仿真实验方案指导书.doc

第四章 实 验 项 目 介 绍实验一 电力系统有功功率分布及分析一、 实验简介本实验采用仿真教学实验系统中的九节点电网模型来进行，该模型有三台发电机与三台双卷变压器各自形成单元接线，高压侧电压220kV，六条220kV线路彼此连接形成环网。本实验内容与课程“电力系统稳态分析”第三章“简单电力网络的计算与分析”中第一节的内容、第四章“复杂电力系统潮流的计算机算法”第三节及第四节的部分内容相关，通过本实验，让学生了解电力系统潮流分布中有功功率P的一些特点。二、 实验目的首先通过本实验让学生认识及学会应用本仿真教学实验系统，学会对相关电力元件进行简单操作；学会观察电力系统的潮流分布状况，并记住某些元件(节点)的具体潮流值；本实验主要内容是让学生认识电力系统潮流中有功功率P的分布特点，通过实验操作了解影响有功功率P分布的因素。三、实验原理图1所示为一条线路的等值电路图。假设和为线路ij的有功及无功潮流，两端节点电压分别为和，其它参数如图所示。则有假设图1 线路等值电路图图1 线路等值电路图, sin, cos,上式可以简化为式中是线路电抗。 四、实验内容1 记录全网各节点电压的幅值及其相角；观察并记录有功P方向；2 依据实验要求，按照实验步骤调节发电机的有功功率P值并记录下变化后的节点电压的幅值及其相角值；观察并记录操作后的有功P方向；3 重复以上实验操作步骤，调节负荷的有功功率P值并记录下变化后的节点电压的幅值及其相角值；观察并记录操作后的有功P方向；4 分别对上述两个步骤的实验数据进行对比分析，观察有功P对各个电气量影响的不同，并按要求作图予以分析说明；5 对比(2)、(3)步骤的实验数据结果，并根据(4)所作的图示予以分析说明；6 最后对所做实验及其数据结果，结合课本的相关知识点做实验总结，并回答文后问题。五、实验步骤及要求1 启动仿真系统运行桌面的仿真系统启动快捷方式文件desktop.exe，启动EMS，点击屏幕左下方出现一个图标，选择切换到EMS菜单条，在弹出的登录窗口中选择用户名，后在EMS菜单条中点击“系统工具”中的“工作平台”项，在出现的窗口左侧打开九节点系统树形结构图，点击要选择的厂站名称，此时在当前窗口出现相应的厂站图。在当前窗口菜单栏中部，点击下拉式菜单，选择“状态估计”项，观察在“报警窗口”中出现的系统遥测的统计信息。之后再从该下拉式菜单中选择“调度员潮流”项，就进入实验平台窗口。为方便起见，一般建议大家都选择九节点系统的全网图进行实验操作，打开九节点系统树形结构图，点击“其它”项，选择“九节点全网潮流图”。2 实验项目及操作步骤在当前的九节点全网潮流图中，观察各线路有功功率P的方向和线路首末端电压相角的差值方向；记录各节点电压幅值和相角数据。母线名Bus1Bus2Bus3BusABusBBusCU(幅值)238.85239.75242.21231.29235.02237.22(相角)02.72.14-2.73-2.030.30P:105.39 选择1号发电机进行操作。在窗口中选中1号发电机，按右键，在弹出的菜单中选择“功率调节”，在出现的对话窗中调节1号发电机有功功率P，依次调节功率，每次递增10MW，共操作十次，记录下每次操作后1号发电机有功功率P的值、各节点电压的幅值和电压相角值。参照下表发电机有功P母线名Bus1Bus2Bus3BusABusBBusC108.60U238.25238.11240.10230.27233.85235.30-0.102.521.86-2.89-2.220.041发电机有功P母线名Bus1Bus2Bus3BusABusBBusC111.75U237.64236.46237.98229.23232.66233.38-0.22.341.58-3.06-2.42-0.2123发电机有功P母线名Bus1Bus2Bus3BusABusBBusC114.86U237.00234.76235.81228.17231.44231.39-0.312.171.30-3.22-2.62-0.464发电机有功P母线名Bus1Bus2Bus3BusABusBBusC117.94U236.38233.07233.65227.12230.24229.43-0.411