电力系统分析仿真实验报告

PAGEPAGEII2010～2011学年第二学期电力系统分析仿真实验报告目录目录 II实验一数据录入和单线图的绘制 1一、实验目的 1二、实验内容 11.进入PSASP主画面 11) 指定数据目录 12) 给定系统基准容量 12.文本方式下的数据输入 11) 建立母线数据 12) 建立交流线数据 13) 建立两绕组变压器数据 24) 建立发电机及其调节器数据 25) 建立负荷数据 36) 建立区域数据 4实验二潮流计算 5一、实验目的 5二、实验内容 51.潮流计算作业基础方案的定义 52.潮流计算作业的定义和执行 53.潮流计算作业结果的输出 5实验三短路计算 10一、实验目的 10二、实验内容 101.短路计算基础方案的建立 102.短路计算作业的定义和执行 113.短路计算作业结果的输出 11三、实验结果 12作业号1 12作业号2 14作业号3 14作业号4 15作业号5 16实验四暂态稳定 17一、实验目的 17二、实验内容 171.设置网络故障 172.选择输出信息 173.执行计算 174.暂态稳定计算结果的输出 18结束语 22实验一数据录入和单线图的绘制实验目的通过输入9点系统的基础数据并绘制其单线图熟悉PSASP软件的使用，并未今后的分析提供基础数据。实验内容进入PSASP主画面点击开始\程序\电力软件\PSASP6.2\电力系统综合分析程序，弹出PSASP封面后，按任意键，即进入PSASP主画面，在该画面中完成如下工作：指定数据目录第一次可以通过“创建数据目录”按钮，建立新目录，以后可通过“选择数据目录”按钮，选择该目录。给定系统基准容量在系统基准容量项中，键入该系统基准容量100MVA。建立了数据之后，该数不要轻易改动。文本方式下的数据输入在PSASP主画面中点击“文本支持环境”按钮，进入文本支持环境。点击“数据”，下拉菜单中选择“基础数据”，下拉第二级菜单：建立母线数据点击“母线”，弹出母线数据录入窗口，在窗口中依次录入该系统的母线数据。其中母线名和基准电压必填。该系统的母线数据如下：母线名基准电压区域号电压上限电压下限单项短路容量三项短路容量发电116.5000218.150014.85000.00000.0000发电218.000119.80016.20000.00000.0000发电313.8000115.180012.42000.00000.0000GEN1-230230.00020.00000.00000.00000.0000GEN2-230230.00010.00000.00000.00000.0000GEN3-230230.00010.00000.00000.00000.0000STNA-230230.00020.00000.00000.00000.0000STNB-230230.00020.00000.00000.00000.0000STNC-230230.00010.00000.00000.00000.0000建立交流线数据点击“交流线”，弹出交流线数据录入窗口，在窗口中依次录入该系统的交流线的正序和零序数据：数据组I测母线J测母线编号所属区域单位正序阻抗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测标幺0.0100000.0850000.0880000.0000000.2550000.000000常规STNA-230GEN2-2302I测标幺0.0320000.1610000.1530000.0000000.4830000.000000常规GEN2-230STNC-2303I测标幺0.0085000.0720000.0745000.0000000.2160000.000000常规STNC-230GEN3-2304I测标幺0.0119000.1008000.1045000.0000000.3024000.000000常规GEN3-230STNB-2305I测标幺0.0390000.1700000.1790000.0000000.5100000.000000常规STNB-230GEN1-2306I测标幺0.0170000.0920000.0790000.0000000.2760000.000000常规GEN3-230STNB-23011I测标幺0.0390000.1700000.1790000.0000000.5100000.0000003）建立两绕组变压器数据点击“两绕组变压器”，弹出两绕组变压器数据录入窗口，在窗口中依次录入变压器的正序数据和零序数据。该系统的变压器数据如下：数据组I测母线J测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/星行接地标幺0.0000.057600.0000.05760常规发电2GEN2-2308三角形/星行接地标幺0.0000.062500.0000.06250常规发电3GEN3-2309三角形/星行接地标幺0.0000.058600.0000.05860常规发电3GEN3-2309三角形/星行接地标幺0.0000.045000.0000.0450激磁电导激磁电纳变比I测主抽头电压J测主抽头电压J测抽头级差J测抽头位置J测最大抽头电压J测最小抽头电压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建立发电机及其调节器数据点击“发电机及其调节器”，弹出发电机及其调节器数据录入窗口。