目录
一、基础资料 (2)
电力系统参数 (2)
二.设计任务及设计大纲 (3)
三、有名值表示的精确等值电路 (4)
四、标幺值表示的精确等值电路 (7)
五、求出用标幺值表示的等值电路的导纳矩阵 (9)
六、结论 (12)
七、参考文献 (12)
复杂电力系统的建模与分析
电力系统的建模是电力系统分析课程基本计算的核心部分之一,它为电力系统的潮流计算作为准备。本课题要求对电力系统进行精确建模,并求出导纳矩阵。
一、基础资料
本课题要求对图1所示的电力系统进行建模,要求按稳态分析时的精确模型进行建模
图1 电力系统简单结构图
1、电力系统参数
(1)发电机的参数如图1所示。
(2)变压器铭牌参数如下
变压器T1:型号SF7-10/110-59-16.5-10.5-1.0,变压器额定容量
10MV·A,一次电压110kV,短路损耗59kW,空载损耗16.5kW,阻抗电压百分
值U
K %=10.5,空载电流百分值I
%=1.0。
变压器T2:型号SFL7-31.5/110-148-38.5-10.5-0.8,变压器额定容量
31.5MV·A,一次电压110kV,短路损耗148kW,空载损耗38.5kW,阻抗电压百
分值U
K %=10.5,空载电流百分值I
%=0.8。
10KV 10KV
6.3/110
110kv
121/10..5 10..5/121 121/10..5
变压器T3:型号SFL7-16/110-86-23.5-10.5-0.9,变压器额定容量16MV ·A ,一次电压110kV ,短路损耗86kW ,空载损耗23.5kW ,阻抗电压百分值U K %=10.5,空载电流百分值I 0%=0.9。
(3)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 =10.5kV ;次暂态电抗标幺值''d X =0.264,功率因数N ?cos =0.85 。
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 =10.5kV ;次暂态电抗标幺值''d X =0.130;额定功率因数N ?cos =0.80。 (4)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)=0.408Ω/㎞;每条线路单位长度的对地电容b 0(1)=2.79×10﹣6S /㎞。 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)=0.401Ω/㎞;每条线路单位长度的对地电容b 0(1)=2.85×10﹣6S /㎞。
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)=0.394Ω/㎞;每条线路单位长度的对地电容b 0(1)=2.90×10﹣6S /㎞。
(5)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6.5,额定功率因数为0.86。
二.设计任务及设计大纲
1.选择110kV 为电压基本级,画出用有名值表示的稳态分析用的精确等值电路。
2.求出各元件的参数(要求列出基本公式,并加说明)
图中各变压器和线路的参数可以参考教材附录中的常用电气参数。要说明选择的理由,然后说明所选择的元件的参数。
3. 选择基准量,并画出用标幺值表示的稳态分析用的精确等值电路,并求出各元件的参数(要求列出基本公式,并加说明)
4.求出用标幺值表示的等值电路的导纳矩阵。
三、有名值表示的精确等值电路
归算到110KV 侧,有名制精确计算
(1)发电机: G1: 138.35)5.10121(1105.10264.0100(%)2212
1
11===N N G G S U X X
G2: 133.76)5
.10121(255.10130.0100(%)2222222===N N G G S U X X
(2)线路:L1: 2625.0120
5
.311==
=
S
r ρ
km /Ω 25.26100*2625.0*11===l r R Ω 8.40100*408.0*)1(01===l x X Ω 46)1(0110*79.2100*10*79.2*--===l b B S
8.4025.26111j jX R Z +=+=∴Ω 41110*79.2-==j jB Y S
L2: 21.0150
5
.312==
=S r ρkm /Ω 21100*21.0*22===l r R Ω
1.40100*401.0*)1(02===l x X Ω 46)1(0210*85.2100*10*85.2*--===l b B S 1.4021222j jX R Z +=+=∴Ω 42210*85.2-==j jB Y S
L3: 17.0185
5
.313==
=S r ρkm /Ω 17100*17.0*33===l r R Ω
4.39100*394.0*)1(03===l x X Ω 46)1(0310*9.2100*10*9.2*--===l b B S 4.3917333j jX R Z +=+=∴Ω 43310*9.2-==j jB Y S
(3)变压器:T1: 139.710
*10)110(*59102
32
232
1===N N K T S U P R 05.12710
*100)110(*5.10100(%)2
21===N N K T S U U X
6
2
3230110*36.1)
110(*105.1610-===N T U P G
62
20110*3.8)
110(*10010
*1100(%)-===
N N T U S I B 05.127139.7111j jX R Z T T T +=+=∴ 6611110*3.810*36.1---=-=j jB G Y T T T
