电力科学研究院系统所电力系统分析软件
人机界面及辅助作图程序
中国版BPA潮流计算程序中国版BPA暂态稳定计算程序程序培训手册
一九九九年六月
目录
1 系统所电力系统分析软件包简介 (1)
2 系统所电力系统分析软件包总体概貌 (1)
3 潮流程序 (3)
3.1 程序算法 (3)
3.2 程序主要功能 (3)
3.3 输入、输出相关文件 (4)
3.4 程序常用控制语句 (4)
3.5 程序常用卡片（B卡、L卡及T卡） (5)
3.6 算例 (7)
3.7 计算结果介绍（PFO文件） (9)
3.8 程序应用注意问题 (9)
3.9 演示 (12)
4 单线图格式及地理接线图格式潮流图 (12)
4.1 单线图格式潮流图主要功能 (12)
4.2 单线图格式潮流图输入、输出相关文件 (13)
4.3 注意问题 (13)
4.4 演示 (13)
5 地理接线图格式潮流图主要功能 (14)
5.1 软件特点 (14)
5.2 地理接线图格式潮流图输入、输出相关文件 (15)
5.3 注意问题 (15)
5.4 演示 (15)
6 稳定程序 (16)
6.1 程序算法 (16)
6.2 程序主要功能 (17)
6.3 输入、输出相关文件 (17)
6.4 程序常用卡片 (18)
6.5 算例 (20)
6.6 计算结果介绍（OUT文件） (22)
6.7 程序应用注意问题 (23)
6.8 其它 (27)
6.9 演示 (28)
7 稳定曲线作图工具 (28)
7.1 软件特点 (28)
7.2 输入、输出相关文件 (29)
7.3 演示 (29)
8 程序安装及软件加密 (30)
8.1 程序安装 (30)
8.2 软件狗驱动程序 (30)
8.3 软件狗注意事项 (30)
1系统所电力系统分析软件包简介
系统所目前应用于Windows 95/NT平台的电力系统分析软件包主要由潮流程序、暂态稳定程序、人机界面及图形辅助计算分析程序等软件构成。
潮流及暂态稳定程序是由电力科学研究院从美国BPA(Bonneville Power Administration)引进的。
自从1984年以来，经过大量的消化吸收、开发创新和推广应用工作，形成了适合我国电力系统计算分析要求的中国版BPA电力系统潮流及暂态稳定分析程序。目前的中国版BPA潮流及暂态稳定程序是在1990版BPA程序的基础上经不断的完善和开发而形成的。
使用计算机：V AX、IBM等小型机-PC 286+协处理板、工作站、PC386、486、586及奔腾系列和兼容机，目前主要以微机为主。操作系统：微机上有DOS及Windows 95/98/NT。
近四年来，又投入大量的人力和物力自行开发、研制了软件包的图形及人机界面部分，使BPA电力系统分析程序迈上了新的台阶。目前已经在国内生产、运行、规划、科研及大学等单位得到广泛应用。
主要工作：增加不对称故障及复故障等计算功能。
增加新功能，如新励磁模型、机组失磁故障模拟、新的负荷模型、
多轮次低周切负荷装置模拟等等。
程序推广应用
人机界面及图形辅助计算分析程序开发等。
BPA电力系统分析程序的开发和推广项目于1986年获原水利电力部科技进步二等奖、1994年获原电力工业部科技进步三等奖。
2系统所电力系统分析软件包总体概貌
Windows95/NT平台各相关程序之间的关系：
平台：
PSAP界面
潮流计算界面
稳定计算界面
数据文件编辑器界面（TextEditor）
核心程序：
中国版BPA潮流计算程序
中国版BPA暂态稳定计算程序
辅助分析程序：
单线图格式潮流图程序（Joy）
地理接线图格式潮流图程序（Clique）
稳定曲线作图工具（CurveMaker）
上述各软件相互之间的关系及相关的输入输出文件见图1（电科院系统所电力系统分析软件包总体框图）。
主功能次功能
图1 系统所电力系统分析软件包总体框图
3潮流程序
3.1程序算法
潮流程序的计算方法采用P－Q分解法和牛顿－拉夫逊法相结合，以提高潮流计算的收敛性能，程序通常先采用P－Q分解法进行初始迭代，然后再转入牛顿－拉夫逊法求解潮流。
3.2程序主要功能
（1）基本功能
可进行交流系统潮流计算，也可进行包括双端和多端直流系统的交直流混合潮流计算。
（2）自动电压控制
多种类型的发电机节点电压控制。除一般的PQ、PV及缓冲节点外，还具有发电机远方控制高压等级母线电压等多种控制节点类型。
自动投切电抗器和电容器电压控制功能。
自动带负荷调节变压器分接头电压控制功能。
（3）联络线功率控制
通过自动发电控制（AGC）功能，自动控制联络线的功率交换为给定值。（4）系统事故分析（N-1开断模拟）
用断线补偿法快速检查指定系统中的每个元件故障后的系统运行状态，找出系统运行的薄弱环节，为电网运行、规划提供依据。
（5）网络等值
可采用REI法，对指定区域进行静态等值，能保证等值网潮流结果与原始网一致。
（6）灵敏度分析
能够按指定的扰动量，给出功角、电压灵敏度以及线路功率、线路损耗、网损等灵敏度分析报告。
（7）节点P－V、Q－V和P－Q曲线
在系统施加一定的电压、无功或有功扰动后，程序可自动给出P－V、Q－V 和P－Q变化模拟曲线。
（8）确定系统极限输送水平
可方便地使系统发电机出力和负荷成比例地增加或减少，以预测网络对负荷的适应能力。
（9）负荷静特性模型
可以模拟由恒定功率、恒定电流和恒定阻抗构成的静态综合负荷模型，用来模拟电压变化对负荷的影响。
（10）灵活多样的分析报告
程序可由潮流计算结果整理出16种类型的分析和统计报告，也可由用户自己定义分析报告。
（11）详细的检错功能
程序中有900多种检错信息，表示出错的原因及性质，便于用户根据检错信息发现和纠正错误。
3.3输入、输出相关文件
*.dat 潮流计算数据文件
*.bse 潮流计算二进制结果文件（可用于潮流计算的输入或稳定计算）*.pfo 潮流计算结果文件
*.map 供单线图格式潮流图及地理接线图格式潮流图程序使用的二进制结果文件
*.pff，*.pfd 中间文件（正常计算结束后将删除）
pwrflo.dis 储存一个潮流作业计算时屏幕显示的信息。
3.4程序常用控制语句
例1：
(POWERFLOW,CASEID=IEEE9,PROJECT=IEEE_9BUS_TEST_SYSTEM)
/SOL_ITER,DECOUPLED=2,NEWTON=15,OPITM=0\
./P_INPUT_LIST,ZONES=ALL\
/P_OUTPUT_LIST,ZONES=ALL\
/RPT_SORT=ZONE\
/NEW_BASE,FILE=IEEE90.BSE\
/PF_MAP,FILE = IEEE90.MAP\
/NETWORK_DATA\
……
……节点及支路数据
……
(END)
/PF_MAP,FILE = IEEE90.MAP\
Windows NT、Windows 95版潮流计算程序生成二进制IEEE90.MAP文件，供单线图格式潮流图及地理接线图格式潮流图程序使用。
3.5程序常用卡片（B卡、L卡及T卡）
B卡－记录节点数据卡
L卡－对称线路数据卡
T－变压器数据卡
介绍Textedit使用：可以编辑、修改数据，也可以作为计算平台进行潮流计算。潮流数据是基于卡片格式的，该软件也可以给出光标所在位置的变量名称、变量应在的列范围、数据格式等信息。这些信息储存在PFCARD.DEF文件，如：:B ( 交流节点数据卡 )
1,1,A1,Card ID
2,2,A1,Sub Type
3,3,A1,Change Code
4,6,A3,Owner
7,14,A8,Name
15,18,F4.0,kV
19,20,A2,Zone
21,25,F5.0,PL(MW)
26,30,F5.0,QL(MVar)
31,34,F4.0,Pshunt(MW)
35,38,F4.0,Qshunt(MVar) + Cap - Rea
39,42,F4.0,Pmax
43,47,F5.0,PGen(MW)
48,52,F5.0,QSCHED(MVAR) or Qmax(MVAR)
53,57,F5.0,Qmin(MVAR)
58,61,F4.3,V-HOLD(v) or Vmax(p.u.)
