图形化潮流计算分析软件系统使用说明书

1、 图形化潮流计算分析软件系统使用说明书v 1.0北京中恒博瑞数字电力科技有限公司2006.7 图形化潮流计算分析软件使用说明书关于说明书的使用：1、本说明书为我公司软件产品“图形化潮流计算分析软件”的通用说明书，适用于各种版本的用户。2、本说明书是按照该软件完整的功能体系编写的。由于应用对象不同或技术更新等原因，软件存在不同的版本。不同的版本其功能体系略有不同，用户购买的软件可能缺少或超出说明书中描述的部分内容，但该软件的应用体系是一致的，不会影响本说明书的使用，请用户注意所购买软件的版本。3、本说明书的解释权属北京中恒博瑞数字电力科技有限公司。目 录前 言1第一章 程序的安装21.1 平台要

2、求21.1.1 硬件要求21.1.2 运行环境21.2 软件安装21.2.1 所购买光盘上的内容21.2.2 安装过程21.2.3 软件的卸载51.3 进入潮流计算分析软件5第二章 系统主界面简介72.1 主菜单72.1.1 “文件”菜单72.1.2 “视图”菜单92.1.3 “选项”菜单112.1.4 “编辑”菜单112.1.5 “潮流计算”菜单122.1.6 “帮助”主菜单122.2 工具栏132.2.1 文件管理工具132.2.2 画图处理工具132.2.3 状态选择工具132.2.4 视图显示处理工具142.3 工作区142.4 状态栏14第三章 系统设置153.1 如何进入系统设置1

3、53.2 颜色配置153.3 系统设置163.4.1 设置系统参数163.4.2 设置基准电压183.4.3 输出形式18第四章 图形建模204.1 建立工程及编辑图形204.1.1 工程管理204.1.2 进入编辑状态204.1.3 使用编辑工具204.2 元件的编辑224.3 元件参数的输入234.3.1 母线参数输入244.3.2 线路参数的输入254.3.3 双绕组变压器参数的输入274.3.4 三绕组变压器参数的输入314.3.5 自耦变压器参数的输入374.3.6 分裂变压器参数的输入414.3.7 发电机参数的输入444.3.8 等值系统参数输入444.3.9 负荷参数输入454

4、.3.10 无功补偿参数输入46第五章 潮流计算495.1 潮流计算概述495.1.1 常规潮流计算495.1.2 无功优化计算495.1.3 无功优化牛顿算法515.2 进入潮流计算状态及运行方式的选择545.2.1 进入潮流计算状态545.2.2 选择运行方式545.3 查看节点编号565.4 区域划分565.4.1 分区计算565.4.2 分区查询575.4.3 分区信息打印575.5 常规潮流计算575.5.1 潮流计算设置575.5.2 潮流计算575.5.3 潮流计算结果查看与输出585.6 无功优化计算645.6.1 无功优化计算前提645.6.2 无功优化计算操作645.6.3

5、 无功优化结果查看与输出68第六章 数据管理696.1 管理、查询与查询树的使用696.1.1 管理、查询的意义696.1.2 进入管理、查询状态696.1.3 查询树的使用706.2 一次设备查询716.3 计算结果查询756.4 线路参数管理786.4.1 编辑架空线参数816.4.2 电缆参数编辑846.5 系统密码管理846.5.1 创建用户856.5.2 用户修改856.5.3 用户删除856.6 系统日志86附 常见问题及解决方案871、概念说明871）两端元件872）三端元件873）线路的始端、末端872、问题及解决方法871） 如何检查元件是否连接好？872） 如何方便地输入元

6、件标签？873） 潮流计算出的电流其参考方向如何？884） 计算中出现“没有找到次起始坐标”的错误提示，如何解决？885） 如何将老版本的工程图形在较新版本软件中调出？如何将两幅图形拼接在一起？886） 为什么计算过程中有时出现“死机”现象？如何解决？887） 打印a3图纸时，为什么打印不全？893、注意事项894、使用技巧905、技术支持90- iv -前 言潮流计算是电力系统分析最基本的计算，用以研究系统规划和运行中提出的各种问题。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能否满足各种运行方式的要求；对运行中的电力系统，通过潮流计算可以预知各种负荷变化和网络结构的改变

7、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，对电网管理的技术、方式、经营、调度等各级管理技术人员作建议参考。除它自身的重要作用之外，潮流计算还是网损计算、静态安全分析、暂态稳定计算、小干扰静态稳定计算、短路计算、静态和动态等值计算的基础。- 93 -第一章 程序的安装1.1 平台要求1.1.1 硬件要求1. cpu：推荐p4 2.4g以上2. 硬盘：推荐80g或以上3. 内存：推荐256m以上4. 显存：64兆以上5. 显示器：推荐17英寸或以上crt或lcd显示器。6. 打印机

