电力系统的设计与开发-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
国家电力设备资源管理系统的设计与实现
刘培峰
（河北科技师范学院工商管理学院，信息管理与信息系统专业1202班）
指导教师：许伟丽
摘要：电力设备是电力生产企业进行生产活动的重要物质技术基础。设备的管理水平、利用效率都会
对电力生产企业的运营和管理带来直接的影响。文章通过介绍课题的背景、意义以及国内外研究现状，
指出目前电力公司采用人工方式管理设备存在的问题，从而指明建立电力设备管理系统的必要性和紧迫
性。在此基础上，严格按照GBT 8567-2006规范和软件生命周期的六个阶段对系统进行分析、设计和开
发。最后，在开发完成后通过一部分核心代码和运行界面对软件进行说明。
关键词：电力设备；资源管理；Strust；MVC
1 绪论
课题背景
在这个时代，一个企业现代信息技术水平的高低，将成为企业竞争力强弱的重要标志。只有迅速掌握好互联网信息技术，按现代的管理方法管理企业的物流、和信息流，实现企业管理信息化[1]。只有这样才能全面提升企业资源配置水平，提高企业的运行效率。
21世纪是科技信息时代，陈旧的管理模式不是适应新时代的要求,它存在着管理效率低下、记录容易出错等一系列缺点。对于以上的种种缺点，会对企业的经济效益差生很大影响，增加了企业运营成本，降低了企业的生产力。
研究意义
为了使设备管理人员更好地知道设备的情况与设备维修人员更好地对设备进行检修和校准，由此开发设备管理系统，使得设备各种记录实现计算机化，脱离无纸化，并且数据化。
2 可行性分析
社会可行性
国家电力设备资源管理系统主要目的是对电力公司的电力设备进行管理，并且严格按照国家法律法规来进行研究和实践，并无法律和政策方面的限制。
技术可行性
本系统采用的是MySQL、JSP和Java开发，Windows 10 Professional操作系统。由于Java、JSP功能强大，而MySQL灵活并且易维护，在开发方面具有容易理解、开发速度快的特点，以及这些技术大量的实际应用，所以Java、MySQL、JSP是开发设备管理系统的最好选择[2]。
操作可行性
目前，大多数的计算机都能运行本系统。在系统开发前，进行了充分的用户调研，开发的系统操作简单、易于上手、容易理解，并且系统的界面简单，提示的信息完整，由相关人员进行简单指导就能够方便的操作本系统。
3 需求分析
技术需求
系统在技术上要求：
(1)遵循统一命名规范、编码规范、用户界面规范、接口以及程序设计规范[3]；
(2)系统整体结构采用B/S架构模式，增强系统的易操作性，降低系统维护[4]；
(3)系统遵循行业规范，采用J2EE平台架构。
业务需求
本系统有很多功能模块，由于篇幅有限，不能将每个模块在此进行分析，所以文章只将几个重要的模块进行分析。
系统首页
(1)主题说明
系统首页包含两个部分：系统登录页面和登录系统后的首页。
(2)功能要求
①登录时输入的密码为不可见。
②首页有退出系统链接，重新登陆和返回首页超链接。
③登陆后的首页左侧是系统菜单，上部是系统名称，主体部分进行系统信息的显示。
用户管理
(1)主题说明
用户管理主要用来维护和更新查询系统内部使用人员的个人资料信息，以及用户角色分配调整。
(2)功能要求
①将所有的用户进行列表显示，对不同的行的用户进行编辑和删除。
②可根据用户名进行用户查询，可以模糊查询。
③删除时提示是否确认删除。
数据字典
(1)主题说明
数据字典对系统字段进行统一维护
(2)功能要求
①系统管理员可对数据字典组进行维护，编辑数据字典组。
②数据字典使用AJAX与系统进行异步交互。
③可以添加数据字典的项，同时添加数据字典的值。
站点运行情况
(1)主题说明
主要用来控制管理站点的运行情况，包括站点的故障类型，故障时长，处理状态等
(2)功能要求
①查询结果列表显示在查询条件下方。
②可对查询结果进行编辑和删除。
③站点名称做成超链接，点击后进入站点运行情况详细信息页面。
性能需求
运行环境需求
(1)系统运行服务器选择稳定安全高效的UNIX操作系统。
(2)Web开发服务器采用Tomcat，上线采用WebLogic/WebSphere。
(3)数据库服务器采用MySQL，上线采用Oracle或者SqlServer。
操作需求
(1)开发的系统应简单，灵活，可操作性强。
(2)系统采用B/S架构，使得通过浏览器即可访问系统操作，让工作人员非常方便查看系统内的数据。
4 系统结构化分析建模
软件功能模块分析
依据此需求分析对系统的功能模块进行详细的分析，为以后的系统设计阶段做好准备工作。如表1所示。
表1 功能模块分析
业务流程
系统主Portal业务流程