首先指定母线名和潮流计算用的母线类型，然后分三页分别录入有关数据。该系统的发电机数据如下：数据组母线名母线类型单位额定容量（MVA）额定功率（MW）有功功率无功功率母线电压幅值母线电压相角常规发电1标幺100.0222.750.0000.001.04000.00常规发电2PV标幺100.0172.81.6301.001.02500.00常规发电3PV标幺100.0115.20.8501.001.02500.00常规发电3PV标幺100.0115.21.3001.001.02500.00无功上限无功下限有功上限有功下限d轴暂态电抗d轴次暂态电抗负序电抗转子惯性时间0.000.000.000.000.06080.06080.060847.280.000.000.000.000.11980.11980.119812.80.000.000.000.000.18130.18130.18136.020.000.000.000.000.18130.18130.18136.02建立负荷数据点击“负荷”，弹出负荷数据录入窗口，其数据填写过程如下：首先指定母线名和潮流计算用的母线类型，然后分三页分别录入有关数据。该系统的负荷数据如下：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下限常规STNA-230300PQ标幺1.2500.5000.000.000.000.000.000.00常规STNB-230301PQ标幺0.9000.3000.000.000.000.000.000.00常规STNC-230302PQ标幺1.0000.3500.000.000.000.000.000.00常规STNB-230301PQ标幺1.5000.3000.000.000.000.000.000.00建立区域数据点击“区域”，弹出区域数据录入窗口，该系统分为两个区域，课依次在窗口中录入区域名。该系统的区域数据如下：区域名区域号区域-11区域-22基础数据的录入到此完成，核对数据无误后备份建立的整个目录以及所包含的文件夹，以备后面的实验所用。实验二潮流计算实验目的了解电力系统分析中潮流计算的相关概念以及PSASP软件对潮流计算的计算过程，学会分析有关数据。实验内容潮流计算作业基础方案的定义在文本环境窗口中，点击：方案定义“后，弹出方案定义窗口。在方案定义窗口中，填写方案名并点击描述按钮填写相关说明。定义方案如下：方案名数据组组成说明常规方式常规常规运行方式规划方式常规+新建规划运行方式潮流计算作业的定义和执行在文本环境窗口中，点击“潮流”，便可在文本方式下潮流计算信息窗口中定义作业，现定义潮流计算作业方案如下：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点击“编辑”按钮填写相关数据，点击“刷新”按钮保存数据。点击“计算”按钮，执行作业1的潮流计算，即可在潮流计算窗口中显示迭代过程。关闭该窗口，返回潮流计算信息窗口。作业2的操作同作业1。潮流计算作业结果的输出报表输出在文本环境窗口“结果”下拉菜单中。点击“潮流”，再点击“报表输出”按钮，完成以下设置：设置输出基本信息选择作业号；输出单位为有名值（KV/MW/Mvar）；分区输出为否；选择输出范围点击“输出范围选择”按钮，选择全网，不必再选其他项输出方式选报表或Excel报表。选择报表输出的对象，选择变量，点击“输出”按钮，得到Excel格式的报表，将报表另存到指定目录中。作业1报表如下：区域及其联络线结果报表作业号：1计算日期：2010/04/06时间：15:10:29单位：MW区域号区域名有功发电无功发电有功负荷无功负荷有功输出无功输出2区域-271.78710.17321580-143.598-43.054本区母线相联区母线相联区号支路号支路类型有功输出无功输出有功损耗无功损耗STNB-230GEN3-23015AC-59.598-22.3641.424-30.167STNA-230GEN2-23012AC-84-20.692.404-18.246区域号区域名有功发电无功发电有功负荷无功负荷有功输出无功输出1区域-124817.54410035147.426-5.359本区母线相联区母线相联区号支路号支路类型有功输出无功输出有功损耗无功损耗GEN3-230STNB-23025AC61.022-7.8031.424-30.167GEN2-230STNA-23022AC86.4042.4442.404-18.246图示化输出在文本支持窗口中，点击“结果/潮流”，在点击“图示化输出”按钮，进入图示化输出窗口，再点击工具条中的“开始”按钮，弹出图示化选择窗口：母线支路图示化在图示化选择窗口中，选择“母线支路图示化”，点击“确定”按钮，在母线支路选择窗口中完成：设置输出基本信息选择作业号；输出单位为标幺值选择开始母线在类型中选择“母线”图，再到母线栏中选定一个母线：如GEN1-230.