：r0+j x0=0.17+J0.402，故：R+Jx=（r0+j x0）*175.2=305+J8.4
L A2：S=14.35*30.81=442.1，选择LGJ-500
截面积大于78mm2；其线路负荷30.81MV A小于该型导线持续容许负荷170.0MV A 110KV以下电晕可不考虑，机械强度及发热校验均符合要求；
参数：r0+j x0=0.1+J0.350，故：R+jX=（r0+j x0）*442.1=3.9+J13.7
L A3：S=14.35*21.1=302.8，选择LGJ-400
截面积大于78mm2：线路负荷21.1MV A小于该型导线持续容许负荷161.0MV A
110KV以下电晕可不考虑，机械强度及发热校验均符合要求；
参数：r0+j x0=0.08+J0.360，故：R+jX=（r0+jx0）*302.8=2.6+J11.8
方案三：
各输电线路导线截面积、参数及其校验如下
：L A1：S=14.35*12.21=175.2，选择导线：LGJ-185
截面积大于78mm2；每回线路负荷12.21MV A小于该型导线持续容许负荷98.0MV A
110KV以下电晕可不考虑，机械强度及发热校验均符合要求；
查参数表：r0+j x0=0.17+J0.402，故：R+Jx=（r0+j x0）*175.2=305+J8.4
L A2：S=14.35*25.0=358.2，选择LGJ-400
截面积大于78mm2；其线路负荷25.0MV A小于该型导线持续容许负荷161.0MV A
110KV以下电晕可不考虑，机械强度及发热校验均符合要求；
参数：r0+j x0=0.08+J0.360，故R+jX= （r0+jx0）*39.2=3.1+J14.1
L23：S=14.35*5.9=84.4，选择LGJ-95
截面积大于78mm2；其线路负荷5.9MV A小于该型导线持续容许负荷63.3MV A
110KV以下电晕可不考虑，机械强度及发热校验均符合要求；
参数：r0+j x0=0.33+J0.422，故R+jX= （r0+jx0）*16.8=5.5+J7.1
L3A`：S=14.35*27.0=386.1，选择LGJ-400
截面积大于78mm2；其线路负荷27.0MV A小于该型导线持续容许负荷161.0MV A
110KV以下电晕可不考虑，机械强度及发热校验均符合要求；
参数：r0+j x0=0.08+J0.360，故R+jX= （r0+jx0）*32.8=2.6+J11.8
（3）、正常情况下的电压分布和电压损耗计算：
正常情况下，根据上面所选出的导线参数及各厂、站功率，对上面两个方案的潮流进行进一步计算，计算出各线路段的电压损耗值。环网功率分布讲计算时
S＝∑Si Zi* /∑Z*
式中： S：电源送出功率，MV A Zi* : i点到对侧电源总阻的抗共轭值，Ω
Si：i点负荷功率，MV A∑Z*：环网总阴搞共轭值，Ω
线路电压的损耗计算为：△U＝（PiR+QiX）/Ui（kV）
其中：Pi、Qi、Ui：线路同一端的有功功率、无功功率、电压值
R、X：线路的电阻、电抗值（双回线路阻抗值应除以2）
为保证用户电能质量，正常情况下，网络中电源到任一负荷点的最大电压损耗，一般不超过额定电压的10%。
方案二：贝图4-1
对图4-1（a）：L A1：△S A1＝(102+72)(3.5+j8.4)/1102＝0.04+j0.10
对图4-1（b ）：L A2： △S A2＝(252+182)(3.9+j13.7)/1102＝0.31+j0.29 对图4-3（c ）：L 3A ： △S 3A ＝(182+112)(2.6+j11.8)/1102＝0.10+j0.43
计算电压损耗。U A ＝38kv
△U A1＝（0.04×3.5+0.1×8.4）/115＝0.01 U 1＝115－0.01=114.99 △U 1A2＝（0.31×3.9+0.29×13.7）/115＝0.02 U 2＝115－0.02=114.98
△U 1A3＝（0.10×2.6+0.43×11.8）/115＝0.05 U 2＝115－0.05=114.95 发电厂到全网电压最低点变电站2的电压损压耗为： （115－114.95）/115<10%,符合要求。
方案三：见图4-2
对图4-2（a ）：L A1：△S A1＝(102+72)(3.5+j8.4)/1102＝0.04+j0.10 ∑Z=3.5+j8.4+5.5+j7.1+2.6+j11.8=11.6+j27.3 ∑2A` =5.5+j7.1+2.6+j11.8=8.1+j18.9 ∑3A` =2.6+j11.8
S A2=[(25+j18)(8.1+j18.9)+(18+j11)(2.6+j11.8)]/11.6+j27.3 =(-220.7+j859.3)/11.6+j27.3=23.8+j18.2 S 23 = S A2- S 2 =23.8+j18.2-25-j18=-1.2+j0.2 S 3A` = S 23- S 3 = S -1.2+j0.2-18-j11=-19.2-j10.8
因为环行线路，发电厂一直输送功率逐级减小，则变电站3为功率分点，见图4-3a ，4-3b 潮流负荷△S 23= （1.22+0.22)(5.5+j7.1)/1102 S 3= （19.22+10.82)(2.6+j11.8)/1102＝0.1+j0.5 变电站2原点S 23 + S 3zuo ＝-1.2+j0.2
变电站2前b 点S b2＝25+j18-1.2+j0.2=23.8+j18.2 发电厂S A 前端=（23.82+18.22)(3.5+j8.4)/1102
＝0.3+j0.6 计算电压损耗。U B ＝38kv
△U A1＝（0.04×3.5+0.1×8.4）/115＝0.01 U 1＝115-0.01=114.99 △U 1A 4＝（0.3×3.5+0.6×8.4）/115＝0.05 U 2＝115-0.05＝114.95 △U A 23＝（1.2×5.5+0.2×7.1）/114.95＝0.07 U 3＝114.95-0.07=114.88 △U 3 A`＝（19.2×2.6+10.8×11.8）/114.88＝1.54 U A ＝114.88-1.54=113.54 发电厂到全网压最低点变电站3的电压损耗为：
（115－113.34）/115＝1.4%,小于10%，可采取一定的调压措施使电压符合要求。
2、电力网电能损耗（∑△A）：
将各线路的电能损耗叠加，就是全电网的电能损耗。各线路段的电能损耗为：
△A=△Pmax*t （MW.h）
式中：△Pmax:最大负荷时线路功率损耗：MW。
最大负荷损耗时间t与线路负荷的最大负荷利用小时Tmax和流过线路复功率的功率因数cos 有关，其中：Tmax.1=∑Pi*Tmax.i/∑Pi（h）[3]P100表3-1
式中：Pi、Tmax.i 为线路L后的各变电站最大负荷、最大负荷利用小时数。
方案二：
L A1：Tmax.1==5000 cos.1=0.80 查表：ι=3600 △A=0.04×3600=144
L A2：Tmax.1=5800 cos.1=0.80 查表：ι=4600 △A=0.31×4600=1426
L A3：Tmax.1=3500 cos.1=0.85 查表：ι=2150 △A=0.43×2150=924.8
∑△A=144+1426+924.8=2494.8(MW.h)= 2494.8 (万度)
方案三
L A2：Tmax.1=5800 cos.1=0.85 查表：ι=4500 △A=0.2×4500=900
L A1：Tmax.1=5000 cos.1=0.80 查表：ι=3600 △A=0.04×3600=144
L3A`：Tmax.1=3500 cos.1=0.90 查表：ι=2000 △A=0.3×2000=600
L23：Tmax.1=2300 cos .1=1.00 查表：ι=950 △A=0.9×950=855