62,65,F4.3,Vmin(p.u.)
66,73,A8,Remote Bus Name
74,77,F4.0,Remote Bus Base(kV)
78,80,F3.0,VARS-SPPLD(%)
;
提示的变量名称等可以修改：
如变量名修改或改成中文。
卡片的顺序可以调整：
应用DatOpen按钮可以选择打开的文件缺省打开潮流还是稳定数据文件。
pwrflo.dis－储存一个潮流作业计算时屏幕显示的信息。
另外由于临时文件的关系，目前只能有一个潮流作业处于运行和计算状态。
编辑数据后，可不用保存数据文件，执行计算后，程序自动保存数据，后开始计算，计算结束后，自动装入计算结果文件*.PFO。
图2为数据文件编辑软件编辑潮流数据时效果图。
图2 数据文件编辑软件编辑潮流数据效果图
3.6算例
IEEE的9节点例题:
节点参数、线路参数及变压器参数见下表。
节点参数
线路参数单位：pu
网络结构参见图2。对应于上述系统及数据的潮流计算数据（IEEE90.DAT）见例2。
例2：
(POWERFLOW,CASEID=IEEE9,PROJECT=IEEE_9BUS_TEST_SYSTEM)
/SOL_ITER,DECOUPLED=2,NEWTON=15,OPITM=0\
./P_INPUT_LIST,ZONES=ALL\
/P_OUTPUT_LIST,ZONES=ALL\
/RPT_SORT=ZONE\
/NEW_BASE,FILE=IEEE90.BSE\
/PF_MAP,FILE = IEEE90.MAP\
/NETWORK_DATA\
BS GEN1 16.501 999. 999. 1.04
B GEN1 230.01
B STATIONA230.01 125. 50.0 0.
B STATIONB230.01 90. 30.0 0.
B STATIONC230.01 100. 35.0 0. 000 B GEN2 230.01
BE GEN2 18.001 163. 999 1025
B GEN3 230.01
BE GEN3 13.801 85. 999. 1025
.L ----------------- transmission lines ----------------------------
L GEN1 230. STATIONA230. .0100 .0850 .0440
.L GEN1 230. STATIONA230.2 .0100 .0850 .0440
L GEN1 230. STATIONB230. .0170 .0920 .0395
L STATIONA230. GEN2 230. .0320 .1610 .0765
L STATIONB230. GEN3 230. .0390 .1700 .0895
L GEN2 230. STATIONC230. .0085 .0720 .03725
L STATIONC230. GEN3 230. .0119 .1008 .05225
.T ----- transformers ---------
T GEN1 16.5 GEN1 230. .0576 16.5 230.
T GEN2 18.0 GEN2 230. .0625 18.0 230.
T GEN3 13.8 GEN3 230. .0586 13.8 230. (END)
3.7计算结果介绍（PFO文件）
潮流计算结果文件内容主要分下述几个方面：
1）程序控制语句列表。
2）输入、输出文件及输出的内容列表。
3）错误信息。如为致命性错误，则中断计算。
4）误差控制参数列表。
5）迭代过程。
6）计算结果输出：
详细计算结果列表――按节点、与该节点相联接支路顺序，并根据用户的要求（通过控制语句控制）可按照字母、分区或区域排序输出潮流计算结果。
分析报告列表――并根据用户的要求（通过控制语句控制），输出各种潮流分析报告。
7）错误信息统计。
3.8程序应用注意问题
（1）卡片注释
第一列如为“.”，则该行为“注释”行，该行内容不参加计算和输出，可用于数据修改的注释或备份。
（2）卡片顺序
程序控制语句一般集中在一起使用（一至三级控制语句）
不同类型的数据卡片可以交叉使用，如B、L、T、R等数据卡片可以根据需要任意放置。但所有数据卡需集中在一起。
（3）关于数据
节点数据一般功率量都为有名值，PV及Vθ节点电压值为标么值。
支路数据阻抗和导纳参数都为标么值，缺省功率基准值为100MV A（其值可通过专用控制语句修改）。
线路和变压器的容量仅用于检查过负荷（正常方式下及N-1校核时）。
变压器的变比需要填变压器两侧的实际抽头位置（有名值，kV）。三卷变压器需要分成三个两绕组变压器卡填写。
数据卡片中的数据应按照固定格式输入或修改，需要注意数据卡片的范围和位置，避免出现错误。
刚开始应用BPA程序时，对于实数型数值应尽量填写小数点。
必要时利用缺省小数点增加数据的有效位数。
例：潮流数据交流节点卡（B卡）中“指定节点电压”
假定要填写电压值为1.03
填法1：
程序读为：1.03
填法2：
程序读为：0.103
填法3：
程序读为：1.03
“填法3”即缺省小数点法。缺省小数点对于F4.3格式来说，小数点在第58列和59列之间。如电压值要控制在1.025，用缺省小数点法是最合适的。
（4）PV节点及缓冲节点
程序内部认为BE节点是无功出力没有上下限的PV节点，一般潮流在粗调阶段或潮流收敛较困难时使用（高压母线上也可以使用），潮流在微调阶段应尽量将该类型的PV点转化为其它类型节点，否则需要特别关注该节点的无功出力是否在实际的发电出力范围内。若BE节点在填写卡片时无功出力有上下限，并且无功出力在限制的范围外时，将在输出结果中给出超过上限或下限值的量，称之为未安排无功（Unscheduled），对该值应进行妥善处理，
否则稳定计算时将把未安排无功作为恒定阻抗功率处理，将存在一定的误差。
BQ、BG等节点类型的发电机无功出力有一定的限制。
同其它的潮流计算程序相同，应注意检查PV及缓冲节点的无功出力是否在合适的范围内，缓冲节点的有功出力是否合理。
（5）区域联络线功率控制
应用区域联络线功率控制时，AGC机组应优先选用PV及缓冲节点，应注意检查这些节点的有功出力是否合理。
（6）发电机机端负荷
在BPA潮流程序中，发电机机端也可以填写负荷，用于表示厂用电负荷。但在稳定计算时，仅把该节点当作发电机出力，没有考虑其所带负荷的负荷特性，因此计算结果可能有误差，故不推荐采用该方法。推荐方法：
1）发电机出力扣除厂用电，稳定数据文件中调速器最大出力也扣除厂用电。
2）把厂用电当作恒定阻抗，当作并联负荷填到潮流B卡中。
（7）潮流不收敛时的处理
检查原始数据，如有功电源和有功负荷是否平衡，最近一次的数据修改是否合适。
根据潮流计算结果中提供的迭代误差信息，找出误差较大、迭代过程中出现的次数较多的节点，误差较大时，可通过将这些母线设为BE节点（节点类型为E，并给出控制电压即可），试着使潮流收敛，并可发现不收敛的原因；
误差不大时，通过调整附近机组出力或控制电压的微调或LTC抽头的调整，一般能够使潮流较容易收敛。
两个区域间使用区域联络线功率控制时，若区域之间的联络线较多，有可能会使潮流收敛困难。
