9节点电力网络潮流计算

辽宁工程技术大学 电力系统分析 课程设计

设 计 题 目 9节点电力网络潮流计算 指 导 教 师 李洪珠 葛群 刘健辰 院（系、部） 电气与控制工程学院 专 业 班 级 电气12-*班 学 号 1206****** 姓 名 ****** 日 期 2015年6月21日 电气工程系课程设计标准评分模板 课程设计成绩评定表 学期 2014/2015第2学期 姓名 专业 班级 课程名称 电力系统分析 设计题目 9节点电力网络潮流计算 成绩 评分项目 合格 评定 不合格 评定

设计表现 1.独立工作能力 独立完成设计 不能独立完成设计

2.上交设计时间 按时 迟交

设计说明书 3.设计内容 设计思路清晰，结构方案良好，设计参数选择正确，条理清楚，内容完整，结果正确 设计思路不清晰，结构方案不合理，关键设计参数选择有错误，调理清楚，内容不完整，有明显错误 4.设计书写、字体、排版 规范、整洁、有条理，排版很好

不规范、不整洁、无

条理，排版有问题很大

5.封面、目录、参考文献 完整 不完整

图纸

6.绘图效果 满足要求 很差

7.布局 合理 布局混乱 8.绘图工程标准 符合标准 不符合标准 答辩 9.回答问题 回答基本正确或正确 回答不正确

总评定 评定说明： （1）不合格标准 1）设计说明书不合格否决制，即3、4两项达不到要求，不予合格； 2）9项评分标准中，有6项达不到要求，不予合格。 （2）合格标准 除设计说明书的3、4、5项必须满足要求外，其余6项，至少有4项满足要求，给予合格。 （3）请在评定栏里打“√”评定，若全部满足要求，不必分项评定，只需在总评定中打“√”即可，最后给出最终成绩，并签字。 最终成绩： 评定教师签字：

电力系统分析课程设计任务书 9节点系统单线图如下： 基本数据如下： 表1 母线数据 母线名 基准电压 区域号 电压上限 电压下限 发电 1 2 发电 2 1 发电 3 1 GEN1-230 2 GEN2-230 1 GEN3-230 1 STNA-230 2 STNB-230 2 STNC-230 1

表2 交流线数据 数据组 I 侧母线 J 侧母线 编号 所属区域 单位 正序电阻 正序电抗 正序充电电纳的 1/2

常规 GEN1-230 STNA-230 1 I侧 标么 常规 STNA-230 GEN2-230 2 I侧 标么 常规 GEN2-230 STNC-230 3 I侧 标么 常规 STNC-230 GEN3-230 4 I侧 标么 常规 GEN3-230 STNB-230 5 I侧 标么 常规 STNB-230 GEN1-230 6 I侧 标么

表3 两绕组变压器数据 数据组 I侧线母线 J侧母线 编号 连接方式 单位 正序电阻 正序电抗 常规 发电1 GEN1-230 7 三角形/星形接地 标么 常规 发电2 GEN2-230 8 三角形/星形接地 标么 常规 发电3 GEN3-230 9 三角形/星形接地 标么 两绕组变压器数据（续表） 激磁 电导 激磁 电纳 变比 I 侧主抽头电压 J 侧主抽头电压 J 侧抽头级差 J侧抽头位置 J 侧最大抽头电压 J 侧最小抽头电压

表4 发电机数据 数据组 母线名 母线 类型 单位 额定容量（MVA） 额定功率（MW） 有功发电 无功发电 母线电压幅值 母线电压相角 常规 发电1 Vθ 标么

常规 发电2 PV 标么 常规 发电3 PV 标么

负荷数据 数据组 母线名 编号 母线类型 单位 有功负荷 无功负荷 常规 STNA-230 300 PQ 标么 常规 STNB-230 301 PQ 标么 常规 STNC-230 302 PQ 标么

