2023年电力系统分析综合实验报告

ﻩ电气工程学院《电力系统分析综合实验》20２３年度PSAＳP仿真实验报告学号:姓名：班级：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。PＳASP的体系结构:固定模型库用户自定义模型库固定模型库电网基础数据库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报表、图形、曲线、其他工具固定模型库用户自定义模型库固定模型库电网基础数据库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报表、图形、曲线、其他工具第一层是: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。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”，运用工具箱，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，再解决其他元件！！！2)．方案定义:从基础数据库中抽取数据组,组合成不同方案,以拟定电网的规模,结构和运营方式。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:“运营模式”下,点击“作业”菜单项,执行“方案定义”命令。３)数据检查:对拟定的电网结构进行检查,检查网架结构的合理性，计算规模是否超过范围。文本支持环境：点击“计算”菜单项,执行“数据检查”命令。图形支持环境：“运营模式”下,点击“作业”菜单项，执行“数据检查”命令。4)作业定义:给出计算控制信息,明确具体的计算任务。文本支持环境：点击“计算”菜单项,执行“短路”命令。图形支持环境：“运营模式”下,点击“作业”菜单项,执行“短路”命令。5)执行计算：文本支持环境：在上述“短路计算信息”窗口，完毕作业定义之后，点击“计算”按钮即可。图形支持环境:“运营模式”下,ａ.点击“视图”菜单项,执行“短路”命令，选择作业；ｂ.点击“计算”菜单项,执行“短路”命令,执行计算;c.点击“格式”菜单项，执行“短路结果”命令,拟定计算结果在图上的显示方式。6)报表输出结果：用户可选择盼望的输出范围,输出内容和输出方式。文本支持环境:点击“结果”菜单项,执行“短路”命令。图形支持环境:“运营模式”下，点击“报表”菜单项,执行“短路”命令。ﻬ实验二基于PSAＳP的电力系统潮流计算实验一、实验目的掌握用PSASP进行电力系统潮流计算方法。二、实验内容以上为系统常规运营方式的单线图。由于母线SＴNＢ-2３0处负荷的增长，需对原有电网进行改造,具体方法为：在母线GEN3-2３０和STNB-230之间增长一回输电线，增长发电3的出力及其出口变压器的容量，新增或改造的元件如下图虚线所示：其基础数据如下:母线数据母线名基准电压区域号电压上限电压下限单相短路容量三相短路容量发电１１6．5000218.150014．85０0０.０００000．000００发电２１８.0000１19.80０0１6.20２３0．００0０00.00000发电31３.800０1１5.18００１2．４２０0０.00００00．00000ＧＥＮ1-2３0２30.０0０020．0００0０.000０0．０0０00０.00０00ＧＥN2－2３0230.00001０.00０00.00000．0000０0.00００0ＧEN3-2３０２30．0000１0.00000.000００.000000.０0０00STNA-２3０230.000020.０00０0.000０0.0０0０00.０000０SＴNB-2３0230．00002０.00000.00000.０00０00.０0000ＳTＮC-230230．０00０10.０0００0.0０００0.00000０.00000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1／2零序电阻零序电抗零序充电电纳的1/2常规GEN1-2３0STＮA－2301Ｉ侧标么0.010.0８５0.088０.０0.255０.0常规SＴNＡ-230GEN2-23０2Ｉ侧标么0．032０.16１0．1530.00.4830．0常规GEN2-２30STNＣ-2303Ｉ侧标么0.00８50.０720.07450.0０．２１60.0常规ＳTNＣ-23０GＥN3-2３0４I侧标么０.０11９0．100８0.10４50.0０．30２40.0常规GEＮ3-230STNＢ-230５I侧标么0．03９０．１70.1790.0０.５10.0常规ＳTNB-２３０GＥN1-2３0６I侧标么0.0170.０９２0.0790．0０.2760.０新建GEN3－２３0STNB-2３０11I侧标么0.0３9０.17０．1790.00.５10.0变压器数据数据组I侧母线J侧母线编号连接方式单位正序电阻正序电抗零序电阻零序电抗常规发电1ＧＥN１-23０７三角形/星形接地标么0.０000.057600.000０.0576０常规发电2GＥN2-２308三角形/星形接地标么0.０000.０625０0.0000.06250常规发电3GＥＮ3-2３0９三角形/星形接地标么0.0０0０.058６０0.０000.０5８60新建发电3GＥＮ3-23０9三角形/星形接地标么0.0000.0４500０.0000.04５０0续上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0．0０00.0001．001６．5230．01．2５９253.０02０7.000.0000.000１.０01８.0２30.０2.53２４１.502１8.500.0000.000１．0013．82３0.0２.５32４1.50218．５0０.0000.０0０1.0013.82３0.02.5３241.50218.５0发电数据数据组母线名母线类型单位额定容量（MVＡ)有功发电无功发电母线电压幅值母线电压相角无功上限无功下限有功上限常规发电1Vθ标么100.00.