电力系统及其自动化课程设计任务书

西安交通大学电力系统自动化课程设计报告院(部)别信息科学与电气工程学院姓名学号指导教师课程设计任务书题目电力系统自动化课程设计院(部) 信息科学与电气工程学院专业电气工程及其自动化班级学生姓名学号12 月15日至12 月26 日共 2 周指导教师(签字)负责人(签字)年月日目录第一章电力系统故障分析 (6)1.1电力系统故障分析作用及意义 (6)1.2电力系统故障概率 (6)1.3 电力系统故障计算的基本原则和规定 (7)1.4不对称故障分析概述 (8)1.5不对称故障分析 (8)1.6 不对称故障分析计算步骤 (9)第二章纵向不对称故障分析 (10)2.1纵向不对称故障分析 (10)2.2断路故障的简略记号 (10)2.3一相断相故障分析 (11)第三章电力系统纵向故障分析实例计算分析 (13)3.1电力系统纵向故障分析实例要求 (13)3.2理论计算 (13)3.3 Matlab计算过程 (15)3.4.电力系统故障实例仿真模型及各模块参数设置 (17)3.5仿真波形结果 (18)课程总结 (22)课程设计心得 (23)附录 (24)参考文献 (26)摘要在电力系统故障中，仅在一处发生不对称短路或断线的故障，称为简单不对称故障。

它通常分为两类：①一类叫横向不对称故障，包括两相短路、单相接地短路以及两相接地短路三种类型。

这种故障发生在系统中某一点的各相间或相与地之间，是处于网络三相支路的横向，故称为横向不对称故障。

②另一类是发生在网络三相支路的纵向，叫纵向不对称故障，包括一相和两相断相两种基本类型。

不对称故障的分析计算是故障分析的基本内容之一。

在电力系统设计和运行中，不对称故障时出现时各序对称分量以及各相电流、电压的分析计算，是选择电气设备、确定运行方式、整定继电保护、选用自动化设备和事故分析的重要依据。

在电力系统各种故障中，不对称故障所占的比例很大。

当电力系统某点发生故障时，求出故障点处电流、电压的大小和特征，以及网络中其他位置（如继电保护安装处）电流、电压的大小和特征。

电力系统自动化课程设计任务书《电力系统自动化课程设计》使命宣言设计选题（二选一）标题一：10kV配电网开关站自动切换装置及其远程监控系统原理介绍：“备自投装置”全称为“备用电源自动投切装置”的简称，它是10kv配网中常见的自动化装置。

为提高供电可靠性，10kV配电网开关站也开始设置两条互供能力的配电线路，形成电网框架，并在线路上设置备用自动切换装置和分段开关。

一旦发生事故，备用自动切换装置能快速有效地隔离故障点。

备自投装置在故障发生时具有自动“断开”功能，保障用户用电连续性。

故障排除后，备自投装置分段开关仍保持“断开”状态，无法自动复位，需巡检人员手动复位。

若在巡检人员来开闭所之前再次出现故障，则无备用电源投入使用，用户断电。

基于上述不利因素，备用自动切换装置应配备状态监测模块。

备用自动切换装置动作时，其状态监测模块获取信息并发送至远程监控中心。

远程监控中心收到信息后，立即派巡检人员到相应的开关站进行巡检复位操作。

为了更好地分析判别故障，远端控制中心在获取备自投装置动作信息的同时，还应获得开闭所电力系统状态信息，此信息也通过状态监控模块获得。

设计要求：（1）调查研究10kV配电网开关站自动切换装置的特点和功能；绘制10kV配电网开关站自动切换装置接线图。

(2)设计备自投装置状态监控模块，确定以下功能：1、操作方式2、数据采集（自行设计若干遥信量、遥测量）；3、数据通信；4、执行命令；5、其他。

(3)画出位于开闭所内的远方终端（rtu）结构框图，说明图内各模块功能。

(4)结合“执行命令”，选择数据通信规约，详细说明通信报文格式。

专题二：分励直流电机励磁控制系统仿真原理介绍：在电力系统正常运行或事故运行中，同步发电机的励磁控制系统起着重要的作用，优良的控制系统不仅可以保证发电机可靠运行，提供合格的电能，而且可以有效地提高系统的技术指标。

直流励磁机的励磁系统是一种常见的励磁方式。

它依靠与发电机组同轴的直流发电机来提供励磁电流。

电力系统短路故障的计算机算法程序设计一、课程设计的目的根据所给的电力系统，编制短路电流计算程序，通过计算机进行调试，最后完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。