8、：彩色激光打印机1.1.2 运行环境1. windows 2000、windows xp，office2000及以上，ie6.0以上。2. 最佳运行环境windows xp+sp23. 如果要进行打印，请务必安装office20001.2 软件安装1.2.1 所购买光盘上的内容您所购买的光盘上包括：1：setup.exe主安装程序2：tools *.*附带工具文件3：readme.txt说明文件1.2.2 安装过程1. 如果您的计算机中没有安装mdac2.6，请运行tools目录下mdac_typ2.6.exe。2. 双击光盘上的setup.exe，进入安装程式。如图1-1所示的程序安装欢迎界

9、面上单击“下一步”，进入程序安装路径选择界面，如图1-2所示。图1-1 程序安装欢迎界面图1-2 选择安装路径程序默认的安装路径为：c:relay。单击“浏览”按钮，用户可以自定义安装路径。单击“下一步”，进入开始安装界面，如图1-3所示。图1-3 开始安装界面在开始安装界面上单击“下一步”，程序会询问安装密码，如图1-4所示。图1-4 安装密码验证如果输入的安装密码正确，软件将自动安装到指定位置。软件安装完成后如图1-5所示。图1-5 程序安装完成3. 您可以在任意一台安装本软件的机子上安装本软件的加密狗驱动，并运行tools目录下dogdriver中的加密狗驱动程序，连接一下远程加密狗就可

10、以一狗多机用。1.2.3 软件的卸载当想将该软件从您的计算机中删除时，可以在控制面板中的“添加删除程序”中将其删除。1.3 进入潮流计算分析软件当程序正常安装后，运行“开始”“程序”“潮流计算”下“潮流计算”，就会启动该软件系统。当启动封面显示完毕时，出现身份验证窗口，如图1-6所示。在选择用户的身份并输入正确的登录密码后，就可以进入系统主界面。系统默认用户名为“administrator”，密码为“sa”。图1-6 身份验证窗口第二章 系统主界面简介在进入系统后，系统主界面如图2-1所示。系统主界面自上而下分为1、主菜单；2、工具栏；3、工作区；4、状态栏四部分。图2-1 系统主界面2.1

11、主菜单主菜单包括：(1)文件；(2)视图；(3)选项；(4)编辑；(5)潮流计算；(6)帮助六部分。当第一次启动本系统时菜单工具栏仅有“文件”菜单和“帮助”菜单可用，在新建一个工程后“视图”和“选项”菜单变为可用状态。其他菜单仅在选择相应状态时可用。2.1.1 “文件”菜单“文件”菜单包括以下子菜单（如图2-2所示）：1）新建：新建一个工程，单击“新建”子菜单将弹出路径对话框，用户可设置新工程名称及路径；图2-2 “文件”菜单窗口2）打开：打开一个已经存在的工程；3）导入图形：将以前版本绘制的图形导入到当前图形中；4）保存：保存当前工程；5）另存为：当前工程另存为用户设定路径下的指定名称；6）

12、块另存为：当前工程选定某一块图形另存为用户设定路径下的指定名称；7）图形拷贝：在绘图状态下，拉出一个矩形框，选中一个区域后，单击“图形拷贝”，可以将选中的矩形区域以bmp格式拷贝到windows的剪切板上；8）页面设置：可以设置打印页面的大小、方向、页边距等，如图2-3所示；9）打印预览：显示当前工程主接线图的打印样式；10）打印接线图：打印当前工程主接线图；11）打印文件参数：打印当前工程的元件的参数；12）最近打开的工程：最多显示最近打开的五个工程；13）退出：退出本系统。图2-3 页面设置窗口2.1.2 “视图”菜单图2-4 “视图”菜单窗口视图主菜单包括以下子菜单（如图2-4所示）：1

13、）元件定位（如图2-5所示）：在元件列表中选择需要定位的元件后单击“确定”，程序会自动将显示窗口移动到该元件为中心处，同时把鼠标的指针定位在元件上；2）图形放大：将显示的图形按照一定的比例放大（仅供显示），快捷键为：ctr +“+”；图2-5 图形定位窗口3）图形缩小：将显示的图形按照一定的比例缩小（仅供显示），快捷键为：ctr +“-”；4）状态选择：可以选择进入以下状态：编辑状态：在该状态下可以绘制、修改图形及其参数；计算状态：在该状态下可以进行潮流计算、潮流结果分析；管理状态：在该状态下可以对电网参数、计算结果进行查询、打印、分析等；5）图形显示方式：主画面可以显示两种方式接线图，及主接

14、线图、正序网图；6）显示分页线：按打印图纸大小图形分页。2.1.3 “选项”菜单选项菜单包括以下子菜单（如图2-6所示）：1）颜色配置：用于设置画面背景的颜色、各电压等级的颜色；2）系统设置：用于设置计算中的一些设置，例如系统基准容量、各电压等级的基准电压、潮流计算图形输出属性，还可以选择序网图中阻抗形式。2.1.4 “编辑”菜单编辑菜单包括以下子菜单（如图2-7所示）：1）删除：当选中某元件，并单击该菜单项时，就删除该元件；2）恢复（undo）：对上一步删除工作进行恢复3）复制：将元件复制到剪切板中；4）剪切：将元件剪切到剪切板中；5）粘贴：将剪切板中的元件复制到系统中；6）旋转：将选中的元

