电力系统稳态分析实验指导书

电力系统稳态分析实验指示书实验1 CEES潮流计算分析软件的运行环境练习实验1、实验目的：通过单线图的制作、实验参数设置，过程操作、结果分析，熟悉掌握电网潮流计算仿真软件的使用操作方法，为后续试验做好准备。

2、实验内容及要求：1）熟悉和掌握电力系统仿真软件的运行环境和使用方法。

2）掌握新建项目界面下的电力系统单线图制作方法。

3）掌握电气元件的参数的设置和修改方法。

4）制作教材P82例3-1的单线图，并按题的要求正确设置参数。

5）保存打印、分析实验结果，填写实验报告。

3、操作提示：1）进入计算机，点击CEES软件图标进入软件人机界面的“编辑”状态。

2）点击“新建项目”或“修改项目”设置项目名称，3）利用界面右侧的各种图符制作所需电力系统单线图。

4）遇到困难点击“帮助”5）点击“输出保存”选择输出方式和保存。

4、注意事项：1）新建项目时路径名的盘符不能用“C:\”，否则计算机重启后会将保存的东西清洗掉。

在进入编辑状态下，应先点击“文件”，将“自动文件保存项目设置”时间改为120分钟，否则可能中途会卡机。

2）图元不够用时可点击相关同类图标，自行自作所需图元。

3）元件的连接一般均通过母线，发电机、变压器单元接线时可直接连接，软件自动在其间增加黑点。

4）注意设置短路的时刻和显示方式。

5）平衡节点必须只有一个。

6）注意变压器阻抗、导纳参数的归算设置。

实验2辐射型电网潮流计算的验证实验1、实验目的：通过实验的参数设置，过程操作、结果分析，验证辐射型电网潮流计算理论分析计算方法的正确性，启发学生思考问题、复习巩固相关专业知识。

2、实验内容及要求：1）熟悉和掌握电力系统仿真软件的运行环境和使用方法。

2）掌握新建项目界面下的电力系统单线图制作方法。

3）掌握电气元件的参数的设置和修改方法。

4）制作教材P82例3-1的单线图，并按题的要求正确设置参数。

5）仿真计算并校验例题的计算结果。

6）保存打印、分析实验结果，填写实验报告。

第三章一机—无穷大系统稳态运行方式实验一、实验目的1．了解和掌握对称稳定情况下，输电系统的各种运行状态与运行参数的数值变化范围；2．了解和掌握输电系统稳态不对称运行的条件；不对称度运行参数的影响；不对称运行对发电机的影响等。

二、原理与说明电力系统稳态对称和不对称运行分析，除了包含许多理论概念之外，还有一些重要的“数值概念”。

为一条不同电压等级的输电线路，在典型运行方式下，用相对值表示的电压损耗，电压降落等的数值范围，是用于判断运行报表或监视控制系统测量值是否正确的参数依据。

因此，除了通过结合实际的问题，让学生掌握此类“数值概念”外，实验也是一条很好的、更为直观、易于形成深刻记忆的手段之一。

实验用一次系统接线图如图2所示。

图2 一次系统接线图本实验系统是一种物理模型。

原动机采用直流电动机来模拟，当然，它们的特性与大型原动机是不相似的。

原动机输出功率的大小，可通过给定直流电动机的电枢电压来调节。

实验系统用标准小型三相同步发电机来模拟电力系统的同步发电机，虽然其参数不能与大型发电机相似，但也可以看成是一种具有特殊参数的电力系统的发电机。

发电机的励磁系统可以用外加直流电源通过手动来调节，也可以切换到台上的微机励磁调节器来实现自动调节。

实验台的输电线路是用多个接成链型的电抗线圈来模拟，其电抗值满足相似条件。

“无穷大”母线就直接用实验室的交流电源，因为它是由实际电力系统供电的，因此，它基本上符合“无穷大”母线的条件。

为了进行测量，实验台设置了测量系统，以测量各种电量（电流、电压、功率、频率）。

为了测量发电机转子与系统的相对位置角（功率角），在发电机轴上装设了闪光测角装置。

此外，台上还设置了模拟短路故障等控制设备。

三、实验项目和方法1．单回路稳态对称运行实验在本章实验中，原动机采用手动模拟方式开机，励磁采用手动励磁方式，然后启机、建压、并网后调整发电机电压和原动机功率，使输电系统处于不同的运行状态（输送功率的大小，线路首、末端电压的差别等），观察记录线路首、末端的测量表计值及线路开关站的电压值，计算、分析、比较运行状态不同时，运行参数变化的特点及数值范围，为电压损耗、电压降落、沿线电压变化、两端无功功率的方向（根据沿线电压大小比较判断）等。