二、课程设计的内容电力系统故障的计算机程序设计、编制和调试。

三、课程设计的要求1、在对称短路计算、简单不对称短路计算中任选一种进行计算；2、自选计算机语言；3、设计、编制、调试出相关的通用计算程序；4、输入/输出数据一律以文件格式形成。

（1）对称短路计算的输入/输出数据输入数据包括：节点数、支路数、故障节点、支路参数（支路首端号、支路末端号和支路电抗值）输出数据包括：节点导纳矩阵或阻抗矩阵、故障点电流、各支路电流、各节点电压（2）不对称短路计算的输入/输出数据输入数据包括：节点数、支路数、故障节点、支路参数（支路首端号、支路末端号和支路正序电抗值、支路负序电抗值、支路零序电抗值）输出数据包括：故障点电流、各支路电流、各节点电压的序分量和相分量四、考核方式1、课程设计按五级评分标准进行考核；2、课程设计成绩由三部分组成，平时成绩占据40%，课程设计报告占用30%，最后考试成绩占30%；3、平时成绩由指导教师根据学生平时完成设计的表现及能力给定。

4、设计报告成绩由指导教师根据学生完成报告的质量和学术水平给定。

5、考试成绩是当课程设计结束时，进行口试考核中，根据学生回答的水平给定。

五、参考资料1、何仰赞.电力系统分析（上）.华中科技大学出版社2、米麟书.电力系统故障的计算机辅助分析.重庆大学出版社3、短路电流实用计算方法.电力工业出版社4、周作仁.电网计算与程序设计.湖南科学技术出版社数字式准同期自动并列装置的设计一、课程设计的目的通过本次课程设计，使学生能过对数字式准同期自动并列装置有一个全面的认识，通过查阅资料，掌握准同期并列的基本原理，了解并列误差的国家标准，掌握数字式自动并列装置的硬件电路和软件，进一步锻炼学生的编程能力。

09电气C 电力系统课程设计要求：1、设计书要有封面；2、要有原始资料——即每个同学拿到手中的题目要附上；3、电子版，手写版都可以，最后都要打印出来；4、6月1日交；2013年4月18日 下面是往年的电力系统综合课程设计任务书，大家可以参考一下怎么写。

电力系统综合课程设计任务书本次课程设计供分为二题（其中线路部分1题，发电机-变压器保护部分1题），要求每位同学任选一题，按照课题要求独立完成，于本学期十五周之前提交设计报告书。

第一章 电力系统继电保护课程作业指导书第一节 课程作业进行步骤一、短路电流及残余电压计算考虑到35～1l0千伏单电源环形网络的相间短路保护有可能采用带方向或不带方向的电流电压保护，因此在决定保护方式前，必须较详细地计算各短路点短路时，流过有关断路器的短路电流足和保护安装处的残余电压res U 。

然后根据计算结果，在满足“继电保护和安全自动装置技术规程”和题目给定的要求的条件下，尽可能采用最简单的保护方式。

计算K I 及res U 的步骤及注意事项如下。

(1) 系统运行方式的考虑除考虑发电厂发电容量的最大和最小运行方式外，还必须考虑在设备检修或故障切除的情况下，发生短路时流过保护装置的短路电流最大和最小的系统运行方式，以便计算保护的整定值和保护的灵敏度。

在需采用电流电压联锁遮断保护时，还必须考虑介于最大和最小之间的系统运行方式。

(2) 短路点的考虑为了绘制()K I f l =和()res U f l =的曲线，每一线路上的短路点至少要取三点，即线路的始端、中点和末端三点。

一般为了简化计算取此三点即可。

短路点确定之后，即标上123K K K 、、等符号。

(3) 短路类型的考虑由于本作业相间短路保护的整定计算，因此在最大系统运行方式下，应计算三相短路电流()3K I ，以作整定动作电流pu I 之用；而在最小系统运行方式下，则计算两相短路电流()2K I ，以作计算灵敏系数esn K 之用。

电力系统分析课程设计任务书及说明书格式第一篇：电力系统分析课程设计任务书及说明书格式《电力系统分析》课程设计任务书一．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。

二．设计目的通过课程设计进一步提高学生的收集资料、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。

三．时间安排总学时（2周）1．分析设计题目，明确设计要求，收集资料，参考文献，拟定系统方案。

（1-2天）2．独立完成初步设计方案（一般选取两个方案，并加以比较）（1-2天）3．独立完成系统方案设计及计算，如系统中所有设备的选择与校验，故障分析编程，环网分解等类型的设计等。

