电力系统稳态分析课程项目报告

电力系统稳态分析课程项目报告学院（系）：电气工程学院电力工程系年级专业：学生姓名：完成日期：2015.10.25目录1.问题重述 22.问题求解 22.1问题一求解 22.2问题二求解 22.3问题三求解 42.4问题四求解 52.5问题五求解 63.附录 73.1问题一程序 73.3问题三程序 93.4问题四程序 103.5问题五程序 10图一两种模型变化关系图2.3问题三求解3.1计算波阻抗：zc=z1y1=241.3407+j-5.3552=241.40014∠-1.271°3.2计算传播系数：γ=3.3计算自然功率：Pe3.3.2计算无损线路电感L13.3.3计算无损线路电容C表二线路上电压和电流的有效值和相位随线路长度变化的关系表线路长度/km100300500700900电压/kv500500500500500电流/kA1.99951.99951.99951.99951.9995相位角-6.308-18.11-30.19-42.26-54.33在输出功率为自然功率时，沿线各点电压和电流的有效值分别相等，同一点的电压和电流都是同相位的，得出：Ux图二Simulink进行仿真电路2.4问题四求解4.1线路末端空载时由式U1=U2cosU电压损耗表三末端电压与线路长度关系表l(km)100300500700900110013001500U1.0051.0521.1571.3521.7172.5055.044∞损耗-0.005-0.052-0.157-0.352-0.717-1.505-4.044-∞在线路空载时线路末端电压随线路长度增加而增加图三线路末端空载时末端电压与线路长度关系图4.2线路末端轻载时也会产生末端电压升高的现象。2.5问题五求解图四传输极限有功功率图五传输极限无功功率在忽略电阻的情况下，线路的始末端的有功功率相等，线路的传输功率与两端电压的大小及相位查θ之间的关系为：P=线路传输的极限传输功率为982.32MW3.附录3.1问题一程序clc,clear%导线计算半径LGJQ-70018.12%计算电阻s=700;%导线截面积(mm2)d=4;%分裂根数r1=31.5/s/d;%r1=p/s/d;铝的电阻率p=31.5%计算电抗Dab=10;%三相导线相间距离单位(m)Dbc=10;Dac=10;r=18.12;%几何均距Dm=(Dab*Dbc*Dac)^(1/3);%计算导线等值半径(mm)d12=400;d13=400;d14=400;Req=(r*d12*d13*d14)^(1/4);Req=Req/1000;%mm->m%等值电抗X1=0.1445*log10(Dm/Req)+0.0157/4;%等值电纳b1=7.58*10^-6/log10(Dm/Req);fprintf('\n单位长度线路参数\n');fprintf('R1=%1.4f(Ω/km)\n',r1);fprintf('X1=%1.4f(Ω/km)\n',X1);fprintf('b1=%1.4e(S/km)\n',b1);3.2问题二程序clearall;%Removesallvariablesfromtheworkspacecloseall;%Closesalltheopenfigurewindowsclc;%Clearsthecommandwindowandhomesthecursor%线路长度和单位长度线路参数l=450;r1=0.0113;x1=0.2545;b1=4.3716e-6;z1=r1+x1*1i;%极坐标转换为直角坐标函数：Z=R*exp(i*theta)y1=b1*1i;%计算波阻抗和传播系数Zc=sqrt(z1/y1);gama=sqrt(z1*y1);fprintf('\n波阻抗\n');fprintf('Zc=%1.4f+j%1.4f=%1.5f∠%1.3f°(Ω)\n',real(Zc),imag(Zc),abs(Zc),angle(Zc)*180/pi);fprintf('\n传播系数\n');fprintf('γ=%1.e+j%1.4e\n',real(gama),imag(gama));%计算Pi型等值电路参数Z=Zc*sinh(gama*l);Y=(cosh(gama*l)-1)/Zc/sinh(gama*l);%显示参数fprintf('\n分布参数\n');fprintf('Z=%1.4f+j%1.4f(Ω)\n',real(Z),imag(Z));fprintf('Y/2=%1.4e+j%1.4e(S)\n',real(Y),imag(Y));%与集总参数比较fprintf('\n集总参数\n');fprintf('Z=%1.4f+j%1.4f(Ω)\n',real(z1*l),imag(z1*l));fprintf('Y/2=%1.4e+j%1.4e(S)\n',0,b1*l/2);%计算Pi型等值电路中的等值电感和等值电容L=imag(Z)/2/pi/50;C=imag(Y)/2/pi/50;fprintf('\nΠ型等值电路中的等值电感和等值电容')fprintf('\nL=%1.4f(H);C=%1.4e(F)\n',L,C);%集总参数和分布参数电路对比l=200:100:1000;[m,n]=size(l);fori=1:nZ=Zc*sinh(gama*l(i));Y=(cosh(gama*l(i))-1)/Zc/sinh(gama*l(i));deltZ(i)=Z-z1*l(i);deltY(i)=Y-y1*l(i)/2;z(i)=Zc*sinh(gama*l(i));y(i)=(cosh(gama*l(i))-1)/Zc/sinh(gama*l(i));zz(i)=z1*l(i);yy(i)=y1*l(i)/2;endfprintf('\n分布参数和集总参数Π等值电路模型参数差值')deltZdeltYfigure(1);%设定绘图窗口1subplot(2,2,1),plot(l,real(deltZ),'r-*')xlabel('L(km)');%X坐标名称和单位ylabel('real(Z’)-real(Z)');%Y坐标名称和单位title('串联阻抗实部差值变化')%添加标题subplot(2,2,2),plot(l,imag(deltZ),'r-*')xlabel('L(km)');ylabel('imag(Z’)-imag(Z)');title('串联阻抗虚部差值变化')subplot(2,2,3),plot(l,real(deltY),'*-')xlabel('L(km)');ylabel('real(Y’)-real(Y)');title('并联导纳实部部差值变化')subplot(2,2,4),plot(l,imag(deltY),'*-')xlabel('L(km)');ylabel('imag(Y’)-imag(Y)');title('并联导纳虚部差值变化')%自然功率Un=500e3;Pe=Un^2/Zc;fprintf('\n自然功率\n');fprintf('Pe=%1.4f(MW)\n',Pe/1e6);3.3问题三程序3.4问题四程序clearall;%Removesallvariablesfromtheworkspacecloseall;%Closesalltheopenfigurewindowsclc;%Clearsthecommandwindowandhomesthecursorx1=0.2545;b1=4.3716e-6;l=