电力系统稳态分析实验指导书实验一电力系统潮流计算一、实验目的1、巩固《电力系统稳态分析》课程中所学知识，对潮流计算深入理解。

2、熟悉并掌握使用潮流计算程序的基本方法。

3、掌握潮流计算程序中各种原始数据的填写方法。

4、能正确分析并标注电力系统的潮流分布数据。

二、实验原理及内容1、实验原理本实验所使用的电力系统潮流计算程序是用Fortran语言编写，用P-Q分解法进行计算。

执行文件为PCFLOW.EXE，数椐文件为IFFF。

2、实验内容利用电力系统潮流计算程序，计算中国电力科学研究院的I、II型约定考核题，并验算其计算结果。

三、I、II型约定考核题见附图1、2。

四、电力系统潮流计算程序的应用1、原始数据的填写第一组数据(共3个数)（1）G(发电机数) （2）F(负荷数) （3）ZLZ(正序网络支路数)第二组数据(发电机参数，每台机填8个数。

FGZ数组)（1）本机所在节点号(每个节点只许有一台发电机)（2）有功出力P(发填正) ┐平衡机P和Q填0，V填控制值。

（3）无功出力Q(发填正) ├PV机P和V填控制值，Q填0。

（4）出口电压V ┘PQ机P和Q填控制值，V填0。

（5）d轴瞬变电抗Xd ┐（6）q轴同步电抗Xq ├只算潮流时，这四项可填0。

（7）负序电抗X2 │（8）惯性时间常数(秒) ┘必须有平衡机，但只能有一台。

第三组数椐(负荷参数，每个负荷4个数。

PQU数组)（1）本负荷所在节点号（每个节点只许有一个负荷，可同时有发电机。

在暂稳计算要考虑负荷动特性时，填负号）（2）负荷有功P（吸填正）（3）负荷无功Q（吸填正）（4）负荷给定P、Q所对应的电压V为考虑负荷静特性的作用，否则填1。

第四组数椐(正序支路参数，每条支路4个数。

ZLZ数组)（1）支路两端足码,其中个、十、百位填支路一侧的号JM,千位以上填支路另一侧的号IM。

IM，JM联合成一个数。

接地支路IM,JM填同一个接地点的号。

变压器填负值。

（2）支路电阻：非接地支路填支路电阻值R，接地支路填0。

3。

1 电力系统稳定性实验（一）3。

1。

1 实验目的1）加深理解电力系统静态稳定的原理.2) 了解提高电力系统静态稳定的方法.3。

1.2 原理与说明电力系统稳态对称和不对称运行分析，除了包含许多理论概念之外，还有一些重要的“数值概念"。

一条不同电压等级的输电线路，在典型运行方式下，用相对值表示的电压损耗,电压降落等的数值范围，是用于判断运行报表或监视控制系统测量值是否正确的参数依据.因此，除了通过结合实际的问题,让学生掌握此类“数值概念"外，实验也是一条很好的、更为直观、易于形成深刻记忆的手段之一。

实验用一次系统接线图如图3—1所示。

本实验系统是一种物理模型。

原动机采用直流电动机来模拟,当然,它们的特性与大型原动机是不相似的。

原动机输出功率的大小，可通过给定直流电动机的电枢电压来调节。

实验系统用标准小型三相同步发电机来模拟电力系统的同步发电机，虽然其参数不能与大型发电机相似，但也可以看成是一种具有特殊参数的电力系统的发电机。

发电机的励磁系统可以用外加直流电源通过手动来调节，也可以切换到台上的微机励磁调节装置来实现自动调节。

实验台的输电线路是用多个接成链型的电抗线圈来模拟，其电抗值满足相似条件。

“无穷大”母线就直接用实验室的交流电源,因为它是由实际电力系统供电的，因此，它基本上符合“无穷大"母线的条件.实验台上安装有TQDB—III多功能微机保护实验装置，可以用来测量电压、电流、功率和频率。

实验台上还设置了模拟短路故障等控制设备。

图3—1 一次系统接线图3。

1.3 实验项目与方法3。

1。

3。

1 负荷调节实验1）启动机组，满足条件后并网运行，并网后退出同期装置，并网步骤见“同步发电机准同期并列实验"。

2) 将调速装置的工作方式设为“自动”,将励磁装置的工作方式设为“恒Ug”.3）调节调速装置的增速减速按钮，可以调节发电机有功功率输出,调节励磁调节装置的增磁减磁按钮，可以调节发电机输出的无功功率。