当进行联络线功率控制时，若某个节点处于不该在的区域中，也有可能使潮流不容易收敛。
如果无功补偿过量，也有可能会使潮流收敛困难，或使程序求得的解不对。
此时应减少无功补偿量，重新调整潮流。
进行复故障稳定计算时，通常需要在潮流数据文件中增加小开关（一条线路上增加两个节点及两条支路），所增加支路的电抗不应太小，一般X=0.0001~0.00005pu（基准功率为100MV A）情况下，潮流程序能够正常收敛，否则收敛困难，甚至不收敛。
（8）等值时
缓冲节点将自动保留。应用区域联络线功率控制时，AGC机组也将自动保留下来。如要等值掉这些节点，应取消联络线功率控制，并注意调整AGC机组出力，保证联络线功率合适。
（9）高压电抗器
可以填在节点卡中的Qshunt位置上，单位为Mvar，如为阻抗值，则需要转换。
也可以填到等值支路E卡中，与对地电纳合并，对称故障操作跳线时，将自动跳掉电抗器。
注：稳定计算时，如线路电抗器挂在母线上，对称故障操作跳线时，也可采用跳线同时联切恒定阻抗负荷。
3.9演示
结合数据文件介绍
4单线图格式及地理接线图格式潮流图
4.1单线图格式潮流图主要功能
该软件主要用来绘制电力系统单线图格式潮流图，也可以绘制电力系统短路电流分布图。可画元件包括：
（1）母线，
（2）交流线路，
（3）直流线路，
（4）两卷变压器，
（5）三卷变压器，
（6）发电机，
（7）负荷（包括等值负荷），
（8）并联电抗器和电容器。
软件特点：
（1）基于Windows 95/98/NT平台
采用标准的Windows应用程序界面，操作及使用方便、灵活，图形编
辑功能、输入和输出功能齐全。可生成单线图的AutoCAD的DXF格
式文件。
（2）程序智能化程度较高
选择要画的节点放在屏幕作图区域内适当位置后，程序自动判断该节点的类
型（发电机、负荷或等值负荷、是否三卷变中性点等）以及所连接的元件（并联点容器或电抗器、线路、变压器），并自动画出。
（3）单线图格式潮流图存储文件可以共享或套用
不同潮流运行方式下，可以根据已有的单线图格式潮流图存储文件，根据需要，可以对原有拓扑结构进行修改和编辑，可以生成新的运行方式的单线图格式潮流图。
4.2单线图格式潮流图输入、输出相关文件
*.dat 潮流计算数据文件
*.map 用于潮流图的潮流计算二进制结果文件
*.scr 单线图格式潮流图存储文件
4.3注意问题
（1）打印——使用Windows 95操作系统时，使用“文件”下拉菜单种Windows 95打印驱动程序，否则有可能会使打印时输出错乱。
（2）作图时留出适当的空间——未熟练使用该程序之前，最好能够在标注潮流计算结果状态下作图，避免在标双侧潮流时，位置不够，潮流标注比较拥挤。
（3）三卷变中性点——程序根据一个节点是否同时连接三个两卷变压器来判断该节点是否为中性点。如是中性点，则在节点名选择清单中不出现该节点名。
4.4演示
图3为单线图格式潮流图程序应用效果图。
结合数据文件介绍
图3 单线图格式潮流图程序应用效果图
5地理接线图格式潮流图主要功能
5.1软件特点
（1）基于Windows 95/98/NT平台
采用标准的Windows应用程序界面，操作及使用方便、灵活，图形编辑功能、输入和输出功能齐全。绘制的图形可以通过剪贴板粘贴到任何支持OLE的Microsoft Word、Excel中。软件还可以将图形输出到Auto CAD的DXF文件和Windows的增强图元格式的文件中，任何支持此格式数据的程序都可以使用。（2）母线符号采用专用节点符号，画面简洁、明了，可描述的范围较大母线符号可以用多种节点符号来表示，而且一个母线符号可以包括多个节点（如一个升压或降压变电站不同电压等级节点），可以选用专用的母线符号用来表示具有主要和明显特征的节点，如火电机组、水电机组、核电机组或某个电压等级的节点。这样的母线符号称为“站”符号，
（3）准自动作图
用户只需设定站中所包含的节点，站之间的连线由软件搜索网络拓扑结构自动生成，将它拖到适当的位置即可。
（4）地理接线图格式潮流图存储文件不同运行方式可以套用
根据一个运行的图形，当运行方式变化时，程序能根据新的潮流数据中的网络拓扑结构自动修改图形，保证图形和网络拓扑结构的一致性。如果用户有一个运行方式的图形，其它运行方式的潮流图形仅需少量的修改工作甚至无需做任何工作就可以完成，这样大大地减少了用户绘图的工作量。
5.2地理接线图格式潮流图输入、输出相关文件
*.dat 潮流计算数据文件
*.map 用于潮流图的潮流计算二进制结果文件
*.dxt 地理接线图格式潮流图存储文件
1.2及以后版本程序仅需要输入潮流计算数据文件名，根据专用控制语句自动取用*.map文件。
5.3注意问题
（1）装入结果文件
如装入结果文件（*.MAP），若该文件不存在，则自动取用存储在*.DXT文件中的上次MAP文件对应的潮流结果。
（2）三卷变中性点
程序根据一个节点是否同时连接三个两卷变压器来判断该节点是否为中性点。如是中性点，则在节点名清单中不出现该节点名。
5.4演示
图4为地理接线图格式潮流图程序应用效果图。
结合数据文件介绍
图4 地理接线图格式潮流图程序应用效果图
6稳定程序
6.1程序算法
（1）网络方程解法
主要采用三角分解法和牛顿法对系统网络以及稳态的发电机、负荷等构成的稳态代数方程进行求解。一般程序缺省采用三角分解迭代法解代数方程。（2）常微分方程的解法
程序应用隐式梯形积分法对所有描述发电机及其控制系统、异步马达、直流调节控制系统等构成的微分方程进行差分化，再用差分方程与网络方程交替求解。
（3）故障模拟
程序中对于对称或不对称、单重或多重故障采用补偿算法，发生故障后在稳定计算过程中，不修改导纳阵，这样可以提高计算速度，按照叠加原理将网络分
为有源网络和无源网络，根据故障口的注入电流和故障口的综合阻抗，修正故障
情况下的节点电压向量，可以作为下一时间步的初值，继续计算。
6.2程序主要功能
（1）发电机模型
基于简化Park方程式，采用6绕组的发电机模型模拟同步发电机的动态过渡过程。
（2）励磁系统和调速系统模型
共有30种励磁系统模型，有9种励磁系统模型是IEEE于1968年提出的，有11种是IEEE于1981年提出的，另外有10种励磁模型是中国电机工程学会励磁工作组提出的，可模拟多种类型的直流型励磁机、交流型励磁机以及静态型励磁机。
有10种适用于汽轮机和水轮机的调速器和原动机模型。
（3）直流模型
有详细和简化的两端直流系统模型以及多端直流系统模型，并可考虑多种控制方式和调制方式。
（4）自动控制装置模型
能够模拟频率类型、功率类型及轴滑差类型的PSS，也能模拟低周减载等多种自动控制装置。
（5）负荷模型
负荷可用由恒定功率、恒定电流和恒定阻抗以及频率因子等构成代数方程模拟，也可采用包括感应异步马达的综合负荷模型。
（6）故障模拟
可模拟各种对称、不对称的短路、开断等多重故障、发电机失磁、切机、快关、切负荷、直流故障、串联电容器击穿等多种元件故障。
6.3输入、输出相关文件
*.bse 潮流计算二进制结果文件。应用TextEdit平台进行计算稳定时，注意应用BSE按钮先选定*.BSE文件，若不作选择，则自动利用上次
使用的*.BSE文件。
*.swi 稳定计算数据文件