T2: 8.1)
5.31(*10)110(*148102
32
232
2===N N K T S U P R 3.405.31*100)110(*5.10100(%)2
2
2===N N K T S U U X
6
2
3230210*2.3)110(*105.3810-===N T U P G 52
20210*1.2)
110(*1005
.31*8.0100(%)-===N N T U S I B 3.408.1222j jX R Z T T T +=+=∴ 5622210*1.210*2.3---=-=j jB G Y T T T
T3: 06.4)16(*10)110(*86102
32
232
3===N N K T S U P R 41.7916*100)110(*5.10100(%)2
2
3===N N K T S U U X
6
2
3230310*9.1)110(*105.2310-===N T U P G 5
2
20310*19.1)
110(*10016*9.0100(%)-===N N T U S I B 41.7906.4333j jX R Z T T T +=+=∴
5633310*19.110*9.1---=-=j jB G Y T T T
四、标幺值表示的精确等值电路
设基准容量B S 100MV A =?; 基准电压()B av kV U U =。
(1)发电机: G1: 2657.0115100
138.35221
'
'1===B B G G U S X X G2: 5757.0115
100
133.762
22''2
===B B G G U S X X
(2)线路: L1: 308.0198.0115
100)8.4025.26(221
'
'1j j U S Z Z B B +=+== 22421'
'1
10*6898.310011510*79.2--===j j S U Y Y B B L2: 303.01588.0115100)1.4021(2
22'
'2j j U S Z Z B B +=+== 22
422'
'210*769.310011510*85.2--===j j S U Y Y B B L3: 298.01285.0115
100)4.3917(2
23'
'3j j U S Z Z B B +=+== 22423'
'310*835.3100
11510*9.2--===j j S U Y Y B B
(3)变压器:T1: 96.0054.0115
100)05.127139.7(221
'
'1j j U S Z Z B B T T +=+== 342
6621'
'1
10*1.110*7986.1100
115)10*3.810*36.1(-----=-==j j S U Y Y B B T T T2: 3.00136.0115100)3.408.1(2
22'
'2j j U S Z Z B B T T +=+== 442
5622'
'210*78.210*232.4100
115)10*1.210*2.3(-----=-==j j S U Y Y B B T T T3: 6.00307.0115100)41.7906.4(2
2
3'
'3j j U S Z Z B B T T +=+== 442
5623'
'310*57.110*5.2100
115)10*19.110*9.1(-----=-==j j S U Y Y B B T T
(4)负载:6100
6
100/1122'
'===L L L
Q S U X
(5)电动机:62.686
.0/21005.61P S 6.51X N B '
'M ===
N COS ?
五、求出用标幺值表示的等值电路的导纳矩阵
(1)在图中选出节点 1 2 3 4 5 6 (2)导纳计算公式为:
???
?
?
??
≠==∑-=====∈∑===)
,0,1(Y ),0,1,(Y ji ii j i U U y U I j i U U i j y I U I i j ji j i
j i ii i i 非对角线元素对角线元素 式中 节点;、第—、j i j i
节点电流、电压。—、i U I i i (3)变压器变比的定义
2
21
111/%)51(/%)101(B B U U U U K ++=
式中 高压侧额定电压;—1U 低压侧额定电压。—2U 变压器变比标幺值
;05.15
.10/10%)51(115/110%)101(3=?+?+=K
1
2
3
4
5
6
96
.03
.6/6%)51(115
/11005.112=?+=
=K K ;
(4)各元件电抗的标么值计算
①发电机:N ?cos P S
100%X X N
B G G ?=
10.264100
X ==0.204110/0.85?; 20.13100X =
=0.41625/0.8? ②变压器:NT
B K T S S
100%U X ?=
310.5100X 0.65610016=?=;410.5100
X 0.3310031.5=?=;510.5100X 1.0510010=
?= ③线路:l x 02
B
B W U S
X =
60.408100100X 0.309115115??==?; 70.401100100X 0.303115115??==?;
80.394100100X 0.298115115
??==?
④负载:L 2L
2
L Q S U X =
916
X 61/100100
=?=
⑤电动机:N ?cos P S 6.51X N
B
M ?=
101100
X 6.626.52/0.86?=
=?
(5)Y 矩阵的形成。
对地电纳?????
???
?
??=????