（1-3天）4．各阶段设计的叙述，纠正和新知识更新能力的应用（1-2天）5．编写说明书，完成最终方案。

（1-2天）6．答辩，验收。

（半天）四．课程设计基本要求 1．要求学生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。

2．通过独立设计一个工程技术课题，设计应用软件，充分提高运用新技术、新信息、新技术成果和装置的能力。

具体要求见各课题。

3．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。

4．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。

5．准备答辨。

课程设计说明书的格式1.封面：（请学习委统一领取并发给大家）2.标题：电力系统课程设计《……》（各人的课题标题）一．基础资料（四号黑体）1.（小标题用小四黑体）（正文用五号宋体）2.二．设计内容某部分（按设计大纲）三．六．设计内容某部分七．设计小结（总结整个设计内容）八．设计体会（总结个人在设计过程中碰到的问题及解决方法，体会，建议等）九．参考文献附录说明：一．基础资料（课题要求，相关的条例，规范等）二．～六.见各课题的要求七．设计小结（本设计通过对……的分析，提出了……设计方案，并对……进行了分析比较，从……方面考虑，最终选择了……设计方案，它具有……优点，还有……不足）从技术方面总结你的设计。

电力系统分析课程设计任务书（1）——高压配电网的设计一、设计内容1．潮流计算，进行变电所接入系统及用户供电线路设计：（1）根据待建变电所所供用电用户总负荷、用电用户对变电所供电可靠性要求、与系统接入点的距离，确定待建变电所接入系统方案：线路电压等级、回路数、导线规格。

（2）分析各用电用户对供电不中断可靠性的要求,确定各用电用户供电线路方案、回路数、导线规格.（3）输、供电线路，按经济电流密度选择，并应满足电晕（〉110kV 线路）、发热和电压损耗等技术要求.2．变电所电气主接线和所用电设计：（1）拟定满足供电可靠性、运行灵活性要求的主变比较方案(类型、台数、容量、型号). （2）对技术上满足要求的主变方案通过经济比较，确定待建变电所的主变方案.（3）根据所确定的主变方案和进出线回路数,通过技术分析、论证,确定待建变电所各电压等级的电气主接线型式.（4）根据待建变电所所用电方案——所用变压器台数、容量、型号和所用电接线型式。

（所用电负荷按0。

1％变电所容量计)。

3．短路电流计算：（1）为保证变电所选用的设备,在短路故障状态时的安全，采用三相短路时的电流近行校验.（2）三相短路电流的计算，采用标么制和运算曲线，计算0”、0.1” 、4”时的值。

进而计算短路电流最大值i、0.1”短路容量S和4”短路电流热容量Q，作为电气设备动稳定、开断容量、热稳定的校验。

4. 选择变电所电气设备:选择变电所的断路器、隔离开关、母线、电缆、电流互感器、电压互感器、避雷器及中性点接地设备。

二、设计成果1.设计说明书一份（1）说明要求书写整齐，条理分明、表达正确、语言简洁。

（2）扼要阐明设计内容、论证各设计内容的最终成果并附必要图表。

2.计算书一份（1）计算书内容：为各设计内容最终成果的确定提供依据所进行的技术分析、论证和定量计算，如供电线路导线的选择、短路电流的计算、电气设备的选择、配置继电保护装置的设想等。

（2）计算书要求：计算无误，分析论证过程简单明了，各设计内容结果列表汇总。

2010/2011学年第二学期发电厂电气部分课程设计任务书指导教师：王博赵栩张维俊班级：电气0841~4班地点：一教课程设计题目（范围）：降压变电所电气部分设计一、课程设计目的1、将所学过的课程进行一次较系统、较全面的总结；2、将所学的专业理论知识，较全面地应用于实践，用它解决实际问题，从而提高分析问题、解决问题的能力，并力争有所创新；3、初步掌握变电所电气部分的设计思想、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，此外对编写设计文件等方面也得到了较好的锻炼。

二、课程设计内容（包括技术指标）1、设计题目（范围）:35~220kV降压变电所电气部分设计。

2、主要技术指标和要求:结合变电所设计技术规程及电力工程设计手册进行。

3、方案选择及工作原理:设计方案应满足供电可靠性、灵活性和经济性基本要求。

4、设计成果的要求：编写设计文件（说明书、计算书）时，应简要明了、条理清楚；图形、符号、线条等符合国家标准；课程设计成品装订成册。

5、原始资料：某新建变电所，位于平原地区，交通方便；年最高气温+31℃，最低气温-21℃；50年一遇10m 高最大风速11m/s，主导风向为北风；最大冻土层深度为111cm；导线覆冰按10mm计；最大负荷利用小时数3500h/a。