∑△A=144+900+855+600=2499(MW.h)=2499(万度)
3、线路和变电站的一次投资（K）：
计算投资费用是为了进行方案的比较，故此处仅对两个方案的不同部分的投资费用进行计算与比较。它由线路、变压器和高压断路器的投资构成。其中，各厂、站变压器构成相同（投资相同），不做
变压器投资部分（Kt）比较。
线路投资部分（K1），按平丘地区110KV架空线路计算，其综合投资指标为：
L GJ—185：130.0万元/公里L GJ—2*240：56.7万元/公里
L GJ—400：41.8万元/公里L GJ—95：23.7万元/公里
高压断路器投资部分（Ks），采用110KV户外少油式（SW）断路器，每个间隔综合投资为14.5万元。两方案不同部分总投资费用为：K=K1+Ks（万元）
方案二：
线路投资K1=30.0×20.8+56.7×39.2+41.8×32.8=4217.7（万元）
高压断路器投资：K s=14.5*12=174（万元）
总投资费用：K=K1+K s=4391.7（万元）
方案三：
线路投资K1=30.0×20.8+41.8×39.2+ 26.7×16.8+41.8×32.8=4082.2（万元）
高压断路器投资：K s=14.5*19=275.5（万元）
总投资费用：K=K1+K s=4357.7（万元）
4、电力网的年运行费用（C）：
电力网年运行费用由年电能损耗费和设备的折旧维护费组成，具体为：
C=△A*β+K*σ% （万元）
式中、△A：全网年电能损耗（万度）β：电价，0.35元/度
K：一次投资（万元）σ%：维护折旧费，线路为2.2%，变压器为4.2%。
方案二：C=△A*β+K*σ%=2494.8×0.35+4217.7*2.2%+174×4.2%=973.1（万元）
方案三：C=△A*β+K*σ%=2499×0.35+4082.2×2.2%+275.5×4.2%=976.0（万元）
5、详细比较及结果：
两个方案都能保证及故障情况下全电力网的电压质量。投资费用上，方案二投资较大；年运费用上，方案二比方案三要好点。但应采用回收年限法继续比较，T=（K2－K4）/（C4－C2）=（4391.7－4357.7）/（976.0－973.1）=11.7（年）>Tn
故方案三为最佳方案。
第五部分潮流分布计算与调压措施选择确定方案四为最佳方案后，将对该电力网的潮流分布情况进行计算，根据各负荷点对电压质量的要求确定合适的系统调压方案。
一、各发电厂、变电站变压器选择
各发电厂、变电站有110KV、10KV（6.3KV）两个电压等级，各厂、站负荷较小选用。γ采用二相油浸风冷式铝线双绕组变压器，即SJL1型。
发电厂采用发电机-变压器单元接线，变压器容量应与发电机容量配套，无法配套时，选用大一级容量的变压器。变电站变压器容量应当满足本站最大负荷的需要。
选用的变压器容量及参数见表5-1。
表中：电阻R=1000△PKUn2/Sn2(Ω)电抗X=1000Uk%Un2/100Sn（Ω）
空载无功损耗△Qo=1%Sn/100 （Kvar ）
式中：△Pk:短路损耗（kV A）Un、Sn：额定电压、额定容量。
Uk%：短路电压百分比1%：空载电流百分比
表5-1：变压器选择及参数表
二、最大负荷潮流计算
1、计及变压器励磁及负载损耗后各厂、站运算负荷（计算功率）见表5-2：
表5-2：最大负荷时各发电厂计算功率、变电站运算负荷
变压器损耗由绕组损耗、铁芯损耗两部分组成。 绕组损耗：（R+JX ）S 2/U N 2 铁芯损耗：△P 0+△Q 0 式中：S 为变压器中通过的视在功率
变电站运算负荷为其总出线负荷与降压变压器总损耗之和 发电厂计算功率为其机端送出容量与升压变压器总损耗之和
2、正常情况下，功率分布及线路损耗计算（见图5—1）
方案三：图4-1
对图4-1（a ）：L A1：△S A1＝(10.122+7.832)(3.5+j8.4)/1102＝0.05+j0.04 首端（发电厂A 端）功率：S A ＝0.05+j0.04+10.12+j7.83 ∑Z*＝3.5+j8.4+5.3+j7.1+2.6+j11.8=11.6+j27.3
Z 2A ＝5.5+j7.1+2.6+j11.8=8.1+j18.9
Z 3A`＝2.6+j11.8
S=S A2=[(25.12+j19.16)*(8.1+j18.9)+(18.13+j12.12)*(2.6+j11.8)]/ (11.6+j27.3) ＝（－254.53+j875.41）/(11.6+j27.3) ＝23.8+j19.4 S 23= S A2－S 2＝23.8+j19.4 －25.12－j19.16 =－1.32+j0.24 S 3A` =S 23－S 3＝－1.32+j0.24－18.13－j12.12=－19.45－j11.88
确定功率分点为变电站3。在此处将网路解开,按线路额定电压计算线路功率项耗。
图4-1（b ）：
LA2:末端（变电站2端）功率：S 3A`＝(19.452+11.882)(2.6+j11.8)/1102＝0.11+j0.51
△S A2＝(11.822+8.482)(4.5+j13.6)/352＝0.78+j2.35 首端（发电厂A 端）功率：S A2a ＝S A2b +△S A2＝12.6+j10.83 负荷 △S A3＝(1.322+0.242)(5.5+j7.1)/1102＝0
变电站2原点：△S 23+S 3zuo ＝－1.32+j0.24
变电站2前b 点S b 2＝25.12+j19.16－1.32+j0.24＝23.8+j19.4 发电厂S A 前端＝(23.82+19.42)(3.5+j8.4)/1102＝0.27+j0.65 计算电压损耗。
△U A1＝（0.05×3.5+0.04×8.4）/115＝0.01 U 1＝115－0.01＝114.99 △U 1A 42＝（10.17×3.5+7.87×8.4）/115＝0.88 U 2＝115－0.88＝114.12 △U A 3＝（1.32×5.5+0.24×7.1）/114.12＝0.08 U 2＝114.12－0.88＝114.04 △U 3A`＝(19.45×2.6+11.88×11.8)/114.04＝1.67 U A ＝114.04－1.67＝112.37 发电厂到全网电压最低点变电站3的电压损压耗为： （115－112.37）/115＝2.3%<10%,电压符合要求。
三、最小负荷潮流计算
1、计及变压器励磁及负载损耗后各厂、站运算负荷（计算功率）见表5-3：
表5-3：最小负荷时各发电厂计算功率、变电站运算负荷
正常情况下，功率分布及线路损耗计算（见图5—3）
方案三：图4-3
对图4-3（a）：L A1：△S A1＝(8.142+7.052)(3.5+j8.4)/1102＝0.03+j0.08
首端（发电厂A端）功率：S A＝0.03+j0.08+8.14+j7.05＝8.17+j7.13
∑Z*＝3.5+j8.4+5.3+j7.1+2.6+j11.8＝11.6+j27.3
Z
2A`
＝5.5+j7.1+2.6+j11.8 ＝8.1+j18.9
Z
3A`
＝2.6+j11.8
S=S A2=[(15.15+j12.42)*(8.1+j18.9)+(12.15+j10.35)*(2.6+j111.8)]/ (11.6+j27.3) ＝（－202.563+j557.217）(111.6-j27.3)/(11.62+27.32 )＝14.62+j13.63 S23= S A2－S2＝14.62+j13.63-15.15-j12.42＝-0.53+j1.21
S3A` =S23－S3＝－0.53+j1.21－12.15－j10.35＝-12.68-j9.14
确定功率分点为变电站3。在此处将网路解开,按线路额定电压计算线路功率项耗。
图4-4（ab）中：
末端（变电站2端）功率：S3A`＝(12.682+9.142)(2.6+j11.8)/1102＝ 0.05+j0.24