，确定退出后，即显示母线结果图如下：双击所连接的1号线，则显示该支路结果图，如下：区域图示化在区域选择窗口中，选中“区域图示化”，点击“确定：按钮，在区域选择窗口中完成：设置基本信息设置作业号；输出单位为标幺值选择开始区域选择区域，点击“确定”按钮退出后，即显示该区域结果图如下：实验三短路计算实验目的了解电力系统分析中短路计算的相关概念以及PSASP软件对短路的计算过程，学会分析有关数据。实验内容短路计算基础方案的建立基于潮流的短路计算是以某一潮流计算结果为基础，因此其基础方案与潮流基础方案相同。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内个母线，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测50%初发生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”不基于潮流的全网戴维南等值阻抗计算。短路计算作业的定义和执行基于潮流的短路计算作业1在文本环境窗口中，点击“计算/短路”，便可在短路计算信息窗口中定义作业1，点击编辑，按上表填入作业信息。改作业表示以潮流作业1为基础，逐个对全网各母线，按ABC三相短路方式计算。带点击“计算”按钮，执行作业1的短路计算，弹出计算过程窗口。关闭该窗口，返回短路计算信息窗口。短路作业2、3、4方法同1。不基于潮流的戴维南等值阻抗计算作业5在文本环境窗口中，点击“计算/短路”，便可在短路计算信息窗口中定义作业5，该作业是不基于潮流的全网戴维南等值阻抗计算。点击“计算”按钮，执行作业5计算，弹出计算窗口。关闭该窗口，返回短路计算信息窗口。短路计算作业结果的输出报表输出计算结果的报表输出内容随着计算功能的不同而不同。对于短路电流计算，输出的报表内容有短路电流简表、短路电流分布系数、母线电压、支路电流、支路电压、电流及视在阻抗；对于戴维南等值阻抗计算，输出的报表内容为戴维南等值阻抗。在文本环境窗口中，点击“结果”，下拉各种计算结果，再点击“短路”，进入报表编辑窗口完成：设置输出基本信息作业号“分别为1~5；分区输出：否；单位：标幺值（p.u.）。选择故障点点击“故障点选择”按钮，弹出故障点选择窗口，根据短路计算定义的内容选择故障点。选择输出范围点击“输出范围选择”按钮，弹出输出范围选择窗口，选中全网，则不必再选其他项。选择输出范围所选输出内容如下：短路电流简表短路电流分布系数母线电压选中后，点击其后的“选择”按钮，在母线电压变量选择窗口中选择固定表1，点击“确定”按钮，确认后，返回原窗口。则母线电压的输出变量为：A相电压幅值A相电压相角B相电压幅值B相电压相角C相电压幅值C相电压相角以下各报表的变量选择过程与母线电压相同。支路电流选择支路电流的输出变量为：正序电流幅值正序电流相角选择输出模式选择Excel。输出选定短路计算作业、故障点、输出范围、输出内容和输出方式之后，点击“输出”按钮，即可输出Excel报表。实验结果作业号1短路作业号：1短路计算日期：2010/04/8时间:10:43:13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SK1Z1KZ1SSK0Z0KZ0SGEN1-2301363.1480.07590.075901000010000相连母线支路号SK1Z1KZ1SSK0Z0KZ0SSTNA-2301217.830.47520.090201000010000STNB-2306267.4970.3870.094301000010000发电17884.0370.11710.213301000010000故障母线SK1Z1KZ1SSK0Z0KZ0SSTNA-230902.7390.11130.111301000010000相连母线支路号SK1Z1KZ1SSK0Z0KZ0SGEN1-2301572.7280.17540.300101000010000GEN2-2302334.7580.30010.175401000010000故障母线SK1Z1KZ1SSK0Z0KZ0SGEN2-2301104.760.09330.093301000010000相连母线支路号SK1Z1KZ1SSK0Z0KZ0SSTNC-2303290.1970.3550.126101000010000STNA-2302253.010.40720.120401000010000发电28571.3390.18030.189701000010000故障母线SK1Z1KZ1SSK0Z0KZ0SSTNC-230909.6210.11250.112501000010000相连母线支路号SK1Z1KZ1SSK0Z0KZ0SGEN2-2303500.4510.20450.249401000010000GEN3-2304410.4150.24940.204501000010000故障母线SK1Z1KZ1SSK0Z0KZ0SGEN3-2301042.8980.10010.100101000010000相连母线支路号SK1Z1KZ1SSK0Z0KZ0SSTNB-2305167.2830.62440.119201000010000STNB-23011167.2830.62440.119201000010000STNC-2304300.9760.3470.140701000010000发电39408.4720.25570.164501000010