电力系统分析课程设计说明书
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电力系统分析课程设计说明书
目录
第一章 绪论
1. 概述
2. 实习目的
3. 实习内容
第二章 实习分析
1.潮流分析
第三章 实习设计
1.元器件参数
2.单线图设计
3.总体线路图
第四章 设计总结
1.潮流计算结果总结
2.实习心得
第一章 绪论
1．概述
含有新能源发电的电力系统潮流计算实习：本实习采用 PSASP 软件绘制电力系统单线图的方法，包括如何建立新的 PSASP 作业，如何设置区域、分区和场站信息，如何绘制母线、发电机、变压器及交流线、负荷等元件，并设置其参数。在绘制美国西部电力系统（WSCC）的
3 机 9 母线系统单线图的基础上，将其中两台发电机改为新能源发电，研究新能源发电系统中各元器件进行潮流计算后的输出信息。
2.实习目的
掌握采用 PSASP 软件进行含有新能源发电的电力系统潮流计算方法，包括如何进行方案设定，如何设置潮流计算作业，如何执行潮流计算并输出结果，如何改变。
3.实习内容
在实习二的系统图中设置新能源节点，并录入新能源（光伏、风机）的数据。注：表中未填写项为系统默认值。
（1）光伏电源数据
将 PSASP7.21 中“发电机的同步机模型及参数组”定义为 9，系统默认为光伏电源。具体参数设置见下表。
（2）双馈风力发电机
将 PSASP7.21 中“发电机的同步机模型及参数组”定义为 10 时，系统默认为双馈风力发电机。具体参数设置见下表。
（3）计算全网潮流并输出结果。
第二章 实习分析
1．潮流分析
（1）潮流计算
潮流计算是根据给定的电网结构、参数和发电机、负荷等元件的运行条件，确定电力系统各部分稳态运行状态参数的计算。通常给定的运行条件有系统中各电源和负荷点的功率、电源机端电压、平衡点的电压和相位角等。待求的运行状态参量包括电网各母线的电压幅值和相角，以及各支路的功率分布、网络的功率损耗等。
（2）潮流计算的用途
潮流计算是电力系统非常重要的分析计算，用以研究系统运行和规划中提出的稳态问题。对运行中的电力系统，通过潮流计算可以分析负荷变化、网络结构改变等各种情况会不会危及系统的安全，系统中所有母线的电压是否在允许的范围以内，系统中各种元件（线路、变压器等）是否会出现过负荷，以及可能出现过负荷时应事先采取哪些预防措施等；对规划中的电力系统，通过潮流计算可以检验所提出的电力系统规划方案（如新建变电站、线路改造、电磁环网解环等）能否满足安全稳定运行的基本要求。
（3）注意
在进行潮流计算之前需先进行数据检查，排除潮流计算数据可能存在的常见错误，然后对选定的潮流作业执行计算，计算完成后，在信息反馈窗口将显示迭代过程，并显示计算是否成功执行。如成功收敛可进一步通过单线图、地理图或报表输出查看潮 流结果。若需计算的潮流作业数量比较多，可执行批处理方式的潮流计算，对多个潮流作业连续进行潮流计算。
（4）潮流计算的目的 (1)在电网规划阶段,通过潮流计算,合理规划电源容量及接入点,合理规划网架,选择无功补偿方案,满足规划水平的大、小方式下潮流交换控制、调峰、调相、调压的要求。
(2)在编制年运行方式时,在预计负荷增长及新设备投运基础上,选择典型方式进行潮流计算,发现电网中薄弱环节,供调度员日常调度控制参考,并对规划、基建部门提出改进网架结构,加快基建进度的建议。
(3)正常检修及特殊运行方式下的潮流计算,用于日运行方式的编制,指导发电厂开机方式,有功、无功调整方案及负荷调整方案,满足线路、变压器热稳定要求及电压质量要求。
(4)预想事故、设备退出运行对静态安全的影响分析及作出预想的运行方式调整方案。
第三章 实习设计
1．元器件参数
区域分区及厂站定义表：
发电机及其调节器数据表：
负荷数据表：
变压器数据表：
母线数据表：
交流线路表：
2.单线图设计
（1） 设置区域，分区和场站信息：一个默认的作业通常由一个区域、一个分区和一个变电站或电厂将元件分组。虽然将所有元件划分在一个区域、一个变电站或电厂里并不会影响计算结果，但是仍推荐用户对元件进行合理的划分。设置 1 个区域，2 个分区和 6 个变电站。分区 1 和分区 2 都在同一个区域内。