LA3:负荷S△S23＝(0.532+1.212)(5.5+j7.1)/1102＝0
变电站2原点S△S23+ S3zuo ＝-0.53+j1.21
变电站2前b点Sb2＝15.15+j12.42-0.53+j1.21＝14.62+j13.63
发电厂SA前端＝(14.622+13.632)(3.5+j8.4)/1102＝0.12+j0.28
计算电压损耗
△U
A1＝（0.05×3.5+0.24×8.4）/115＝0.02 U
1
＝115－0.02＝114.98
△U
A2＝（8.14×3.5+7.05×8.4）/115＝0.76 U
2
＝115－0.76＝114.24
U 23＝（0.53×5.5+1.21×7.1）/3114.24＝0.10 U
3
＝114.24－0.10＝114.14
△U
3A`＝(12.15×2.6+10.35×11.8)/114.14＝1.35 U
A
＝114.14－1.35＝112.79
发电厂到全网电压最低点变电站3的电压损压耗为：
（115－112.79）/115＝2.0%<10%,电压符合要求。
四、系统运行及电压调整分析
综合以上的潮流计算可见，系统装机可以满足各种条件下的负荷供应，并有足够的备用容量。由于
在变电站安装了无功补偿装置，即使在单条线路发生最严重的故障情况下也能够保证电压质量及负荷供应。
根据各种情况下的潮流分布计算，变电站降压变压器的接头使用：110/10.5KV，发电厂升压变压器分接头使用：115/6.3KV。
发电机可以在额定电压的（95~105）%范围内保持额定功率运行。发电厂A的机端负荷要求逆调压，由调整该发电厂发电机机端电压实现。在整个系统电压偏高或偏低时，可联合2个电厂的发电机组共同调压，以避免单独采用电容器调压时，可能造成局部电压偏高或偏低。
在调整系统电压时，要避免长距离输送无功功率，尽量保证无功功率就地平衡。
第五部分物资统计和运行特性数据的计算
一、物资统计（含导线、变压器、高压开关）
导线：
L A1：单回线，型号：LGJ-185，长度；20.8Km，阻抗：3.8+J8.4
L A2：单回线，型号：LGJ-400，长度：39.2Km，阻抗：3.1+J14.1
L23：单回线，型号：LGJ-95，长度；16.8Km，阻抗：5.5+J7.1
L3A：单回线，型号：LGJ-400，长度；32.8Km，阻抗：2.6+J11.8
变压器：
变电站1：型号SFZ7-6300/110，容量：6.3MV A，台数：2
变电站2：型号SFZ7-15000/110，容量：15MV A，台数：2
变电站3：型号SFZ7-12500/110，容量：12.5MV A，台数：2
发电厂型号SFZ7-15000/110，容量：15MV A，台数：5
高压开关：
110KV侧的断路器：
变电站1：型号：SW3—110G/1000，台数：2
变电站2、3：型号：SW3—110G/1000，台数：10
发电厂：型号：SW2—110I/1500，台数：7
二、运行特性数据计算
1、最大负荷时：
功率损耗率=（发电机送出总功率—负荷总功率）/发电机送出的总功率×100% =（55.14－10－25－18）/55.14=3.9%
年电能损耗率=全网年电能损耗/（全网负荷年电能消耗+全网年电能损耗）×100% =2499/(2499+10×5000+25×5800+18×3500) ×100%=0.96%
输电效率=1—年电能损耗率=1—0.96%=99.04%
2、最小负荷时：
功率损耗率=（发电机送出总功率—负荷总功率）/发电机送出的总功率×100% =（38.21－8－15－12）/38.21=8.4%
年电能损耗率=全网年电能损耗/（全网负荷年电能消耗+全网年电能损耗）×100% =2499/(2499+8×5000+15×5800+12×3500) ×100%=0.26%
输电效率=1—年电能损耗率=1—0.26%=99.74%
参考资料：
[1]电力系统设计手册电力工业部电力规划设计总院编
[2]电力系统分析理论刘天琪、邱晓燕编科学出版社
[3]发电厂电气部分熊信银中国电力出版社
[4]电力系统设计技术规程SDJ161-85 水利电力出版社
[5]PQ分解法电力系统潮流计算程序四川大学电气信息学院
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机电工程学院 《电力系统规划》课程设计 第二组 题目：某地区电网规划初步设计 专业：电气工程及其自动化 年级： 学号： 姓名： 指导教师： 日期： 云南农业大学机电工程学院
目录 摘要 (2) 课程设计任务书 (3) 第一章原始资料的分析 (5) 1.1发电厂技术参数 (5) 1.2发电厂和变电所负荷资料 (5) 1.3 负荷合理性校验 (5) 第二章电力网电压的确定和电网接线的初步选择 (7) 2.1电网电压等级的选择 (7) 2.2 电网接线方式的初步比较 (9) 2.2.1电网接线方式 (9) 2.2.2 方案初步比较的指标 (11) 第三章方案的详细技术经济比较 (12) 3.1导线截面参考数据 (12) 3.2方案（B）中的详细技术经济计算 (12) 3.2.1先按均一网对其进行粗略潮流分布的计算 (13) 3.2.2导线截面面积的选择 (13) 3.2.3根据查阅的导线截面面积，计算线路的阻抗 (15) 3.2.4计算正常运行时的电压损失 (15) 3.2.5投资费用（K） (15) 3.3方案（C）中的详细技术经济计算 (17) 3.3.1先按均一网对其进行粗略潮流分布的计算 (17) 3.3.2 导线截面的选择 (19) 3.3.3、线路阻抗计算 (20) 3.3.4正常运行时的电压损失 (20) 3.3.5投资（K） (21) 3.3.6、年运行费用（万元）年运行费用包括折旧费和损耗费 (21) 第四章最终方案的选定 (23) 第五章课程设计总结 (25) 参考资料 (26) 课程设计指导教师评审标准及成绩评定 (27)
摘要 该课程设计是进行地方电网规划设计。规划设计一个容量为5×25MW+1×50MW的发电厂和4个变电站的地方电力网。 本设计根据地方电力网规划的要求，在对原始资料系统负荷、电量平衡分析的基础上，运用传统的规划方法，并结合优化规划的思想，从拟定的五种可行方案中，通过技术和经济的比较，选择出两个较优的方案作进一步的深入分析：先对电网进行潮流计算，然后根据潮流计算结果，从最大电压损耗、网络电能损耗、线路和变电站的一次投资及电力网的年运行费用等角度，详细的分析两个较优方案，以此确定最优规划设计。 【关键词】方案拟定潮流计算导线截面选择投资年运行费用
电网规划设计工作技术总结 自去年12月份开始，一直到今年8月份，多半年的时间里，我从一个只会打杂的工程部新人，成长为了可以独立负责一个区域的项目工程师。中间有很多的苦辣酸甜，回头看看收获颇深，不仅是在工作技术上的，并且在项目的过程控制及管理上面有了一点自己的心得，为以后做项目、带项目奠定了一定的基础。 先从工作技术上说说吧，做项目主要分为收集数据、整理数据、现状分析、负荷预测、变电站选址、网络规划等几个主要步骤。这次***规划项目，我亲身参与到项目中。之前做XX项目时，因为是新人，我没有什么机会亲身参与，我就一边干一些力所能及的活，一边跟着孙中兴经理学习。不光是学习技术上的东西，还学习了如何与客户交流。在***的数据收集阶段，因为时间紧、工作量大、人员紧张，我有机会单独去客户那边收集数据，从待人接物、言行举止上我都要非常注意，在***和各位同事的帮助下，我把工作顺利的完成了。虽然是一些简单的事情，但是这次数据收集工作的完成，对我自己来说还是鼓励很大的。我对自己也有了很大的信心。数据收集完成了，后面就要分区到个人开始做文本了。 这次***项目，我负责的是***区，这个区的规模在***市算是比较大的，第一次做项目，而且做这么大的区，对我来说是一种挑战，也是领导对我的一次考验。我也很开心，终于能试试自己的能力了。