０0０.01.040０.00.00.０0．0常规发电2ＰV标么100.０1．6３1.01.０250．０0.0０.00.0常规发电３PＶ标么100.０0.851．01.０250.00．00.00.０新建发电3PＶ标么１0０.0１.301．0１.025０.0０.００．００．0续上表有功上限ｄ轴暂态电抗Xｄ’d轴次暂态电抗Xｄ’’负序电抗Ｘ2转子惯性时间常数Tj（s)0．０0．06０80．060８０．06０847．280．00.11980.1198０.119812.８0.0０.18１30.１813０．1８1３6.0２0.0０．18130.１8１30.１８1３６．02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母线电压幅值母线电压相角无功上限无功下限有功上限有功上限常规STNA－2303００PQ标么1.250０.50００.0000．000．000.000.０00．0０常规STNB-23０301PＱ标么0.9０00．30００.０0００．００0.000.０0０.０00.０0常规STNC-２３0３0２PQ标么１.00０0.350０.０0００.0０0.000.０00．000．00新建STＮB-230301PQ标么1．5０0０．30０0．00００.000．０0０.０00.000.０0区域定义数据区域名区域号区域-１１区域-2２方案定义方案名数据组构成说明常规方式常规常规运营方式规划方式常规＋新建规划运营方式潮流计算作业定义潮流作业号方案名计算方法允许误差迭代次数上限电压上限电压下限１常规方式牛顿法功率式0．00０1５0１.100.902规划方式PQ分解法０.00015０1.150.95三、实验环节点击|“电力系统分析综合程序（PSASP）”;点击“创建”，创建文献;点击“图形支持环境”;点击“编辑模式”，可进行绘图和参数录入：a、绘制出所有母线,输入母线数据;b、添加发电机、负荷、交流线、变压器、支路，输入该元件数据；关闭“编辑模式”窗口;点击“运营模式”:点击“作业”菜单项，执行“方案定义”命令（例如方案为1,数据组选择BASIＣ）,点击“拟定”。点击“作业”菜单项，执行“潮流”命令，定义作业；点击“视图”菜单项，执行“潮流数据”命令，作业选择。点击“计算”菜单项,执行“潮流”命令；点击“格式”菜单项，进行元件参数格式选择；点击“报表”菜单项,执行“潮流”命令,计算结果输出有图示、报表输出两种方。四、实验注意事项(１）本系统文献请存入Ｄ:\PSASP\学号\潮流\下;（２）严禁删除或更改计算机中除上述目录以外的一切内容。五、实验报告(1)将实验结果采用图示、报表列出。(2)需要完毕的计算任务：1、查看作业号1的计算结果不分区单位:有名值输出范围:全网输出对象:摘要信息、结果综述、母线、交流线、两绕组变压器数据输出方式:输出至文献牛顿法潮流计算结果如下:２、改用PQ分解法反复计算作业１,查看计算结果，与牛顿法结果做比较ＰQ分解法潮流计算结果如下:分析:通过比较发现，ＰQ分解法和牛顿法潮流计算两组数据结果差别很小,以区域-1功损为例，PＱ分解法区域1功损Ｓ=０．019１６-j0.44281,牛顿法S＝0.019１7－j0.4４28２，两者结果几乎相同。这说明:由于ＰQ分解法是由极坐标形式牛顿法潮流计算推导出的一种简化算法,其中推导过程只涉及修正方程的系数矩阵，不改变平衡方程和收敛判据,因而不会减少计算结果的精度。3、选图示化输出查看结果4、在作业1基础上,点击“数据修改”按钮,修改数据(母线“发电2”PG＝1.8）进行潮流计算，通过“图示化输出”查看母线“发电2”。1）牛顿法原数据:输出母线“发电2”（母线“发电２”２)修改后牛顿法计算数据:输出母线“发电2”(母线“发电2”分析:将PG由1.６3改为1.８之后，母线“发电2”的功率由1.６3+ｊ0.０66５变为了１．80-j０.1018，相角由9.28度变为１1．86８度。５、在作业1基础上，点击“刷新”按钮，再点击“数据修改”按钮,查看“发电2”PＧ＝1.636、在作业１基础上,点击“数据修改”按钮，修改数据(母线“发电2”PＧ=1.8)进行潮流计算。点击“数据回存”，给定数据组名为“发电2大”。7、浏览“基础数据—发电机及其调节器数据”。8、将潮流作业１的所有内容复制为作业3。９、查看潮流作业３的数据。10、“数据修改”中的“列替换”等功能：在作业3基础,将光标指向“负荷有功PL”,点击“列替换”按钮“替换范围”选“所有”，“替换为”选“原数值´倍数”,倍数为１.１，“替换条件”选“无条件”，点击“替换”按钮，完毕列替换后计算潮流,查看计算结果如下：11、点击“查找”，应用该功能。12、点击“排序和筛选”,应用该功能。13、“发电／负荷比例因子”的应用：选择作业３，点击“刷新”按钮刷新数据，“区域-1”发电比例因子:有功1.1,无功1．1，负荷不变,计算潮流,查看计算结果如下:对计算结果进行分析，写出实验感想和小结。实验分析：通过比较发现,PQ分解法和牛顿法潮流计算两组数据结果差别很小。以区域-1功损为例,PＱ分解法区域１功损S=0．０191６-j0．44２81，牛顿法S=0.019１7-j０.4428２,两者结果几乎相同。这说明：由于PQ分解法是由极坐标形式牛顿法潮流计算推导出的一种简化算法，其中推导过程只涉及修正方程的系数矩阵，不改变平衡方程和收敛判据,因而不会减少计算结果的精度。在作业1基础上,点击“数据修改”按钮,修改数据(母线“发电2”PＧ=1．８)进行潮流计算,通过“图示化输出”查看母线“发电2”，发现将PG由1．63改为1.8之后,母线“发电2”的功率由1.63+ｊ0.０6６5变为了1.80－j０.1018，相角由9．28度变为11．868度。将区域-1负荷有功PＬ列增长到本来的１.1倍,进行潮流计算。与前面结果相比，由于区域-1总有功发电增长到本来的1.１倍，由24８升为2７２．８,而总有功负荷不变，导致区域-2总有功发电减少,由103.1０3降为９９．328。全网总有功发电由351.１0３增长到352.128,相差不大，但系统总无功功率由26.971升为33.