.991.02-3.39-2.81-0.725发电机有功P母线名Bus1Bus2Bus3BusABusBBusC121.01U235.75231.36231.45226.05229.01227.43-0.511.820.74-3.55-3.01-0.976发电机有功P母线名Bus1Bus2Bus3BusABusBBusC124.02U235.44230.49230.34225.51228.40226.41-0.601.610.41-3.17-3.20-1.257发电机有功P母线名Bus1Bus2Bus3BusABusBBusC127.00U235.45230.46230.29225.53228.41226.37-0.691.350.04-3.85-3.39-1.568发电机有功P母线名Bus1Bus2Bus3BusABusBBusC129.98U235.46230.41230.22225.54228.40226.31-0.781.10-0.33-4.00-3.58-1.869发电机有功P母线名Bus1Bus2Bus3BusABusBBusC132.98U235.45230.34230.12225.53228.37226.22-0.870.85-0.70-4.14-3.76-2.1710发电机有功P母线名Bus1Bus2Bus3BusABusBBusC135.99U235.44230.25230.00225.50228.33226.10-0.960.59-1.08-4.29-3.95-2.47 第步实验完成后，重新点击“量测分析”、“状态估计”、“调度员潮流”重新返回基态潮流，或者点击“调度员潮流”窗口上菜单栏“调度操作”项，选择“清除操作”项，系统便返回初始基态潮流。选择母线C上的负荷进行操作，在窗口中选中负荷，按右键，在弹出的菜单中选择“负荷功率调节”，在出现的对话窗中调节负荷有功功率P。依次调节功率，每次递增10MW，共操作十次，记录下每次操作后负荷有功功率P的值、各节点电压的幅值和电压相角值。负荷有功P母线名Bus1Bus2Bus3BusABusBBusC110.55U237.56235.43238.62228.82232.84232.08-0.232.111.69-3.17-2.39-0.53负荷有功P母线名Bus1Bus2Bus3BusABusBBusC120.30U237.96236.2239.87229.46233.61232.93-0.411.351.07-3.53-2.71-1.45负荷有功P母线名Bus1Bus2Bus3Bus7Bus8Bus9130.05U238.32236.84240.98230.01234.28233.65-0.590.590.45-3.89-3.02-2.35负荷有功P母线名Bus1Bus2Bus3Bus7Bus8Bus9140.25U238.63237.38242.01230.49234.90234.26-0.79-0.20-0.18-4.27-3.36-3.29负荷有功P母线名Bus4Bus5Bus6Bus7Bus8Bus9150.00U238.88237.77242.86230.86235.41234.70-0.98-0.95-0.79-4.64-3.68-4.18负荷有功P母线名Bus4Bus5Bus6Bus7Bus8Bus9160.40U240.82243.23248.56234.31238.85241.14-1.15-1.88-1.57-4.96-3.99-5.14负荷有功P母线名Bus4Bus5Bus6Bus7Bus8Bus9170.00U240.98243.39249.16234.50239.19241.33-1.33-2.59-2.15-5.32-4.30-5.99负荷有功P母线名Bus4Bus5Bus6Bus7Bus8Bus9180.00U241.09243.44249.68234.63239.47241.41-1.53-3.32-2.75-5.70-4.64-6.88负荷有功P母线名Bus4Bus5Bus6Bus7Bus8Bus9190.00U241.15243.38250.08234.68239.67241.37-1.73-4.06-3.34-6.08-4.97-7.77负荷有功P母线名Bus4Bus5Bus6Bus7Bus8Bus9200.00U241.18243.23250.39234.67239.81241.23-1.93-4.79-3.94-6.47-5.31-8.66六、实验数据记录1 首先用以下表格记录基态下的发电机端电压幅值和相角、变压器高压侧母线电压和其它母线电压，并同时记录下此时1号发电机的有功P值。