由于是第一次做项目，我很多地方都注意不到，在现状分析阶段，留下了很多漏洞，对后面的工作进行增加了很大难度。因为现状分析中的数据不准确，修改了很多次。现状改了，后面的规划也要改，工作量增加了太多。虽然当时很辛苦，但是现在都过去了。这个也是我的收获，以后做项目不管时间多紧，现状分析阶段也一定要和客户多交流，并且签字确认。这样一步一个脚印才能做好项目，少返工。 这次项目的负荷预测是广东省统一分下来的，不需要我们自己用软件算，但是这个负荷的分配也是需要下到地方供电所进行调研的，我这次很幸运的参加了***市局组织的负荷调研。这次调研对我的成长起了很大的帮助，我了解了如何去了解当地的负荷发展，哪些项目的建设是对当地负荷有很大影响的。这些对我今后做项目都是很有帮助的，以后做项目在有时间的情况下应该去到地方供电所，进行负荷调研，保证后面做的变电站选址和网络规划紧贴实际。如果不能很好的和客户交流负荷发展情况，后面做出来的变电站选址和网络规划就不一定能够很好的实行。 变电站的建设涉及到政府的很多部门，建站还是需要各个部门协商的。变电站能不能建在负荷中心，这点很重要，不能建在负荷中心，供电半径就不会是最短的。供电半径对供电质量的影响很大，不仅线损增长，成本提高，而且供电电压也不一定稳定。但是规划还是要根据实际情况来的，在***，这个寸土寸金的地方，变电站的选址就十分的困难，有很多情况就是，所有的东西都准备好了，就是没有
地方电网规划设计 （一） 目的要求： 通过设计掌握电网规划设计的一般原则和常用方法，综合运用所学专业知识，特别是有关电力网、发电厂和变电站方面的理论、概念和计算方法，加深对电网特性的了解,进而了解有关技术政策、经济指标、设计规程和规定，树立统筹兼顾、综合平衡、整体优化的观点，培养从技术、经济诸多方面分析和解决实际工程问题的能力。 （二） 设计内容： 本规划设计包括有一个电厂，四个变电站的地方电网。他们的地理位置如下图： 发电厂G 装机（MV ）： 4?12MV 85.0cos =φ 10.5KV 电网负荷（MV A ） 最大负荷 最小负荷 Tmax 调压要求 低压侧电压 变电所1 7+j6 6+j4 4000 顺调压 10KV 变电所2 7+j4.5 6.5+j4 3000 顺调压 10KV 变电所3 7.5+j4 5+j3 3500 逆调压 10KV 变电所4 8.5+j5 7+j4 4800 顺调压 10KV 机端负荷 5+j3 4+j2 3800 逆调压 10KV 具体设计过程如下： 距离关系： Km S G 162=- Km S G 203=- Km S G 6.334=-Km S G 4.381=-Km S 4.2221=- Km S 1232=- Km S 1643=- Km S 3241=- Km S 2.2731=- Km S 2.2742=-
第一节电力网规划设计方案拟订及初步比较 1、电力网电压的确定和电网接线的初步选择 由于电网电压的高低与电网接线的合理与否有着相互的影响，因此，在这里设计的时候是将两者的选择同时予以考虑。 1.1 电网电压等级的选择 电网电压等级符合国家标准电压等级，根据网内线路输送容量的大小和输电距离，在此确定电网的电压等级为110KV 1.2 电网接线方式 这里所拟订的电网接线方式为全为有备用接线方式，这是从电网供电的可靠性、灵活性与安全性来考虑的。当网络内任何一段线路因发生故障或检修而断开时，不会对用户中断供电。这里结合所选的电网电压等级，初步拟订了五种电网接线方式，方案（1）、方案（2）为双回线路，方案（3）为环网，方案（4），方案（5）中既有环网又有双回线路。它们均满足负荷的供电的可靠性。五种方案的电网接线方式如图1-1所示：
电气系统规划 课程报告 姓名： 学号： 日期：2016年月
电力系统无功补偿 1.引言 现代生产和生活离不开电力，电力部门不仅要满足用户对电力数量不断增长的需要，而且也要满足对电能质量上的要求。所谓电能质量，主要是指所提供电能的电压、频率和波形是否合格，在合格的电能下工作，用电设备性能最好、效率最高，电压质量是电能质量的一个重要方面，同时，电压质量的高低对电网稳定、经济运行也起着至关重要的作用。 随着配电网负荷以及电源的大幅增加，不但改变了电力系统的网络结构，也改变了系统的电源分布，造成系统的无功分布不尽合理，大量的无功在低压线路中流动，导致配电变压器和配电线路的供电能力降低。因此，降低网损、提高电力系统输电效率和电力系统运行的经济性是电力系统运行部门面临的实际问题，也是电力系统研究的主要方向之一。 供电电压质量是电力系统电能质量的重要指标之一，而供电电压质量的好坏主要取决于电力系统无功潮流分布是否合理。所以，电力系统无功功率优化和无功功率补偿就构成了电力系统安全经济运行研究的一个重要组成部分，通过对电力系统无功电源的合理配置和对无功负荷的最佳补偿，不仅可以维持电压水平和提高电力系统运行的稳定性，而且可以降低有功网损和无功网损，提高供电效率，使电力系统能够安全经济运行。 2.无功源最佳配置 无功源的合理配置能为系统提高充足的无功储备，以保证电力系统维持安全合理的电压水平。因此，无功源的最佳配置在技术和经济上都是十分重要的。无功源优化配置是一个非线性的混合整数规划间题，它的特点是既保持了电网中变量的整数性质，又完整地包括了对潮流的物理模拟，可以在对电网投资进行优化的同时优化运行方式。 根据解决问题的侧重点不同，对最优配置提出的方法也不同。同样，如果以后还需要解决具体的无功源配置问题，就应该根据问题的特点提出新的方法，以获得无功源配置最优。 3.无功优化
课程设计报告 学生姓名:学号： 学院:电气工程学院 班级: 题目: 电力系统潮流计算 职称: 副教授 指导教师：李翠萍职称: 副教授 2014年 01月10日
1 潮流计算的目的与意义 潮流计算的目的：已知电网的接线方式与参数及运行条件，计算电力系统稳态运行各母线电压、个支路电流与功率及网损。对于正在运行的电力系统，通过潮流计算可以判断电网母线电压、支路电流和功率是否越限，如果有越限，就应采取措施，调整运行方式。对于正在规划的电力系统，通过潮流计算，可以为选择电网供电方案和电气设备提供依据。潮流计算还可以为继电保护和自动装置定整计算、电力系统故障计算和稳定计算等提供原始数据。 潮流计算的意义： (1)在电网规划阶段,通过潮流计算,合理规划电源容量及接入点,合理规划网架,选择无功补偿方案,满足规划水平的大、小方式下潮流交换控制、调峰、调相、调压的要求。 (2)在编制年运行方式时,在预计负荷增长及新设备投运基础上,选择典型方式进行潮流计算,发现电网中薄弱环节,供调度员日常调度控制参考,并对规划、基建部门提出改进网架结构,加快基建进度的建议。 (3)正常检修及特殊运行方式下的潮流计算,用于日运行方式的编制,指导发电厂开机方式,有功、无功调整方案及负荷调整方案,满足线路、变压器热稳定要求及电压质量要求。 (4)预想事故、设备退出运行对静态安全的影响分析及作出预想的运行方式调整方案。 2 潮流计算数学模型 1.变压器的数学模型： 变压器忽略对地支路等值电路：
2.输电线的数学模型： π型等值电路： 3 数值方法与计算流程 利用牛顿拉夫逊法进行求解，用MATLAB 软件编程，可以求解系统潮流分 布根据题目的不同要求对参数进行调整，通过调节变压器变比和发电厂的电压，求解出合理的潮流分布，最后用matpower 进行潮流分析，将两者进行比较。 牛顿—拉夫逊法 1、牛顿—拉夫逊法概要 首先对一般的牛顿—拉夫逊法作一简单的说明。已知一个变量X 函数为： 0)(=X f 到此方程时，由适当的近似值) 0(X 出发，根据： ,......)2,1() ()() ()() () 1(='-=+n X f X f X X n n n n 反复进行计算，当) (n X 满足适当的收敛条件就是上面方程的根。这样的方 法就是所谓的牛顿—拉夫逊法。 这一方法还可以做下面的解释，设第n 次迭代得到的解语真值之差，即) (n X 的误差为ε时，则： 0)()(=+εn X f 把)() (ε+n X f 在) (n X 附近对ε用泰勒级数展开 0......)(! 2)()()()(2 )() () (=+''+ '+=+n n n n X f X f X f X f εεε 上式省略去2ε以后部分 0)()()()(≈'+n n X f X f ε