用户成功登录系统后，登陆后的首页左侧是系统菜单，上部是系统名称，主体部分进行系统信息的显示。如图1所示。
图1 系统主Portal业务流程图
用户管理业务流程
用户管理主要用来维护、更新和查询系统内部使用人员的个人资料信息，以及用户角色分配、调整。如图2所示。
图2 用户管理业务流程图
系统管理业务流程
系统设置主要用来更新维护系统一些静态信息，这些静态信息在数据字典中维
护。如图3所示。
图3 系统管理业务流程图
数据流程
根据前面系统业务流程的分析，分别得出系统的顶层数据流图和一层数据流图。
(1)系统顶层数据流图如图4所示。
图4 系统顶层数据流图
(2)系统一层数据流程图如图5所示。
图5系统顶层数据流图
5 国家电力设备资源管理系统的设计
系统功能模块设计
审批流转管理
审批流程管理申请模版管理
起草申请待我审批
我的申请查询
系统管理
用户管理角色管理待办事宜
数据字典维护检测台建筑管理
站点设备运行管理
维护情况运行情况站点基本信息
技术设施维护管理技术设施维护管理仪器设备管理设备校准检修
设备购置计划国家电力设备资源管理系统
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
发电厂电气部分课程设计 设计题目地区电网及发电厂电气部分规划设计指导教师 院（系、部）自动化与电子工程学院 ~ ~ ~ [键入作者姓名]
1第一部分设计任务书 设计题目：某地区电网规划及XX发电厂电气部分设计 设计工程项目情况如下 1.电源情况 某市拟建一座XX火电厂，容量为2×50+125MW。Tmax取6500h。该厂部分容量的30%供给本市负荷：10kV负荷16MW；35kV负荷26MW，其余容量都投入地区电网，供给地区负荷。同时，地区电网又与大系统相连。 地区原有水电厂一座，容量为2×60MW。Tmax取4000h；没有本地负荷，全部供出汇入地区电网。 2.负荷情况 地区电网有两个大型变电所： 清泉变电所负荷为50+j30MV A，Tmax取5000h。 石岗变电所负荷为60+j40MV A，Tmax取5800h。 （均有一、二类负荷，约占66%，最小负荷可取60%） 3.气象数据 本地区平均气温15℃，最热月平均最高气温28℃。 4.位置数据 见图9-1（图中1cm代表30km）。数据如下： ①石岗变②水电厂③新建火电厂④清泉变⑤大系统 5.设计内容 ⑴根据所提供的数据，选定火电厂的发电机型号、参数，确定火电厂的电气 主接线和升压变压器台数、型号、容量、参数。 ⑵制定无功平衡方案，决定各节点补偿容量。 ⑶拟定地区电网接线方案。可初定出两个比较合理的方案参加经济比较。 (4)对火电厂内高、中、低三个电压等级母线进行短路电流计算。 图1-1 地区电网地理位置图
⑺选择火电厂电气主接线中的主要设备，并进行校验 6.设计成果 ⑴设计计算说明书一份，要求条目清楚，计算正确，文本整洁。 ⑵地区电网最大负荷潮流分布图一张，新建火电厂电气主接线图一张。 第二部分设计计算说明书 设计说明书 一、确定火电厂和水电厂的发电机型号、参数。 根据设计任务书，拟建火电厂容量为汽轮发电机50MW 2台、125MW1台；水电厂容量为水轮发电机60MW2台。 确定汽轮发电机型号、参数见表1-1，水轮发电机型号、参数见表1-2。 表1-1 汽轮发电机型号、参数 型号额定容 量 （MW）额定电压 （kV） 额定电 流 （A） 功率因 数 cosФ 次暂态电抗 Xd’’ 台数 QF-50-2 50 10.5 3440 0.86 0.124 2 QFS-125-2 125 13.8 6150 0.81 0.18 1 表1-2 水轮发电机型号、参数 型号额定容 量 （MW）额定电 压 （kV） 额定电 流 （A） 功率因 数 cosФ 次暂态电 抗 Xd’’ 台数 SF60-96/9000 60 13.8 2950 0.86 0.270 2 三、确定发电厂的电气主接线 1.火电厂电气主接线的确定 ⑴50MW汽轮发电机2台，发电机出口电压为10.5kV。10kV机压母线采用双母线分段接线方式，具有较高的可靠性和灵活性。 ⑵125MW汽轮发电机1台，发电机出口电压为13.8kV，直接用单元接线方式升压到110kV ⑶10kV机压母线接出2台三绕组升压变压器，其高压侧接入110kV母线；其中压侧为35kV，选用单母线接线方式。 2.水电厂电气主接线简图。 水电厂有60MW水轮发电机2台，发电机出口电压为13.8kV。直接用单元接线方式升压到110kv，110kv侧选用内桥接线方式，经济性好且运行很方便。 四、确定发电厂的主变压器 1.确定火电厂的主变压器 1台125MW发电机采用150MV A双绕组变压器直接升压至110kv；2台50MW 发电机采用2台63MV A三绕组变压器升至35kv和110kv两台变压器可以互为备用。 发电厂主变压器型号、参数见表9-4 表9-4 发电厂主变压器型号、参数