*.out 稳定计算结果文件
*.cur 供稳定曲线作图程序使用的二进制结果文件
*.sol 计算过程中生成的二进制求解文件。该文件占磁盘空间有可能较大。
该文件删除后将不能重新输出。
*.opt 计算过程中生成的二进制文件，用于零序、切机等
*.swx 中间文件（正常计算结束后将删除）
*.ama 中间文件（正常计算结束后将删除）
*.fmi 中间文件（正常计算结束后将删除）
*.vmi 中间文件（正常计算结束后将删除）
swing.dis 储存一个稳定作业计算时屏幕显示的信息。
6.4程序常用卡片
（CASE卡、LS卡、发电机卡片、FF卡及输出卡等）
CASE卡
LS卡
发电机M卡
发电机MF卡
FF卡
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
电气工程学院 《电力系统分析综合实验》2017年度PSASP实验报告 学号： 姓名： 班级：
实验目的： 通过电力系统分析的课程学习，我们都对简单电力系统的正常和故障运行状态有了大致的了解。但电力系统结构较为复杂，对电力系统极性分析计算量大，如果手工计算，将花费 大量的时间和精力，且容易发生错误。而通过使用电力系统分析程序PSASP，我们能对电 力系统潮流以及故障状态进行快速、准确的分析和计算。在实验过程中，我们能够加深对电力系统分析的了解，并学会了如何使用计算机软件等工具进行电力系统分析计算，这对我们以后的学习和工作都是有帮助的。 潮流计算部分： 本次实验潮流计算部分包括使用牛顿法对常规运行方式下的潮流进行计算，以及应用PQ分解法规划运行方式下的潮流计算。在规划潮流运行方式下，增加STNC-230母线负荷的有功至1.5.p.u，无功保持不变，计算潮流。潮流计算中，需要添加母线并输入所有母线 的数据，然后再添加发电机、负荷、交流线、变压器、支路，输入这些元件的数据。对运行方案和潮流计算作业进行定义，就可以定义的潮流计算作业进行潮流计算。 因为软件存在安装存在问题，无法使用图形支持模式，故只能使用文本支持模式，所以 无法使用PSASP绘制网络拓扑结构图，实验报告中的网络拓扑结构图均使用Visio绘制， 请见谅。 常规潮流计算： 下图是常规模式下的网络拓扑结构图，并在各节点标注电压大小以及相位。 下图为利用复数功率形式表示的各支路功率（参考方向选择数据表格中各支路的i侧母
线至j侧），因为无法使用图形支持模式，故只能通过文本支持环境计算出个交流线功率，下图为计算结果。
首页 - 我的作业列表 - 《电力系统分析基础（Ⅰ）》第二次作业答案欢迎你，窦建华(FH112258006) 你的得分：85.0 完成日期：2014年01月23日09点14分 说明：每道小题括号里的答案是您最高分那次所选的答案，标准答案将在本次作业结束(即2014年03月13日)后显示在题目旁边。 一、单项选择题。本大题共2个小题，每小题20.0 分，共40.0分。在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. ( A ) A. B. C. 2. ( B )
A. B. C. 二、多项选择题。本大题共5个小题，每小题6.0 分，共30.0分。在每小题给出的选项中，有一项或多项是符合题目要求的。 1.电力系统中枢点的调压方式有( ) ( ACD ) A.顺调压 B.改变变压器的变比调压 C.逆调压 D.常调压 E.发电机调压 2.电力系统稳定性按干扰的大小可分为( ) ( AD ) A.静态稳定 B.电压稳定 C.动态稳定 D.暂态稳定 E.频率稳定 3.功角δ的物理意义为( ) ( ABC ) A.作为电磁参数代表发电机q轴电势之间的夹角 B.作为继续参数代表发电机转子之间的相对位置 C.各发电机机端电压之间的夹角 4.架空输电线路各序参数的特点有( ) ( AD ) A.正序参数与负序参数相等 B.正序参数大于负序参数 C.零序参数大于正序参数 D.零序参数大于负序参数
E.架空地线使等值的零序阻抗参数减小 5.电力系统中的无功功率负荷有( ) ( BCDE ) A.异步电动机 B.同步调相机 C.变压器 D.输电线路 E.电抗器 三、判断题。本大题共10个小题，每小题3.0 分，共30.0分。 1.采用自动重合闸将使最大可能的减速面积减小。（） (错误) 2.电力系统一般采用火电厂作为主调频厂。（） (错误) 3.电力系统电压大小主要受有功功率影响。（） (错误) 4.不对称故障一般采用对称分量法进行分析。（） (正确) 5.最大可能的减速面积大于加速面积，系统将失去暂态稳定。（） (错误) 6.电压降落是指首末端两点电压的相量差。（） (正确) 7.快速切除故障可以提高电力系统的暂态稳定性。（） (正确) 8.自动励磁调节器是提高电力系统静态稳定的有效措施。（） (正确) 9.电力系统二次调频可以实现无差调节。（） (正确) 10.短路冲击电流是短路电流的最大有效值。（） (错误) @Copyright2007 四川大学网络教育学院版权所有
五邑大学 电力系统分析理论 实验报告 院系 专业 学号 学生姓名 指导教师
实验一仿真软件的初步认识 一、实验目的： 通过使用PowerWorld电力系统仿真软件，掌握电力系统的结构组成，了解电力系统的主要参数，并且学会了建立一个简单的电力系统模型。学会单线图的快捷菜单、文件菜单、编辑菜单、插入菜单、格式菜单、窗口菜单、仿真控制等菜单的使用。 二、实验内容： （一）熟悉PowerWorld电力系统仿真软件的基本操作 （二）用仿真器建立一个简单的电力系统模型： 1、画一条母线，一台发电机； 2、画一条带负荷的母线，添加负荷； 3、画一条输电线，放置断路器； 4、写上标题和母线、线路注释； 5、样程存盘； 6、对样程进行设定、求解； 7、加入一个新的地区。 三、电力系统模型： 按照实验指导书，利用PowerWorld软件进行建模，模型如下： 四、心得体会： 这一次试验是我第一次接触PWS这个软件，刚开始面对一个完全陌生的软件，我只能听着老师讲解，照着试验说明书，按试验要求，在完成试验的过程中一点一点地了解熟悉这个软件。在这个过程中也遇到了不少问题，比如输电线的画法、断路器的设置、仿真时出现错误的解决办法等等，在试验的最后，通过请教老师同学解决了这些问题，也对这个仿真软件有了一个初步的了解，为以后的学习打了基础。在以后的学习中，我要多点操作才能更好地熟悉这个软件。
实验二电力系统潮流分析入门 一、实验目的 通过对具体样程的分析和计算，掌握电力系统潮流计算的方法；在此基础上对系统的运行方式、运行状态、运行参数进行分析；对偶发性故障进行简单的分析和处理。 二、实验内容 本次实验主要在运行模式下，对样程进行合理的设置并进行电力系统潮流分析。 选择主菜单的Case Information Case Summary项，了解当前样程的概况。包括统计样程中全部的负荷、发电机、并联支路补偿以及损耗；松弛节点的总数。进入运行模式。从主菜单上选择Simulation Control，Start/Restart开始模拟运行。运行时会以动画方式显示潮流的大小和方向，要想对动画显示进行设定，先转换到编辑模式，在主菜单上选择Options，One-Line Display Options，然后在打开的对话框中选中Animated Flows Option选项卡，将Show Animated Flows复选框选中，这样运行时就会有动画显示。也可以在运行模式下，先暂停运行，然后右击要改变的模型的参数即可。 三、电力系统模型