2 每一次操作后用以下表格分别记录调节发电机功率后，发电机端电压幅值和相角、变压器高压侧母线电压幅值和相角以及其它母线电压幅值和相角，并同时记录下每一次1号发电机的有功P值。3 重复利用表格分别记录调节负荷功率后，发电机端电压幅值和相角、变压器高压侧母线电压幅值和相角、其它母线电压幅值和相角的值，并同时记录下每一次负荷的有功P值。七、实验数据分析1.分别对发电机机端电压、变压器高压母线电压、普通线路(连接处)的节点电压幅值和相角，记录各自实验数据；2.分析有功功率P的变化分别对发电机机端电压、变压器高压侧母线电压、及其它母线电压的影响；3.分析有功功率P的变化分别对发电机机端电压相角、变压器高压侧母线电压相角、及其它母线电压相角的影响；4.以表格的实验记录作为数据源，作图分别表示、的曲线。例如下图分别为有功功率对母线电压相角和电压幅值的关系八、实验报告1、 给出实验采用的仿真电网模型图。2、 给出每一次实验步骤所记录的实验数据。3、 采用图、表或文字手段，分析实验数据，得出实验结论。4、 回答本节实验文后的问题。5、 实验小结和体会。九、问题1请给出本实验的理论依据；2欲调节电压相角，调有功P有效还是调无功Q有效？3想要调节水轮发电机的出力P应调节什么控制量？如想要调节汽轮发电机的出力P又应调节什么控制量？实验二 电力系统无功功率分布及分析一、 实验简介本实验采用仿真教学实验系统中的九节点电网模型来进行，与实验一的模型相同。本实验内容与课程“电力系统稳态分析”第三章“简单电力网络的计算与分析”中第一节的内容、第四章“复杂电力系统潮流的计算机算法”第三节及第四节的部分内容相关，通过本实验，让学生了解电力系统潮流分布中无功功率Q的一些特点。二、 实验目的首先通过本实验让学生认识及学会应用本仿真教学实验系统，学会对相关电力元件进行简单操作；学会观察电力系统的潮流分布状况，并记住某些元件(节点)的具体潮流值；本实验主要内容是让学生认识电力系统潮流中无功功率Q的分布特点，通过实验操作了解影响无功功率Q分布的因素。三、实验原理图2所示为一条线路的等值电路图，其模型与实验一的线路模型相同。参数如图所示。则有假设图1 线路等值电路图, sin, cos,图2 线路等值电路图上式可以简化为式中是线路电抗。四、实验内容1 记录全网各节点电压的幅值及其相角；观察并记录无功Q方向；2 依据实验要求，按照实验步骤调节发电机的无功功率Q值并记录下变化后的节点电压的幅值及其相角值；观察并记录操作后的无功Q方向；3 重复以上实验操作步骤，调节负荷的无功功率Q值并记录下变化后的节点电压的幅值及其相角值；观察并记录操作后的无功Q方向；4 分别对上述两个步骤的实验数据进行对比分析，观察无功Q对各个电气量影响的不同，并按要求作图予以分析说明；5 对比(2)、(3)步骤的实验数据结果，并根据(4)所作的图示予以分析说明；6 最后对所做实验数据结果，结合课本的相关知识点做实验总结，并回答文后问题。五、实验步骤及要求1 启动仿真系统运行桌面的仿真系统启动文件desktop.exe，启动仿真系统，选择九节点系统的全网图进行实验，具体操作方法和步骤与实验一同。2 实验项目及操作步骤 在当前的九节点全网潮流图中，观察各线路无功功率Q的方向和线路首末端电压幅值U的差值方向；记录各节点电压的幅值和电压相角值。母线名Bus1Bus2Bus3BusABusBBusCU(幅值)238.85239.75242.21231.29235.02237.22(相角)02.72.14-2.73-2.030.30无功Q母线名BusG1BusG2BusG317.03U16.6217.8313.923.112.704.693号发电机 选择3号发电机进行操作。