目录 引言 (1) 1 电力系统有功功率平衡及发电厂装机容量的确定 (2) 2 确定电力网的最佳接线方案 (4) 2.1 方案初选 (4) 2.2 方案比较 (5) 2.3 最终方案的确定 (18) 3 发电厂及变电所电气主接线的确定 (18) 3.1 电气主接线的设计原则 (18) 3.2 发电厂电气主接线的设计原则及选择 (19) 3.3 变电所电气主接线的设计原则 (19) 3.4 主接线方案确定 (20) 4 选择发电厂及变电所的主变和高压断路器 (20) 4.1 发电厂及变电所主变压器的确定 (20) 4.2 短路电流计算 (23) 4.3 高压断路器的选择与校验 (37) 5 各种运行方式下的潮流计算 (42) 5.1 潮流计算的目的和意义 (42) 5.2 丰水期最大负荷的潮流计算 (43) 5.3 丰水期最小负荷的潮流计算 (49) 6 电力系统无功功率平衡及调压计算 (55) 6.1 电力系统无功功率平衡 (55) 6.2 调压计算 (56) 7 浅谈电力网损耗及降损节能措施 (60) 7.1 损耗计算 (61) 7.2 电网电能损耗形成的主要原因 (62) 7.3 降损节能的措施 (64) 参考文献 (68) 谢辞 (69) 附录一计算机潮流计算程序： (71)
引言 本次设计的课题内容为电力网规划设计及降损措施的分析，是电气工程及其自动化专业学生学习完该专业的相关课程后，在毕业前夕所做的一次综合性的设计。 该次毕业设计的目的在于：将所过的主要课程进行一次较系统而全面的总结。将所学过的专业理论知识,第一次较全面地用于实践,用它解决实际的问题,而从提高分析能力,并力争有所创新。初步掌握电力系统(电力网)的设计思路,步骤和方法,同时学会正确运用设计手册,设计规程,规范及有关技术资料,掌握编写设计文件的方法。 其意义是对所学知识的进行总的应用，通过这次设计使自己能更好的掌握专业知识，并锻炼自己独立思考的能力和培养团结协作的精神。此外,在计算机CAD绘图及外文资料的阅读与翻译方面也得到较好的锻炼.。 本设计是电力系统的常规设计，主要设计发电厂和变电所之间如何进行科学、合理、灵活的调度，把安全、经济、优质的电能送到负荷集中地区。发电厂把别种形式的能量转换成电能，电能经过变电所和不同电压等级的输电线路输送被分配给用户，再通过各种用电设备转换成适合用户需要的各种能量。这些生产、输送、分和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体称为电力系统。本设计是一门涉及科学、技术、经济和方针政策等各方面的综合性的应用技术科学。 设计的基本任务是工程建设中贯彻国家的基本方针和技术经济政策，做出切合实际、安全使用、技术先进、综合经济效益好的设计，有效地为国家建设服务。从电力系统的特点出发，根据电力工业在国民经济的地位和作用，决定了对电力系统运行要达到以下的技术要求：保证安全可靠的供电；保证良好的电能质量；保证电力系统运行的经济性。
主电网规划设计 摘要 电网规划又称输电系统规划，以负荷预测和电源规划为基础。电网规划确定在何时、何地投建何种类型的输电线路及其回路数，以达到规划周期内所需要的输电能力，在满足各项技术指标的前提下使输电系统的费用最小。一个优秀的电网规划必须以坚实的前提工作为基础，包括收集整理系统的电力符合质料，当地的社会经济发展状况，电源点和输电线路方面的原始质料等。本文主要介绍了电网规划的内容、应具备的条件，电压等级选择及选择的原则；电网规划中的方案形成、方案校验及架空送电线路导线截面及输电能力。 关键词：电网规划内容条件方案
引言 城市是电力系统的主要负荷中心，城市电网运作是否良好取决于城市电网的规划与建设是否科学，是否经济合理，对于固定资产额巨大的供电企业而言，城网规划工作在供电企业的生存与发展中始终起着决定性的作用。 以前，供电企业既是政府的电力管理部门，又是电力供应商。供电企业城网规划的目标主要是提高城市电网的供电能力、供电质量与供电可靠性来满足社会对电力的需求，各级政府在政策、投资与管理上予以必要的支持，主要考虑的是社会效益。而目前，城网规划时还要考虑企业资产的保值。 量入为出，保持企业可持续发展是现代企业财务管理的一个基本要点。作为一个供电企业要从自己的产品——电，尤其是电价入手做好自己的财务分析工作。在同样供电能力、不同电价条件下，必有不同的供电产值与效益。不仅要围绕电价进行自己的财务分析，而且还要对电价的变化进行预测，进而精打细算自己的收入与支出，为电网建设定下目标，为设备的选型定下标准，为城网的规划工作定下基调。在一个供电企业正常经营的条件下，由目前的电价水平引起的企业收益状况将是影响城网规划工作总体思路的一个重要方面；同时电价的变化趋势也会对城网规划思路产生影响。 按照市场营销学的理论，任何市场都是可细分的。供电企业须对用户在目前的电价下，对供电能力、供电质量、供电可靠性方面的满意度进行分析，以此电价水平确定一个供电标准，了解用户高于或低于这个标准的各类需求，为今后供电市场的细分提供参考。国外出现的定制电价是优质优价的体现，是工业化国家政府所支持的，极有可能是我国将来电价改革的一个方向。 供电企业首先要根据公司的财务状况合理安排资金进行电网规划，进行电网投资，其次根据用户对供电能力、供电质量、供电可靠性的差异及对电价的承受