15、件旋转90度；7）清空剪切板：将剪切板上的数据清除；8）显示工具箱：显示或隐藏绘图工具箱； 图2-6 “选项”菜单窗口 图2-7 “编辑”菜单窗口2.1.5 “潮流计算”菜单故障计算菜单包括以下子菜单（如图2-8所示）：1）设置运行方式：可以将当前系统所处的运行方式切换为大运行方式、小运行方式、临时运行方式和用户自定义运行方式；2）显示节点编号：将系统画面中各节点编号显示出来，可用于检查系统的连接是否正确，因为连接在一起的等电位点只有一个编号；3）潮流计算：进行潮流计算；4）无功优化：进行无功优化计算；5）查看潮流计算结果：当潮流计算完成后，查看系统的潮流分布；6）查看无功优化结果：当潮流计算

16、完成后，查看系统的优化结果；7）图形分析：当潮流计算完成后，图形分析潮流结果。图2-8 “潮流计算”菜单窗口2.1.6 “帮助”主菜单图2-9 “帮助”菜单窗口1）计算器：当需要进行计算时，可单击此菜单项，即可打开计算器；2）复数计算：当需要进行复数计算时，单击此菜单项，即可进行复数运算；3）帮助内容：当使用本软件发现问题时，单击此菜单项，可以进入软件帮助系统，可从中找出解决问题的方法；4）关于本软件：就软件版权进行说明。2.2 工具栏主工具栏如图2-10所示：图2-10 主工具栏2.2.1 文件管理工具新建、打开、保存、预览、打印同“文件”主菜单中的相应项。2.2.2 画图处理工具定位、放大

17、、缩小同“视图”主菜单中的相应项；“恢复”工具按钮是将处于放大或缩小状态的画面恢复到最初的状态；“取景”工具按钮是指当主接线图画面较大而屏幕显示不下时提供一个取景框来显示整个接线图的缩略图，用户在取景框内移动取景框内的可视方框，屏幕上的主接线图就会随之移动至相应位置。“移位”工具按钮是在编辑和潮流计算状态下，在工作区中可以移动整个系统图。2.2.3 状态选择工具1）浏览：当接线图画面较大而无法显示在同一屏上时，通过手形工具移动画面，浏览当前屏幕以外的画面；2）编辑：进入绘图状态；3）潮流：进入潮流计算状态；4）管理：进入数据管理状态。2.2.4 视图显示处理工具“序网”同“视图”主菜单中的“图

18、形显示方式”；2.3 工作区工作区就是各种状态下用户操作对象的显示区域，一般是以图形方式显示的各种图形。2.4 状态栏状态栏最左边一栏，放置的是当前所操作的功能；接下来是提示栏，在绘图状态下提示x、y坐标，在计算、整定状态下提示内部处理的过程；最右边两栏是年、月、日和时钟，再稍靠左一点是基准容量，如图2-11所示：图2-11 状态栏第三章 系统设置3.1 如何进入系统设置通过菜单“选项”可以设置如下项目：u 颜色配置u 系统设置3.2 颜色配置单击菜单“选项|颜色配置”，就出现电压颜色配置方案窗口，如图3-1所示：图3-1 电压颜色配置方案窗口通过该窗口，可以设置电网主接线图上各个电压等级的颜

19、色以及画面背景的颜色。设置方法是：单击要改变颜色的对象的“颜色.”按钮，就会出现标准的颜色设置窗口，如图3-2所示。通过该窗口设置好颜色后单击“确定”按钮，就修改的相应项的颜色设置。在系统中保存有一套默认的颜色配置，可以通过单击“颜色复位”调出默认颜色设置。图3-2 颜色设置窗口3.3 系统设置单击菜单“选项|系统设置”，可以进入系统参数设置窗口，如图3-3所示。系统参数设置窗口是与参数计算、潮流计算等功能密切相关的设置窗口，它由三页组成：“系统设置”、“基准电压”、“输出形式”。3.4.1 设置系统参数1）系统基准容量：指全系统计算标幺值时所采用的基准容量；在开始绘制系统接线图之前，一定要先

20、确定好所要采用的基准容量。2）潮流计算收敛精度：用于人为控制潮流计算的精度。在进行潮流计算之前应按自己的要求配置计算精度，否则，系统会按默认的精度进行计算。3）元件参数计算精度：设置计算元件参数时需要保留的小数位数。4）标幺值及系统精度：设置元件、计算结果等标幺值需要保留的小数位数。5）潮流结果显示精度：设置潮流分布图形显示的精度。6）元件参数检查级别：在编辑图形时，设置图形元件连接有效性检查的级别。7）潮流区域划分：如果系统存在多区域运行，潮流计算可以将系统自动划分为多区域。8）默然母线电压限值：系统各母线电压上下限值统一按默认值计算。9）图形自动保存时间间隔：您可根据需要选择是否启用此功能