在窗口中选中3号发电机，按右键，在弹出的菜单中选择“功率调节”，在出现的对话窗中调节3号发电机无功功率Q，依次调节功率，每次递增10MVar，共操作十次，记录下每次操作后发电机的无功功率Q值、各节点电压的幅值和电压相角值；1发电机无功Q母线名Bus1Bus2Bus3BusABusBBusC27.01U240.79244.74248.55234.53238.70243.000.022.441.84-2.69-2.020.1216.6218.2014.352发电机无功Q母线名Bus1Bus2Bus3BusABusBBusC36.76U242.55249.27254.34237.47242.05248.260.052.221.58-2.65-2.02-0.0416.6218.5414.743发电机无功Q母线名Bus1Bus2Bus3BusABusBBusC46.52U244.20253.53259.79240.23245.19253.200.062.021.34-2.62-2.02-0.1916.6218.8615.114发电机无功Q母线名Bus1Bus2Bus3BusABusBBusC56.28U245.76257.55264.96242.83248.16257.870.081.831.11-2.60-2.02-0.3316.6219.1615.475发电机无功Q母线名Bus1Bus2Bus3BusABusBBusC66.34U247.28261.49270.03245.36251.07262.440.091.640.90-2.58-2.03-0.4716.6219.4515.816发电机无功Q母线名Bus1Bus2Bus3BusABusBBusC76.04U248.69265.12274.72247.71253.76266.660.101.470.70-2.57-2.04-0.5916.6219.7216.137发电机无功Q母线名Bus1Bus2Bus3BusABusBBusC85.78U250.04268.60279.22249.95256.34270.710.111.320.52-2.56-2.06-0.7216.6219.9816.448发电机无功Q母线名Bus1Bus2Bus3BusABusBBusC95.52U251.34271.95283.56252.10258.81274.590.111.170.34-2.55-2.07-0.8316.6220.2316.749发电机无功Q母线名Bus1Bus2Bus3BusABusBBusC105.32U252.59275.19287.78254.17261.21278.360.121.020.18-2.54-2.09-0.9516.6220.4717.03 第步实验完成后，重新点击“量测分析”、“状态估计”、“调度员潮流”进入实验操作平台，选择母线C上的负荷进行操作。在窗口中选中负荷，按右键，在弹出的菜单中选择“负荷功率调节”，在出现的对话窗中调节负荷无功功率Q。依次调节功率，每次递增10MVar，共操作十次，记录下每次操作后负荷的无功功率Q值、各节点电压的幅值和电压相角值；1负荷无功Q母线名Bus1Bus2Bus3BusABusBBusC55.07U238.85239.75242.21231.29235.02237.220.002.702.14-2.73-2.030.3016.6217.8313.92负荷无功Q母线名Bus1Bus2Bus3BusABusBBusC65.12U236.55232.96235.70227.11231.03229.25-0.033.052.45-2.79-2.050.53216.6217.3313.55负荷无功Q母线名Bus1Bus2Bus3BusABusBBusC75.04U234.03225.52228.56222.51226.64220.52-0.083.442.79-2.87-2.080.77316.6216.7713.15负荷无功Q母线名Bus1Bus2Bus3BusABusBBusC84.96U231.10216.94220.32217.16221.54210.47-0.143.913.20-2.98-2.141.04416.6216.1412.68负荷无功Q母线名Bus1Bus2Bus3BusABusBBusC94.88U227.53206.58210.38210.67215.35198.38-0.234.513.72-3.14-2.231.37516.6215.3712.12负荷无功Q母线名Bus1Bus2Bus3BusABusBBusC104.80U222.59192.37196.70201.64206.78181.83-0.375.424.49-3.14-2.391.80616.6214.3111.34负荷无功Q母线名Bus1Bus2Bus3BusABusBBusC114.72U198.59123.88130.41157.78165.10102.83-1.1810.338.40-5.13-3.552.93716.629.217.58六、实验数据记录1 用表格记录基态下的发电机端电压幅值和相角、变压器高压侧母线电压和其它母线电压，并同时记录下此时3号发电机的无功Q值。2 每一次操作后用表格记录每一次调节发电机功率后，发电机端电压幅值和相角、变压器高压侧母线电压幅值和相角以及其它母线电压幅值和相角，并同时记录下相应3号发电机的无功Q值。3 同理，利用表格记录每一次调节负荷功率后，发电机端电压幅值和相角、变压器高压侧母线电压幅值和相角、其它母线电压幅值和相角的值，并同时记录下相应负荷的无功Q值。七、实验数据分析1. 分别对发电机机端电压、变压器高压母线电压、普通线路(连接处)的节点电压幅值和相角，记录各自实验数据；2. 分析无功功率Q的变化分别对发电机机端电压、变压器高压侧母线电压、及其它母线电压的影响；3. 分析无功功率Q的变化分别对发电机机端电压相角、变压器高压侧母线电压相角、及其它母线电压相角的影响；4. 按照实验记录，作图分别表示、的曲线，如下图。其余图形学生可根据要求做出。八、实验总结及实验报告1. 给出实验采用的仿真电网模型图。2. 给出每一次实验步骤所记录的实验数据。3. 采用图、表或文字手段，分析实验数据，得出实验结论。4. 回答本节实验文后的问题。5. 实验小结和体会。九、问题1请给出本实验的理论依据；2欲调节电压相角，调有功P有效还是调无功Q有效？3想要调节水轮发电机的无功Q应调节什么控制装置？调节汽轮发电机的Q呢？4调整变压器分接头能增加或减少全系统无功总量吗？实验三 电力系统综合调压措施分析一、 实验简介本实验采用仿真教学实验系统中的九节点电网模型来进行。本实验内容与课程“电力系统稳态分析”第三章“简单电力网络的计算与分析”中第一节的内容相关，通过本实验，让学生了解电力系统对电压调整的各种手段。二、 实验目的1. 让学生学会应用仿真系统对模拟电网的节点电压进行调节；2. 对比发电机和负荷无功功率对节点电压的影响；3. 了解电抗器与电容器对电压调节的不同作用；4. 让学生能借助仿真电网的潮流状态进行初步的无功补偿容量计算；5. 让学生用电压损耗公式验算计算结果；三、实验原理1. 先以一条线路作例子。图3-1所示为一条线路的等值电路图，其模型与实验一的线路模型相同。线路潮流如图所示，则首末端节点电压有如下关系：图3-1 线路等值电路图由于可以近似认为其中 另外，在实际中常通过灵敏度分析找出被控变量和控制变量之间的线性关系。假设潮流方程用以下式子表示：f(x，u)=0其中x是状态量，通常取为节点电压的幅值和相角；u为控制量，通常取为发电机有功出力、机端电压、变压器分接头等可调变量。将上式在某一初值附近展开为一级泰勒级数两个偏导数分别在x(0)和u(0)处取值，就有就称为状态变量和控制变量之间的灵敏度矩阵，其元素表示控制变量的单位变化引起的状态变化的变化量。为便于理解，下面以一个例子来说明：如图，1为PQ节点，2为PV节点，3为平衡节点，支路1-3为变压器支路。状态变量、控制变量和被控变量分别为 试求其灵敏度矩阵。图3-2三节点系统2. 补偿容量计算图3-3如图3-3所示简单系统，列出设置补偿设备前电压降落表达式(忽略横分量)，有式中，为补偿后归算到高压侧的变电所低压母线电压值。列出设置补偿设备后式中，为补偿后归算到高压侧的变电所低压母线电压值。由此式可解得略去第二部分后，得到简化表达式可用此式近似估算补偿容量，或已知电容器容量，近似估算补偿后的母线电压。四、实验内容1 任选验证公式是否成立。