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
一、名词解释 1、净现值：是用折现率将项目计算期内各年的净效益折算到工程建设初期的现值之和。 2、净现值率：是反映该工程项目的单位投资取得效益的相对指标，使净效益现值与投资指之比。 3、将来值F：把资金换算为将来某时刻的等效金额，此金额称为将来值。资金的将来值有时也叫终值。 4、等年值A：把资金换算为按期等额支付的金额，通常每期为一年，故此金额称作等年值。 5、电力系统安全性：是指电力系统经受住突然扰动并且不间断地向用户供电的能力，也成为动态可靠性。 6、电力系统充裕性：是指电力系统在同时考虑到设备计划检修停运及非停运的的情况下，能够保证连续供给用户总的电能需求量的能力，这是不应该出现主要设备违反容量定额与电压越限的情况，因此又称为静态可靠性。 7、电力系统可靠性：电力系统按可接受的质量标准和所需的数量不间断地向用户提供电能的能力的度量。 8、电力系统的可靠性评价：通过一套定量指标来度量电力供应企业向用户提供连续不断的质量合格的电力的能力，包括对系统充裕性和安全性两方面的衡量。 二、填空题 1、电力工程投资方案的基础数据主要包括有____ 投资、年运行费、残值、使用年限等 2、电力系统备用容量包括__负荷备用______事故备用,____和检修备用_____ 。 3、电力系统规划按其环节划分包括有_ 电源规划、输电网规划、配电网规划______。 4、电源规划的优化模型类型主要包括有_按机组类型和电厂类型优化__________。 5、发电规划的等备用系数法是指 _备用容量____和__供电负荷_____比例大致相同方法。 6、分析可修复元件的可靠性特性包括_元件故障特性和元件修复特性 7、工程经济分析中的投资指标包括_概略指标____和__预算指标_______。 8、构成电力系统的需要容量包括有___ 系统工作容量和备用容量____________________。 9、灰色模型对原始数据进行生成的目的是__强化规律____和__削弱干扰____。 10、火电厂的技术经济特点有受__最小出力_____限制和__运行小时_____高。 11、影响线路输送能力的主要因素是__电压等级_____和__输电距离_____。 12、有效载荷容量少于机组额定容量的部分是用于_满足系统可靠性要求的需要______。 13、预测技术方法主要划分为_外推法______和__相关法_____两大类。 14、元件可用度和不可用度的表示式分别为_ A=u/λ+u=MTTF/MTTF+MTTR _____和__A=λ/λ+u=MTTR/MTTF+MTTR ____。 15、直流潮流方程主要的特点是__ 线性_____电路和_实数______运算。 16、指数平滑法是对整个_时间序列______进行__加权平均_____方法。 17、最小费用法的资金支出流包括___投资____和__年运行费用_____。 18、使用指数平滑法需要事先确定的两个数据是__平滑系数和初始值________。 19、计算发电机组有效载荷容量的方法包括有__绘图法和解析法________。 20、经济评价方法中的年费用法简明表示式为_ ()C P A K AC+ =， i, / _________。 三、判断题 1、AW与NPV法的主要区别是对资金的等值计算角度不同。√
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;