８１6。系统总有功损耗增长，各母线电压幅值和相角以及各发电机的相角均发生了变化。实验小结：潮流计算是根据给定的电网结构、参数和发电机、负荷等元件的运营条件，拟定电力系统各部分稳态运营状态参数的计算。通常给定的运营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。待求的运营状态参量涉及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。在本次实验仿真的电力系统中,发电1母线上接的是主调频发电厂；发电2和发电3上接的是具有一定无功储备的发电厂和具有可调无功电源设备的变电所；SＴNA－230、SＴＮB-230、STNＣ－230则是浮游节点。因此我们设定发电１的母线类型是Ｖδ,发电2和发电3的母线类型是PV,ＳTNA－２３0、STNB－230、SＴNＣ-230的母线类型为PＱ。在这次ＰASAP软件仿真实验中，我学会了ＰASAＰ软件在电力系统潮流计算中的使用方法，并通过实验结果的分析对ＰＱ分解法与牛顿法在潮流计算中的特点有了更深的理解。对牛顿法和ＰQ法的原理做比较性的说明。牛顿迭代法是取x0之后，在这个基础上,找到比ｘ0更接近的方程的跟,一步一步迭代，从而找到更接近方程根的近似跟。牛顿迭代法是求方程根的重要方法之一,其最大优点是在方程f（x）=０的单根附近具有平方收敛,并且该法还可以用来求方程的重根、复根。电力系统潮流计算，一般来说,各个母线所供负荷的功率是已知的,各个节点电压是未知的（平衡节点外)可以根据网络结构形成节点导纳矩阵,然后由节点导纳矩阵列写功率方程，由于功率方程里功率是已知的，电压的幅值和相角是未知的,这样潮流计算的问题就转化为求解非线性方程组的问题了。为了便于用迭代法解方程组,需要将上述功率方程改写成功率平衡方程，并对功率平衡方程求偏导,得出相应的雅可比矩阵，给未知节点赋电压初值,一般为额定电压，将初值带入功率平衡方程,得到功率不平衡量，这样由功率不平衡量、雅可比矩阵、节点电压不平衡量(未知的)构成了误差方程,解误差方程，得到节点电压不平衡量，节点电压加上节点电压不平衡量构成新的节点电压初值,将新的初值带入本来的功率平衡方程，并重新形成雅可比矩阵,然后计算新的电压不平衡量，这样不断迭代，不断修正，一般迭代三到五次就能收敛。PQ分解法是极坐标形式的牛顿-拉夫逊法潮流计算的一种简化算法。由于考虑到在交流高压电网中,有功功率的变化重要受电压相位的影响，无功功率的变化重要受电压幅值的影响,从而简化雅可比矩阵将其常数化，计算过程中减少了很大的计算量，并且有功和电压幅值,无功和电压相角的完全割裂也大大的对矩阵降维数,减少了一半的计算量,但是因雅克比矩阵常数化是经验值，丧失了一部分稳定收敛的特性,并且当支路电阻与电抗比值较大的时候收敛性也特别差,甚至不收敛。由于这些简化只涉及修正方程的系数矩阵，并未改变节点功率平衡方程和收敛判据,因而计算结果的精度不受影响。实验三一个复杂电力系统的短路计算一、实验目的运用ＰＳASＰ软件进行复杂电力系统的短路分析。二、实验内容在潮流计算的结果基础数据上,完毕本次实验。短路作业号基于潮流潮流作业号计算功能说明1是1短路电流基于潮流作业1的全网三相短路电流计算。２是1短路电流基于潮流作业１的短路计算:逐个对区域１内各母线，按单相接地短路方式。３是1短路电流基于潮流作业１的短路计算：在线路1上距离I侧５0%处发生AB两相短路。4是2短路电流基于潮流作业2的复杂故障短路计算：在线路6靠近ＳTNB-230母线侧单相短路接地同时三相开关跳。5不基于潮流,基于方案“常规方式”戴维南等值阻抗不基于潮流的全网戴维南等值阻抗计算。对于短路作业,以以下方式查看输出结果：不分区;单位:p.ｕ；故障点选择：GEN1-２３0，GEN２-２30，GEＮ３－2３0输出范围:全网输出内容:短路电流简表、短路电流分布系数、母线电压（自制表,正、负、零序电压幅值和Ａ、B、C相电压幅值)、支路电流(自制表，正序电流幅值、正序电流相角)、短路点及其支路（自制表，Z1K、Z１Ｓ、Z0K、Z0S)输出方式:报表三、实验环节1）打开PSASP软件编辑界面,选择自己保存在计算机上面的潮流计算文献夹名称，进入文本编辑界面。2).方案定义:从基础数据库中抽取数据组,组合成不同方案,以拟定电网的规模,结构和运营方式。文本支持环境:点击“计算”菜单项,执行“方案定义”命令。3)数据检查：对拟定的电网结构进行检查,检查网架结构的合理性,计算规模是否超过范围。文本支持环境:点击“计算”菜单项,执行“数据检查”命令。4）作业定义:给出计算控制信息，明确具体的计算任务。文本支持环境:点击“计算”菜单项,执行“短路”命令。图形支持环境：“运营模式”下,点击“作业”菜单项,执行“短路”命令。5）执行计算:文本支持环境：在上述“短路计算信息”窗口，完毕作业定义之后,点击“计算”按钮即可。图形支持环境:“运营模式”下,a.点击“视图”菜单项,执行“短路”命令,选择作业；ｂ.点击“计算”菜单项,执行“短路”命令，执行计算;c.点击“格式”菜单项，执行“短路结果”命令,拟定计算结果在图上的显示方式。6）报表输出结果：用户可选择盼望的输出范围，输出内容和输出方式。文本支持环境:点击“结果”菜单项，执行“短路”命令。图形支持环境:“运营模式”下，点击“报表”菜单项，执行“短路”命令。四、实验注意事项（1）本系统文献请存入D:＼ＰＳAＳP\学号\潮流＼下；(２）严禁删除或更改计算机中除上述目录以外的一切内容。五、实验报告将在ＰＳＡSP环境下对上述系统的计算数据用表格写出来；短路作业１短路电流简表结果报告短路作业号：1短路作业描述:短路计算日期：２023/04/27时间：1９:21：05故障类型:ABC母线名短路电流(p．u.)短路容量(MVA）三相容量容量比(％）GEN1－23013.24913２４．９300STNA－230８.977８9７.７00GEN2-２3011.051104.9600STＮC-2３0８.9７897．05０0GEN３-2３09．