====????====????===??=---0095.0501097.210011*********.01001097.210011*********.01001092.2100115212162
*0'.220.2262
*
0'.210.216
2*0'.200.2002
*Y Y Y Y Y Y Y Y Y l b S U Y B
B
;;;;;;;;;;;;3557.300003557.31
;43.311922.00000992.011.11132312625248
322321580.222221161514131
51251011j Y Y Y Y Y j jX Y Y j K jX jX Y Y j Y Y Y Y Y j K jX Y j jX jX Y ======-==-=?++
=======?-=-=+=
354.611452.103003.300452.1601.4)(1
102362.300008683.102
/12
/15270.0003003.31
2362.31
43.52/1324.142/1
1113
316665646362615623
3625554535251464542444342417
6336653352
2443342
2
476821333j K jX jX Y Y Y j Y Y Y Y j K X j jX y Y Y j Y j Y Y Y Y j jX jX Y j Y Y Y j jX Y Y j jX Y Y j K jX Y Y j K jX jX jX jX y y y Y -=?+=
======-=?++
=======-=+
=
====-
===-===?-==-=?++++++=;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
Y=??
??
??????
??????????------354.6452.103.300452.1601.40236.30000868.1043.5003.3236.343.5324.14356.300003557.343.3992.00000992.01.1j j j j j j j j j j j j j j j j j j
六、结论
通过此次的课程设计,我深刻体会到对知识理解和应用的重要性,学习书本知识固然重要,但是遇到课程设计这种题目的时候还是不够,它需要全方面的思考和验证。
这次的课程设计,不仅考验我把电力系统简单结构图转换成等值电路图的能力,还考验我能否灵活的运用公式来解决问题的能力。万幸的是,我都能做到这些。
总之,这次的课程设计让我对书本知识有了更深刻的理解,能将书本知识在设计中运用自如,提高了我的学习意识和学习能力。
七、参考文献
于永源杨绮雯,电力系统分析(第三版),中国电力出版社
韩帧祥吴国炎,电力系统分析,浙江大学出版社
房大中贾宏杰,电力系统分析,科学出版社
附录:程序清单
# include
# define SB=100
# define Uav1=115
main()
{ int n,d,S,j,K;
Float X1,X2,X3,X4,X5,X6,X7,X8,X9,X10,UK,SN,P,Q,X,b,L,Y1,Y2,Y3,K1,
K2,K3,IK,Ish,SD,PN,Xd,Y[5][5],U[5],I[5];
K1=121/115;
K2=121/115;
K3=110/115;
clrscr();
printf(“\n please input the putamenter of generater:Xd,PN,cosa\n”);电抗标幺值定义
scanf(“%f,%f,%f”,& Xd,&PN, &X);
X1=Xd*Sn/(PN/X);
X2=Xd*Sn/(PN/X);
printf(“X1=%f.X2=%f\n”,X1,X2);
printf(“please input the putamenter of transformer:UK,SN\n1”);
scanf(“%f,%f”,&UK,&SN);
X3= UK*Sn/SN;
printf(“\n2:”);
scanf(“%f%f”,&UK,&SN);
X4=UK*Sn/SN;
print(“\n3:”);
scanf(“%f%f”,&UK,&SN);
X5=UK*Sn/SN;
printf(“\nX3=%f, X4=%f, X5=%f”,X3,X4,X5);
printf(“please input the putamenter of load:P Q\n”);
printf(“1:”);
scanf(“%f,%f”,&P,&Q);
X9=1/(Q/100)* (Q/100)+ (P/100)* (P/100)* Q/100;
X2=UK*Sn/(100*St);
printf(“please input the M of load:P,cosa\n”);
printf(“\n2:”);
scanf(“%f,%f”,&P,&X);
X10=X4’=1/6.5*100/(P/X);
printf(“X9=%f,X10=%f”,X9,X10);
printf(“please input the putamenter of line:\n”);
printf(“For example:X=0.4,b=2.74e-6,l=100”);
printf(“\n1:”);
scanf(“%f%f%f”,&X,&b,&l);
X6=X*L*Sn/(Uav*Uav);
Y1=(double)1/2*b*l*(Uav*Uav)/100;导纳标幺值定义
prin t(“\n2:”);
scanf(“%f,%f,%f”,&X,&b,&l);
X7=X*L*Sn/(Uav*Uav);
Y2=(double)1/2*b*l*(Uav*Uav)/100;
print(“\n3:”);
scanf(“%f%f%f”,&X,&b,&l);
X8=X*L*Sn/(Uav*Uav);
Y3=(double)1/2*b*l*(Uav*Uav)/100;
prinf(“X6=%f,X7=%f ,X8=%f”, X6, ,X7,X8”);
prinf(“Y1=%f,Y2=%f ,Y3=%f”, Y1, ,Y2,Y3”);
prinf(“\nY1=Y1,Y2=Y2 ,Y3=Y3”, Y1,Y2,Y3”);
printf(“\nOutput zhengxu array:\n”);
printf(“please input the Kto see Yarray:\n”);Y矩阵的形成scanf(“%d”,&K);
for(n=0;n for(j=0;j Y[n][j]=0; Y[0][0]=-(Y1+1.0/X1+1.0/(X2*K1*K1)); Y[0][1]=1.0/(X2*K1*K1)); Y[0][2]= 0; Y[0][3]= 0; Y[0][4]= 0; Y[0][5]= 0; Y[1][0]= 1.0/X3; Y[1][1]= Y1+Y2+Y3+1.0/X3+2.0/(X4*K2*K2)+1.0/X6+1.0/X9; Y[1][2]= 1.0/X9; Y[1][3]= 2.0/(X4*K2*K2); Y[1][4]= 1.0/X6; Y[1][5]= 0; Y[2][0]= 0; Y[2][1]=1.0/X9; Y[2][2]= Y2+1.0/X9; Y[2][3]= 0; Y[2][4]= -0; Y[2][5]= -0; for(n=0;n for(j=0;j {printf(“j%2f\t”Y[n][j]); if(j==5) p rintf(“\n”);} for(n=0;n printf(“please input the numbr of short cuicit:K=i(i<6)\n”); } scanf(“%f”,&d); U[d]=1; I[0]=0; for(n=0;n for(j=0;j I[n]+=Y[n][j]*U[j]; for(n=0;n<6;n++) printf(“I[n]=%f\n”,I[n]); IK=I[d]*Sn/(sqrt(3)*Uav); Ish=2.55*IK; SD=1.732*Uav*IK; prinf(“IK=%f,SD=%f,Ish=%f”,IK,SD,ish); printf(“the end\please input any Key to return”); getch();} 广东工业大学华立学院 课程设计(论文) 课程名称电力系统分析 题目名称电力系统短路计算 学生学部(系)机械电气学部电气工程系专业班级09电气工程及其自动化(5)班 学号 12030905002 学生姓名蔡中杰 指导教师罗洪霞 2012年 6 月 18 日 广东工业大学华立学院 课程设计(论文)任务书 一、课程设计(论文)的内容 1、掌握比较复杂的电网进行电力系统三相短路起始次暂态电流的计算,短路后指定时刻短 路电流周期分量的计算。 2、给短路点处赋予平均额定电压及基准容量,求解等值网络数值并根据电力系统网络画出 等值网络。 3、不对称短路时短路点故障相电流和非故障相电压的计算。 4、对称和不对称短路后任意支路故障电流和节点电压的计算。 5、书写课程设计说明书(电子版),并打印纸质版上交。 二、课程设计(论文)的要求与数据 二、课程设计(论文)应完成的工作 1、按照规范的格式,独立完成课程设计说明书的撰写; 2、完成电力系统三相短路电流、对称短路电流、不对称短路电流的计算三相短路起始次暂 态电流的计算,短路后指定时刻短路电流周期分量的计算。 