2 调节各发电机的无功Q，对比不同发电机对某一母线的调压作用。3 调节负荷的无功功率Q值对比不同负荷对某一母线的调压作用。4 调节各变压器分接头，对比不同变压器对某一母线的调压作用。5 比较第2、3步骤的实验数据，按要求作图予以分析说明。6 应用仿真系统中的灵敏度分析法对指定母线电压进行灵敏度分析。7 对比电抗器和电容器的调压作用。8 估算并验证电容器补偿容量。9 对实验数据做小结，回答文后问题。五、实验步骤及要求1. 启动仿真系统运行桌面的仿真系统，登录后，进入EMS的“调度员潮流”项，选择“九节点全网潮流图”作为实验平台。2. 实验项目及操作步骤1) 手工验算电压损耗在当前的九节点全网潮流图中，观察并记录各线路首末端有功功率P、无功功率Q以及各节点电压的幅值，任选线路如lineAto2，根据第三章第一节中的电压损耗计算公式，手工计算电压损耗，并验证首末端电压。线路功率LNAto1LNAto2LNBto1LNBto3LNCto2LNCto3P(首端)-62.0-63.0-42.6-47.4-63.4-36.6Q(首端)-34.7-15.3-14.0-15.6-10.9-22.9P(末端)-62.5-64.3-42.9-48.2-63.7-36.8Q(末端)-29.5-5.6-7.30.0-5.7-13.1在当前“调度员潮流”窗口中，右键选中线路lineAto2，选“线路参数查询”，获得该线路电阻、电抗标么值，将其变换为有名值后，便可进行计算。电阻3.2(*100)、电抗标么值16.1(*100)2)参阅报警窗口的遥测统计信息，选择九节点全网图中电压最低点如母线A，并对该点电压进行调节。分别对1号、2号、3号发电机进行操作。在窗口中选中1号发电机，按右键，在弹出的菜单中选择“功率调节”，在出现的对话窗中调节2号发电机无功功率Q，使Q增大约10MVar，记录下母线A的节点电压的幅值和电压相角。参照以下表格。母线名基态(0)QG+10.2QG+20.41QG+30.16QG+40.21BusA电压231.29235.23238.88242.13245.29BusA相角-2.73-2.68-2.64-2.61-2.58重新点击“量测分析”、“状态估计”、“调度员潮流”进入实验操作平台，返回系统基态潮流状态下；或者点击“调度员潮流”窗口上菜单栏“调度操作”项，选择“清除操作”项，系统便返回初始基态潮流。3号发电机重复上述操作，并记录母线A的节点电压的幅值和电压相角。母线名基态(17.03)27.0136.7646.5256.2866.04BusA电压231.29234.53237.47240.23242.83245.29BusA相角-2.73-2.69-2.65-2.62-2.60-2.583) 第2)步实验完成后，重新返回系统基态，选择母线A上的负荷进行操作。 在窗口中选中负荷，按右键，在弹出的菜单中选择“负荷功率调节”，在出现的对话窗中调节负荷无功功率Q，使Q增加约20MVar，记录下每次操作后母线A的电压的幅值和电压相角；母线名基态(70.13)79.8289.7099.71109.72119.60BusA电压231.29227.06222.58217.70212.45206.82BusA相角-2.73-2.77-2.82-2.28-2.96-3.05 返回系统基态潮流，分别对母线B和母线C的负荷B-load及C-load重复上述操作，并记录母线A的节点电压的幅值和电压相角；母线名基态(40.02)49.9059.9069.9079.9090.00BusA电压231.29228.69225.93222.98219.78216.28BusA相角-2.73-2.79-2.86-2.94-3.02-3.13B母线名基态(55.07)64.8075.0084.9694.92104.76BusA电压231.29227.25222.53217.17210.64201.68BusA相角-2.73-2.78-2.87-2.98-3.14-3.41C4) 返回系统基态潮流，分别调整变压器A、B、C的分接头，比较哪一台变压器对改变母线A的节点电压的最有效。具体做法，在“调度员潮流”状态，选中1号变压器，按右键，选“分接头调节”，将其分接头位置上调或下调一个档位，观察并记录下母线A的电压变化情况。