《 电力系统课程设计《三相短路故障分析计算机算法设计》 一． 基础资料 1. 电力系统简单结构图如图 25MW cos 0.8N ?=cos 0.85 N ?=''0.13 d X =火电厂 110MW 负载 图1 电力系统简单结构图 '' 0.264 d X = 2．电力系统参数 如图1所示的系统中K （3） 点发生三相短路故障，分析与计算产生最大可能的故障电流 和功率。 （1）发电机参数如下： 发电机G1：额定的有功功率110MW ，额定电压N U =；次暂态电抗标幺值'' d X =，功率因数N ?cos = 。 … 发电机G2：火电厂共两台机组，每台机组参数为额定的有功功率25MW ；额定电压U N =； 次暂态电抗标幺值'' d X =；额定功率因数N ?cos =。 （2）变压器铭牌参数由参考文献《新编工厂电气设备手册》中查得。 变压器T1：型号SF7-10/，变压器额定容量10MV ·A ，一次电压110kV ，短路损耗59kW ，
空载损耗，阻抗电压百分值U K %=，空载电流百分值I 0%=。 变压器T2：型号，变压器额定容量·A ，一次电压110kV ，短路损耗148kW ，空载损耗，阻抗电压百分值U K %=，空载电流百分值I 0%=。 变压器T3：型号SFL7-16/，变压器额定容量16MV ·A ，一次电压110kV ，短路损耗86kW ，空载损耗，阻抗电压百分值U K %=，空载电流百分值I 0%=。 （3）线路参数由参考文献《新编工厂电气设备手册》中查得。 线路1：钢芯铝绞线LGJ-120，截面积120㎜2 ，长度为100㎞，每条线路单位长度的正 序电抗X 0（1）=Ω／㎞；每条线路单位长度的对地电容b 0(1)=×10﹣6 S ／㎞。 对下标的说明 X 0(1)=X 单位长度（正序）；X 0（2）=X 单位长度（负序）。 / 线路2：钢芯铝绞线LGJ-150，截面积150㎜2 ，长度为100㎞，每条线路单位长度的正 序电抗X 0（1）=Ω／㎞；每条线路单位长度的对地电容b 0(1)=×10﹣6 S ／㎞。 线路3：钢芯铝绞线LGJ-185，截面积185㎜2 ，长度为100㎞，每条线路单位长度的正 序电抗X 0（1）=Ω／㎞；每条线路单位长度的对地电容b 0(1)=×10﹣6 S ／㎞。 （4）负载L ：容量为8＋j6（MV ·A ），负载的电抗标幺值为=* L X ** 22 *L L Q S U ；电动机为2MW ，起动系数为，额定功率因数为。 3．参数数据 设基准容量S B =100MV ·A ；基准电压U B =U av kV 。 （1）S B 的选取是为了计算元件参数标幺值计算方便，取S B -100MV ·A ，可任意设值但必须唯一值进行分析与计算。 （2）U B 的选取是根据所设计的题目可知系统电压有110kV 、6kV 、10kV ，而平均额定电压分别为115、、。平均电压U av 与线路额定电压相差5%的原则，故取U B =U av 。 / （3）'' I 为次暂态短路电流有效值，短路电流周期分量的时间t 等于初值（零）时的有效值。满足产生最大短路电流的三个条件下的最大次暂态短路电流作为计算依据。 （4）M i 为冲击电流，即为短路电流的最大瞬时值（满足产生最大短路电流的三个条件 及时间K t =）。一般取冲击电流M i =2×M K ×''I ='' I 。 （5）M K 为短路电流冲击系数，主要取决于电路衰减时间常数和短路故障的时刻。其范围为1≤M K ≤2，高压网络一般冲击系数M K =。 二．设计任务及设计大纲 1.各元件参数标幺值的计算，并画电力系统短路时的等值电路。 （1）发电机电抗标幺值 N B G G P S 100%X X ?= N ?cos 公式①
XX县城乡电网规划报告 第一章前言 1.1编制目的和背景 随着经济社会持续快速发展，土地资源日益紧张，电网发展规划在实施过程中受用地和廊道等条件制约，经常出现规划变电站站址及线路廊道选择困难、征地拆迁成本高昂等问题，甚至造成部分电网规划项目被迫调整，影响经济社会发展对用电的需求。为贯彻落实山东省电力公司与山东省住房和城乡建设厅联合下发的《关于开展城乡电网规划编制工作的通知（鲁建规字【2015】10号）》要求，满足近、远期我县国民经济与社会发展的需要，推动电网建设项目的前期工作，促进我市电网建设与社会经济和城乡建设协调发展，确保全县电网建设的布置用地和线路架设廊道需求。 1.2规划的依据及基础资料来源 1．地方政府指导性文件 《XX县国民经济和社会发展“十二五”规划》（XX市XX县人民政府，2011年） 《XX县城市总体规划（2012—2030年）》 《XX县土地利用总体规划（2006—2020年）》（XX市XX县人民政府，2011年） 《XX县2013年统计年鉴》（XX市XX县统计局，2013年） 2．国家、行业、国家电网公司制订的电网规划、设计和运行类技术导则和规范，主要包括：《中华人民共和国电力法》 《电力设施保护条例》 《电力设施保护条例实施细则》 《城市电力网规划设计导则》（Q/GDW 156-2006） 《配电网规划设计技术导则》（Q/GDW 1738-2012） 《城市电力规划规范》（GB/T 50293-1999） 《城市中低压配电网改造技术导则》（DL/T 599-2005） 《农村电力网规划设计导则》（DL/T 5118-2010） 《城市电力网规划设计导则》（Q/GDW 156-2006） 《电力系统无功补偿配置技术原则》（Q/GDW 212-2009） 《农网建设与改造技术导则》（Q/GDW 462-2010） 《农村电网改造升级技术原则》（国能新能〔2010〕306号） 《电力安全事故应急处置和调查处理条例》（国务院599号令） 《农村电网改造升级项目管理办法》（发改办能源〔2010〕2520号） 《配电网典型供电模式》（发展规二〔2014〕21号） 《国家电网公司关于加强配电网规划与建设工作的意见》（国家电网发展〔2013〕1012号）《国家电网公司配电网规划管理规定》（国家电网企管〔2014〕67号，国家电网公司）《国家电网公司关于印发全面开展配电网标准化建设工作意见的通知》（国家电网运检〔2013〕1323号） 3．其他电网规划相关参考文件 《中华人民共和国城乡规划法》 《城市黄线管理办法》（中华人民共和国建设部令第144号） 《城市工程管线综合规划规范》（GB50298-98） 《城市规划编制办法》（中华人民共和国建设部令第146号） 《山东电网“十三五”发展规划》 《德州电网“十三五”发展规划》 《临邑电网“十三五”发展规划》
基于PSASP的电网规划课程设计1 设计任务 本次电力系统规划设计是根据给定的发电厂、变电所原始资料完成如下设计：1.1 确定供电电压等级； 1.2 初步拟定若干待选的电力网接线方案； 1.3 发电厂、变电所主变压器选择； 1.4 电力网接线方案的技术、经济比较； 1.5 输电线路导线截面选择； 1.6 调压计算。 2 原始资料 2.1 发电厂、变电所相对地理位置及距离 2.2 发电厂技术参数
2.3 负荷数据及有关要求 3 课程设计任务说明及注意事项 3.1 确定电网供电电压等级 应考虑变电所负荷大小、变电所与发电厂的距离。 3.2 初步拟定若干待选的电力网接线方案 需考虑发电厂、变电所的相对地理位置、距离，变电所负荷的大小、对供电可靠性的要求。 3.3 选择发电厂、变电所主变压器台数、容量及电气主接线形式 应注意： （1）发电厂主变压器至少两台，变电所主变压器一般按两台考虑。 （2）发电厂电气主接线可采用有母线接线、单元接线或扩大单元接线；变电所电气主接线一般采用有母线接线或桥形接线。 （3）选择发电厂主变压器容量时，应注意：发电厂低压母线负荷直接从发电机出口供电（没有经过主变压器），具体按如下方式考虑： ①若采用单元接线、且没有发电机电压负荷，主变压器容量只需与发电机容量配套；