21、，它可根据设置自动进行图形保存，防止因为突发事件造成数据丢失。图3-3 系统参数设置窗口3.4.2 设置基准电压在元件参数计算中，电压的基准值是用相应电压等级的平均电压来近似计算。图3-4所示，用户就可以根据实际需要来调节各电压等级下的平均电压。默认的数值是按照部颁标准设置的，除非特殊的应用要求，一般情况用户不要修改。图3-4 基准电压设置3.4.3 输出形式设置在显示的正序网图中，是以复数形式还是极坐标形式、有名值还是标么值来显示阻抗值。设置潮流结果输出的项目以及输出形式。图3-5 输出形式设置第四章 图形建模4.1 建立工程及编辑图形4.1.1 工程管理1）新建工程单击主菜单“文件|新建”

22、，或直接单击主工具栏中的“新建”按钮，弹出一个新建工程对话框，要求用户选择新建的工程将要保存的路径以及工程名称，当用户选好路径、工程名称后，在相应的路径处将自动生成一个以.brf为后缀、以工程名称为名的文件，所有该工程以后的数据、参数都将保存在该文件中。2）保存工程单击主菜单“文件|保存”，或直接单击主工具栏中的“保存”按钮，程序自动将当前工程存盘。单击主菜单“文件|另存为”时，弹出一个工程保存对话框，要求用户输入该工程将被另存为的路径和文件名。利用该功能可以备份工程。4.1.2 进入编辑状态单击主菜单“视图|状态选择|编辑状态”时，便可进入编辑状态；也可以直接单击主工具栏中的按钮“编辑”进入

23、编辑状态。进入编辑状态后，主工具栏下弹出编辑图形用的工具栏，如图4-1所示：图4-1 编辑工具栏4.1.3 使用编辑工具单击图4-1所示的绘图工具栏中的工具箱按钮时，在窗口的左侧自动出现绘图工具箱；当再单击绘图工具栏中的工具箱按钮时该工具箱消失。绘图工具箱如图4-2所示：图4-2 绘图工具箱1）元件设备元件设备包括发电机、外部等效系统、断路器、刀闸、双绕组变压器、三绕组变压器、自耦变压器、输电线路或电缆、母线、并联电容器、负荷。当在工具箱中单击某元件按钮时，该按钮呈按下状态；然后将鼠标移到希望摆放该元件设备的适当位置并单击左键，该元件设备就会画在相应位置处。若要绘制输电线路，在工具箱中单击输电

24、线路按钮时，该按钮呈按下状态；然后将鼠标移到将要放置输电线路的起点处单击一下鼠标左键（松开鼠标左键），然后移动鼠标到线路需要拐弯的地方再单击一下左键，直到线路结束的位置单击鼠标右键，此时这条线路就算画好。注意如果某条线路末端（或变压器出口）存在负荷，在绘制时，请在线路末端（或变压器出口）先绘制母线，再在母线上挂接负荷。请不要在线路末端（或变压器出口）直接接负荷。2）虚拟连线虚拟连线是为了绘图方便所使用的一种虚拟元件，它相当于是零阻抗的线路，目的是将两个应该连在一起的设备连接起来。虚拟连线也可以画成折线，其画法同输电线路。虚拟连线在图上与线路在外观上有区别：连线是虚线，而线路是实线。4.2 元件

25、的编辑1）元件的旋转在主窗口中选择元件，然后在绘图工具栏单击旋转图标，也可以按空格键使之旋转或者从主菜单绘图选项中选择“旋转”。2）元件的拉伸在主窗口中选择元件，移动鼠标到元件端部直到鼠标变成双向箭头，按住鼠标左键拖动鼠标，这时元件会随着鼠标拖动放大或缩小，直到满意的大小，放开鼠标左键即可。3）元件的移动在主窗口中选择元件，移动鼠标到元件中部，按住鼠标左键拖动鼠标，这时元件会随着鼠标移动而移动，拖动到满意的位置，放开鼠标左键即可。4）三端元件的镜像在主窗口中选择元件，然后在绘图工具栏单击镜像图标，也可以按m键使之镜像。镜像前后如图4-3所示：图4-3 镜像功能显示示意图5）元件的删除在主窗口中

26、选择元件，然后在绘图工具栏单击删除图标，也可以按delete键删除。6）元件的复制、剪切、粘贴在主窗口中选择元件，然后在绘图工具栏单击复制图标，随后单击粘贴图标，则复制了具有同样参数的元件。如果刚才是单击剪切图标，元件则剪切至剪切板中，随后也可进行编辑。以上操作也可从主菜单绘图选项中选择。7）块操作在绘图环境下，用鼠标画一矩形区域框住需要操作的元件组，然后移动鼠标到某一元件，拖动鼠标，则刚才选定的元件组会随着鼠标一起移动。在空白处单击鼠标，则取消块操作。用鼠标所画矩形区域如图4-4中的虚线框。 图4-4块操作示意图 图4-5 中、低压侧线圈互换示意图并且，可以选中某一元件后，按住“shift”