3、完成计算的手算过程 4、运用计算机的计法。 四、课程设计(论文)进程安排 五、应收集的资料及主要参考文献 [1] 科技创新报导[J].武昌:华中科技大学出版社,2010年第9期 [2] 何仰赞.电力系统分析题解[M].武汉:华中科技大学出版社2008.7 [3] 蒋春敏.电力系统结构与分析计算[M].北京:中国水利水电出版社,2011.2 [4] 戈东方.电力工程电气设计手册[M].北京:中国电力出版社,1998.12 [5] 李梅兰、卢文鹏. 电力系统分析 [M] 北京:中国电力出版社,2010.12. 发出任务书日期: 2012 年 6 月 1 日指导教师签名: 计划完成日期: 2012 年 6 月 20 日教学单位责任人签章: 一.填空题 1、输电线路的网络参数是指(电阻)、(电抗)、(电纳)、(电导)。 2、所谓“电压降落”是指输电线首端和末端电压的(相量)之差。“电压偏移”是指输电线某点的实际电压和额定 电压的(数值)的差。 3、由无限大的电源供电系统,发生三相短路时,其短路电流包含(强制/周期)分量和(自由/非周期)分量,短路 电流的最大瞬时的值又叫(短路冲击电流),他出现在短路后约(半)个周波左右,当频率等于50HZ时,这个时间应为(0.01)秒左右。 4、标么值是指(有名值/实际值)和(基准值)的比值。 5、所谓“短路”是指(电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接),在三相系统中短路的基本 形式有(三相短路),(两相短路),(单相短路接地),(两相短路接地)。 6、电力系统中的有功功率电源是(各类发电厂的发电机),无功功率电源是(发电机),(电容器和调相机),(并联 电抗器),(静止补偿器和静止调相机)。 7、电力系统的中性点接地方式有(直接接地)(不接地)(经消弧线圈接地)。 8、电力网的接线方式通常按供电可靠性分为(无备用)接线和(有备用)接线。 9、架空线是由(导线)(避雷线)(杆塔)(绝缘子)(金具)构成。 10、电力系统的调压措施有(改变发电机端电压)、(改变变压器变比)、(借并联补偿设备调压)、(改变输电线路参 数)。 11、某变压器铭牌上标么电压为220±2*2.5%,他共有(5)个接头,各分接头电压分别为(220KV)(214.5KV)(209KV) (225.5KV)(231KV)。 二:思考题 1.电力网,电力系统和动力系统的定义是什么?(p2) 答: 电力系统:由发电机、发电厂、输电、变电、配电以及负荷组成的系统。 电力网:由变压器、电力线路、等变换、输送、分配电能的设备组成的部分。 动力系统:电力系统和动力部分的总和。 2.电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别?(p4-5) 答:电力系统的地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置,电力线路的路径以及它们相互间的连接。但难以表示各主要电机电器间的联系。 电力系统的电气接线图主要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电机电器、线路之间的电气结线。但难以反映各发电厂、变电所、电力线路的相对位置。 3.电力系统运行的特点和要求是什么?(p5) 答:特点:(1)电能与国民经济各部门联系密切。(2)电能不能大量储存。(3)生产、输送、消费电能各环节所组成的统一整体不可分割。(4)电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速。(5)对电能质量的要求颇为严格。 要求:(1)保证可靠的持续供电。(2)保证良好的电能质量。(3)保证系统运行的经济性。 4.电网互联的优缺点是什么?(p7) 答:可大大提高供电的可靠性,减少为防止设备事故引起供电中断而设置的备用容量;可更合理的调配用电,降低联合系统的最大负荷,提高发电设备的利用率,减少联合系统中发电设备的总容量;可更合理的利用系统中各类发电厂提高运行经济性。同时,由于个别负荷在系统中所占比重减小,其波动对系统电能质量影响也减小。联合电力系统容量很大,个别机组的开停甚至故障,对系统的影响将减小,从而可采用大容高效率的机组。 5.我国电力网的额定电压等级有哪些?与之对应的平均额定电压是多少?系统各元件的额定电压如何确定? (p8-9) 答:额定电压等级有(kv):3、6、10、35、110、220、330、500 平均额定电压有(kv):3.15、6.3、10.5、37、115、230、345、525 系统各元件的额定电压如何确定:发电机母线比额定电压高5%。变压器接电源侧为额定电压,接负荷侧比额定电压高10%,变压器如果直接接负荷,则这一侧比额定电压高5%。 