BPA潮流计算实验.docx

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1、四川大学电气信息学院实验课程：电力系统继电保护原理实验名称： PSD-BPA电力系统分析程序专业班级：电力108班姓名：王飞鹏学号:学号:1143031228课本例题rrr1, Col 19无法识别的卡片首末壁格式绯项解释SEAPansmission21. 11.051.051. 1* *量五洎果二或用文件存为：IEEE90. BSE FATAL下面笈捱中的节点J1.0不存在用 FATALE FATAL(LG11.0 G41.0.12 0.51 0.019) FATALH WARNDQG兴卡中交三菱分登女簿宅正常*我大.* WARNING田 WASNDJGIG11.0 G31.10.07 0.

2、35WARDINGFATALBRANCHES )WT IN SORT OHDER. FATAL* FATALH FATALE FATAL(LG11.00 G31.1007000 35000)田 FATAL田 FATAL(TP G11.00 G31.1007000 35000) FATAL* FATALBHANCnfS NOT IN SORT ORDER.H FATALH FATALe FATALE FATAL(LG31.10 G11.0007000 35000)FATALFATAL(TP G31.10 G11.0007000 35000)E FATALH FATALPRXFXy ABORTED

3、 BY FATAL ERRORSH FATAL错误原因或解决方案重新删除语句，开始重新编写卡片在填写卡片时候，G3的电压标幺值写错了，和实际电压没有区分，还有就是实际出力和负荷大小弄混 淆了导致无法识辨时母线还是发电机最终改正完成最终程序(POWERFLOW,CASEID=IEEE9,PROJECT=wandan)/SOL_ITER,DECOUPLED=2,NEWTON=15,OPITM=0 ./P_INPUT_LIST,ZONES=ALL /P_OUTPUT_LIST,ZONES=ALL /RPT_SORT=ZONE /NEW_BASE,FILE=IEEE90.BSE/PF_MAP,FILE

4、 = IEEE90.MAP/NETWORK_DATAB G1 1.0/NETWORK_DATAB G1 1.0.3200.2000B G2BE G3BS G41.0.5600.1600999.50001.19999991.05999.50001.19999991.051.01.0.Ltransmission linesLG11.0G21.00.110.140.015LG11.0G41.00.120.510.019LG21.0G41.00.080.400.014.TtransformersTG31.0G11.00.070.35(END)结果ITEHATI0N 1平索机1.0 kV与三等/哼点女4

5、mm-m-AI&DL. IEEKRUR * mxXAIiUNLNSOL v LU-ADJ QIx515- JACUDIAFQXFMRSARIA EXPORT BUS VOLTAGEAUTOD C SLNBUS MATRIXN0(P. U. 斌(P. U. JVAR)(P. U. KVA)(P. U. yi)(P. U. KV? BUSES XFM ARIAS LIKES THTJiC TYPE STORAGEINITIAL 10.07136O.OOCXX)0.000000.00000300012INITIAL 20. 000000. 265770.000000.000002000710.112

6、170. 000160.000000.000000.000003000015工0. 0002S0. 000320.00000O.OCXXX)O.OOOOO000001530. 000000. 000000.00000O.OOCXX)O.OCXXX)000001540. 000000. 000000.000000.00000O.CXXXX)000001550. XXX)O0. 000000.000000.00000O.CXXXX)0000015计算用果收蚊.， 1 UU/J J EUJJMZSG1G2G3G：1.01. OTkV/1.01.01.0-1.25l.E婕整芍点-0.4-1. 5-0.

7、3PXST.5鳗踣无动-9. 54.S-0. 2QXHT0.3. 67有功授怅0. 0554. 303。.2天功变空0.。2王次强运0.2S0. 16G21.01. O6kV/-i.os。.随功负死。.2无功父翥G11.01. W武鸟有点-V.4线踣无动3. 427弯功损耗0. 8无动损耗G41.0-2.44. 33. 1490. 12-0. 6PNST-0. 2QXZTG31.01. 10kV/-1.5 堂0. 5有功出力0.。王功出力G11.00. 5履誉有方5.三，=壬三工0. 055专功塌耗0. 23无功我优0. 5PXJT9. SQXJTG41.01. 05kV/o.os11. 3芍