② 若采用单元接线、但有发电机电压负荷，主变压器容量应满足：扣除机端最小负荷、厂用电后，保证将全部剩余功率送入系统； ③ 若采用有母线接线，当机端母线上最大一台发电机故障或检修时，主变压器应能从系统倒送功率保证机端负荷的需要； ④ 若发电机端母线上接有多台主变压器，当其中容量最大一台主变压器因故退出运行时，其它主变压器应在允许的过负荷范围内保证输送全部剩余功率的70％以上。 （4）变电所主变压器容量按容载比等于1.6考虑，即： 6.1== max P S K 3.4 电力网接线方案的技术性比较 内容包括：供电可靠性、电压质量、运行灵活性、电网将来发展的适应性等，此次课程设计只要求作定性分析。电力网接线方案的经济性比较内容包括：投资、运行维护费、电能损失费。经技术、经济比较后，从各待选方案中选出最佳方案作为推荐方案。 在进行电力网接线方案技术、经济比较时，需要进行初步潮流计算。由于此时输电线路导线截面尚未确定，因此，可首先按某一种导线截面计算线路电阻、电抗等参数，然后进行初步潮流计算。 3.5选择输电线路导线截面 根据初步潮流计算结果，按经济电流密度选择输电线路导线截面，按技术条件(如电晕、机械强度、发热条件等)进行校验。 3.6 调压计算 对于经过技术、经济性比较后得到的推荐方案，根据调压要求进行调压计算。调压计算方法是：通过选择合适的主变压器分接头，满足10KV 调压要求。 若通过选择主变压器分接头不能满足调压要求，则应考虑采用有载调压变压器，或采用并联无功补偿装置调压（计算所需要的并联无功补偿容量）。
数字电路课程设计 一、概述 任务：通过解决一两个实际问题，巩固和加深在课程教学中所学到的知识和实验技能，基本掌握常用电子电路的一般设计方法，提高电子电路的设计和实验能力，为今后从事生产和科研工作打下一定的基础。为毕业设计和今后从事电子技术方面的工作打下基础。 设计环节：根据题目拟定性能指标，电路的预设计，实验，修改设计。 衡量设计的标准：工作稳定可靠，能达到所要求的性能指标，并留有适当的裕量；电路简单、成本低；功耗低；所采用的元器件的品种少、体积小并且货源充足；便于生产、测试和维修。 二、常用的电子电路的一般设计方法 常用的电子电路的一般设计方法是：选择总体方案，设计单元电路，选择元器件，计算参数，审图，实验（包括修改测试性能），画出总体电路图。 1．总体方案的选择 设计电路的第一步就是选择总体方案。所谓总体方案是根据所提出的任务、要求和性能指标，用具有一定功能的若干单元电路组成一个整体，来实现各项功能，满足设计题目提出的要求和技术指标。 由于符合要求的总体方案往往不止一个，应当针对任务、要求和条件，查阅有关资料，以广开思路，提出若干不同的方案，然后仔细分析每个方案的可行性和优缺点，加以比较，从中取优。在选择过程中，常用框图表示各种方案的基本原理。框图一般不必画得太详细，只要说明基本原理就可以了，但有些关键部分一定要画清楚，必要时尚需画出具体电路来加以分析。 2．单元电路的设计 在确定了总体方案、画出详细框图之后，便可进行单元电路设计。 （1）根据设计要求和已选定的总体方案的原理框图，确定对各单元电路的设计要求，必要时应详细拟定主要单元电路的性能指标，应注意各单元电路的相互配合，要尽量少用或不用电平转换之类的接口电路，以简化电路结构、降低成本。
电力系统分析 综合课程设计报告 电力系统的潮流计算和故障分析 学院：电子信息与电气工程学院 专业班级： 学生姓名： 学生学号： 指导教师： 2014年 10月 29 日
目录 一、设计目的 (1) 二、设计要求和设计指标 (1) 2.1设计要求 (1) 2.2设计指标 (2) 2.2.1网络参数及运行参数计算 (2) 2.2.2各元件参数归算后的标么值： (2) 2.2.3 运算参数的计算结果： (2) 三、设计内容 (2) 3.1电力系统潮流计算和故障分析的原理 (2) 3.1.1电力系统潮流计算的原理 (2) 3.1.2 电力系统故障分析的原理 (3) 3.2潮流计算与分析 (4) 3.2.1潮流计算 (4) 3.2.2计算结果分析 (8) 3.2.3暂态稳定定性分析 (8) 3.2.4暂态稳定定量分析 (11) 3.3运行结果与分析 (16) 3.3.1构建系统仿真模型 (16) 3.3.2设置各模块参数 (17) 3.3.3仿真结果与分析 (21) 四、本设计改进建议 (22) 五、心得总结 (22) 六、主要参考文献 (23)
一、设计目的 学会使用电力系统分析软件。通过电力系统分析软件对电力系统的运行进行实例分析，加深和巩固课堂教学内容。 根据所给的电力系统，绘制短路电流计算程序，通过计算机进行调试，最后成一个切实可行的电力系统计算应用程序，通过自己设计电力系统计算程序不仅可以加深学生对短路计算的理解，还可以锻炼学生的计算机实际应用能力。 熟悉电力系统分析综合这门课程，复习电力系统潮流计算和故障分析的方法。了解Simulink 在进行潮流、故障分析时电力系统各元件所用的不同的数学模型并在进行不同的计算时加以正确选用。学会用Simulink ，通过图形编辑建模，并对特定网络进行计算分析。 二、设计要求和设计指标 2.1设计要求 系统的暂态稳定性是系统受到大干扰后如短路等，系统能否恢复到同步运行状态。图1为一单机无穷大系统，分析在f 点发生短路故障，通过线路两侧开关同时断开切除线路后，分析系统的暂态稳定性。若切除及时，则发电机的功角保持稳定，转速也将趋于稳定。若故障切除晚，则转速曲线发散。 图1 单机无穷大系统 发电机的参数： SGN=352.5MWA,PGN=300MW,UGN=10.5Kv,1=d x ,25.0'=d x ,252.0''=x x ,6.0=q x , 18.0=l x ,01.1'=d T ,053.0"=d T ,1.0"0=q T ,Rs=0.0028,H(s)=4s;TJN=8s,负序电抗：2.02=x 。 变压器T-1的参数:STN1=360MVA,UST1%=14%,KT1=10.5/242; 变压器T-2的参数:STN2=360MVA,UST2%=14%,KT2=220/121;
电网规划调研报告 按照国网公司和蒙东公司关于加强农电工作的有关要求结合我局工作的实际对我局电网规划的各项工作进行了调研。具体情况如下： 一、近五年我局农网建设情况 我局科学合理地进行电网规划积极争取资金，先后完成中西部农网完善工程、户户通工程及自筹资金农网改造工程。电网装备水平得到进一步提升，主要表现以下几个方面：（详细数据对比见附表1） （一）是全旗电网结构得到进一步优化，增加了变电站布点，有效缩短了供电半径，提高了供电可靠性，改善了电压水平，综合电压合格率和供电可靠率分别达到98.43%、99.73%。 （二）是很好的服务于社会主义新农村建设。通过实施农网完善工程建设，开展了新农村电气化建设、强有力地支持和服务于社会主义新农村建设。2010年，碧流台镇和新井等六个行政村通过了赤峰市新农村电气化建设专家验收组的验收。 （三）是提高了农村电网的信息化水平。巴林左旗变电站、供电所光纤覆盖率达到100%。农电信息系统建设全面开展，营销和生产MIS系统开始上线运行。 二、目前农网现状中存在问题
（一）66kV网络为放射性网，80%的变电站是单电源进线，目前仍有2个变电站为单台主变运行，14台无载调压主变运行，3座变电站10千伏配电部分为户外小型化布置，变电站66kV母线的运行方式为单母线运行。 （二）66kV电源布点少，10kV供电半径过长、导线线径细，安全性差、可靠率低、末端电压合格率难以满足要求，电能损失严重。随着负荷的增加，原有的配电线路已不能满足用电需求。 （三）电网科技含量低，管理方式较陈旧，不能满足新形势下的管理方式及电网发展需要。 三、巴林左旗电网基本情况 巴林左旗现有220kV变电站1座，即林东一次变，主变容量90MVA。66kV变电站16座，共有主变29台，总变电容量223.65MVA。其中农电企业有14座，主变24台，变电容量196.65MVA，66kV送电线路21条，总长451.5km，其中农电企业有18条，376.5km；10kV配电线路1987.86km，低压线路2091.03km。（具体数据详见附表2）。 四、农网规划、建设的组织体系 规划在农网现有体制中起到了统领电网建设全局的作用处于核心地位。明确国网公司提出的“三集五大”即:人力资源、财务、物资集约化管理；大规划、大建设、大运行、大生产、大营销企业管理体系。有国网公司有关规划、计划、