表5 区域数据 区域名 区域号 区域－1 1 区域－2 2

设计要求： 利用PSASP电力系统分析综合程序建立单线图程序，完成潮流分析计算，给出设计结果。 设计说明书内容： 1、 任务书 2、 PSASP软件简介及牛顿拉夫逊潮流计算简介 3、 给出单线图及元件数据（从程序中导出） 4、 给出潮流计算结果 5、 结论

电气12-6班数据 序号 姓名 GEN2与STNC母线之间线路 GEN3与STNC母线之间线路 GEN2与STNA母线之间线路 GEN3与STNB母线之间线路 GEN1与STNA母线之间线路 GEN1与STNB母线之间线路 1 陈世游 双回线路

2 邢梦平 双回线路

3 李现凯 双回线路

4 于坤鹏 双回线路 双回线路

5 金坤 双回线路 双回线路

6 万志国 双回线路

7 杨乐 双回线路

8 郑笳笳 双回线路

9 李钦崇 双回线路 双回线路

10 曹倩蕾 双回线路 双回线路

11 刘金杯 双回线路 双回线路

12 李令 双回线路 双回线路 13 高双双 双回线路

14 刘旭阳 双回线路

15 张亚朋 双回线路 双回线路

16 张军 双回线路 双回线路

17 王小芳 双回线路 双回线路

18 桂学祥 双回线路 双回线路

19 王新欢 双回线路 双回线路

20 李浩文 双回线路 双回线路

说明：1.双回线路参数完全相同，具体参数见交流数据表；表中空白表示母线之间为单回线路； 2.对于电气12-6的学生，发电厂3的升压变压器为两台并联，并联运行的变压器参数相同，其他变压器为单台运行。

目录 一．设计目的 ……………………………………………………………………………1 二．PSASP软件简介 PSASP软件概述……………………………………………………………………1 开发历史 …………………………………………………………………………2 应用功能 …………………………………………………………………………3 主要特点 …………………………………………………………………………3 三．潮流计算 牛顿—拉夫逊法简介 ……………………………………………………………4 牛顿—拉夫逊法潮流计算方法步骤 ……………………………………………5 雅可比矩阵 ……………………………………………………………………5 牛顿—拉夫逊法计算潮流程序框图 …………………………………………5 四．系统单线图及元件数据 单线图 ……………………………………………………………………………7 系统元件数据 ……………………… ……………………………………………7 五..潮流计算结果 潮流计算后的单线图 ……………………………………………………………10 潮流计算结果输出表格整理 ……………………………………………………11 六．结论 …………………………………………………………………………………15 七．参考文献 ……………………………………………………………………………15 一．设计目的 潮流计算是电力网络设计及运行中最基本的计算，对电力网络的各种设计方案及各种运行方式进行潮流计算，可以得到各种电网各节点的电压，并求得网络的潮流及网络中各元件的电力损耗，进而求得电能损耗。

在数学上是多元非线性方程组的求解问题，求解的方法有很多种。牛顿—拉夫逊法是数学上解非线性方程式的有效方法，有较好的收敛性。将牛顿法用于潮流计算是以导纳矩阵为基础的，由于利用了导纳矩阵的对称性、稀疏性及节点编号顺序优化等技巧，使牛顿法在收敛性、占用内存、计算速度等方面都达到了一定的要求。

潮流计算是电力系统分析中的一种最基本的计算，他的任务是对给定运行条件确定系统运行状态，如各母线上的电压（幅值及相角）、网络中的功率分布及功率损耗等。潮流计算的结果是电力系统稳定计算和故障分析的基础。 具体表现在以下方面： (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。 在电力系统运行方式和规划方案的研究中，都需要进行潮流计算以比较运行方式或规划供电方 案的可行性、可靠性和经济性。同时，为了实时监控电力系统的运行状态，也需要进行大量而快速的潮流计算。因此，潮流计算是电力系统中应用最广泛、最基本和 最重要的一种电气运算。在系统规划设计和安排系统的运行方式时，采用离线潮流计算；在电力系统运行状态的实时监控中，则采用在线潮流计算。