27、键来选择其它元件，组成元件组，然后移动鼠标到某一元件，拖动鼠标，则刚才选定的元件组会随着鼠标一起移动。8）网格的显示、隐藏在绘图环境下，后在绘图工具栏单击“显示/隐藏网格”图标，则主窗口切换网格窗口。9）其它在编辑三卷变时，按“n”键或按钮，中、低压侧线圈互换。互换前后如图4-5所示。4.3 元件参数的输入元件参数的输入及修改只能在编辑状态下才能进行有效的操作。在输入元件参数时请注意输入合法的参数，比如在要求输入数字的地方不得输入字母或文字，像额定容量之类的地方请注意不得输入负数，额定电压与电压等级系统默认相差不应超过电压等级的10%，否则系统会提示重新输入。元件参数输入完毕后，确认无误后单击

28、“确认”按钮。如果对原来所输数据进行修改，则在图形窗口中双击修改的元件，或者单击鼠标左键选中元件，单击右键选择属性，然后重复原来的操作，即可进行编辑，后一种方法避免了因鼠标移动而造成的不必要的麻烦。4.3.1 母线参数输入在编辑状态下，在图形中单击母线，弹出母线参数输入对话框，如图4-6所示。图4-6 母线窗口名称：母线名称。电压等级：母线所对应的电压等级。如希望设置电压等级，在母线窗口中选择电压等级。所属变电站：母线所属变电站的名称。节点类型：指定潮流计算时，该母线节点的节点类型。通常可以选择pq、pv和平衡节点三类，具体区别见表1。电压幅值：母线电压幅值，注意此处为标幺值。节点类型选择pq

29、节点，电压幅值为不可输入，按系统默认即可。节点类型选择其他类型则需要按实际情况输入。电压相角：母线电压相角，系统默认为0。节点类型选择pq节点，电压相角为不可输入，按系统默认即可。电压上限、电压下限：母线电压的上下限。系统默认值为：电压上限，1.1；电压下限，0.95。表1 节点类型项目类型已知量待求量条 件备注pq节点 按给定有功、无功功率发电的发电厂母线和没有其它电源的变电所母线最多pv节点 有一定无功功率储备的发电厂和有一定无功功率电源的变电所母线都可作为pv节点较少平衡节点 担负调整系统频率任务的发电厂母线往往被选作为平衡节点一般只设一个平衡节点，本程序中可以设置多个注：、等值负荷功率

30、、等值电源功率、 节点电压幅值和相位角4.3.2 线路参数的输入在所画线路上双击鼠标左键，弹出如图4-7所示对话框。图4-7 线路元件窗口然后根据窗口提示输入线路参数。有两种方法任用户选择：第一种是直接输入已有的单位线路参数；第二种是输入线路型号、几何均距，软件会利用其附带的线路参数管理工具自动获得单位线路参数，再输入线路长度后，软件会计算出全线路的阻抗值及标幺值。由于一条线路有可能由不同型号输电线构成，所以在线路分段数的下拉表框中可选择分段数，系统默认一段。在线路参数的分页框中，依次选择或输入某段线路的参数。参数输入完毕后，选择“复数形式”还是“极坐标形式”，然后单击“计算全线路的阻抗值”，

31、程序自动计算出包括各分段在内的总的线路阻抗，再单击“计算基准值下的参数”按钮，得到基准值下的参数。如果是t接线，单击窗口“其他信息”页，输入t接点到被t线路首端的距离，单击“计算距被t接线路首端的百分比”，确认无误后单击“确认”按钮。如果对原来的数据进行修改，则在图形窗口中双击线路，然后重复刚才的操作。4.3.3 双绕组变压器参数的输入在工作区中双击双绕组变压器图标，弹出如图4-8所示对话框：图4-8 双绕组变压器双绕组变压器参数输入部分有“电压/容量”、“短路/空载”、“档位信息”和“备注”四部分。一、电压/容量（如图4-8）：高压侧电压等级：高压侧电压等级，在下拉选择框中可选择电压等级。低

32、压侧电压等级：低压侧电压等级，在下拉选择框中可选择电压等级。高压侧线圈接线方式：接线方式可选y、yn、三种之一。低压侧线圈接线方式：接线方式可选y、yn、三种之一。额定电压：高压侧和低压侧的额定电压等于高压侧和低压侧的基准电压。额定容量：变压器额定容量。二、短路/空载（如图4-9）：图4-9 双绕组变压器参数输入：短路/空载短路损耗：变压器短路损耗，单位kw。用于计算变压器电阻。 （4-1）其中 ：变压器高低压绕组的总电阻（）；：变压器的短路损耗（kw）；：变压器额定容量（mva）；：变压器额定电压（kv）。短路电压百分比：变压器的短路电压百分比。用于计算变压器电抗。 （4-2）其中 ：变压器

33、高低压绕组的总电抗（）；：变压器的短路电压百分值；：变压器额定容量（mva）；：变压器额定电压（kv）。空载损耗：变压器空载损耗，单位kw。用于计算变压器电导。 （4-3）其中 ：变压器电导（s）；：变压器空载损耗（kw）；：变压器额定电压（kv）。空载电流百分比：变压器空载电流百分比。用于计算变压器电纳。 （4-4）其中 ：变压器的电纳（s）；：变压器的空载电流百分值；：变压器额定容量（mva）；：变压器额定电压（kv）三、档位信息（如图4-10）：电压：电压采用的格式如图4-11所示。其中高压侧电压等级为115kv，低压侧电压等级为37kv，电压级差为2.5%，一共有5个档位即-2，-1，