区域电力网规划设计方 案 第1章绪论 电力工业是国民经济发展的基础工业。区域电力网规划、设计及运行的根本任务是，在国民经济发展计划的统筹安排下,合理开发、利用动力资源，用较少的投资和运行成本，来满足国民经济各部门及人民生活不断增长的需要，提供充足、可靠和质量合格的电能[1]。 区域电网规划是根据国民经济发战计划和现有电力系统实际情况，结合能源和交通条件，分析负荷及其增长速度，预计电力电量的发展，提出电源建设和系统网架的设想，拟定科研、勘探、设计以及新设备试制的任务。 电力系统设计是在审议后的电力系统规划的基础上，为电力系统的发展制定出具体方案[2]。在电力系统设计中，贯彻国家各项方针政策，遵照有关的设计技术规定：从整体出发，深入论证电源布局的合理性，提出网络设计方案，并论证其安全可靠性和经济性，为此需进行必要的计算：尚需注意近期与远期的关系，发电、输电、变电工程的协调，并为电力系统继电保护、安全自动装置以及下一级电压的系统设计创造条件。电力系统设计包括电厂接入系统设计，电力系统专题设计，发电、输电、变电工程可行性研究及初步设计的系统部分[3]。 区域电网设计的水平年，一般取今后5-10年的某一年，远景水平年取今后10-15年的某一年。设计水平年的选取最好与国民经济计划的年份相一致。电源和网络设计，一般以设计水平年为主，并对设计水平年以前的过渡年份进行研究，同时还要展望到远景水平年[4]。 第2章原始资料分析
2.1 原始资料 （1) 发电厂装机情况 （2)负荷情况 2.2 原始资料分析 （1）发电厂、变电所地理位置如下：
(备注：A 为火电厂，B 为水电厂，1～5为变电站) （2）发电厂、变电所地理负荷分布 发电厂A 、B 带有包括厂用电的负荷，变电所（1）～（5）都有本地负荷且发电厂、变电所都有一、二类负荷。 （3）校验负荷合理性（ max max min 8760 P T P >?） 发电厂A ：14?5000＝70000<8?8760=70080 发电厂B: 12?5000＝60000<8?8760=70080 变电所（1）:33?5500=181500>17?8760=148920 变电所（2）:18?5500=99000>10?8760=87600 变电所（3）:26?5000=130000>14?8760=122640 变电所（5）:18?5000=90000>8?8760=70080 所以，以上负荷都合理。 第3章 电力电量的平衡 3.1系统功率平衡 （1）有功功率平衡 5K P P +∑ｎ １２max 综合i=1＝ＫＰ
电力系统继电保护与自动化毕业设计题目 变电站电气主系统毕业设计题目1 一、题目 XZ市郊110kV变电站设计 二、原始资料 (一) 变电站性质及规模 本变电站位于XZ市郊区，向市区工业、生活及近郊区乡镇工业与农业用户供电，为新建变电站。 电压等级：110/10kV 线路回数：110kV近期2回，远景发展1回； 10kV近期12回，远景发展2回。 (二) 电力系统接线简图 电力系统接线简图如图1-1所示。 图1-1 电力系统接线简图 注：①图中系统容量、系统阻抗均为最大运行方式的数据。 ②系统最小运行方式时,S1=1300MVA,XS1=0.65；SⅡ=150MVA,XSⅡ=0.8。 (三) 负荷资料负荷资料如表1-1所示。 (四) 所址地理位置及环境条件 1.所址地理位置图（如图1-2所示）。 2.地形、地质、水文、气象等条件 站址地区海拔高度500m，地势平坦,地震烈度6度。年最高气温＋40℃,年最低气温-20℃，最热月平均最高温度+32℃，最大复冰厚度10mm，最大风速为25m/s，土壤热阻率ρt=100℃·cm/W，土壤温度20℃，地下水位较低,水质良好，无腐蚀性。
电压等级负荷名称 最大负荷MW穿越功率MW负荷组成％自然 力率 Tmax (h) 线长 (km)近期远期近期远期一级二级三级 110kV 市系1线152060市系2线152025备用20 10kV 棉纺厂12 2.50.7555002棉纺厂22 2.50.7555002印染厂1 1.520.785000 2.5印染厂2 1.520.785000 2.5毛纺厂220.755000 1.5针织厂1 1.50.7545001柴油机厂1 1.520.840002柴油机厂2 1.520.840002橡胶厂1 1.50.7245002市区1 1.520.825001市区2 1.520.825001食品厂 1.2 1.50.840000.5备用1 1.50.78 备用2 1.5 .所址地理位置图（如图1-2所示）。 图1-2 所址地理位置图 - 1 - / 7
河南城建学院 《电力系统分析》课程设计任务书 班级0912141-2 专业电气工程及其自动化 课程名称电力系统分析 指导教师朱更辉、何国锋、芦明 电气与信息工程学院 2015年12月