8４898４.790０ＳTNB-2308.43８８4３.800发电120.８622086．１6００发电２１2.6６５1266.4800发电３9．869986．89０0电流分布系数结果报告短路作业号:1短路计算日期：2023/0４/27时间:１９:21:05故障母线:GＥN１-2３０Ｉ侧母线J侧母线支路号分布系数GEN1-230ＳTNA-23０10.1７45GＥN2－230STNＣ－23030．０4１8GEN３-230ＳTＮB-230５0.1537STNＡ-230GEN2-2３０20.１83７STNＢ-230GＥN１－2３060．15６6SＴNＣ－2３0GEN３－23040.0015发电1GＥＮ1-230７0．6736发电2GＥＮ2-2308０.19８1发电3GＥＮ3－2309０.14４3故障母线:ＧＥN２－２30I侧母线J侧母线支路号分布系数GEＮ1-230STNA-2３0１0．2512ＧEＮ2-230ＳTNC－23030．２5５2GEＮ3-230ＳＴNB－23０50.07１1ＳTNA－23０ＧEＮ2－2３0２０.2272ＳTNB-230GEN1－2306０.0695STNC-２30GＥＮ3-23040．2627发电１GEN１－23070．３１2２发电2GEN2-２308０.5214发电3GEN3-23090.２023故障母线:GEN3-23０I侧母线J侧母线支路号分布系数ＧEN1－230STNA－23010.0719GＥN2-２3０STNC-２３030.３２35GEN3-230SＴＮB－2３050.２53７STNA-230GＥN2-230２0．０775STNB－２3０GEN1-２30６0．2６98STＮＣ－2３0GＥN3-23040.３14发电1GＥN1-2３070.３333发电２GEＮ２－2３08０.２931发电３GEN３-2309０.4３05母线电压结果报告短路作业号：1短路计算日期:２0２３/04/27时间:19:21:05单位:幅值(p．u．）角度（deｇ.）故障母线:GＥN１－2３0母线名正序电压幅值负序电压幅值零序电压幅值A相电压幅值Ｂ相电压幅值Ｃ相电压幅值GEＮ１-230000000GＥN２-２300.5９26000.５９260.592６0.5９２６ＧＥＮ３-23０0.５67８0００.56780．56７80.５6７8SＴNA-２300．19７90０0.1９79０．1９7９0.１97９STNB-230０.195６000.１9５60.１9560.１95６SＴNC-２３0０.5749０00.５749０.５７４９0．57４9发电10.５140０0.51４0.514０.514发电20.74６6000.7466０.74660.7466发电3０.6７63000.67630.67630.676３故障母线：GEN２－2３0母线名正序电压幅值负序电压幅值零序电压幅值A相电压幅值B相电压幅值Ｃ相电压幅值ＧＥＮ1-２３00.6５9800０．６５980．65980.6５９8ＧEN2-230０0００00GＥN3-２３0０.4９6700０．49６70．4967０.４96７STNA－23００．４225000．４２250.4225０.4２25STＮB-23００．５９３000.59３0.5９３0.593STＮC－２3０0.2044000.20440.２04４0.2044发电10．8515000．８5１５0.85150.8５15发电20.3601000.36010.3６０10.3601发电30.621300０．621３0.６2130．6213故障母线：GEＮ３-230母线名正序电压幅值负序电压幅值零序电压幅值A相电压幅值B相电压幅值Ｃ相电压幅值ＧEN１－2300.678800０．6788０.6７880.6788ＧEN2-2300．5５06０00.55０6０．55０６０.550６GEN3-２30000０00STNA-2300.６1３7000．6１37０.61370．6137SＴNB-２3０0.4359000.４3590.4３５90.4359SＴNC-２3０0.３1730０0.317３0.３1730．3１73发电１0.86１4000.８6140.86140.8６14发电20.7176０００．71７60.７17６0.７176发电30.2４８4000.2４8４0.2484０.２48４支路电流结果报告短路作业号：1短路计算日期:2023／04/27时间:19：2１：05单位:幅值（p．u.)角度(deg.)故障母线：GEN1－2３0I侧母线J侧母线支路号正序电流幅值正序电流相角GEN1-2３0ＧEＮ1-23001３.24９３276.59GＥＮ1－2３０STNA－2３012．31１9１05．45ＧEＮ2－230STNＣ-23０30．5532353．3１GＥＮ3-23０STNB-2３052．0３5９290.45STＮA－230GEN2-2３022.434511１.０6STNB-230GEN1－23０62.0７4928５.3６STNC-230GEN3－230４０.0１9２22７.4发电1GEN１-２3０78.９２4２2７２.27发电2ＧEN2-２3082．６24630２.36发电３GEN３－２3０91.912１291.８６故障母线:GEN２-230Ｉ侧母线J侧母线支路号正序电流幅值正序电流相角GEＮ２-2３０GEN2-２30011.04962８2.37ＧEN1－230SＴNA-2３012.7759282.05GEＮ２-2３0STNC-２3032.8１9897．１9GEN3-23０ＳTNＢ-2３０5０.785166.０3STNＡ-230GEN２-2302２．5106271.8２SＴＮB-2３0GEN1－２306０.７６8210４.21STＮC-230ＧEN3－23042.903100.95发电１GEＮ１-23073．4494283．０1发电2GＥＮ2－2３0８５.7608289.７3发电3ＧEＮ3-23092.2349292．８４故障母线：ＧEN3-23０I侧母线J侧母线支路号正序电流幅值正序电流相角GEN3－２3０GEＮ３-23009．8479280.7１GEN１-２３0STNA-２３０1０.７08５２80.65GＥＮ2-２3０STNC-2３０33.