目录 摘要................................................. - 1 - 1.设计意义与要求..................................... - 2 - 1.1设计意义 ...................................... - 2 - 1.2设计要求（具体题目）........................... - 2 - 2.题目解析........................................... - 3 - 2.1设计思路 ...................................... - 3 - 2.2详细设计 ...................................... - 4 - 2.2.1节点类型.................................. - 4 - 2.2.2待求量 ................................... - 4 - 2.2.3导纳矩阵.................................. - 4 - 2.2.4潮流方程.................................. - 5 - 2.2.5牛顿—拉夫逊算法.......................... - 6 - 2.2.5.1牛顿算法数学原理：................... - 6 - 2.2.5.2修正方程............................. - 7 - 2.2.5.3收敛条件............................. - 9 - 3.结果分析.......................................... - 10 - 4.小结.............................................. - 11 - 参考文献............................................ - 12 -
第一部分《电网规划课程设计》任务书（二） ... -1 -1原始资料................... -1 - 2设计任务.................... -2 - 3设计要求.................... -2 - 4主要参考文献................... -2 - 5课程设计（论文）工作进度计划表.......... -3 - 第二部分课程设计内容................... -4 - 第一章检测系统的功率平衡................ -4 - 1.1有功功率平衡 .................. -4 - 1.2无功功率平衡 .................. -4 - 第二章电力网接线方案的技术论证及经济性比较.?…-5 - 2.1 电力网接线方案的初步选择 ........... -5 - 2.2初选合理方案的初步设计 ............ -10 - 2.3方案的比较和筛选 ................ -17 - 第三章变压器的选择和计算............... -18 - 3.1变压器的额定容量选择 .............. -18 - 3.2变压器的型号选择 ............... -19 - 第四章网络潮流计算................. -20 - 4.1计算元件参数 .................. -20 - 4.2潮流计算 .................... -21 - 第五章电压调整.................... -25 - 第六章设计总结与体会................. -27 - 第三部分附录................... -29 - 附录一：《电网规划课程设计》指导书 附录二：电力系统接线图-29- 附录三：最大最小负荷运行方式潮流分布图
信息工程系 2011-2012学年度下学期电力系统分析课程设计 电力系统短路故障的计算机 算法程序设计 姓名 学号 班级K0309414 指导教师钟建伟
信息工程学院课程设计任务书
电力系统短路故障的计算机算法程序设计 目录 1前言 (4) 1.1短路的原因 (4) 1.2短路的类型 (4) 1.3 短路计算的目的 (4) 1.4 短路的后果 (5) 2电力系统三相短路电流计算 (6) 2.1电力系统网络的原始参数 (6) 2.2制定等值网络及参数计算 (6) 2.2.1标幺制的概念 (6) 2.2.2有三级电压的的网络中各元件参数标幺值的计算 (7) 2.2.3计算各元件的电抗标幺值 (7) 2.2.4系统的等值网络图 (10) 3程序设计 (11) 3.1主流程图 (11) 3.2详细流程图 (12) 3.2.1创建系统流程图 (12) 3.2.2加载系统函数流程图 (13) 3.2.3计算子函数流程图 (14) 3.2.4改变短路点流程图 (15) 3.3数据及变量说明 (15) 3.4程序代码及注释 (16) 3.5测试例子 (17) 4结论 (23) 5参考文献 (24)
1前言 因为它们会破坏对用户的供电和电气设备的正常工作，而且还可能对人生命财产产生威胁。从在电力系统的设计和运行中，都必须考虑到可能发生的故障和不正常运行的情况，电力系统的实际运行情况看，这些故障绝大多数多数是由短路引起的，因此除了对电力系统的短路故障有一较深刻的认识外，还必须熟练掌握电力系统的短路计算。 短路是电力系统的严重故障。所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于中性点接地的系统）发生通路的情况。 1.1 短路的原因 产生短路的原因很多，主要有如下几个方面：（1）元件损坏，例如绝缘材料的自然老化、设计、安装及维护不良所带来的设备缺陷发展成短路等；（2）气象条件恶劣，例如雷击造成的网络放电或避雷器动作，架空线路由于大风或导线覆冰引起电杆倒塌等；（3）违规操作，例如运行人员带负荷拉闸，线路或设备检修后未拆除接地线就加上电压等；（4）其他，如挖沟损伤电缆，鸟兽跨接在裸露的载流部分等。 1.2 短路的类型 在三相系统中，可能发生的短路有：三相短路、两相短路、两相短路接地和单相接地短路。三相短路也称为对称短路，系统各项与正常运行时一样仍处于对称状态。其他类型的短路都是不对称短路。 电力系统的运行经验表明，在各种类型的短路中，单相短路占大多数，两相短路较少，三相短路的机会最少。三相短路虽然很少发生，但情况较严重，应给予足够的重视。况且，从短路计算方法来看，一切不对称短路的计算，在采用对称分量法后，都归结为对称短路的计算。因此，对三相短路的的研究是具有重要意义的。 1.3 短路计算的目的 在电力系统的设计和电气设备的运行中，短路计算是解决一系列问题的不可缺少的基本计算，这些问题主要是： （1）选择有足够机械稳定度和热稳定度的电气设备，例如断路器、互感器、瓷瓶、母线、电缆等，必须以短路计算作为依据。这里包括计算冲击电流以校验设备的电动力稳定度；计算若干时刻的短路电流周期分量以校验设备的热稳定度；计算指定时刻的短路电流有效值以校验断路器的断流能力等。 （2）为了合理地配置各种继电保护和自动装置并确定其参数，必须对电力网中发生的各种短路进行计算和分析。在这些计算中不但要知道故障支路中的电流值，还必须知道电流在网络中的分布情况。有时还要知道系统中某些节点的电压值。 （3）在设计和选择发电厂和电力系统主接线时，为了比较各种不同方案的接线图，确定是否需要采取限制短路电流的措施等，都要进行必要的短路电流计算。 （4）进行电力系统暂态稳定计算，研究短路对用户工作的影响等，也含有一部分短路计算的内容