《电力系统分析》课程设计任务书 一、设计时间及地点 1、设计时间：2015年12月 2、设计地点：2号教学楼 二、设计目的和要求 1、设计目的 通过课程设计，使学生加强对电力体统分析课程的了解，学会查寻资料、方案比较，以及设计计算、分析等环节，进一步提高分析解决实际问题的能力。 2、设计要求 （1）培养学生认真执行国家法规、标准和规范及使用技术资料解决实际问题的能力； （2）培养学生理论联系实际，努力思考问题的能力； （3）进一步理解所学知识，使其巩固和深化，拓宽知识视野，提高学生的综合能力； （4）懂得电力系统分析设计的基本方法，为毕业设计和步入社会奠定良好的基础。 三、设计课题和内容 课题一：110KV 电网的潮流计算 （一）基础资料 导线型号：LGJ-95，km x /429.01Ω=，km S b /1065.261-?=； 线段AB 段为40km ，AC 段为30km ，BC 段为30km ； 若假定A 端电压U A =115kV ，变电所负荷S B =(20+j15)MVA ，S C =(10+j10)MVA 。 某110KV 电网 （二）设计任务 1、不计功率损耗，试求网络的功率分布，和节点电压； 2、若计及功率损耗，试求网络的功率分布，和节点电压，并将结果与1比较。 课题二：某电力系统的对称短路计算 （一）基础资料 如图所示的网络中，系统视为无限大功率电源，元件参数如图所示，忽略变压器励磁支路和线路导纳。
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) ???????????????????????????大电流接地方式中性点接地方式小电流接地方式（需要断路器遮断单 相接地故障电 流（单相接地电弧能够瞬间熄灭的）
课程设计报告 题目某冶金机械修造厂总降压 变电所一次系统设计 课程名称电力系统分析课程分析 一、概述 (2) 课程设计目的要求 (2) 设计原则 (2) 设计具体内容 (2) 二、设计课题基础资料 (3) 生产任务及车间组成 (3) 设计依据 (3) 本厂负荷性质 (4) 三、负荷计算及无功功率补偿 (4) 负荷计算 (4) 无功功率补偿 (5) 四、变压器台数和容量的选择 (6) 变电所主变压器台数和容量的选择 (6) 车间变压器台数和容量的选择 (7) 五、一次系统主接线方案设计 (7) 六、架空线路的设计 (8) 35kV架空线路的选择 (8) 35kV母线的选择 (8)
总降压变电所10kV侧电缆的选择 (8) 总降压变电所10kV侧母线的选择 (9) 七、短路电流计算 (9) 短路计算的目的 (9) 短路电流计算过程 (9) 八、总降压站的电气主接线图及其设备选择与校验 (11) 电气主接线图 (11) 一次设备的选择与校验 (12) 九、心得体会 (13) 参考文献 (14)
一、概述 课程设计目的要求 目的：通过课程设计进一步提高收集资料、专业制图、综述撰写的能力，培养理论与实际应用结合的能力，开发独立思考的能力，寻找并解决工程实际问题的能力，为以后的毕业设计与实际工作打下坚实的基础。 要求：（1）自学供配电系统设计规范，复习电力系统的基本概念和分析方法。 （2）要求初步掌握工程设计的程序和方法，特别是工程中用到的电气制图标准，常用符号，计算公式和编程技巧。 （3）通过独立设计一个工程技术课题，掌握供配电系统的设计方法，学会查询资料，了解电力系统中常用的设备及相关参数。 （4）在设计过程中，要多思考，多分析，对设计计算内容和结果进行整理和总结。 （5)完成《课程设计说明书》及相关的图，可以手写，可以计算机打印。 设计原则 （1）必须遵守国家有关电气的标准规范。 （2）必须严格遵守国家的有关法律、法规、标准。 （3）满足电力系统的基本要求（电能质量、可靠性、经济性、负荷等级） （4）必须从整个地区的电能分配、规划出发，确定整体设计方案。 设计具体内容 该冶金机械厂总降压变电所及高压配电一次系统设计，是根据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况，解决对电能分配的安全可靠，经济合理的问题。其基本内容有以下几方面： （1）一次系统主结线方案设计 （2）确定全厂负荷 （3）主变压器容量和台数的选择 （4）选择35kV架空（8km长）输电导线截面积（根据额定电流）计算并说明选择的理由。 （5）画出等值电路简图 （6）画出总降压站的电气主结线图
题目：某地区电网规划初步设计专业：电气工程及其自动化
摘要 电网规划是所在供电区域国民经济和社会发展的重要组成部分，同时也是电力企业自身长远发展规划的重要基础之一。电网规划的目标就是能够使电网发展，能适应，满足并适度超前于供电区域内的经济发展要求，并能发挥其对于电网建设，运行和供电保障的先导和决定做用。 电网规划是电网发展和改造的总体计划。其任务是研究负荷增长的规律，改造和加强现有电网结构，逐步解决薄弱环节，扩大供电能力，实现设施标准化，提高供电质量和安全可靠性，建立技术经济合理的电网。 电网是电源和用户之间的纽带，其主要功能就是把电能安全、优质、经济地送到用户。电力工业发展是实践表明，要实现这一目标，大电网具有不可取代的优越性，而要充分发挥这种优越性，就必须建设一个现代化的电网。随着电网的发展和超高压大容量电网的形成，电力给国民经济和社会发展带来了巨大的动力和效益，并成为当今社会发展和人民日常生活不可缺少的能源之一。