１857２87．2GEN3－230STＮB-23０52.49８9９5.２６SＴNＡ-230GＥＮ2-23０２0.7６32215.1５ＳＴＮB-230GEN１-23062.65７4103．08STNＣ－230GEN3-2３0４3．０927281．８２发电1GEN1-230７3.281828３．04发电2GEＮ2-23082．886３302.7８发电3GEN3-23094.2３91283．17短路点及其支路结果报表短路作业号:1短路计算日期:2023/０4/27时间：19:2１:０5单位:电流幅值(ｐ.u.)短路容量(ＭVA）阻抗幅值(ｐ.u.)角度(deg.)故障类型:ABC三相短路故障母线Z1KZ1SZ0KＺ０SGEN1-2３0０．0774０.077４1０00010０0０相连母线支路号Z１ＫＺ１SZ0KZ0SSTＮＡ-23010.443７0.09351000010000STＮＢ-23060.4９０80.０９１7100001000０发电1７0.11４9０.２3３10０0010000故障母线Z1KZ1SＺ0KZ0SGEN2－23０0.0928０.0928100０010０00相连母线支路号Z1KＺ1SＺ0KＺ0SSＴＮC-230３0.36３80.124４１000０１000０ＳＴNA－２３020.3９850．12０210000１000０发电280.17810.1９041000010000故障母线Ｚ1ＫZ１SZ0KZ０SＧEＮ3-2300.10480．1048１0００0100０0相连母线支路号Z1ＫZ1ＳZ0ＫZ0SSTNB-23050.4１31０.1４02100001０000STＮC-23０４0.３3030.１53610000１0000发电3９0.２４350．18３81０000１0000短路作业２短路电流简表结果报告短路作业号:2短路作业描述:短路计算日期：２023/04／2７时间:１9：34:56故障类型：A,Ｇ母线名短路电流(p．u.)短路容量(MVＡ）单相容量容量比(%）GEN2-23０13.917１39１.7５００ＳTNC-2308.６96869.600GEＮ3-23012.7671276．6700发电20000发电３000０母线电压结果报告短路作业号:2短路计算日期:2023/０4/27时间:１9:34:５６单位:幅值(p.u.)角度（deg.)故障母线：GEN２-２３0母线名正序电压幅值负序电压幅值零序电压幅值A相电压幅值B相电压幅值Ｃ相电压幅值GEN１-2300．8７１60.09１90.01810．７6590.908９0．94４７GEＮ2-2３0０.5９６９0.３5２8０.２４4３00.913５0.88７GEN３-2300.8０８4０．15060.02440.6３440．8９2７0.９1１6ＳＴＮＡ-2３00.753５0．150７0.0９63０.517４0.86060．8893STNＢ－２300.８3630.０9830.０２０３0.7228０．87６60．９1５2STNC-２3０0.67６40.2406０.１52７0.2８６30.8７54０.8７６3发电10．96090.04７20０.９1５１０．97５40.9939发电20．７4７4０.231900.5184０.9０７50.8６3发电3０．85670.11380０.７430.91470.92３故障母线:GEN3-230母线名正序电压幅值负序电压幅值零序电压幅值A相电压幅值B相电压幅值C相电压幅值ＧEN1-2３00.8755０.09２90.０15１0．7７1３0.９126０．９47９ＧＥN2－2300．8２170．13820.02２40.6６130.9０4４0.9106GＥN３－230０.58７80.3750.2１31０0．9０８7０.８７68STNＡ-２３0０．83080.09020.0１760.７２720.8676０．902４STNB-2３00．762６0.１６730.0８4６0.51830.87460.903６SＴNC-230０．７1540.212１0.10180.4０220．8７710．８777发电10．９6290.047700.91６40.９7830.９958发电２0.8９350.090800.８0290.９４7０.9372发电30.69０80.283400．408９０.８8270.8522支路电流结果报告短路作业号：2短路计算日期:2023／04/2７时间：19:34:56单位：幅值(p.u.）角度(deg.)故障母线：ＧＥＮ2-2３０Ｉ侧母线Ｊ侧母线支路号正序电流幅值正序电流相角GEN２-230ＧＥN2-２3004．639298.39GEＮ1-2３０STＮA-２3011.３414２８7．24GEN2－２30STNC-23031.２88573.61GEN3-230STNB－23050．64４５４0.85STNA-230GＥN2－230２１.1１25２41.４9ＳTNB-23０GEＮ1-230６0.475１１１９.１5STＮＣ－２30GＥN3-230４１.37２10２．39发电１GEN1-230７1.６85７292.1５发电2GEN2－2308２.67８１305．88发电3GEN3－23091．087１31５．３８故障母线：GＥN3-23０I侧母线Ｊ侧母线支路号正序电流幅值正序电流相角ＧEN3-230ＧEN3－２3００4.２５56９7.17ＧＥN1-２3０ＳTNＡ-2301０.５048３01．８1GEN2-230ＳTＮC-23031.4865300.1GEＮ３-230SＴNB－2３051.24１376.3ＳTＮA-２30GEN2－2302０.7６761８７.28STNB-２30GEＮ１-２30６1.2802106.34STNC-２30ＧＥＮ3－23041．１957272.3６发电1ＧEN1-2３0７1．６542９2.4９发电2GEN2-２3０81.７706328.06发电3GEN3－２309１．８51９294.４５短路点及其支路结果报表短路作业号:2短路计算日期:2０23／04/２7时间：19:34:５6单位：电流幅值(p.u.)短路容量(MVA)阻抗幅值(p．u．)