8、功出力0.。无功出力G11.05. W/於盲点Y. 7线路无功4. 83芍功授卷0. 16无功损耗G21.05. 5Y.23. 1490. 1211. 3PXJT-S.SQXET1. 059之三pu E0. 80充之比主0.0 DEGPK 0.0001.053* 三 pu B0. 000充之交空0.0001. 18 之三 pi: BE0.0 DIGPH9. 7 5：未安蜂王会1.。50电三皿BS0. 80充电女享0.000T.丸。未麦蜂王；7发*机出力笺堂投惬yjWARU.S0.00.90.410.90.6交个系芭的士三豆花阿：r；AR）察被注入：沃书机出力11. S0.0父受-0.9-o.4

9、三点尹息号比0.00.0耒友挣的之深0.00.9小籍（注入）10.90.6密袋授修：等士弄藤号次0.00.0强再与变三菱线修-10.9-0.6/普克=5:空0.0且古安司龚搅快0.00.0小给Clfift)-10.9-0.6某袋守鞋出交空：0.00.0分区佥袈豆籍一分区萍最负先充电动室YJMVARMVAK0.00.90.0*爱W计算三代过程与平度三点售关七里次三三更生果收盘上期-江氏三名三R次余力三次卷区发平度机出力经意列表区双 平索加45 发定芍功有功出力无功出力有场负夏无功之安所面分区SYSHM G41.01.050999.0011.310.000.000.00单线图PSD-BPA电力系统

10、分析程序实验1潮流计算一、实验目的1. 了解并掌握电力系统计算机算法的相关原理。2. 了解和掌握PSD-BPA电力系统分析程序稳态分析方法（即潮流计算）。3. 了解并掌握PSD-BPA电力系统分析程序单线图和地理接线图的使用。二、实验背景随着科学技术的飞速开展，电力系统也在不断地开展，电网通过互联变得越来越复杂，同时也使系统稳定 问题越来越突出。无论是电力系统规划、设计还是运行，对其平安稳定进行分析都是极其重要的。PSD-BPA软件包主要由潮流和暂稳程序构成，具有计算规模大、计算速度快、数值稳定性好、功能强等特 点，己在我国电力系统规划、调度、生产运行及科研部门得到了广泛应用。本实验课程基于P

11、SD-BPA平台，结合电力系统分析计算机算法课程，旨在引导学生将理论知识和实际 工程相结合，掌握电力系统稳态、暂态分析的原理、分析步骤以及结论分析。清晰认知电力系统分析的意义。三、原理和说明1 .程序算法PSD-BPA电力系统分析程序稳态分析主要是潮流计算，软件中潮流程序的计算方法有P_Q分解法，牛顿. 拉夫逊法，改进的牛顿一拉夫逊算法。采用什么算法以及迭代的最大步数可以由用户指定。注：采用P-Q分解法和牛顿一拉夫逊法相结合，以提高潮流计算的收敛性能，程序通常先采用P-Q分解法进行 初始迭代，然后再转入牛顿一拉夫逊法求解潮流。2 .程序主要功能可进行交流系统潮流计算，也可进行包括双端和多端直流

12、系统的交直流混合潮流计算。除了潮流计算功能外, 该软件还具有自动电压控制、联络线功率控制、系统事故分析（N-1开断模拟）、网络等值、灵敏度分析、节点P V、Q-V和P-Q曲线、确定系统极限输送水平、负荷静特性模型、灵活多样的分析报告、详细的检错功能 等功能。3 .输入、输出相关文件* .dat潮流计算数据文件* .bse潮流计算二进制结果文件（可用于潮流计算的输入或稳定计算）* .pf。 潮流计算结果文件*.map供单线图格式潮流图及地理接线图格式潮流图程序使用的二进制结果文件*.pfd中间文件（正常计算结束后将自动删除。不正常时，将留在硬盘上，可随时删除）pwrflo.dis储存一个潮流作业

13、计算时屏幕显示的信息。pfcard.def定义潮流程序卡片格式文件，用户可更改及调整该文件。该文件安装时放在与潮流程序相同的目 录中。翻开TextEdit应用程序时先读入该文件。4 .程序常用控制语句常用的控制语句主要包括：（1）指定潮流文件开始的一级控制语句（POWERFLOW, CASEID二方式名，PROJECT二工程名）”（2）指定计算方法和最大迭代次数的控制语句“/SOLTER, DECOUPLEDtPQ法次数,NEWTON=牛拉法次 数；（3）指定计算结果输出的控制语句“/PJ3UTPUTJLIST,；(4)指定计算结果输出顺序的控制语句“/RPT_SORT=丫；(5)指定计算结果