（2）绘制单线图：
（1）母线：首先画母线。在系统仿真中，母线通常是指计算母线。其中，基准电压必须填写，厂站名必须选择。以母线GEN2为例：
（2）发电机：点击右侧工具箱中的发电机图标，并放在空白绘图区域，使其和母线连接起来。设置发电机名称，节点类型，电压幅值，有功和无功功率。
发电机设置方法：将鼠标的热点放在 发电机图标上，左键点住，并将其拖向母线 GEN2。于是台发电机便连接在母线 GEN2 上。
点击“发电机及其调节器”标签，设置额定容量 Sn 为 100MVA。点击“同步机”框中的“编辑参数”按钮，按照 下图填写模型的典型参数。
点击“返回”按钮，然后点击“发电机及其调节器”框中的“确定”按钮。每次当系统数据发生变化时，在界面最下面的框中就会记录反馈相应的变化信息。
（3）变压器和交流线：按照上述步骤，建立另外 2 条母线 GEN2-230 和 STNC-230。不要忘记设定母线的基准电压和选择厂/站。新母线可以通过拷贝已经存在的母线而建立，然后再修改其参数。
点击右侧工具箱的两绕组变压器，将其放置在母线 GEN2 和 GEN2-230 之间。
两绕组变压器图标有 2 个热点，将其分别与母线 GEN2 和 GEN2-230 连接。
双击变压器，填写名称、阻抗、变比，以及修改变压器连接方式为 D/YG 连接，即三角/星型接地方式，并根据下图所示数据对变压器数据进行修改：
转换到“零序数据”标签，点击“计算”按钮。连接方式和零序电阻等数据会根据连接方式和正序数据自动填充。这些值也可以手动更改。点击“确定”按钮，升压变压器就建立好了，图中变压器的参数值会显示出来。
点击右侧工具箱中的交流线图标，将其拖放在母线 GEN2 和 STNC-230 之间。用交流线将两端母线连接起来。
双击交流线图标，按照下图填写名称、阻抗。注意到，交流线的零序电抗值一般为正序值的
3 倍（在这里，0.216=3*0.072 pu.）点击确认按钮，完成交流线的建立，交流线的参数会显示在图中。
（4）负荷：点击右侧工具箱的负荷图标，将其放在单线图中母线 STNC-230 的右侧。 将负荷连接到母线 STNC-230 上。用鼠标双击负荷图标，按下图改变负荷名称，以及有功和无功功率。点击“确认”按钮，完成连接在母线 STNC-230 上的负荷的设置。负荷模型默认为恒功率模型。
参照图 1-1 的系统结构和设备参数，绘制系统剩余的所有元件。对于没有在下表中所提及的元件数据，保持其默认值。
4. 总体线路图
第四章 设计总结
1．潮流计算结果总结
（1）母线潮流计算报表：
（2）发电机潮流计算报表：
（3）负荷潮流计算报表：
（4）交流线潮流计算报表：
（5）变压器潮流计算报表：
2. 实习心得
通过本次课程设计，使我对电力系统分析有了更加深刻的了解，学习了有关PSASP的相关使用和设计，在此期间，我也不断查阅相关资料，对这次课程设计提供了很多帮助。
电力系统分析课程设计的目的在于进一步巩固和加深我们所学电力系统的基本理论知识。使我们能够综合运用课程的基本知识，通过本课程设计，培养学生独立思考能力和动手能力，具体了解电子相关专业工程设计的特点、思路、以及具体的方法，掌握课程设计中的设计计算、电路搭建，硬件设计及整体调试等能力。我通过本次课程设计过程的学习和实践，明白了从理论到实践的重要性，巩固了以前学过的知识，熟悉了潮流计算的流程树立正确的设计思想和严谨的工作作风，把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正提高自己的动手实践的能力和独立思考的能力。在本次实习中我也遇到了很多问题，但只要克服心理上的不良情绪，一步一步的制定并依次实施计划，不断查阅资料，克服难题，不断学习，磨练自己主动发现问题，找出问题的态度和品质，才能在以后的学习和工作中不断夯实自己，提升自己分析问题，解决问题的能力。
随着科学技术发展的不断发展，电力系统在当代社会生产中占据着非常重要的地位，作为电路设计里能力转化和传递的渠道，在以后的就业中也是不可或缺的一部分，因此我们应了解系统对于我们日常生活中的重要性，不断深入学习，提高自己的分析、综合能力，为以后的毕业设计和工作提供借鉴。