西华大学实验报告（理工类） 开课学院及实验室： 实验时间 ： 年 月 日 一、实验目的 1)初步掌握电力系统物理模拟实验的基本方法。 2)加深理解功率极限的概念，在实验中体会各种提高功率极限措施的作用。 3)通过对实验中各种现象的观察，结合所学的理论知识，培养理论结合实际及分析问题的能力。 二、实验原理 所谓简单电力系统，一般是指发电机通过变压器、输电线路与无限大容量母线联接而且不计各元件的电阻和导纳的输电系统。 对于简单系统，如发电机至系统d 轴和g 轴总电抗分别为d X ∑和q X ∑，则发电机的功率特性为 当发电机装有励磁调节器时，发电机电势q E 随运行情况而变化，根据一般励磁调节器的性能，可认为保持发电机'q E （或' E ）恒定。这时发电机的功率特性可表示成 或 这时功率极限为 随着电力系统的发展和扩大，电力系统的稳定性问题更加突出，而提高电力系统稳定性和输送能力的最重要手段之一，就是尽可能提高电力系统的功率极限。从简单电力系统功率极限的表达式看，要提高功率极限，可以通过发电机装设性能良好的励磁调节器，以提高发电机电势、增加并联运行线路回路数；或通过串联电容补偿等手段，以减少系统电抗，使受端系统维持较高的运行电压水平；或输电线采用中继同步调相机、中继电力系统等手段以稳定系统中继点电压。 (3)实验内容 1)无调节励磁时，功率特性和功率极隈的测定 ①网络结构变化对系统静态稳定的影响（改变戈）： 在相同的运行条件下（即系统电压U-、发电机电势E 。保持不变．罚芳赆裁Ll=E 。），分别 测定输电线单回线和双回线运行时，发电机的功一角特性曲线，＆豆甍辜授冁蝮和达到功率极 限时的功角值。同时观察并记录系统中其他运行参数（如发电极端毫玉萼蔫交化。将两种 情况下的结果加以比较和分析。 实验步骤如下： a)输电线路为单回线； b)发电机与系统并列后，调节发电机，使其输出的有功和无ZZ 蔓专零： c)功率角指示器调零； d)逐步增加发电机输出的有功功率，而发电机不调节震磁： e)观察并记录系统中运行参数的变化，填入表1.3中： f)输电线路为双回线，重复上述步骤，将运行参数填入表l 。毒=：
电力系统继电保护 实验指导书 张艳肖编 适用于12级电气工程及其自动化专业 西安交通大学城市学院二○一五年三月
目录 第一部分MATLAB基础 ................................................................................... - 3 - 1.1 MATLAB简介 .......................................................................................... - 3 - 1.2 MATLAB的基本界面 ........................................................................... - 3 - 1.2.1MATLAB的主窗口 ...................................................................... - 3 - 1.2.2 MATLAB的主窗口 ....................................................................... - 3 - 1.3 SIMULINK仿真工具简介.................................................................... - 4 - 1.3.1SIMULINK的启动 ........................................................................ - 4 - 1.3.2SIMULINK的库浏览器说明........................................................ - 5 - 第二部分仿真实验内容.................................................................................. - 6 - 实验一电力系统故障.................................................................................... - 6 - 实验二电流速断保护.................................................................................... - 9 - 实验三三段式电流保护.............................................................................. - 13 - 实验四线路自动重合闸电流保护.............................................................. - 17 -
电气2013级卓班电力电子技术与电力系统分析 课程实训报告 专业：电气工程及其自动化 班级： 姓名： 学号： 指导教师：
兰州交通大学自动化与电气工程学院 2016 年 1 月日
电力电子技术与电力系统分析课程实训报告 1 电力电子技术实训报告 1.1 实训题目 1.1.1电力电子技术实训题目一 一．单相半波整流 参考电力电子技术指导书中实验三负载，建立MATLAB/Simulink环境下三相半波整流电路和三相半波有源逆变电路的仿真模型。仿真参数设置如下： (1)交流电压源的参数设置和以前实验相关的参数一样。 (2)晶闸管的参数设置如下： R=0.001Ω，L =0H，V f=0.8V，R s=500Ω，C s=250e-9F on (3)负载的参数设置 RLC串联环节中的R对应R d，L对应L d，其负载根据类型不同做不同的调整。 (4)完成以下任务： ①仿真绘出电阻性负载（RLC串联负载环节中的R d= Ω，电感L d=0，C=inf，反电动势为0）下α=30°，60°，90°，120°，150°时整流电压U d，负载电流L 和晶闸管两端电压U vt1的波形。 d ②仿真绘出阻感性负载下（负载R d=Ω，电感L d为，反电动势E=0）α=30°，60°，90°，120°，150°时整流电压U d，负载电流L d和晶闸管两端电压U vt1的波形。 ③仿真绘出阻感性反电动势负载下α=90°，120°，150°时整流电压U d，负载电流L d和晶闸管两端电压U vt1的波形，注意反电动势E的极性。 (5)结合仿真结果回答以下问题： ①该三项半波可控整流电路在β=60°，90°时输出的电压有何差异?