34、0，+1，+2。图4-10 双绕组变压器参数输入：档位信息图4-11 双绕组变压电压格式投入档位：指变压器运行时所投入的档位。本程序定义的档位数是从最高档开始计算，比如图4-11中的档位为2，高压侧所对应的电压等级为115(1+12.5%) = 117.875 kv高压侧最小电压：变压器高压侧最小电压，计算公式： （4-5）其中 ：高压侧最小电压（kv）；：变压器高压侧额定电压（kv）；：变压器高压侧最小档位；：电压级差高压侧最大电压：变压器高压侧最大电压，计算公式： （4-6）其中 ：高压侧最大电压（kv）；：变压器高压侧额定电压（kv）；：变压器高压侧最高档位；：电压级差四、备注可以在备注

35、框中写入备注信息。4.3.4 三绕组变压器参数的输入在工作区中双击三绕组变压器图标，弹出如图4-12所示对话框。与双绕组变压器参数输入相同，三绕组变压器参数输入具有以下四部分：“电压/容量”、“短路/空载”、“档位信息”和备注。一、电压/容量（如图4-12）：高压侧电压等级：高压侧电压等级，在下拉选择框中可选择电压等级。中压侧电压等级：中压侧电压等级，在下拉选择框中可选择电压等级。低压侧电压等级：低压侧电压等级，在下拉选择框中可选择电压等级。高压侧线圈接线方式：接线方式可选y、yn、三种之一。中压侧线圈接线方式：接线方式可选y、yn、三种之一。低压侧线圈接线方式：接线方式可选y、yn、三种之一

36、。额定电压：高压侧、中压侧和低压侧的额定电压等于高压侧、中压侧和低压侧的基准电压。额定容量：变压器高压、中压和低压的额定容量。图4-12 三绕组变压器二、短路/空载（如图4-13）：短路损耗：变压器短路损耗，单位kw。用于计算变压器电阻。三绕组变压器按三个绕组容量比的不同分为三种不同类型。第一种为100 / 100/ 100，即三个绕组的容量都等于变压器额定容量；第二种为100 / 50 / 100，即第二绕组的容量仅为变压器额定容量的50%；第三种为100 / 100 / 50，即第三绕组的容量仅为变压器额定容量的50%。程序提供了两种计算方法。可以通过单击“最大短路损耗”和“三侧短路损耗”

37、选择按钮来选择计算方法。图4-13 三绕组变压器参数输入：短路/空载方法一（默认方法）：利用提供的最大短路损耗来计算变压器电阻。最大短路损耗指两个100%容量绕组中流过的额定电流，另一个100%或50%容量绕组空载时的损耗。计算公式： （4-7）其中 ：变压器的100%容量绕组的电阻（）；：变压器的50%容量绕组的电阻（）；：变压器的最大短路损耗（kw）；：变压器额定容量（mva）；：变压器额定电压（kv）。方法二：利用三绕组的短路损耗来计算。对于第一种类型变压器计算公式：先求取各绕组的短路损耗 （4-8）其中 ：高中压侧短路损耗（kw）；：高低压侧短路损耗（kw）；：高低压侧短路损耗（kw）

38、；然后按与双绕组变压器相似公式计算各绕组电阻 （4-9）其中 ：变压器高中低压绕组的电阻（）；：变压器的短路损耗（kw）；：变压器额定容量（mva）；：变压器额定电压（kv）。第二种类型变压器计算公式：由于提供的短路损耗，都是第二绕组中流过它本身的额定电流，即二分之一变压器额定电流时测得的数据。因此，应首先将它们归算到对应于变压器额定电流 （4-10）然后再按式（4-8）、（4-9）计算。第三种类型变压器的计算与第二种类型变压器计算类似。短路电压百分比：变压器的短路电压百分比。用于计算变压器电抗。先根据变压器各绕组两两之间的短路电压，求出各绕组的短路电压 （4-11）再按与双绕组变压器相似的计

39、算公式求各绕组的电抗 （4-12）其中 、：变压器高中低压绕组的电抗（）；、：变压器的短路电压百分值；：变压器额定容量（mva）；：变压器额定电压（kv）。空载损耗：变压器空载损耗，单位kw。用于计算变压器电导。计算公式见式（4-3）。空载电流百分比：变压器空载电流百分比。用于计算变压器电纳。计算公式见式（4-3）。三、档位信息（如图4-14）：电压：电压采用的格式如图4-15所示。图4-14 三绕组变压器参数输入：档位信息图4-15 三绕组变压器电压格式高压侧投入档位：变压器运行时高压侧所投入的档位。中压侧投入档位：变压器运行时中压侧所投入的档位。高压侧最高电压：变压器高压侧最高电压。高压侧