14、分析列表的控制语句/P.ANALYSIS, LEVEL= ? ；(6)指定潮流结果二进制文件名的控制语句“/NEW_BASE, FILE =文件名”；(7)指定潮流图和地理接线图使用的结果文件控制语句“/PF_MAP, FILE二文件名”；(8)指定网络数据的控制语句“/NETWORK_DATA；(9)指定潮流数据文件结束的控制语句“(END)”；5 .程序常用卡片BPA网络数据，以卡片形式输入，数据必须严格按规定的格式录入，否那么软件无法识别。潮流计算中，常 用的卡片有B卡：节点参数、L/E卡：线路参数、T7R卡：变压器参数。交流数据节点通常填写B卡，可以表示发电机端点、线路连接点、变压器端

15、点、负荷节点等，其中可以填 写值包括负荷、发电机有功无功出力、无功补偿、电压值等变量；可选的节点类型：PQ节点、PV节点、V。节 点；根据不同的节点填写不同的节点类型和数据，必须填写类型、节点名、基准电压。填写R卡。潮流计算结果文件内容主要分下述几个方面：1)程序控制语句列表。2)输入、输出文件及输出的内容列表。3)错误信息。如为致命性错误，那么中断计算。4)误差控制参数列表。5)迭代过程。6)计算结果输出：详细计算结果列表：按节点、与该节点相联接支路顺序，并根据用户的要求(通过控制语句控制)可按照字 母、分区或区域排序输出潮流计算结果。分析报告列表：并根据用户的要求(通过控制语句控制)，输出

16、各种潮流分析报告。7)错误信息统计。7.算例IEEE 9节点例题：图1 IEEE9节点系统接线图节点参数、线路参数及变压器参数分别见表1表3。表1 IEEE 9节点算例节点参数节点名电压基准(kV)节点类型有功负荷(MW)无功负荷 (Mvar)有功出力(MW)无功出力 (Mvar)GEN116.5ve(v=Lo|pu)GEN1230.0PQGEN218.0PV(V=l.O25pu)163.0GEN2230.0PQGEN313.8PV(V=l.O25pu)85.0GEN3230.0PQSTATIONA230.0PQ125.050.0STATIONB230.0PQ90.030.0STATIONC2

17、30.0PQ100.035.0表2 IEEE 9节点算例线路参数线路百端r点名电压基准(kV)线路末端节点名电压基准(kV)RXB/2GEN1230.0STATIONA230.00.010.0850.044GEN1230.0STATIONB230.00.0170.0920.0395STATIONA230.0GEN2230.00.0320.1610.0765STATIONB230.0GEN3230.00.0390.170.0895GEN2230.0STATIONC230.00.00850.0720.03725STATIONC230.0GEN3230.00.01190.10080.05225表3

18、IEEE 9节点算例变压器参数首端节点名电压基准(kV)末端节点名电压基准(kV)RX变比GEN116.5GEN1230.00.00.0576l:L0GEN218.0GEN2230.00.00.0625l:L0GEN313.8GEN3230.00.00.0586l:L0注：表1-表3中功率基准值为100MVA;电阻、电感值为标幺值。对应于上述系统及数据的潮流计算数据(IEEE90.DAT)见例1。例1 ：(POWERFLOW,CASEID=IEEE9,PROJECT=IEEE_9BUS_TEST_SYSTEM)/SOL_ITER,DECOUPLED=2,NEWTON=15QPITM=0./P

19、INPUT LIST,ZONES=ALL/P OUTPUT LIST,ZONES二ALL/RPT_SORT=ZONE/NEW_BASE,FILE=IEEE90.BSE/PF_MAP,FILE = IEEE90.MAP/NETWORK_DATA999. 999. 1.04BS GEN1 16.501B GEN1 230.01STATIONA 230.01STATIONA 230.01125. 50.0 0.STATIONB 230.01 90.30.0 0.STATIONC 230.01100. 35.0 0.000GEN2GEN2230.01BE GEN2B GEN3BE GEN3BE GEN