实验1 电力系统潮流计算模型的建立2.1 实验目的熟悉稳态建模的过程，了解DSA中PSAT软件的数据格式，掌握系统模型建立的方法，为潮流计算提供数据基础。

2.2 预习要求根据实验内容和步骤完成预习报告，并思考实验作业题。

2.3 实验内容2.3.1 创建潮流计算模型创建一个潮流计算模型可以有两种方式：新建一个潮流计算模型，或者打开一个已有的潮流计算模型。

①新建一个潮流计算模型新建一个潮流计算模型有两种方式：绘制单线图或创建元件数据表格。

（1）单线图（SLD）1）从“File”菜单中选择“New Project”，或者单击工具条中的“New Project”按钮。

一个新的PSAT工程窗口被打开。

2）从“File”菜单中选择“New Diagram”，或者单击工具条中的“New Diagram”按钮，一个新的潮流单线图绘制窗口被打开。

同时，在窗口右侧出现单线图（SLD）工具箱，工具箱中提供了如母线、发电机、线路、变压器等各种电气元件的图形按钮。

3）单击SLD工具箱中某元件的图形按钮，然后将鼠标移至图形绘制窗口中任意位置单击，则可将选中的元件放在该位置上。

除母线外，在放置该元件的同时，需将其与已有母线进行连接。

4）双击图形窗口中的元件，则可打开该元件的属性对话框，输入或更改元件参数。

5）单线图完成后，可通过“File”菜单中的“Save Diagram”进行保存。

（2）元件数据表1）从“File”菜单中选择“New Project”，或者单击工具条中的“New Project”按钮。

一个新的PSAT工程窗口被打开。

2）在工作区窗口“project”树状列表中，单击“PowerFlow Data”左侧“+”号展开此列表，此列表包括建立系统模型所需所有元件，如AC Bus，Generator等。

双击需要添加的元件，则右侧窗格区域出现该元件的数据表格，可以查看、修改元件参数和添加元件；3）从“Edit”菜单中选择“Insert New Row”菜单项，出现对话框，选择新建元件的接入母线，点击“OK”进入元件属性对话框，输入或更改元件参数后点击“OK”，完成元件的添加或修改。

3.1电力系统稳定性实验（一）3.1.1实验目的1)加深理解电力系统静态稳定的原理。

2)了解提高电力系统静态稳定的方法。

3.1.2原理与说明电力系统稳态对称和不对称运行分析，除了包含许多理论概念之外，还有一些重要的“数值概念”。

一条不同电压等级的输电线路，在典型运行方式下，用相对值表示的电压损耗，电压降落等的数值范围，是用于判断运行报表或监视控制系统测量值是否正确的参数依据。

因此，除了通过结合实际的问题，让学生掌握此类“数值概念”外，实验也是一条很好的、更为直观、易于形成深刻记忆的手段之一。

实验用一次系统接线图如图3-1所示。

本实验系统是一种物理模型。

原动机采用直流电动机来模拟，当然，它们的特性与大型原动机是不相似的。

原动机输出功率的大小，可通过给定直流电动机的电枢电压来调节。

实验系统用标准小型三相同步发电机来模拟电力系统的同步发电机，虽然其参数不能与大型发电机相似，但也可以看成是一种具有特殊参数的电力系统的发电机。

发电机的励磁系统可以用外加直流电源通过手动来调节，也可以切换到台上的微机励磁调节装置来实现自动调节。

实验台的输电线路是用多个接成链型的电抗线圈来模拟，其电抗值满足相似条件。

“无穷大”母线就直接用实验室的交流电源，因为它是由实际电力系统供电的，因此，它基本上符合“无穷大”母线的条件。

实验台上安装有TQDB-III多功能微机保护实验装置，可以用来测量电压、电流、功率和频率。

实验台上还设置了模拟短路故障等控制设备。

图3-1一次系统接线图3.1.3实验项目与方法3.1.3.1负荷调节实验1)启动机组，满足条件后并网运行，并网后退出同期装置，并网步骤见“同步发电机准同期并列实验”。