40、最低电压：变压器高压侧最低电压。中压侧最高电压：变压器中压侧最高电压。中压侧最低电压：变压器中压侧最低电压。四、备注可以在备注框中写入备注信息。4.3.5 自耦变压器参数的输入在工作区中双击自耦变压器图标，弹出如图4-16所示对话框。与双绕组变压器参数输入相同，自耦变压器参数输入具有以下四部分：“电压/容量”、“短路/空载”、“档位信息”和备注。一、电压/容量（如图4-16）：高压侧电压等级：高压侧电压等级，在下拉选择框中可选择电压等级。中压侧电压等级：中压侧电压等级，在下拉选择框中可选择电压等级。低压侧电压等级：低压侧电压等级，在下拉选择框中可选择电压等级。高压侧线圈接线方式：接线方式可选y

41、、yn、三种之一。低压侧线圈接线方式：接线方式可选y、yn、三种之一。额定电压：高压侧、中压侧和低压侧的额定电压等于高压侧、中压侧和低压侧的基准电压。额定容量：变压器额定容量。图4-16 自耦变压器二、短路/空载（如图4-17）：短路损耗：变压器短路损耗，单位kw。用于计算变压器电阻。 （4-13）其中 ：变压器高低压绕组的总电阻（）；：变压器的最大短路损耗（kw）；：变压器额定容量（mva）；：变压器额定电压（kv）。短路电压百分比：变压器的短路电压百分比。用于计算变压器电抗。具体计算公式将式（4-11）、（4-12）。图4-17 自耦变压器参数输入：短路/空载空载损耗：变压器空载损耗，单位

42、kw。用于计算变压器电导。计算公式见式（4-3）。空载电流百分比：变压器空载电流百分比。用于计算变压器电纳。计算公式见式（4-4）。三、档位信息（如图4-18）：图4-18 自耦变压器参数输入：档位信息电压：电压采用的格式如图4-15所示。高压侧投入档位：变压器运行时高压侧所投入的档位。中压侧投入档位：变压器运行时中压侧所投入的档位。高压侧最高电压：变压器高压侧最高电压。高压侧最低电压：变压器高压侧最低电压。中压侧最高电压：变压器中压侧最高电压。中压侧最低电压：变压器中压侧最低电压。四、备注可以在备注框中写入备注信息。4.3.6 分裂变压器参数的输入在工作区中双击分裂变压器图标，弹出如图4-1

43、9所示对话框：图4-19 分裂变压器与双绕组变压器参数输入相同，分裂变压器参数输入具有以下四部分：“电压/容量”、“短路/空载”、“档位信息”和备注。一、电压/容量（如图4-19）：高压侧电压等级：高压侧电压等级，在下拉选择框中可选择电压等级。低压侧电压等级：低压侧电压等级，在下拉选择框中可选择电压等级。高压侧线圈接线方式：接线方式可选y、yn、三种之一。低压侧线圈接线方式：接线方式可选y、yn、三种之一。额定电压：高压侧和低压侧的额定电压等于高压侧和低压侧的基准电压。额定容量：变压器额定容量。二、短路/空载（如图4-20）：图4-20 分裂变压器参数输入：短路/空载短路损耗：变压器短路损耗，

44、单位kw。用于计算变压器电阻。计算公式见式（4-13）。短路电压百分比：变压器的短路电压百分比。用于计算变压器电抗。具体计算公式将式（4-11）、（4-12）。空载损耗：变压器空载损耗，单位kw。用于计算变压器电导。计算公式见式（4-3）。空载电流百分比：变压器空载电流百分比。用于计算变压器电纳。计算公式见式（4-4）。三、档位信息（如图4-21）：图4-21 分裂变压器参数输入：档位信息电压：电压采用的格式如图4-12所示。投入档位：变压器运行时高压侧所投入的档位。高压侧最高电压：变压器高压侧最高电压。高压侧最低电压：变压器高压侧最低电压。四、备注可以在备注框中写入备注信息。4.3.7 发电

45、机参数的输入在图形窗口中单击发电机图标，弹出如图4-22所示对话框：图4-22 发电机元件窗口厂站名称：发电机所属厂站名称。机组号：发电机机组编号。电压等级：发电机所接母线电压等级。有功功率：发电机所输送的有功功率，单位mw。无功功率：发电机所输送的无功功率，单位mvar。有功功率上限：发电机所输送的有功功率上限，单位mw。有功功率下限：发电机所输送的有功功率下限，单位mw。无功功率上限：发电机所输送的无功功率上限，单位mvar。无功功率下限：发电机所输送的无功功率下限，单位mvar。4.3.8 等值系统参数输入在图形窗口中单击等值系统图标，弹出如图4-23所示对话框：图4-23 等值系统元件

46、窗口名称：等值系统名称。电压等级：等值系统母线电压等级。基准电流：等值系统的电压等级对应的基准电流。有功功率：等值系统输送的有功功率，单位mw。如果外部系统向本系统注入功率，则输送的有功功率为正；否则为负。无功功率：等值系统输送的无功功率，单位mvar。如果外部系统向本系统注入功率，则输送的有功功率为正；否则为负。有功功率上限：等值系统所输送的有功功率上限，单位mw。有功功率下限：等值系统所输送的有功功率下限，单位mw。无功功率上限：等值系统所输送的无功功率上限，单位mvar。无功功率下限：等值系统所输送的无功功率下限，单位mvar。4.3.9 负荷参数输入在图形窗口中单击负荷图标，弹出如图4