实验报告 课程名称：__电力系统综合分析使实验__ 指导老师：____成绩：__________________ 实验名称：____同步发电机准同期并列实验___实验类型：_______同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一．实验目的 1、加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件； 2、掌握微机准同期控制器及模拟式综合整步表的使用方法； 3、熟悉同步发电机准同期并列过程； 4、观察、分析有关波形（*）。 二．原理与说明 将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。准同期并列要求在合闸前通过调整待并机组的电压和转速，当满足电压幅值和频率条件后，根据“恒定越前时间原理”，由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令，这种并列操作的合闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。根据并列操作自动化程度的不同，又分为：手动准同期、半自动准同期和全自动准同期三种方式。 正弦整步电压是不同频率的两正弦电压之差，其幅值作周期性的正弦规律变化。它能反映两个待并系统间的同步情况，如频率差、相角差以及电压幅值差。 线性整步电压反映的是不同频率的两方波电压间相角差的变化规律，其波形为三角波。它能反映两个待并系统间的频率差和相角差，并且不受电 压专业：电气工程及其自动化 姓名：___xxxxx____ 学号：__0000000__ 日期：__2012.9.19___ 地点：________________
电力系统分析仿真实验报告
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
电力系统分析仿真 实验报告 ****
目录 实验一电力系统分析综合程序PSASP概述 (3) 一、实验目的 (3) 二、PSASP简介 (3) 三、实验内容 (5) 实验二基于PSASP的电力系统潮流计算实验 (9) 一、实验目的 (9) 二、实验内容 (9) 三、实验步骤 (14) 四、实验结果及分析 (15) 1、常规方式 (15) 2、规划方式 (23) 五、实验注意事项 (31) 六、实验报告要求 (31) 实验三一个复杂电力系统的短路计算 (33) 一、实验目的 (33) 二、实验内容 (33) 三、实验步骤 (34) 四、实验结果及分析 (35) 1、三相短路 (35) 2、单相接地短路 (36) 3、两相短路 (36) 4、复杂故障短路 (36) 5、等值阻抗计算 (37) 五、实验注意事项 (38) 六、实验报告要求 (38)
实验五基于PSASP的电力系统暂态稳定计算实验 (39) 一、实验目的 (39) 二、实验内容 (39) 三、实验步骤 (40) 四、实验结果级分析 (40) 1、瞬时故障暂态稳定计算 (40) 2、冲击负荷扰动计算 (44) 五、实验注意事项 (72) 六、实验结果检查 (72)
实验一电力系统分析综合程序PSASP概述 一、实验目的 了解用PSASP进行电力系统各种计算的方法。 二、PSASP简介 1．PSASP是一套功能强大，使用方便的电力系统分析综合程序，是具有我国自主知识产权的大型软件包。 2．PSASP的体系结构： 报表、图形、曲线、 潮流计算短路计 电网基固定用户自定固定 第一层是：公用数据和模型资源库，第二层是应用程序包，第三层是计算结果和分析工具。 3．PSASP的使用方法：（以短路计算为例） 1).输入电网数据，形成电网基础数据库及元件公用参数数据库，（后者含励磁调节器，调速器，PSS等的固定模型），也可使用用户自定义模型UD。在此，可将数据合理组织成若干数据组，以便下一步形成不同的计算方案。
2、停电有可能导致人员伤亡或主要生产设备损坏的用户的用电设备属于（ ）。 A 、一级负荷； B 、二级负荷； C 、三级负荷； D 、特级负荷。 4、衡量电能质量的技术指标是（ ）。 A 、电压偏移、频率偏移、网损率； B 、电压偏移、频率偏移、电压畸变率； C 、厂用电率、燃料消耗率、网损率； D 、厂用电率、网损率、电压畸变率 5、用于电能远距离输送的线路称为（ ）。 A 、配电线路； B 、直配线路； C 、输电线路； D 、输配电线路。 7、衡量电力系统运行经济性的主要指标是（ ）。 A 、燃料消耗率、厂用电率、网损率； B 、燃料消耗率、建设投资、网损率； C 、网损率、建设投资、电压畸变率； D 、网损率、占地面积、建设投资。 8、关于联合电力系统，下述说法中错误的是（ ）。 A 、联合电力系统可以更好地合理利用能源； B 、在满足负荷要求的情况下，联合电力系统的装机容量可以减少； C 、联合电力系统可以提高供电可靠性和电能质量； D 、联合电力系统不利于装设效率较高的大容量机组。 9、我国目前电力系统的最高电压等级是（ ）。 A 、交流500kv ，直流kv 500±； B 、交流750kv ，直流kv 500±； C 、交流500kv ，直流kv 800±；； D 、交流1000kv ，直流kv 800±。 10、用于连接220kv 和110kv 两个电压等级的降压变压器，其两侧绕组的额定电压应为（ ）。 A 、220kv 、110kv ； B 、220kv 、115kv ； C 、242Kv 、121Kv ； D 、220kv 、121kv 。 11、对于一级负荷比例比较大的电力用户，应采用的电力系统接线方式为（ ）。 A 、单电源双回路放射式； B 、双电源供电方式； C 、单回路放射式接线； D 、单回路放射式或单电源双回路放射式。 12、关于单电源环形供电网络，下述说法中正确的是（ ）。 A 、供电可靠性差、正常运行方式下电压质量好； B 、供电可靠性高、正常运行及线路检修（开环运行）情况下都有好的电压质量； C 、供电可靠性高、正常运行情况下具有较好的电压质量，但在线路检修时可能出现电压质量较差的情况； D 、供电可靠性高，但电压质量较差。 13、关于各种电压等级在输配电网络中的应用，下述说法中错误的是（ ）。 A 、交流500kv 通常用于区域电力系统的输电网络； B 、交流220kv 通常用于地方电力系统的输电网络； C 、交流35kv 及以下电压等级通常用于配电网络； D 、除10kv 电压等级用于配电网络外，10kv 以上的电压等级都只能用于输电网络。 14、110kv 及以上电力系统应采用的中性点运行方式为（ ）。 A 、直接接地； B 、不接地； C 、经消弧线圈接地； D 、不接地或经消弧线圈接地。 16、110kv 及以上电力系统中，架空输电线路全线架设避雷线的目的是（ ）。
电力系统分析基础 目录 稳态部分 一．电力系统的基本概念 填空题 简答题 二．电力系统各元件的特征和数学模型 填空题 简答题 三．简单电力网络的计算和分析 填空题 简答题 四．复杂电力系统潮流的计算机算法 简答题 五．电力系统的有功功率和频率调整 1．电力系统中有功功率的平衡 2．电力系统中有功功率的最优分配 3．电力系统的频率调整 六．电力系统的无功功率和频率调整 1．电力系统的无功功率平衡 2．电力系统无功功率的最优分布 3．电力系统的电压调整 暂态部分 一．短路的基本知识
1.什么叫短路 2.短路的类型 3.短路产生的原因 4.短路的危害 5.电力系统故障的分类 二．标幺制 1.数学表达式 2.基准值的选取 3.基准值改变时标幺值的换算 4.不同电压等级电网中各元件参数标幺值的计算三．无限大电源 1.特点 2.产生最大短路全电流的条件 3.短路冲击电流im 4.短路电流有效值Ich 四．运算曲线法计算短路电流 1．基本原理 2.计算步骤 3.转移阻抗 4.计算电抗 五．对称分量法 1.正负零序分量 2.对称量和不对称量之间的线性变换关系 3. 电力系统主要元件的各序参数 六．不对称故障的分析计算 1.单相接地短路 2.两相短路 3.两相接地短路 4.正序增广网络