但随着经济时代的到来，电网的运行和管理已发生了深刻的变化，国内外经验表明，如果对供电电网设计不善，一旦发生自然和认为故障，轻者造成部分用户停电，重者则使电网的安全运行受到威胁，造成电网运行失去稳定，严重时甚至会使电网瓦解，酿成大面积停电，给国民经济带来灾难性的后果。因此对电网的合理设计已经成为了电力系统运行维护的主要部分。 电力系统是由生产、输送、分配和消费电能的发电机、变压器、电力线路和电力用户组成的整体，是将一次能源转换成电能并输送和分配到用户的一个统一系统。电力系统还包括保证其安全可靠运行的继电保护装置、安全自动装置、调度自动化系统和电力通信等相应的辅助系统（一般成为二次系统），以及通过电或机械的方式联入电力系统中的设备。 关键字：电力系统规划电力电量平衡供电可靠经济
电力工程中电力系统规划的设计分析司娟娟 发表时间：2018-08-21T14:26:41.827Z 来源：《电力设备》2018年第14期作者：司娟娟艾庆挺[导读] 摘要：随着人们生活水平的不断提高，对于电力的需求在不断的加大，在电力工程中，最核心最基础的环节在于电力系统规划设计。为确保电力系统的正常运行及整体安全，相关电力企业应合理规划电力系统，保证规划设计的合理性、安全性，在供应电力资源的时候应把电力损耗降到最低，进而将成本有效节约。在电力工程建设中注重对电力系统的规划设计，能促使相关设计人员提高电力工程设计 的有效性。基于此，本文对电力工程设计的电力系统规（国网新疆电力有限公司巴州供电公司新疆库尔勒 841000）摘要：随着人们生活水平的不断提高，对于电力的需求在不断的加大，在电力工程中，最核心最基础的环节在于电力系统规划设计。为确保电力系统的正常运行及整体安全，相关电力企业应合理规划电力系统，保证规划设计的合理性、安全性，在供应电力资源的时候应把电力损耗降到最低，进而将成本有效节约。在电力工程建设中注重对电力系统的规划设计，能促使相关设计人员提高电力工程设计的有效性。基于此，本文对电力工程设计的电力系统规划设计进行了详细地分析与探究。 关键词：电力工程设计；电力系统；规划设计引言 毋庸置疑，社会经济的发展和人们的工作生活，都离不开电能的供应。因此，电能已经是人类生活和各个行业发展的最基本的能源保障，它直接关系到了国民经济长远稳定发展以及社会发展的稳定。电力系统的安全性是社会公共安全的重要构成环节，保证电力系统运行和供应的安全性和稳定性，是保证社会稳定发展的基本保障。但是由于社会发展对电能的需求量不断上升，在开展电力工程的过程当中，就会出现很多方面的问题，电力市场的较高增长速度，不但推动了电力企业的快速发展，同时还需要充分保证电力系统供电的稳定性，对电力系统实施有效的规划，可以在最大限度上保证电力系统的稳定运行，这对电力系统的发展至关重要，同时这也是电力规划工作是电力工程建设不可缺少部分的主要原因。 1电力工程设计中电力系统规划设计的重要性和原则分析 1.1电力工程设计中电力系统规划设计的重要性 在电力工程设计中，电力系统规划设计主要是根据运行的状态而建立的，其整体设计模型不仅对电力系统运行的规模和状态有一定影响，还对电力系统运行质量和运行的进度有一定影响，因此，提升对电力系统规划设计的重视程度，可以很大程度上促进我国电力事业的良好发展。为了能够更好保证电力系统的正常运行，在实际的电力系统规划设计过程中，一定要对开关以及输电设备进行合理的控制，根据实际情况，对出现的问题进行合理的分析和处理，最大限度的降低工作出现失误几率，提升电力系统规划设计的整体质量和水平，从而推动电力事业的发展进程。 1.2电力系统规划设计需要遵循的原则 电力系统的规划设计始终需要遵守以下三个方面的原则，即周期性原则、安全性原则、成本性原则。其中周期性原则主要指的是，在电力系统的规划设计过程当中，需要保证在规定的周期范围内，完成规定需要完成的工作，尤其是针对一些大型的电力系统的规划来讲，必须要在规定的周期范围内，制定出最完善的电力设计方案，防止在正式的供电过程当中，对用户形成不良的用电体验；安全性原则就是指电力系统的规划设计中最关键的因素，在实际的设计工作当中，需要充分做好各个方面的安全隐患控制工作，如果有必要的话还可以长期配备相应的系统监测模块，保证供电的安全性；成本性原则就是指在保证电力系统安全稳定供电的同时，最大程度上降低电力系统的经济投入，在保证电力系统的应有效能和经济投入成本之间，寻找出一个有效的平衡点，通过这种方式来实现了整体的供电工程效益的最大化。 2电力工程中电力系统规划设计分析 2.1电力负荷预测 实施电力工程项目的过程当中，首先必须要准确的对工程所在区域的用电负荷的具体需求量进行预测。电力负荷预测运用的是大用户常规增长率的方式。