220kV侧：进线4回，系统电抗以100MV A为基准折算到220kV母线为0.081；66kV侧出线10回，最大综合负荷为200MW。

三、时间安排四、基本要求1、课程设计应在教师指导下独立完成设计任务，反对盲目抄袭现象。

2、确定变电所电气主接线的最佳方案（包括主变压器型式、容量的选择）学生接受设计任务后，应先根据任务书了解设计内容，积极的多方面查阅有关资料，综合运用所学理论知识，根据设计任务书提供的资料，结合电力工程设计手册、设计规程、规范等资料，找出可能的电气主接线方案。

经过初步的技术比较，去粗存精，选出你认为较好的2~3个方案，进行技术、经济论证，确定最佳方案。

燕山大学课程设计说明书题目：电力系统潮流、短路计算和暂态稳定性分析（四）学院（系）：电气工程学院年级专业： 10级电力3班学号：学生姓名：指导教师：董杰董海燕教师职称：讲师讲师电气工程学院《课程设计》任务书课程名称：《电力系统分析》基层教学单位：电力工程系指导教师：学号学生姓名（专业）班级10级电力3班设计题目电力系统潮流、短路计算和暂态稳定性分析（四）设计技术参数某地区各发电厂和负荷点的地理位置如图所示。

输电系统电压等级为220kV，负荷额定功率标示如图。

节点2-4距离为380km，2-6为230km，2-8为215km，2-9为180km，2-10为160km，4-6为350km，4-8为300km，4-9为220km，4-10为390km，6-8为330km，6-9为150km，6-10为130km，8-9为21km，8-10为320km，9-10为180km。

可选导线型号和单位长度导线参数如表所示。

变压器电抗为标么值，基准功率为100MW。

设计要求设计的供电网络应保证当系统中任一条线路发生故障时，各负荷均不断电。

运用Power World软件计算出系统潮流分布和各母线短路时不同短路类型情况下的短路电流，并进行暂态稳定性分析。

计算容许误差为10－5。

最后将最终结果列表在报告中。

参考资料夏道止，《电力系统分析》，中国电力出版社，2004年陈珩，《电力系统稳态分析》，中国电力出版社，1995年李光琦，《电力系统暂态分析》，中国电力出版社，1995年周次第一周应完成内容设计系统的接线形式，选择线路参数。

对设计的电网结构进行静态安全分析，判断系统运行的薄弱环节。

计算系统潮流分布，分析网络损耗。

计算某一母线和线路不同短路类型情况下的短路电流，对比分析不同类型短路情况下对母线电压、线路电流和发电机的影响。

进行暂态稳定性分析，确定系统在较严重事故情况下的临界切除故障时间，撰写课程设计报告、答辩。

指导教师签字基层教学单位主任签字说明：任务书要求装订到课程设计报告前面。

《电力系统工程基础》课程设计任务书学院：电气工程学院专业：电气工程及自动化（卓越）专业姓名：学号：指导老师：车仁飞老师目录1 绪论 (3)2 网络可能的接线方案及电力网的电压等级的选取 (4)2.1 该电力网络可能的接线方案（选三种） (4)2.2 电压等级的选择 (8)3 输电线路导线，变压器，断路器等设备的选择 (9)3.1 输电线路导线的选择（按经济电流密度选择导线截面积） (9)3.1.1 方案二导线截面积的选择： (10)3.1.2 方案二导线截面积的校验： (12)3.1.3 方案三导线截面积的选择 (15)3.1.4 方案三导线截面积的校验： (18)3.2 变压器的选择 (21)3.2.1 发电厂1变压器的选择 (21)3.2.2 水电厂2主变压器选择 (22)3.2.3 变电站变压器选择 (22)3.3 断路器的选择 (23)火电厂1主接线的确定 (23)4 两种方案的工程经济计算 (28)4.1 投资: (28)4.2 年运行费用（万元）：年运行费用包括折旧费和损耗费 (29)4.3 年计算费用（万元）：按7年收回投资计算 (31)4.4 方案最终确定： (31)5 线路潮流与电压损耗计算 (32)5.1 变压器参数的计算 (32)5.2 线路的参数 (35)5.3 各节点的运算负荷和功率损耗计算（最大负荷时） (36)5.4 线路功率损耗计算（设发电厂高压侧电压为121kv） (37)5.5 各节点的运算负荷和功率损耗计算（最小负荷时） (41)5.6 线路功率损耗计算 (42)6 变压器分接头选择 (46)7 节点短路时短路电流的计算及断路器选择 (50)7.1 最大运行方式下短路电流的计算： (50)7.2 最小运行方式下短路电流的计算： (52)7.3 各处短路器选择： (55)8 设备清单 (57)9 总结 (58)10 参考文献 (59)11 附表： (60)1绪论《电力系统工程基础》是一本宽口径的专业基础教材，相应课程是在学习电路，电机学，电子技术等基础知识后的一门大型专业平台课。