6.电力系统为什么不采用一个统一的电压等级,而要设置多级电压?(p8) S 。当功率一定时电压越高电流越小,导线答:三相功率S和线电压U、线电流I之间的固定关系为 第一章能量管理系统 1.EMS的含义和作用 1).EMS 是以计算机为基础的现代电力系统的综合自动化系统,是预测、计划、控制和 培训的工具。 2).EMS 主要针对发电和输电系统,用于大区级电网和省级电网的调度中心。 3).EMS 涉及计算机硬软件的各个方面。它最终是通过EMS 应用软件来实现对电力系统 的监视、控制和管理。 2.EMS的主要内容 数据收集级(SCADA) ,能量管理级(GMS&OPS) 包括实时发电控制,系统负荷预测,发 电计划(火电调度计划),机组经济组合,水电计划(水火电协调计划),交换功率计划,燃料调度计划,机组检修计划. 网络分析级(NAS)包括实时网络状态分析,网络 结线分析,母线负荷预测,潮流,网络等值,网络状态监视,预想故障分析,安全约束调度,无功优化,最优潮流,短路电流计算,电压稳定分析,暂态分析.培训模拟级。 3.现有EMS存在的问题 1).EMS已得到了广泛的应用,但目前只停留在分布式独立计算分析阶段,多数高级应用 软件都需要人工调用,然后由调度员进行综合决策。2).在电网事故状态下,没有良好的事故分析、定位和恢复手段.3)电力改革使得情况更加复杂。 4.EMS的发展趋势 针对现有的EMS存在的问题,需加入决策系统,增强、扩充了网络分析功能,未来向着调度机器人的方向发展。 第二章电力系统潮流计算 1.潮流计算的定义 2.各种潮流计算的模型和算法的特点、适用范围以及相互之间的区别和联系。 (一) 高斯——塞德尔迭代法 该算法具有存储量小,程序设计简单的优点。 但收敛速度慢,阶梯式逼近时台阶的高度越来越小,以至于迭代次数过多。 算法特点: 1)在系统病态的情况下(重负荷节点负电抗支路较长辐射型线路长短线路接在同一节点上,且长短线路的比值很大),收敛困难。计算速度缓慢每次迭代速度很快,但由于结构松散耦合,节点间相互影响太小,造成迭代次数增加,收敛缓慢。 2)程序编制简便灵活 (二)、牛顿——拉夫逊迭代法(N_L)算法特点 1)平方收敛,开始时收敛比较慢,在几次迭代后,收敛得非常快,其迭代次数和系统的规模关系不大,如果程序设计良好,每次迭代的计算量仅与节点数成正比。 2)对初值很敏感,有时需要其他算法为其提供初值。 3)对函数的平滑性敏感,所处理的函数越接近线性,收敛性越好,为改善功率方程的非线性,实用中可以通过限制修正量的幅度来达到目的。但幅度不能太小。 4)对以节点导纳矩阵为基础的G_S法呈病态的系统,N_L法一般都能可靠收敛。牛顿迭代法有明显的几何解释:收敛速度:平方收敛收敛性:局部收敛 (三)、PQ分解法潮流 N_L法的J阵在每次迭代的过程中都要发生变化,需要重新形成和求解,这占据了N_L法的大部分计算时间,这也是N_L法速度不能提高的原因。 可能性:N_L法可以简化成为定雅可比矩阵法,如果固定的迭代矩阵构造得当,定雅可比矩阵法可以收敛,但只有线性收敛速度。 算法特点 1)用两个阶数几乎减半的方程组代替原方程组,显著减少了内存量和计算量 2)迭代矩阵为常数阵,只需形成求解一次,大大缩短每次迭代所需时间 3)迭代矩阵对称,可上(下)三角存储,减少内存量和计算量 4)基于以上原因,该算法内存需要量为N_L法的60%,每次迭代所需时间为N_L 法的1/5。5)线性收敛,收敛次数多于N_L法,但总的计算速度任能大幅度提高。 6)对R/X过大的病态条件以及线路特别重载的情况下,可能不收敛,一般适用于110kv及以上的电网。 7)由于算法的精确程度取决于 ,P-Q分解法的近似处理只影响计算过程,并不影响结果的精度。 3.影响潮流收敛性的因素以及如何改善潮流计算的收敛性。 (如果计算潮流不收敛,应该采用何种方法改进) 云杰的答案:主要是看潮流方程组本身是否有解,当方程组有解或者无实数解,或者方程组 课程设计 ( 论文 )- 基于 MATLAB的电力系统单相短路故障分析与 仿真 ————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: 电力系统分析课程设计说明书题目:单相接地短路 专业:电气工程及其自动化 班级:电气 1307 姓名:陈欢 目录 课程设计(论文)任务书 ----------------------- (1)引言 ------------------------------------------------------------------- ( 3)第一章.电力系统短路故障分析------------------------------- ( 4)第二章.电力系统单相短路计算-------------------- ( 5)2.1 简单不对称故障的分析计算---------------------- ( 5) 2.1.1. 