2)将调速装置的工作方式设为“自动”，将励磁装置的工作方式设为“恒Ug”。

3)调节调速装置的增速减速按钮，可以调节发电机有功功率输出，调节励磁调节装置的增磁减磁按钮，可以调节发电机输出的无功功率。

4)将有功、无功减到零值作空载运行，记录空载励磁电流。

电力系统分析实验指导书广东工业大学自动化学院电力工程系目录实验一电力系统分析综合程序PSASP概述2实验二一个简单电力系统的短路计算 4 实验三一个复杂电力系统的短路计算5实验四基于PSASP的电力系统潮流计算实验 7实验五基于PSASP的电力系统暂态稳定计算实验 8实验六基于PSASP的单机－无穷大系统稳定分析实验10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、其他工具潮流计算短路计算稳定分析静态安全分析电压稳定谐波分析等电网基础数据库固定模型库用户自定义模型库固定模型库第一层是：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。

✧文本支持环境：点击“数据”菜单项，执行“基础数据”和“公用参数”命令，可依次输入各电网元件的参数。

✧图形支持环境：在“编辑模式下”，利用工具箱，输入电网接线图。

作图时，若元件参数尚未输入，会自动弹出相关数据录入窗口，此时输入数据即可。

注意：两种环境下，均应先输入母线数据，再处理其他元件！！！2).方案定义：从基础数据库中抽取数据组，组合成不同方案，以确定电网的规模，结构和运行方式。

✧文本支持环境：点击“计算”菜单项，执行“方案定义”命令。

✧图形支持环境：“运行模式”下，点击“作业”菜单项，执行“方案定义”命令。

3）数据检查：对确定的电网结构进行检查，检查网架结构的合理性，计算规模是否超出范围。

电力系统稳态分析实验报告篇一：电力系统稳态分析实验指导书电力系统稳态分析实验指导书目录实验一单机－无穷大系统稳态运行方式实验 ................................................ ........................................ 2 1.1 实验目的................................................. ................................................... ........................................... 2 1.2 原理说明................................................. ................................................... ........................................... 2 1.3 实验内容与步骤 ................................................ ................................................... ................................ 3 实验二电力系统潮流计算分析实验 ................................................ ....................................................... 6 2.1 实验目的................................................. ................................................... ........................................... 6 2.2 原理说明................................................. ................................................... ........................................... 6 2.3 实验内容与步骤 ................................................ ................................................... .. (6)I实验一单机－无穷大系统稳态运行方式实验1.1 实验目的1．熟悉远距离输电的线路基本结构和参数的测试方法。

综合性实验指导书实验名称：《电力系统分析课程设计与实践》实验项目性质：理论计算，计算机仿真与验证。

所涉及课程：电力系统分析计划学时：两周一、实验目的1.培养学生独立分析问题、解决问题的能力。

2.掌握电力系统简单潮流、短路的手工计算方法。

3.掌握电力系统分析计算软件的使用方法。

4.利用电力系统分析计算软件，进行电力系统潮流、短路、小信号稳定性和暂态稳定性分析。

5.培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。

二、实验内容1.电力系统潮流分布计算；（手算）2.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，任意支路故障电流和节点电压的计算；（手算）3.电力系统不对称短路时短路点故障相电流和非故障相电压的计算；任意支路故障电流和节点电压的计算；（手算）4.利用电力系统分析计算软件，进行电力系统潮流、短路计算；5.利用电力系统分析计算软件，进行电力系统小干扰稳定性和暂态稳定性分析；6.设计电力系统稳定性控制措施。

三、实验（设计）仪器设备和材料清单1.电力系统计算机仿真实验室；2.电力科学研究院电力系统综合计算程序（PSASP）；四、实验要求1.根据教学计划，为期二周，安排在《电力系统分析》课程之后；2.潮流、短路计算针对一个5机电力系统，要求完成全部的计算任务，并通过PSASP验证结果；3.稳定分析针对10机，39母线，19个负荷和46条支路的New England 测试系统，采用PSASP分析软件，要求：进行全面的小干扰稳定性分析，并针对弱阻尼振荡模式配置电力系统稳定器；进行N－1暂态稳定校验，并针对严重故障提出稳定控制措施。

五、实验步骤及结果测试1.潮流计算手工计算；2.短路计算手工计算；3.短路计算计算机仿真验证；4.小干扰稳定性分析；5.小干扰稳定性控制措施设计；6.暂态稳定性分析；7.暂态稳定性控制措施设计；8.撰写设计说明书。

六、考核形式1.纪律考核：学生组织出勤情况和工作态度等；2.书面考核：设计报告的完成质量、撰写水平等；3.现场考核：系统仿真的操作熟练程度；4.采用五级评分制。