充分的考虑到了电力工程的实际供电范围，对其中的负荷大小和常规符合增长的情况进行分析，同时对用电区域内部的电力负荷进行科学的预测。对一些用电规模比较小的项目来讲，则可以采用短期负荷的方式进行预测。可以依照用电负荷的性质，参照同类负荷所需要的用电数据或者是负荷密度等来实施准确的预测。要是需要对用电区域范围内部的电力负荷状况实施准确的预测，则需要对其中的用户用电情况进行详细的分析，充分掌握其中用电设备的装机规模大小、用电特性以及项目的生产能力等方面的信息。 2.2对电气实施计算 1）实施稳定的计算。简单来讲，稳定性计算就是为了保证电力系统达到最稳定的发展水平，主要是针对电力系统当中各项电力事故发展的频率进行模拟计算，使其达到一种相对稳定的状态。在进行稳定计算之前，必须要做好稳定计算的准备工作，保证稳定计算可以做到更加的科学和准确。当前在个体电力工程的项目设计当中，经常会使用到稳定计算的概念，主要分为：电力电压的稳定计算、电压频率的稳定计算、电力系统的稳定计算等。只有做好这些稳定计算工作之后，才可以有效的保证电力系统规划设计的有效进行。2）实施无功补偿计算。在电力系统当中的无功补偿工作，可以让电力系统中的感应负荷得到更强的无功补偿，可以最大限度上降低在网络元件上的传输数据的无功率过程，避免产生不必要的电能损耗。通常来讲，在电力工程当中的平衡性思维，都需要依照无功补偿的方式来进行。在实际的施工过程当中，通常还会涉及到一些补偿装饰的分组容量、总容量等，此时则需要依照对单组的低电压电容器进行切断，依照电压的波动情况，分析其中是否存在无功补偿的平衡，最后在对其实施电压调降计算。 2.3电源出力和其规划情况 在进行电力系统规划设计的过程中，其关键内容在于电源规划。在进行电力工程建设的过程中，其中一重要论证则是收集与整理周边实际情况的所有资料。在这个过程中，应对电量的实际输出进行有效分析，并保证电力规划设计的有效性，则需要收集整理电力规划项目周边的实际电网情况的一系列资料。地方调度电源及国家统一调度电源是主要的两种电源，地方调度电源指地方或相关地方企业所建立的一系列发电厂，包含垃圾焚烧发电厂、小型水电站等，统一调度电源即为国家电网统一协调调度的一系列大型发电厂。注意的是，还应科学合理地分配不同电源间的出力状况。
设计说明书 课程设计说明书 设计题目：110kV终端变电站设计
目录 摘要 (3) 前言 (4) 一、毕业设计的目的、意义............................. 错误！未定义书签。 二、电气设计的地位和作用............................. 错误！未定义书签。 三、对本次初步设计的要求............................. 错误！未定义书签。 四、对本次初步计算的基本认识......................... 错误！未定义书签。 五、设计题目原始参数及其它 (5) 第一章变电站电气主接线设计 (6) 第一节电气主接线设计知识概述 (6) 一、电气主接线设计依据 (6) 二、电气主接线设计的基本要求 (6) 三、10～110 kV高压配电装置的常用电气主接线条文说明 (8) 第二节电气主接线的方案设计 (10) 第三节确定电气主接线图 (10) 第四节主变及站用变选择 (11) 第二章短路电流计算 (13) 第一节短路计算慨述 (13) 一、短路电流计算的目的意义 (13) 二、短路电流计算的基本假定和计算方法 (13) 第二节计算方法 (14) 第三节电抗器的选择 (21) 第三章导体的选择 (22) 第一节主变高压侧导体选择 (22) 第二节主变低压侧导体的选择 (23) 第三节选择支柱绝缘子及穿墙套管 (29) 第四章选择断路器和隔离开关 (31)
第一节 110kV断路器和隔离开关选择和效验 (31) 第二节 10kV母联及主变10kV侧断路器和隔离开关选择 (31) 第三节 10kV出线断路器和隔离开关选择 (32) 第五章选择其它电气设备 (34) 第一节 10kV并联电容器组的选择 (34) 第二节避雷器的选用 (34) 第三节电压互感器的选用： (35) 第四节选择电流互感器 (37) 第五节选择阻波器 (39) 第六章继电保护 (40) 第一节主变压器保护的种类 (40) 第二节 110kV线路及备用电源自投装置 (40) 第三节 10kV线路保护配置 (40) 第四节 10kV电容器保护配置 (40) 第五节站用变自投装置 (40) 第七章操作闭锁 (41) 第八章设备安全距离 (42) 第一节 110kV安全净距离 (42) 第二节 110kV安装尺寸 (42) 结论 (44) 设计总结与体会 (45) 毕业（论文）设计参考书籍 (46) 附图 1、变电站电气主接线图（A1） 2、高压配电装置平面图（A1） 3、高压配电装置断面图（A1）