七．非故障处电流电压的计算 1.电压分布规律 2.对称分量经变压器后的相位变化 稳态部分 一 一、填空题 1、我国国家标准规定的额定电压有3kv 、6kv、10kv、35kv 、110kv 、220kv 、330kv、500kv 。 2、电能质量包含电压质量、频率质量、波形质量三方面。 3、无备用结线包括单回路放射式、干线式、链式网络。 4、有备用界结线包括双回路放射式、干线式、链式、环式、两端供电网络。 5、我国的六大电网：东北、华北、华中、华东、西南、西北。 6、电网中性点对地运行方式有：直接接地、不接地、经消弧线圈接地三种， 其中直接接地为大接地电流系统。 7、我国110kv及以上的系统中性点直接接地，35kv及以下的系统中性点不接地。 二、简答题 1、电力网络是指在电力系统中由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的部分。 2、电力系统是指由发电机、各类变电所和输电线路以及电力用户组成的整体。 3、总装机容量是指电力系统中实际安装的发电机组额定百功功率的总和。
浙江大学电力系统分析综合实验1
实验报告 课程名称：__电力系统综合分析使实验__ 指导老师：_ ___成绩： __________________ 实验名称：____同步发电机准同期并列实验___实验类型：_______同组学生姓名：__________ 一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、主要仪器设备（必填） 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析（必填） 七、讨论、心得 一．实验目的 1、加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件； 2、掌握微机准同期控制器及模拟式综合整步表的使用方法； 3、熟悉同步发电机准同期并列过程； 4、观察、分析有关波形（*）。 二．原理与说明 将同步发电机并入电力系统的合闸操作通常采用准同期并列方式。准同期并列要求在合闸前通过调整待并机组的电压和转速，当满足电压幅值和频率条件后，根据“恒定越前时间原理”，由运行操作人员手动或由准同期控制器自动选择合适时机发出合闸命令，这种并列操作的合闸冲击电流一般很小，并且机组投入电力系统后能被迅速拉入同步。根据并列操作自动化程度的不同，又分为：手动准同期、半自动准同期和全自动准同期三种方式。 专业：电气工程及其自 动化 姓名：___xxxxx____ 学号：__0000000__ 日期：__2012.9.19___
正弦整步电压是不同频率的两正弦电压之差，其幅值作周期性的正弦规律变化。它能反映两个待并系统间的同步情况，如频率差、相角差以及电压幅值差。 线性整步电压反映的是不同频率的两方波电压间相角差的变化规律，其波形为三角波。它能反映两个待并系统间的频率差和相角差，并且不受电压幅值差的影响，因此得到广泛应用。 手动准同期并列，应在正弦整步电压的最低点（同相点）时合闸，考虑到断路器的固有合闸时间，实际发出合闸命令的时刻应提前一个相应时间或角度。 自动准同期并列，通常采用恒定越前时间原理工作，这个越前时间可按断路器的合闸时间整定。准同期控制器根据给定的允许压差和频差，不断检查准同期条件是否满足，在不满足要求时闭锁合闸并且发出均匀均频控制脉冲。当所有条件满足时，在整定的越前时刻送出合闸脉冲。 三．实验项目和方法 1．机组微机启动和建压 (1)在调速装置上检查“模拟调节”电位器指针是否指在0位置，如果不 在，则应调到0位置； (2)合上操作台的“电源开关”，在调速装置、励磁调节器、微机准同期 控制器上分别确认其“微机正常”灯为闪烁状态，在微机保护装置上确认“装置运行”灯为闪烁状态。在调速装置上确认“模拟方式”灯为熄灭状态，否则，松开“模拟方式”按钮。同时确认“并网”灯为熄灭状态，“输出0”、“停机”灯亮。检查实验台上各开关状态：各开关信号灯应绿灯亮、红灯熄，调速装置面板上数码管在并网前显示发电机转速（左）和控制量（右），在并网后显示控制量（左）和功率角（右）； (3)按调速装置上的“微机方式自动/手动”按钮使“微机自动”灯亮；
实验简介 一．仿真软件简介 “电力世界仿真器” (Power World Simulator)。Power World Simulator是一个优秀的软件包，能够处理任何规模的电力系统，在大学、公司、政府管理人员、电力市场人员等中被广泛使用。本书的CD在该软件平台上集成了计算例题、问题和课程设计，对学生学习及理解概念和方法很有帮助。 可视化电网是最新的研究成果，也是今后电力系统潮流计算、研究的方向。其中关于潮流管理、网络控制、电力市场环境下的线路阻塞、三维网络图、市场力等问题都是很新的。 良好的人机交互界面，使用者可依托Power World Simulator，在该软件的基础上进行方便的修改，或者按照自己的设计要求，搭建实际的电力网络进行仿真。具有一定的实用性。 二．软件使用说明 两种模式：运行模式（Run Mode）、编辑模式（Edit Mode） 以两母线电力系统（Two Bus Power System）为例，介绍“电力世界仿真器”的使用： 菜单栏：文件、仿真、例题信息、选项/工具、最优潮流、窗口、帮助“文件”：新建、打开、保存、关闭、打印等 “仿真”：运行、暂停、重新开始、恢复还原、牛顿单步潮流算法、极坐标牛顿-拉弗逊潮流算法、高斯-塞德尔潮流算法等 “例题信息”：例题简介、发电机信息、母线（节点）信息、线路/变压器信息、负荷信息、导纳矩阵等 “选项/工具”：算法/环境---潮流算法（迭代收敛误差、最大迭代次数、功率基准、缺省潮流算法等）、短路分析 工具栏：略 Message log：信息日志，记录运行过程中的状态数据
例1-1 两节点电力系统的潮流仿真 1）打开例1-1：File—Open Case—Example1-1—Two Bus Power System 2）分析例1-1： a．单电源辐射型网络，网络元件（发电机、负荷、线路、断路器），网络节点（母线），额定电压，负荷率饼状图 b．元件参数：指向相应元件点右键---Information Dialogue．各元件参数如下：发电机：Bus Number、Bus Name、ID、Status Power and V oltage Control；Input-Output；Fault Parameter 母线：Bus Number、Bus Name、V oltage（p.u.）、V oltage（kv）、Angle（deg）、Status、Device Info（Load Information、Generator Information、Shunt Admittance） 线路（变压器）：From Bus---To Bus、Nominal kv、Circuit、 Parameter（R、X、B、C）；Limit A/B/C；Status； Flows：Line flow at Bus（Bus A）、Line flow at Bus（Bus B） 负荷率饼状图：From Bus---To Bus、Circuit、MVA Rating 负荷：Bus Number、Bus Name、ID、Status Load Information：Base Load Model（Constant Power、Constant Current、 Constant Impedance ）；Current Load（MW V alue、Mvar V alue、Load Multiplier、Bus V oltage Magnitude） 3）运行例1-1： a．Play（开始迭代）---Pause，观察仿真结果 b．更改元件的参数，如负荷大小、线路阻抗等，重新进行仿真 4）结果分析 a．观察仿真结果，如各节点电压、负荷率、功率分布、功率损耗等 b．记录各相关元件的参数，采用手算潮流的方法分析计算，并与仿真结果进行对比。 c．更改元件的参数，如负荷大小、线路阻抗等，重新进行仿真，并观察仿真结果，如各节点电压、负荷率、功率分布、功率损耗等。
电气工程与自动化学院 《电力系统分析综合实验》2019年度PSASP实验报告 学号： 姓名： 班级：