返回系统基态潮流，分别对变压器B、C重复这一实验步骤，观察并分别记录下，母线A的电压变化情况。母线名10档基态(9档)8档BusA电压226.62231.29235.871母线名10档基态(9档)8档BusA电压227.91227.91227.912母线名10档基态(9档)8档BusA电压231.29231.29231.2935) 作母线B电压的灵敏度分析。点击“量测分析”、“状态估计”、“静态安全分析”进入实验操作平台，用鼠标点击并选中“母线B”，在窗口上方上选择“校正对策分析”项，点击“灵敏度分析”下的“灵敏度分析”子项，在弹出窗口中的“受控参数”框中选择“电压”，在右侧的“控制参数”框选中复选项“发电机无功功率”、“负载无功功率”和“电容无功功率”三项，按“确定”后仿真系统便会自动计算并给出各台发电机的无功功率、各个负荷无功功率以及各个电容无功功率对母线B电压影响的报表；B R(阻抗) 灵敏度值0.193KV/MVarB C(电容) 灵敏度值0.193KV/MVar6) 比较电抗器与电容器的调压作用。返回系统基态潮流状态，断开连接在母线B上的电抗器和电容器的断路器，记录下此时母线B的电压；合上电容器的断路器，此时母线电压值发生变化，记录变化后的值；断开电容器的断路器，再合上电抗器的断路器，记录下变化后的母线电压值。 B 231.88 合电容器233.89 断电容器，合电抗器229.897) 计算电容无功补偿容量。在当前基态潮流下断开电容器，记录下此时的母线B电压值，如果要将母线B电压值升高约2kV，请用试探法求出电容器应补偿的无功容量。在“调度员潮流”下右击母线B电容器，选择“设备参数修改”，在弹出的参数修改窗口将电容器无功容量改为10MVar，按“确定”后退出。选择菜单栏上“分析计算”下的“请求潮流计算”项，观察母线B电压的变化。重复这一过程，不断试探修改电容器无功容量并进行潮流计算，直至母线B电压符合或接近原定的要求，记录下此时的电容器无功容量及母线B电压值。将此结果与灵敏度分析结果相对比。 断开B 231.88 电容器无功容量改为5MVar，B 232.88电容器无功容量改为10MVar，B 233.89假设要将母线B电压升高U，不断改变电容器的容量参数后将其投入运行，直至获得预想结果，记录此时电容无功功率；再利用第6步的灵敏度分析结果大致估算将母线B电压升高U所需的电容无功功率容量，对比二者结果是否一致。六、实验数据记录1 用以下表格记录线路lineAto2首末端有功功率P、无功功率Q及其首末端节点电压之值。2 每一次操作后用以下表格分别记录调节发电机无功功率后，发电机端电压幅值和相角、变压器高压侧母线电压幅值和相角以及其它母线电压幅值和相角，并同时记录下每一次1号发电机的无功Q值。3. 重复利用以下表格分别记录调节负荷功率后，发电机端电压幅值和相角、变压器高压侧母线电压幅值和相角、其它母线电压幅值和相角的值，并同时记录下 每一次负荷的无功Q值。4. 重复利用以下表格分别记录调节变压器分接头后，发电机端电压幅值和相角、变压器高压侧母线电压幅值和相角、其它母线电压幅值和相角的值，并同时记录下变压器档位的位置。七、实验数据分析1分别对发电机无功功率Q对各节点电压幅值和相角的影响，记录各自实验数据；2分析负荷无功功率Q的变化分别各节点电压的影响；记录各自实验数据；3分析变压器分接头位置分别对系统各节点电压及相角的影响；4记录灵敏度分析结果数据表，并利用该结果分析电容器补偿容量；八、实验总结及实验报告1电网模型图2实验数据记录3实验结果的分析论证4实习总结和体会九、问题1步骤2中，哪一种调压手段更有效些？为什么？2从本实验的结果看出，要调整电压不合格点电压，最优先采用的调压手段是哪一种？为什么？而最有效的手段又是哪一种？3如果想降网损，前提不能减出力、不能减负荷，如何通过各种调压手段进行调节？实验四 电力系统有功-频率分析一、 实验简介本实验采用仿真教学实验系统中的九节点电网模型来进行。本实验内容与课程“电力系统稳态分析”第五章“电力系统的有功功率和频率调整”第三节的内容相关，通过本实验，让学生了解电力系统有功与频率的关系，有功缺额的后果，对比单台发电机和系统所有发电机对频率的调节效应。