对称分量法 ------------------- (5) 2.2 单相接地短路------------------------------ ( 6) 2.2.1. 正序等效定则 ---------------------------- (6) 2.2.2. 复合序网 --------------------------------- (6) 2.2. 3. 单相接地短路分析 --------------------------- (7)第三章.电力系统单相短路时域分析 ---------------- ( 10)3.1 仿真模型的设计与实现------------------------ (10) 3.1.1. 实例分析 -------------------------------- (10) 3.1.2. 仿真参数 ----------------------------- -- -- -- (11)3.2 仿真结果分析------------------------------- (13) 结束语 ----------------------------------------- ( 18)参考文献 --------------------------------------- ( 18) 电力系统分析课程总结报告 学院(部):电气学院 专业班级:电气工程学生姓名:** 指导教师:**** 2014年6 月28 日 目录 1电力系统概述和基本概念 (1) 1.1电力系统概述 (1) 1.2电力系统中性点的接地方式 (3) 2电力系统元件参数和等值电路 (3) 2.1电力线路参数和等值电路 (4) 2.2变压器、电抗器的参数和等值电路 (4) 2.3发电机和负荷的参数及等值电路 (5) 2.4电力网络的等值电路 (5) 3简单电力网络潮流的分析与计算 (6) 3.1电力线路和变压器的功率损耗和电压降落 (6) 3.2开式网络的潮流计算 (7) 3.3环形网络的潮流分布 (7) 4电力系统潮流的计算机算法 (7) 4.1电力网络的数学模型 (8) 4.2等值变压器模型及其应用 (8) 4.3节点导纳矩阵的形成和修改 (8) 4.4功率方程和变量及节点分类 (9) 4.5高斯-塞德尔法潮流计算 (9) 4.6牛顿-拉夫逊法潮流计算 (9) 4.7P-Q分解法潮流计算 (9) 5电力系统有功功率的平衡和频率调整 (10) 5.1电力系统中有功功率的平衡 (10) 5.2电力系统的频率调整 (11) 6电力系统的无功功率平衡和电压调整 (11) 6.1电力系统中无功功率的平衡 (12) 6.2电力系统的电压管理 (12) 6.3电力系统的几种调压方式 (13) 6.4电力线路导线截面的选择 (13) 7电力系统各元件的序参数和等值电路 (14) 7.1对称分量法 (14) 7.2同步发电机的负序电抗和零序电抗 (14) 7.3异步电动机的参数和等值电路 (15) 7.4变压器的零序参数和等值电路 (15) 7.5电力系统的序网络 (15) 8电力系统故障的分析与实用计算 (15) 8.1由无限大容量电源供电的三相短路的分析与计算 (16) 8.2电力系统三相短路的实用计算 (16) 8.3电力系统不对称短路的分析与计算 (16) 8.4电力系统非全相运行的分析 (17) 9机组的机电特性 (17) 9.1电力系统运行稳定性的基本概念 (17) 9.2同步发电机组的运动方程式 (17) 9.3发电机的功-角特性方程式 (18) 9.4异步电动机的机电特性 (18) 9.5自动调节励磁系统对功-角特性的影响 (18) 10电力系统的静态稳定性 (19) 10.1电力系统静态稳定性的基本概念 (19) 10.2小扰动法的基本原理和分析在电力系统静态稳定性中的应用 (19) 10.3电力系统电压、频率及负荷的稳定性 (20) 10.4调节励磁对电力系统静态稳定性的影响 (20) 10.5保证和提高电力系统静态稳定性的措施 (20) 11电力系统的暂态稳定性 (21) 11.1电力系统暂态稳定性概述 (21) 11.2简单电力系统暂态稳定性的定性分析 (22) 11.3简单电力系统暂态稳定性的定量分析 (22) 11.4发电机转子运动方程的数值解法 (22) 11.5提高电力系统暂态稳定性额措施 (23) 致谢 (23) 《电路分析基础》学习总结 通过电路基础的学习,我们的科学思维能力,分析计算能力,实验研究能力和科学归纳能力有了很大的提高,为下学期我们学习电子技术打下了基础。 对于我们具体的学习内容,第一到第四章,主要讲了电路分析的基本方法,以及电路等效原理等,而后面的知识主要是建立在这四章的内容上的,可以说,学好前面这四章的内容是我们学习电路基础的关键所在。