角度(deg.)故障类型:A相短路接地故障母线Ｚ1ＫＺ1ＳZ0ＫZ0SGEN2－２300.09280.09２8０．0527０.0527相连母线支路号Z1KZ1SＺ0KZ0SSＴNC－2３0３０．3３420.12270．５759０.０５8ＳＴNＡ-２3０20．３3230.1192０.７97１0.056４发电2８０.16080.１6７100００0.0５27故障母线Z1ＫZ1ＳＺ0KZ０SGＥN3-2３00．1048０.10４80.０５0１0.0５01相连母线支路号Z1KZ1SZ0ＫZ０ＳSTNB－230５0.３5940．14２70．84５90．0532STNC-23040.33５0.15220.57920.０５48发电390.２4090.175110０0０0．０50１短路作业3短路电流简表结果报告短路作业号：3短路作业描述：短路计算日期:２023/04/27时间:1９：4２：１5故障类型:AB母线名短路电流（p．u.）短路容量(ＭＶA)STＮA-2309.１9６9１9．56母线电压结果报告短路作业号：3短路计算日期：2０２3／04/27时间:19：42:15单位：幅值(ｐ.u．）角度(deg.)故障母线：STNA-2３0母线名正序电压幅值负序电压幅值零序电压幅值Ａ相电压幅值B相电压幅值C相电压幅值GEN1-2300.70５80．210６00．64６0.6095０.9157GEN2－２３00．75４20．172500.68８４０．68０４0．9２6６GEN3-２300.8３0．112500.7９260.76770.９4１8ＳTNA-2300．４1130.411300.４１130.41130.８227ＳTNB-2300.７３7９0．１541０0.697１0.65２50.8９04STＮＣ－２300.７7５9０.1３２200.７３３20.７05５0.9074发电10．8７630．１08100.８３４４0．82090.９842发电20.850８0．11３40０．79320.80７20.9６39发电3０.８73６0.０８５00.８403０.8285０.95８4支路电流结果报告短路作业号：3短路计算日期:2023/04/2７时间：1９：42:15单位：幅值（p.u.）角度(deg.）故障母线:SＴNＡ-２30I侧母线J侧母线支路号正序电流幅值正序电流相角STNA－230ＳTNA-２３0０5.３09１96.1ＧEN１-230SＴNA-2３013.387327３.78GEN2-２３0ＳTＮＣ-2３0３0．7５0740.５9GEN3-２３0STNＢ-230５0.588334.1３STNA-230GEN2-２３02２.1661１3.59STNB-2３0GEＮ1-230６0.32６９2５1.14STＮC－230GEＮ3－23040.6１75107.58发电1GＥN1-23072.９７４９276.37发电2GEＮ2-23081．９３7７317.0９发电3ＧEＮ3-23090.97713１6.08短路点及其支路结果报表短路作业号:3短路计算日期：２02３/04／2７时间：19:42:15单位:电流幅值(p.u.)短路容量(MVＡ)阻抗幅值(p.u.)角度(ｄeg.)故障类型：AB两相短路故障母线Z1ＫZ１ＳZ0KZ0ＳSTNA-230０.1１090.11０91０００01００0０相连母线支路号Z1ＫＺ1SZ0KＺ0SＧEＮ1-2301０．1６8９0.32131０0０01000０ＧEN2-2302０．２7１80.178１0000100０0短路作业４母线电压结果报告短路作业号：4短路计算日期:２023/０4／２7时间:19:49：07单位：幅值(p.u.）角度(ｄeg.）故障母线：Ｔ_Sｔａrt:０．０00ＳTNB-230SＴNB－２30故障方式Ｉ侧母线J侧母线编号%新增母线ABC短路接地断线接入时间(s)退出时间(s)STNB-23０GＥN１－230６0ＹＹYＮNY0.0０0０0100.00000STNB-230GEN1－2３060YNＮYＹN0.０0000100.000０0母线名正序电压幅值负序电压幅值零序电压幅值A相电压幅值B相电压幅值Ｃ相电压幅值GEN１-2300.5917０.30680.28４900.8９５７0.8798GEN2-2300.８09６0.１2５10.02420.66０30.88560.8913GEN3－230０．74６70.193６0.0４15０.５1１70.８7180．8765ＳＴNＡ-23００.６４740.2０330.1９480.25020.846２0.8465STNＢ－２300．５9１70.3０6８０.2８４9０0.8９５70.87９８STＮC-２300．773９０.1378０．03140.6０50．85６5０．870１发电10.8１54０.157600.6５790.908０.90１1发电2０.88550.0８2200．80３５0．9３41０.9243发电3０.7９390.1５5100.639１0.88７3０.87６支路电流结果报告短路作业号:4短路计算日期：２02３／０4/2７时间：１9:４９：0７单位:幅值(p.u．)角度(ｄeg.)故障母线：Ｔ_Ｓtart:0.000ＳTNＢ-230STNB-230故障方式I侧母线J侧母线编号%新增母线ABC短路接地断线接入时间(ｓ)退出时间(ｓ）STNB-230GＥN１-２3０６０YYYNNY0.０0００0100.0０000ＳTＮＢ-２30GEN1-230６0ＹNＮYYN0．0０0001０0.000０0I侧母线Ｊ侧母线支路号正序电流幅值正序电流相角STNB－２30SＴＮＢ-2３006.２5４492.51GEN１-230STNＡ-230１0.７２6282．89GEN２－23０STNC-23030．701733３.74GEN3-23０STNB-23050．795４３04GＥＮ3-2３0STNB-230110.7９5４３04STNA-230GＥN2-23021.176２12７．５7ＳTNＢ－230GEN1-230６4.6０１３9２．5４STNC-２30GEN3－２3０40.２4５241.08发电1GEN1-２３07３.88７３２７4.33发电2GEN２-2３081.678332２．