二、 实验目的1. 应用仿真系统进行电网功频特性计算。2. 通过实验数据求各台发电机对频率的单位调节功率。3. 通过实验数据求系统对频率的单位调节功率。三、 实验原理图41如图41所示，分别有发电机功-频曲线和负荷功频曲线，系统初始状态在()。当负荷突增时，发电机响应不及，系统频率下降。此时发电机在“一次调频”作用下，增发，负荷也在本身的调节效应下减少，其实际增量为。在二者作用下，当时，系统在()达到新平衡。即如果系统有多台发电机参与调节， 有四、 实验内容1 求单机参与功率调节时的系统单位调节功率。2 求三台发电机均参与功率调节时的系统单位调节功率。五、实验步骤启动仿真系统。运行桌面的仿真系统，登录后，选择进入“调度员潮流”项，打开九节点系统树形结构图，选择“九节点全网潮流图”。1. 实验项目1) 断开相关断路器，形成3个单机单负荷系统，发电机满载，调整每个单机单负荷系统中的负荷容量，使负荷P大于发电机的Pmax，从“报表系统”中的“子系统信息表”中查看系统当前频率值、有功缺额等。每次增加负荷P=10MW，记录频率差值，求每个小系统的，描出系统功频曲线。1号机第一次第二次第三次第四次第五次第六次PD值110120130140150160f值49.4749.1048.8048.5248.3048.102号机第一次第二次第三次第四次第五次第六次PD值110120130140150160f值49.5349.1648.8548.5748.3448.133号机第一次第二次第三次第四次第五次第六次PD值110120130140150160f值49.4649.1048.8048.5248.2848.092) 返回初始状态。退出2、3号发电机，形成1个单机系统，发电机满载，调整任一负荷的有功功率，使负荷P大于发电机的Pmax，从“报表系统”中的“子系统信息表”中查看当前频率值、有功缺额等。在基础上每次增加负荷P=10MW，记录频率差值，求此时系统的，描出系统的功频曲线。对另两台发电机重复该实验步骤。1号机第一次第二次第三次第四次第五次第六次PD值110120130140150160f值49.4649.1049.7849.5149.3048.092号机第一次第二次第三次第四次第五次第六次PD值110120130140150160f值49.4849.1348.8248.5348.3148.113号机第一次第二次第三次第四次第五次第六次PD值110120130140150160f值49.3849.0348.7348.4748.2548.053) 返回初始状态。将九节点系统三台发电机均投入运行并参与功率调节，每台发电机的出力调到最大后，参照上述做法，增大负荷的有功P，共调十个值，记录下每次P与f的值，求系统的，描出系统发电机和负荷的功频曲线。第一次第二次第三次第四次第五次第六次PD值310320330340350360f值49.8949.7749.6449.5049.3749.26六、实验数据分析1 利用记录下的P和f的数据计算各和。2 描出和功频曲线；3 能否根据功频曲线，在图上做出功频曲线？七、实验总结及实验报告1电网模型图2实验数据记录3实验结果的分析论证4实习总结和体会八、问题1在一个实际运行的电网中，假设系统有功出力缺额，单独依靠发电机自身“一次调频”能力使系统重新平衡（不计负荷调节），系统的频率值为f1；单独依靠负荷自身调节效应使系统重新平衡（不计发电机调节），系统的频率值为f2。问二者是否相等？2有人说，一号发电机的发电容量大于2号发电机，因此选调频机的时候应优先选一号机？实验五 电力系统潮流控制分析一、实验简介本实验采用九节点电网模型，本实验内容与课程“电力系统稳态分析”中第三章“简单电力网络的计算与分析”中第一节的内容、第四章“复杂电力系统潮流的计算机算法”第三节及第四节的部分内容相关。通过本实验，了解影响系统潮流分布的特点和影响系统潮流分布的因素。二、 实验目的1. 了解有功功率P对系统潮流分布的影响。2. 了解无功功率Q对系统潮流分布的影响。3. 了解变压器变比K对系统潮流分布的影响。4. 了解影响系统网损和线损的因素。三、 实验内容1. 对比发电机及负荷的有功功率P对线路潮流分