电网规划课程设计 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
摘要 电力工业是国家的基础工业，在国家建设和国民经济发展中占据十分重 要的地位。电能是一种无形的，不能大量储存的二次能源。电能的发、变、 送、配和用电，几乎是在同一瞬间完成的，须随时保持有功功率和无功率的 平衡。电力工业发展的经验告诉我们，电力系统愈大，调度运行就愈合理， 经济效益愈好，应变事故的能力就俞强，这也是我国电力工业必然的发展趋 势。然而联合电网也是由地方电力网相互联接而成的。要满足国民经济发展 的要求，电力工业必须超前发展，因此，做好电力规划，加强电网的建设十 分重要。电力规划是根据社会经济发展的需求，能源资源和负荷的分布，确 定合理的电源结构和战略布局。确立电压等级，输电方式和合理的网架结构 等，电力规划合理与否，事关国民经济的发展，直接影响电力系统今后的运 行的稳定性，经济性，电能质量的好坏和未来的发展。 关键词:地区力电网规划设计技术比较调压计算分接头 引言 根据电能生产、输送、消费的连续性，瞬时性，重要性的特点，对电力 系统的运行也必须保证对第一类负荷的不间断供电，对第二类负荷的供电可 靠性，同时，保证良好的电能质量，除此之外降低变换、输送、分配时的损 耗，保证系统虑供电的可靠性、灵活性和经济性的基础上，使方案达到最合 理化。保证良好的电能质量和较好的经济效益运行的经济性也极为重要。于 是在规划电力网时应该根据各个负荷点对电能要求的不同和保证运行的灵活 和操作时的安全来选择合适的接线方式和合理的电压等级。在选择电网设计 方案时，首先考虑系统对负荷供电的可靠性，在保证供电可靠性的基础上， 对供电的灵活性和经济性进行设计和规划。为保证供电的可靠性，对有一类 负荷的负荷点采用双回或环网供电。对于灵活性，系统主要通过变电所的接 线来实现。在本电网设计中，电压中枢点是变电所，故通过调节变电所的电 压来实现电压调整。 总之：进行电网规划设计时，要根据当地地理条件，合理选泽方案，综 合考虑。 目录
电网规划课程设计 1 设计任务 本次电力系统规划设计是根据给定的发电厂、变电所原始资料完成如下设计： 1.1 确定供电电压等级； 1.2 初步拟定若干待选的电力网接线方案； 1.3 发电厂、变电所主变压器选择； 1.4 电力网接线方案的技术、经济比较； 1.5 输电线路导线截面选择； 1.6 调压计算。 2 原始资料 2.1 发电厂、变电所相对地理位置及距离 2.2 发电厂技术参数 发电厂 A B C 装机台数、容量（MW ） 4×25 4×25 4×50 额定电压（kV ） 10.5 10.5 10.5 额定功率因数e cos 0.8 0.8 0.8 55 75 50 80 50 45 45 70 40 45 3 4 1 2 C A B 45 45
2.3 负荷数据及有关要求 厂 项 站 目 发电厂 变电所 A B C 1 2 3 4 最大负荷（MW ） 30 20 20 50 90 60 50 最小负荷（MW ） 20 15 15 25 50 35 30 功率因数?cos 0.85 0.85 0.85 0.9 0.9 0.9 0.9 max T (h) 5000 5000 5000 5000 6000 5500 6000 低压母线电压(kV) 10 10 10 10 10 10 10 调压要求 最大负荷(%) 5 2.5 2.5 2.5 5 2~5 5 最小负荷(%) 0 7.5 7.5 7.5 0 2~5 0 各类负荷(%) I 类 35 25 25 35 35 30 40 II 类 30 30 30 30 30 30 30 3 课程设计任务说明及注意事项 3.1 确定电网供电电压等级 应考虑变电所负荷大小、变电所与发电厂的距离。 3.2 初步拟定若干待选的电力网接线方案 需考虑发电厂、变电所的相对地理位置、距离，变电所负荷的大小、对供电可靠性的要求。 3.3 选择发电厂、变电所主变压器台数、容量及电气主接线形式 应注意： （1）发电厂主变压器至少两台，变电所主变压器一般按两台考虑。 （2）发电厂电气主接线可采用有母线接线、单元接线或扩大单元接线；变电所电气主接线一般采用有母线接线或桥形接线。 （3）选择发电厂主变压器容量时，应注意：发电厂低压母线负荷直接从发电机出口供电（没有经过主变压器），具体按如下方式考虑： ① 若采用单元接线、且没有发电机电压负荷，主变压器容量只需与发电机容量配套； ② 若采用单元接线、但有发电机电压负荷，主变压器容量应满足：扣除机端最小负荷、厂用电后，保证将全部剩余功率送入系统； ③ 若采用有母线接线，当机端母线上最大一台发电机故障或检修时，主变压器应能从系统倒送功率保证机端负荷的需要； ④ 若发电机端母线上接有多台主变压器，当其中容量最大一台主变压器因故退出运行时，其它主变压器应在允许的过负荷范围内保证输送全部剩余功率的70％以上。 （4）变电所主变压器容量按容载比等于1.6考虑，即： 6.1== max P S K 3.4 电力网接线方案的技术性比较 内容包括：供电可靠性、电压质量、运行灵活性、电网将来发展的适应性等，此次课程设计只要求作定性分析。电力网接线方案的经济性比较内容包括：投资、运行维护费、电能损失费。经技术、
电力系统综合自动化 课程设计 题目: 两相负调差电路设计 院系名称：电气工程学院 专业班级：电气0803 学生姓名：郭荣翔 学号： 200848720303 指导教师：邵锐
目录 1 概述……………………………………………………………………………… 2 调差系数调整原理……………………………………………………………… 3 两相负调差电路……………………………………………………………………设计心得…………………………………………………………………………… 参考文献……………………………………………………………………………
1概述 对自动励磁调节器进行调整，主要是为了满足运行方面的要求。这些要求是：①保证并列发电机组间无功电流的合理分配，即改变调差系数；②保证发电机能平稳地投入和退出工作，平稳地改变无功负荷，而不发生无功功率冲击的现象，即上下平移无功调节特性。 在实际运行中，发电机一般采用正调差系数，因为它具有系统电 压下降而发电机的无功电流增加这一特性，这对于维持稳定运行是十 分必要的。至于负调差系数，一般只能在大型发电机-变压器组单元 接线时采用，这时发电机外特性具有负调差系数，但考虑变压器阻抗 降压以后，在变压器的高压侧母线上看，仍具有正调差系数。因此负 调差系数主要用来补偿变压器阻抗上的压降，使发电机-变压器组的 外特性下倾度不至于太厉害，这对于大型机组是必要的。 2调差系数调整原理 图a 发电机调差系数与外特性 当调差系统δ>0，即为正调差系统时，表示发电机外特性下倾，即发电机无功电流增加，其端电压降低；当调差系统δ<0，即为负调
差系统时，表示发电机外特性上翘，即发电机无功电流增加，其端电压上升；当调差系统δ=0，即为无差调节。图a表明了上述情况。 图b 调差系数调整原理框图 正、负调差系数可以通过改变调差接线极性来获得，调差系数一般在±5%以内。调差系统的调差系统的调节原理如下。 在不改变调压器内部元件结构的条件下，在测量元件的输入量中，除UG外，再增加一个与无功电流IQ成正比的分量，就获得了调整调差系数的效果。 在图b中，测量单元的内部结构并未改变，其放大倍数仍为K1，只是将输入量改为UG±KδIQ 于是测量输入变为UBEF-(UG±KδIQ)=UG KδIQ 由于测量单元的放大倍数K1并未变化，所以可适当选择系数Kδ，就可以改变调差系数δ的大小。