1、阐述基于PSASP的电力系统分析综合实验的目的。 实验目的：掌握用PSASP进行电力系统潮流计算，短路计算，暂态稳定计算。（1）潮流计算可以为短路计算和暂态稳定计算提供初始状态，是电力系统计算中的基本计算，要求掌握软件的操作步骤，并对比分析牛顿拉夫逊法和PQ分解法的区别，在实验过程中体会PQ分解法相比牛顿拉夫逊法的特点。 （2）短路计算的目的要求根据数据结合对称分量法加深对于短路计算的理论知识的理解。 （3）暂态稳定计算里最关键的是故障极限切除时间的确定，加深对复杂电力系统暂态的判定的认识。 2、简要阐述本实验课程的主要实验任务 （1）掌握用PSASP对电力系统进行建模。 （2）潮流计算，包括对常规方式和规划方式的电力系统进行潮流计算。 （3）短路计算，基于潮流作业1和2等5个单相接地短路、AB两相短路、复杂故障短路计算等短路计算并分析结果。 （4）暂态计算，基于潮流作业1和2的瞬时故障进行暂态稳定计算并分析结果。 3、实验方案原理图介绍。 图1（a）常规方式（b）规划方式以上为系统常规运行方式的单线图。由于母线STNB-230 处负荷的增加，需对原有电网进行改造，具体方法为：在母线GEN3-230 和STNB-230 之间增加一回输电线，增加发电3 的出力及其出口变压器的容量，新增或改造的元件如下图虚线所示： 4、计算分析用建模数据的整理 表1母线数据
5、按照下列作业要求，完成计算分析实验作业。 (1)基于实验二的潮流计算，对牛顿法和PQ法的原理做比较性的说明。 表6 常规方式下PQ法和NR法的潮流计算摘要信息报表 表7 常规方式下PQ法和NR法的全网母线（发电、负荷）结果报表 牛顿拉夫逊法每次都对电压幅值和相位进行修正，且每次计算
电力系统分析基础知识点总 结(第四版) -标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
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 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。 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。 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。
第四章 电力系统功率特性和功率极限实验 一、实验目的 1． 初步掌握电力系统物理模拟实验的基本方法； 2． 加深理解功率极限的概念，在实验中体会各种提高功率极限措施的作用； 3． 通过对实验中各种现象的观察，结合所学的理论知识，培养理论结合实 际及分析问题的能力。 二、原理与说明 所谓简单电力系统，一般是指发电机通过变压器、输电线路与无限大容量母线联接而且不计各元件的电阻和导纳的输电系统。 对于简单系统，如发电机至系统d 轴和q 轴总电抗分别为X d ∑和X q ∑，则发电机的功率特性为： δδ2sin 2sin 2∑ ∑∑ ∑∑?-?+= q d q d d q Eq X X X X U X U E P 当发电机装有励磁调节器时，发电机电势E q 随运行情况而变化。根据一般励磁调节器的性能，可认为保持发电机E 'q （或E '）恒定。这时发电机的功率特性可表示成： δδ2sin 2sin 2∑∑∑∑∑?'-'?+''='q d q d d q Eq X X X X U X U E P 或 δ'''='∑sin d q E X U E P 这时功率极限为 ∑ '='d Em X U E P 随着电力系统的发展和扩大，电力系统的稳定性问题更加突出，而提高电力系统稳定性和输送能力的最重要手段之一是尽可能提高电力系统的功率极限，从简单电力系统功率极限的表达式看，提高功率极限可以通过发电机装设性能良好的励磁调节器以提高发电机电势、增加并联运行线路回路数或串联电容补偿等手段以减少系统电抗、受端系统维持较高的运行电压水平或输电线采用中继同步调相
机或中继电力系统以稳定系统中继点电压等手段实现。 三、实验项目和方法 （一）无调节励磁时功率特性和功率极限的测定 1．网络结构变化对系统静态稳定的影响（改变x） 在相同的运行条件下（即系统电压U x、发电机电势保持E q保持不变，即并网前U x=E q），测定输电线单回线和双回线运行时，发电机的功一角特性曲线，功率极限值和达到功率极限时的功角值。同时观察并记录系统中其他运行参数（如发电机端电压等）的变化。将两种情况下的结果加以比较和分析。 实验步骤： （1）输电线路为单回线； （2）发电机与系统并列后，调节发电机使其输出的有功和无功功率为零； （3）功率角指示器调零； （4）逐步增加发电机输出的有功功率，而发电机不调节励磁； （5）观察并记录系统中运行参数的变化，填入表4-1中； （6）输电线路为双回线，重复上述步骤，填入表4-2中。 表4-1 单回线 表4-2 双回线 注意： （1）有功功率应缓慢调节，每次调节后，需等待一段时间，观察系统是否稳定，以取得准确的测量数值。
电力系统分析复习题 9-1负荷的组成 1.综合负荷的定义 答：系统中所有电力用户的用电设备所消耗的电功率总和就是电力系统的负荷，亦称电力系统的综合用电负荷。它是把不同地区、不同性质的所有的用户的负荷总加起来而得到的。 2. 综合负荷、供电负荷和发电负荷的区别及关系 答：综合用电负荷加上电力网的功率损耗就是各发电厂应该供给的功率，称为电力系统的供电负荷。供电负荷再加上发电厂厂用电消耗的功率就是各发电厂应该发出的功率，称为电力系统的发电负荷。 9-2负荷曲线 1.负荷曲线的定义 答：反映一段时间内负荷随时间而变化的规律用负荷曲线来描述 ? 2.日负荷曲线和年负荷曲线的慨念 答：负荷曲线按时间长短分，分为日负荷曲线和年负荷曲线。日负荷曲线描述了一天24小时负荷的变化情况；年负荷曲线描述了一年内负荷变化的情况。 ? 3.日负荷曲线中最大负荷、最小负荷、平均负荷、负荷率、最小负荷系数的慨念 答：负荷曲线中的最大值称为日最大负荷max P （又称峰荷），最小值称为日最小负荷min P （又称谷荷）；平均负荷是指某一时期（日，月，年）内的负荷功率的平均值，24 24d av W P Pdt =?；负荷率m k 是日平均负荷av P 与日最大负荷max P 之比，即max av m P k P = ；最小负荷系数α是日最小负荷min P 跟日最大负荷max P 之比，即min max P P α=。 ? 4.日负荷曲线的作用 答：日负荷曲线对电力系统的运行非常重要，它是调度部门安排日发电计划和确定系统运行方式的重要依据。 ? 5.年最大负荷曲线的定义和作用 答：年最大负荷曲线描述一年内每月（或每日）最大有功功率负荷变化的情况，它主要用来安排发电设备的检修计划，同时也为制订发电机组或发电厂的扩建或新建计划提供依据。 ? 6.年持续负荷曲线的定义、最大负荷利用时数的慨念、年持续负荷曲线的用途 答：年持续负荷曲线是按一年中系统负荷的数值大小及其持续小时数顺序排列而绘制成，作用是安排发电计划和进行可靠性估算。最大负荷利用小时数max T 是全年实际耗量W 跟负荷最大值max P 之比，即8760 max 0 max max 1 W T Pdt P P = =? 9-3负荷特性与负荷模型 1.负荷电压静态特性、ZIP 模型 答：当频率维持额定值不变时，负荷功率与电压的关系称为负荷的电压静态特性；负荷模型ZIP 是指在电力系统分析计算中对负荷特性所作的物理模拟或数学描述，负荷模型分为静态模型和动态模型。 2 2(/)(/)(/)(/)N P N P N P N q N q N q P P a V V b V V c Q Q a V V b V V c ??=++?? ??=++?? 其中系数满足11P P P q q q a b c a b c ++=??++=? 上式中第一部分与电压平方成正比，代表恒定阻抗消耗的功率；第二部分与电压成正比，代表与恒电流负荷相对应的 功率；第三部分为恒功率分量。 2.负荷频率静态特性的线性模型 答：(1)(1)N PV N qV P P k V Q Q k V =+????=+??? 和(1) (1)N Pf N qf P P k f Q Q k f =+????=+??? 式中()/N N V V V V ?=-，()/N N f f f f ?=-