47、-24所示对话框：图4-24 负荷元件窗口名称：负荷名称；电压等级：负荷所接母线的电压等级，可选择；负荷有功：负荷有功功率，单位mw；负荷无功：负荷无功功率，单位mvar。视在功率：负荷视在功率，根据输入的负荷有功和负荷无功自动计算。不可操作。功率因数cos：负荷功率因数，根据输入的负荷有功和负荷无功自动计算。不可操作。4.3.10 无功补偿参数输入在图形窗口中单击负荷图标，弹出如图4-25所示对话框：图4-25 无功补偿元件窗口名称：无功补偿名称；所接母线电压等级：无功补偿装置所接母线的电压等级；连续可调：无功补偿装置的补偿方式。选择为连续可调，不选择为非连续可调。组数：无功补偿装置的补偿组

48、数。如果无功补偿装置的补偿方式为连续可调，则补偿组数为1；如果补偿方式为非连续可调，则补偿组数根据实际情况设置。补偿容量：如果无功补偿装置的补偿方式为连续可调，则输入补偿容量。单位kvar。如果无功补偿装置是容性，则输入的补偿容量为正，如果是感性，则输入的补偿容量为负。以下相同。如果无功补偿装置的补偿方式为非连续可调，弹出如图4-26所示对话框。图4-26 无功补偿方式为非连续可调方式窗口根据组数，每组的无功补偿容量可输入。容量上限：无功补偿装置的补偿容量上限，单位kvar。如果补偿方式为非连续可调，程序根据输入的每组容量自动计算出容量上限值。容量下限：无功补偿装置的补偿容量下限，单位kvar

49、。如果补偿方式为非连续可调，程序根据输入的每组容量自动计算出容量下限值。注：1. 编辑状态是所有一次设备原始数据输入、编辑、修改的唯一入口，在其它状态下，只能浏览。2. 各种一次设备虽然物理形式上差别很大，但其电气形式具有共性，所以各种一次设备的参数输入窗体本质上类似，名称、电压等级、有名值、标幺值等设备属性均需要正确输入。3. 如果用户没有编辑一次设备的名称，系统将自动为其命名，方法是按设备类型顺序编号。4. 在绘图的时候，尽量将断路器画全。第五章 潮流计算5.1 潮流计算概述5.1.1 常规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

50、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、枢纽点电压、平衡点的电压和相位角。待求的运行状态参量包括电网各母线节点的电压幅值和相角，以及各支路的功率分布、网络的功率损耗等。常规潮流程序计算采用1989年，van amerongen提出的bx通用型快速解耦法，该方法克服了网络不能收敛的问题。5.1.2 无功优化计算无功优化是指在电力系统中选择最优无功补偿点和补偿容量，同时确定系统运行状态，使系统网损最小或费用最低。具体来讲，无功优化是通过有效地利用系统中的无功电源及调压措施，即通过调整发电机电压、调节变压器抽头以及投切电容器等无功补偿装置，使无功功率尽量实现就地平衡，从而减少

51、因远距离输送无功功率而引起的线路损耗，降低成本。除了由于电力系统中各种设备本身的物理特性所形成的约束条件外，无功优化还应满足以下约束条件：为了保证电力系统安全、稳定和优质运行的要求，必须保证系统电压大于某一规定的最低值；为适应电力设备的绝缘水平和避免变压器的过饱和，并向用户提供合理的最高电压水平，系统电压应低于某规定的最大值；考虑到输电线路的稳定要求，还应满足线路安全性约束。电力系统中基本的无功潮流有如下两种：负荷消耗的无功功率和网络消耗的无功功率。 以滞后相位角运行的发电机和同步调相机、并联电容器、静止无功功率补偿器及输电线路的分布电容产生无功功率；以超前相位角运行的发电机和同步调相机、并联

52、电抗器、静止无功功率补偿器、变压器和输电线路感抗及负荷吸收无功功率。发电机、调相机和并联电容器是最常用的可调无功电源。目前在电力系统中进行无功优化时常采用的调压手段如下：调整发电机电压、调节变压器分解抽头和改变并联的无功功率电源出力。本程序以有功网损最小为目标函数，电力系统无功优化的数学模型可写为： (5-1)其中 ：系统节点总数；：系统平衡节点个数（一般为1）；：系统可调变压器个数；：平衡节点有功功率；：节点的有功功率注入值；：节点的无功功率注入值；：变量列向量，即；：节点与节点之间支路互导纳的实部；：节点与节点之间支路互导纳的虚部；5.1.3 无功优化牛顿算法牛顿法用拉格朗日乘子扩展目标函数，通过对母线电压相角和幅值及对应潮流等式约束的拉格朗日乘子进行交叉排序，使主迭代矩阵成为