在这些基础的内容中又有很多是很容易被忽略的。对于第五章的内容,老师让我们自主讲解的方式加深了我们的印象,同时也让我们学会如何去预习,更好的把握重点,很符合自主学习的目的。至于第六章到第十章的内容则完全是建立在前四章的内容上展开的,主要就是学会分析电路图结构的方法,对于一二阶电路的响应问题,就是能分析好换路前后未变量和改变量,以及达到稳态时所求量的值。 对于老师上课方法的感想:首先感谢窦老师和杨老师的辛苦讲课,窦老师声音洪亮,讲课思路清晰,让我们非常受益,杨老师的外语水平让我们大开眼界,在中文教学中,我们有过自主学习的机会,也让大家都自己去讲台上讲课,加深了我们的印象,而且对于我们学习能力有很大提高,再是 老师讲课的思路,让我受益不凡,在这之中感受到学习电路的方法。在双语班的教学中,虽然外语的课堂让我们感觉很有难度,有的时候甚至看不懂ppt上的单词,临时上课的时候去查,但是老师上课时经典的讲解确实很有趣味,不仅外语水平是一定的锻炼,同时也是学习电路知识,感觉比起其他班的同学,估计这应该是一个特色点吧。 对于学习电路感想:学习电路,光上课听老师讲课那是远远不够的,大学的学习都是自主学习,没有老师的强迫,所以必须自己主动去学习,首先每次上完课后的练习,我觉得很有必要,因为每次上完课时都感觉听的很懂,看看书呢,也貌似都能理解,可是一到做题目就愣住了,要么是公式没有记住,要么是知识点不知道如何筛选,所以练习很重要,第二点,应该要反复回顾已经学过的内容,只有反复记忆的东西才能更深入,不然曾经学过的东西等到要用就全都忘记了,不懂得应该多问老师,因为我们是小班,这方面,老师给了我们足够的机会。 另外,我们电路分析基础的课程网站,里面的内容已经比较详实,内容更新也比较快,经常展示一些新的内容,拓宽了我们的视野。 广东工业大学华立学院课程设计(论文) 课程名称电力系统分析 题目名称复杂网络N-R法潮流分析与计算设计学生学部(系)电气工程系 专业班级08电气2班 学号12030802020 学生姓名 指导教师罗洪霞 2011 年 6 月12 日 目录 一. 基础资料 (3) 1.1 系统图的确定 (3) 1.2 各节点的初值及阴抗参数 (4) 二. 基本公式和变量分类 (5) 三. 设计步骤 (7) 3.4基本步骤 (8) 3.4方案选择及说明 (8) 四. 程序设计 (9) 4.1 MATLAB编程说明及元件描述 (9) 4.2源程序 (10) 4.3结果显示 (11) 五. 实验结论 (12) 六.参考文献 (13) 复杂网络N-R 法潮流分析与计算设计 一. 基础资料 1. 系统图的确定 选择六节点、环网、两电源和多引出的电力系统,简化电力系统图如图(1)所示,等值阻抗图如图(2)所示。运用以直角坐标表示的牛顿—拉夫逊计算如图(1)系统中的潮流分布。计算精度要求各节点电压的误差与修正量不大于510ε-=。 2.各节点的初值及阻抗参数 该系统中,节点①为平衡节点,保持 11.050 U j =+为定值,节点⑥为PV节点,其他四个节点都是PQ节点。给定的注入电压标幺值、线路阻抗标幺值、输出功率标幺值分别为表a、表b、表c中的数据。 线路对地导纳标幺值一半 00.25 Y j =及线路阻抗标幺值、输出功率标幺值和变压器变比标幺值如图(2)所示的注释。 表a 各节点电压标幺值参数 二. 基本公式和变量分类 本例所需公式有以下几类: (1).节点电压U 和节点导纳矩阵Y 。 (2).变量分类。在潮流问题中,任何复杂的电力网和电力系统都可以归结为以下元件(参数)组成。 1).发电机(注入电流或功率)。 2).负载(负的注入电流或功率)。 3).输电线支路(电抗、电阻)。 4).变压器支路(电阻、电抗、变化)。 5).变压器对地支路(导纳和感纳,本例中忽略)。 6).母线上的对地支路(阻抗或导纳,本例中忽略)。 7).线路上的对地支路(一般为线路电容导纳)。 (3).功率方程。电力系统的潮流方程的一般形式为: 1 n i ij i i i i i j j S P jQ U I U Y U * * * ==+=?=?∑ 1 ()(123n i i i ij j j i P jQ I Y U i U * ** =+===∑、、、...、n) (1-1) 潮流方程具有的特点是:①他能表征电力系统稳态运行特性; ②其为一组非线性方程,只能用迭代方法求其数值解;③方程中的电压U 和导纳Y 即可表示为直角坐标,又可表示为极坐标。因而潮流方 1、有发电厂中的电气部分、各类变电所、输配电线路及各种类型的用电器组成的整体,称为电力系统 2、按电压等级的高低,电力网可分为:1低压电网(<1kv)2中低电网(1(蔡中杰)电力系统分析课程设计
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