５4发电３ＧEN3-23０91.374316．49短路作业5戴维南等值阻抗结果报告短路作业号：5短路计算日期：２0２3/04／２7时间:19:5４:33单位:幅值(p．u.)角度(dｅg.)故障类型：AＢ,G母线名正序阻抗幅值负序阻抗幅值零序阻抗幅值正序阻抗相角负序阻抗相角零序阻抗相角GEN1－23０0.０8270.08２70．０５0588.０48８.０４90ＳTNA-２30０.12２９0.1２290.1966８５.5685.569０GＥN２－２300.09８20.０9８20.０52787.６987．6990ＳＴNC-2300.１2２２0.1２2２0.1５5286.５86.590GEN3－230０．10990．10990.0５0186.８386．8３90STNＢ－23０0.1301０．130１0.208１8４.018４.0１90发电10.０５１４0.０5141000089.1789.170发电２0.08350.０8351000０88.8388.830发电30.１070．1０7１０0０08８．１488.１4０2)将计算过程中使用到的计算原理简要说明。电力系统短路计算中常碰到的短路类型有对称短路（即三相短路)与不对称短路（即单相接地短路、两相短路和两相接地短路），除不对称短路外，电力系统的不对称故障尚有一相或两相断开的情况,称为非全相运营。我们通常采用对称分量法将各类短路归结为某种假定的三相短路来解决。电力系统中,发电机的运营与系统短路暂态及稳态都有十分重大的影响。而电机短路分析重要基于磁链守恒原则，忽然三相短路时同步电机定子、转子绕组将出现哪些电流分量及它们互相之间的依存关系。在自由电流中,定子绕组中的基频分量同转子绕组的直流分量相相应,定子绕组的倍频和直流分量则同转子绕组的基频分量相相应。通过对称分量法,我们将短路电流分解为各种分量，运用暂态电抗发生突变瞬间守恒的特点,从短路前瞬间的稳态中算出暂态电抗数值，构建等效电路,从而得到暂态过程中的各种变量，并由此得以对短路进行精确分析。在本次实验短路计算原理:运用对称分量法实现派克变换;列出正、负、零序网络方程；推导出故障点的边界条件方程;将网络方程与边界条件方程联立求解，求出短路电流及其他分量。实验五基于ＰＳASP的电力系统暂态稳定计算实验一、实验目的掌握用ＰＳＡSP进行电力系统暂态稳定计算方法。二、实验内容在实验二和实验三的基础上进行暂态稳定计算。基于潮流作业1,线路６母线SＴNB－23０侧Ａ相瞬时故障暂态稳定计算网络故障:０.１s线路6（ＳTNB-2３0-GEＮ1－2３0）距Ｉ侧２％处Ａ相接地,0.2s同时跳开两侧Ａ相开关,０.8s重合Ａ相成功。输出信息选择:输出发电机功角（发电１－发电2）,母线电压SＴNＢ-2３0,并选择监视。计算暂态稳定作业１，选择“直接方式输出”,查看计算结果,采用报表形式和曲线形式输出计算结果。2、基于潮流作业1，母线STＮB-２3０冲击负荷扰动计算：将作业1的数据复制为作业２，并定义作业2为:无网络故障;节点扰动：冲击负荷，母线STNB－23０有功负荷扰动如下：时间（s）有功负荷(P）０00．50.41.5０.４２．005.00计算暂态稳定,查看计算结果。在输出计算结果的时候，选择“编辑方式输出”，将暂态稳定作业1的发电机功角(发电1-发电２）和母线ＳTNB-230电压结合在一起输出;将暂态稳定作业１和作业2的发电机功角(发电1-发电２)结合在一起输出。对暂态稳定计算作业1,在输出信息中选择自动分析功能,选择“自动分析输出”,查看发电机功角、母线电压、母线频率的自动分析结果三、实验环节（1)点击程序运营，选择实验用的数据存储文献（2)在“编辑模式”窗口中对需要修改的数据进行修改；（3)点击“运营模式”：a、点击“作业”菜单项，执行“暂态稳定”命令，定义作业;b、点击“视图”菜单项，执行“暂态稳定”命令,作业选择。ｃ、点击“计算”菜单项,执行“暂态稳定”命令；d、点击“报表”菜单项,执行“暂态稳定”命令,查看计算结果；e、点击发电机功角分析输出,选择输出变量，点击输出,点击拟定。四、实验注意事项严禁删除或更改计算机中除上述目录以外的一切内容。五、实验结果检查1.计算结果应在实验报告上绘制图表,并从功角变化曲线判断系统的暂态稳定性。基于潮流作业1，线路６母线STＮB－2３0侧A相瞬时故障暂态稳定计算结果如下:直接方式结果报表暂态稳定作业号:1计算日期:2023/0４/２7时间：：2１：1１：５4坐标号：1坐标名：发电机功角变量位置：发电1---发电２0时间(秒)发电1_发电20-17.4５9940.１-１7.４５９940．２－19.7４84７０.3-23.３216５0．4-23．985410．5-21．02１260.６-15.660080.7-10．986４3０.8-10．159920.9-13.9904２1-20.03１411.1-24.35８951.2－24.４07781.３-２0.43004１.4-14.9９19８１．5-11.２２0９3１.6-11.0621３1.7－1４.4８０891．８-19.65161.9-23．797452－2４.4705３２.1-２0.９58992．2－１５.1０１77２.3-1０．5６５572.4-1０.４３３５92.5-14.８1１52.6-20.73１992.7-２4.４50３３２.８－２３.9５1122.9－19.848143－1４．6243５３.1－１１.12３３23.2－11.1８2023.3-1４．8３223.４-２０．１９４153．５-24．244６83.６－24．418743．7-2０.３03913.8-1４.2792６3.9-10.2４5６4-10.8７８8６4.１－１5.61911４.2－21.263８94.3-24.416334.4－23.5３59４4.5-１9.388４84．6－1４.２90984.７-10.9４89８4.8-１1．25654.9－15．266２4５-２０.8５116直接方式结果报表暂态稳定作业号：１计算日期：２023/0４／2７时间：：21:17:４6坐标号：2坐标名:母线电压变量位置：ＳTＮB-2３０时间(秒)STNB-2３0(p.u.）