000故障母线SK1Z1KZ1SSK0Z0KZ0SSTNB-230943.5220.110.1101000010000相连母线支路号SK1Z1KZ1SSK0Z0KZ0SGEN3-2305211.4330.49090.141601000010000GEN3-23011211.4330.49090.141601000010000GEN1-2306522.6120.19860.245501000010000故障母线SK1Z1KZ1SSK0Z0KZ0S发电12102.1360.04950.049501000010000相连母线支路号SK1Z1KZ1SSK0Z0KZ0SGEN1-2307382.520.27190.060401000010000故障母线SK1Z1KZ1SSK0Z0KZ0S发电21263.6620.08110.081101000010000相连母线支路号SK1Z1KZ1SSK0Z0KZ0SGEN2-2308410.3230.24980.117901000010000故障母线SK1Z1KZ1SSK0Z0KZ0S发电31013.5810.10110.101101000010000相连母线支路号SK1Z1KZ1SSK0Z0KZ0SGEN3-2309475.0640.21580.189601000010000作业号2短路点及其支路结果报表短路作业号：2短路计算日期：2010/04/09时间:16:34:43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SK1Z1KZ1SSK0Z0KZ0SGEN2-230461.7320.09330.0933461.7320.05420.0542相连母线支路号SK1Z1KZ1SSK0Z0KZ0SSTNC-2303137.220.31380.124829.6570.84420.0579STNA-2302125.060.34430.120331.4780.79540.0582发电28261.0930.16490.16420100000.0542故障母线SK1Z1KZ1SSK0Z0KZ0SSTNC-230250.9150.11250.1125250.9150.21480.2148相连母线支路号SK1Z1KZ1SSK0Z0KZ0SGEN2-2303157.1360.17970.221599.5130.54150.3559GEN3-2304134.7150.20960.2427151.4030.35590.5415故障母线SK1Z1KZ1SSK0Z0KZ0SGEN3-230451.9920.10010.1001451.9920.05010.0501相连母线支路号SK1Z1KZ1SSK0Z0KZ0SSTNB-230587.2560.51880.122719.2831.17530.0524STNB-2301187.2560.51880.122719.2831.17530.0524STNC-2304125.5150.36060.138626.6810.84940.0533发电39167.4230.27040.1520100000.0501故障母线SK1Z1KZ1SSK0Z0KZ0S发电20100001000001000010000相连母线支路号SK1Z1KZ1SSK0Z0KZ0SGEN2-2308159.027100001000001000010000故障母线SK1Z1KZ1SSK0Z0KZ0S发电30100001000001000010000相连母线支路号SK1Z1KZ1SSK0Z0KZ0SGEN3-230988.622100001000001000010000作业号3短路点及其支路结果报表短路作业号：3短路计算日期：2010/04/09时间:16:35:40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SK1Z1KZ1SSK0Z0KZ0SSTNA-230533.0130.11130.111301000010000相连母线支路号SK1Z1KZ1SSK0Z0KZ0SGEN1-2301354.1750.16750.331301000010000GEN2-2302210.5990.28170.176901000010000作业号4母线电压结果报告短路作业号：4短路计算日期：2010/04/09时间:16:38:08单位：幅值(p.u.)角度(deg.)故障母线：T_Start:0.200STNB-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-230GEN1-230610YYYNNY0.2000010.00000母线名A相电压幅值A相电压相角B相电压幅值B相电压相角C相电压幅值C相电压相角GEN1-2301.0256357.661.0256237.661.0256117.66GEN2-2301.0252.741.025242.741.025122.74GEN3-2301.03620.481.0362240.481.0362120.48STNA-2300.9966355.660.9966235.660.9966115.66STNB-2301.0256357.661.0256237.661.0256117.66STNC-230