０1.012650.11.0１2650.20.６７9８6０.３0.98３４2０.40．９８4150.５０.989760.６0．995480.７0．998２80.80.9９8０９0．91.0１5291１.０１０65１．1１．005761.2１．００471１．３1．0０８661.4１．014351.51.01７631.61.017871．71.0１5271.81.009６１1.9１.004732１.005072．１1.０0９872.21.014932.31．017342.41．０1７352.51．015０5２.６1.０10１2．71.005262.81.004692.9１.0093231.0１５05３.11.01782３．21．0177１3.３1.０１４63.4１.00889３.5１．004733.61.０05593.71.010443.８1．015１93.91.０１737４1．017３54．11．０147２４.2１.009464.31.0０4714.41.004844.51.０１01７４.61.01５6４4.7１.0179３4.81.01７４44．91.013951.0084基于潮流作业1,母线STNB-230冲击负荷扰动计算,将作业1的数据复制为作业2,并定义作业2。结果如下：将暂态稳定作业1的发电机功角(发电1-发电2）和母线STNB－23０电压结合在一起输出编辑方式结果报表坐标名：时间(秒)发电机功角＿发电1_发电母线电压_STＮB-230（p.０-17．459９41.012６50.1-1７.45９941.01265０.2-19.7４8４70.６７9８６０．3-2３.3２16５０.983420.4－２３．985410.98415０．5-2１．０2１2６0.9８９760.6-１５.66０0８0．99548０.7－10．98６４30.９98２80.8－10.159９2０.９9809０.9－13.990421．01５291-2０.031４1１.0106５1.１-24.358951.00５７61.2-24.40778１．00４711.3－２0．430041.008661.４-１４.99１98１.０１４3５1.5-１１.220931.017631.6-１１．062131.017871．7-14．４８０891．０15271.8－１9.65１6１.00９6１１.9-23.79７451．0０4732-２4．47053１.0050７２.１-２0.９５89９1．009８72.2-15．101７71.０14９32.3-10．565５71．01７３42.4－１０.4３3591.017352．5-14.811５1.01５052.6-20.７３199１.010１2.7-２４.450331.0０5２62．8-2３.９5112１．00４69２．9-19．8481４1.009323-１4.62435１．015０53.1－11.１2３321.017823.2－11.18202１.0177１３.３-１4．8３221.014６3.4-２0.19415１．０088９３.5-24.244６81.００47３３.6－2４.4１8741.005593．7－20.30３９11.01044３．8-14.27９2６１．０15１9３.9-10.2４5６1.0１73７4-10.８7８8６1．017３54.1－１5．6１911１．01４724.２-２１.263891.0０９464.３－24.4１6３3１.０0４７14.４-23.５359４1.004844.５-19.３88４8１.0１0174．6-14.290９81．015６4４.7-１０.94898１.０17９３４.８-11.2565１.01７4４4.9－15．２６6241.013９5－２０.８51１６1．0084将暂态稳定作业1和作业2的发电机功角（发电１－发电2)结合在一起输出如下：编辑方式结果报表坐标名:时间(秒)发电机功角＿发电１_发电发电机功角_２发电1_发电0－1７.45994-１7.45９９40．１-１7．459９4-17．4５391０.２－１9.7４847-1７.40491０.3-２３.32165－17.26０８9０．4－23．9８５４1－１7.0026４0.５-21．021２6－16．69７730．6-15.66０08-16．484340．7-10.9８６4３－16.４8５810.8-10.15992－16.７０740.９-13.9904２-17.019261－２0.0３1４１-１７.234４８1．1-24.35895-17．222421.2-2４.40778-16.992６４1．3-２０．4３004-16．687５71.4-14.９9198－1６.489９71.５－１1．22093-16.51１9５１.６-11.06213-1６．74０051.7-14.48089-17.076861.8-1９.6516－1７.4０7０６1.９-２3．7９745-17.6３89５2-24.４7０53-1７．７16622．1－20.95８９９－１7.６３3172.２-15．1０177-１7.４42９３２．3-1０.５６557－１7.２616７2．4－１0.43３59-１7.202３72.５-14.8115-17.29９45２．6-20.7319９－1７.４93672.７－24.4５033-17.664９42.8-23．９51１2－17．71１４2．9-19.8４８1４-1７.608353－14.６243５-17.418863．１-11.1２3３2－1７.25443.2－11.18202-１7.211073.3－14．83２2-１7.31５４23．4－2０.１9415－17.507７93.５-24.2４４６8-17.674１7３.6-24.４1874－１７.71262３.7－２0．３０391-17.5９7053．8－１４.27926－17.3９6８13.9-10.24５6-１7.235244－10.8７886-17.21159４．1-15．61911-17.３38524.2-２1.2638