20、2B GEN3BE GEN318.001 163.999 10 25230.0113.801 85.999. 1025.L.Ltransmission linesLGEN1 230. STATIONA230. .0100 .0850 .0440L GEN1 230. STATIONA230.2 .0100 .0850 .0440LGEN 1230. STATIONB230. .0170 .0920 .0395L STAT1ONA230. GEN2230. .0320 .1610 .0765L STATIONB230. GEN3230. .0390 .1700 .0895L GEN2230. S

21、TATIONC230. .0085 .0720 .03725L STATIONC230. GEN3230. .0119 .1008 .05225 .T-transformersTGENII6.5 GEN1230. .0576 16.5 230.TGEN218.0 GEN2230. .0625 18.0 230.T GEN313.8 GEN3230. .0586 13.8 230. (END)四、实验工程和方法，1、在PSD-BPA平台上，建立IEEE9节点系统潮流计算模型，并分析结果。2、在PSD-BPA单线图程序上，建立IEEE9节点系统单线图。五、思考题1 .电力系统潮流计算方法有哪些？各

22、种方法的原理？一、迭代法，得到XI, X2.Xn的迭代式，只要得到了初值就可以不断地迭代下去。约束条件就是迭代 之后各个X的误差，即|Xi (k+1) -Xi(k)|e,高斯赛德尔迭代就是当迭代除了新值时立刻带入下一次迭代， 可以加速收敛的过程。二,牛顿法，原理就是X (k+1)=X (k).g(1)(1),收敛的判据是|2 .电力系统潮流计算的作用？电力系统潮流计算是研究电力系统稳态运行情况的一种基本电气计算。它的任务是根据给定的运行条件 和网路结构确定整个系统的运行状态，如各母线上的电压(幅值及相角)、网络中的功率分布以及功率损耗 等。电力系统潮流计算的结果是电力系统稳定计算和故障分析的基

23、础。3 . PSD-BPA仿真软件中潮流计算模型中不同控制语句的作用？4 . 一级控制语句，表示潮流的开始和结束。二级控制语句，制定潮流的输入输出，指定基准功率指定计算项 目，求解方法，指定潮流分析输出准类。三级控制语句，进一步来阐释二级控制语句的功能。输入输出文件及内容列表.B节点数据，包括普通PQ节点、PV节点以及平衡节点等。BS发电机116.5999.B母线1230.01B母线AB母线BB母线C230.01 100. 35.0B母线2230.01BE发电机2 18.001163.9991.00B母线3230.01BE发电机3 13.80185.999.1.00,L支路数据L母线1230.

24、母线A230.0100 .0850.0440L母线1230.母线B230.0170 .0920.0395L母线A230.母线2230.0320.1610.0765L母线B230.母线3230.0390.1700.0895L母线2230.母线C230.0085 .0720.03725L母线C230.母线3230.0119.1008.05225,T变压器数据，包括普通变压器、移相器、带调节的变压器等OT发电机116.5母线1230.057616.5 242.T发电机218.()母线2230.062518.() 242.T发电机313.8母线3230.058613.8 242.(END)3错误信息路

25、径错误重设各个参数路径卡片无法识别将具体参数规范化（小数点的问题）4）迭代过程。时间:2014-05-26潮流方式名：IEEE9工程名：IEEE9BUSTESTSYSTEM * * *计算过程迭代信息*9节点0-可调类型的节点0-区域交换功率控制0-无功受控节点0-可投切电容电抗器0-自动发电控制单元1-平衡机13.8 kV电压等级节点数9支路0-带负荷调压变压器0-直流系统0-理想调相机16.5kV电压等级节点数118.()kV电压等级节点数1230.0kV电压等级节点数6ITERATION ABSOLUTE ERROR SUMMATIONUNSOLVED -ADJUSTMENTS- JAC

26、OBIANPQXFMRS AREA EXPORT BUS VOLTAGEAUTO DC SLN BUS MATRIXNO (P.U. MW) (P.U.MVAR) (P.U.MVA) (P.U. MW) (P.U.KV) BUSES XFRMS AREAS LINES TRUNC TYPE STORAGEINITIAL 15.630000.000000.000000.00000500053INITIAL 20.000003.244850.000000.0000060004310.359790.035870.000000.000000.0000080000652().()(X)I8O.(X)O7

27、6().()()()()()().()(X)(X)().()(X)(X)000006530.000000.000000.000000.000000.00000000006540.000000.000010.000000.000000.00000000006550.000000.000010.000000.000000.000000000065计算结果收敛。潮流方式名：IEEE9工程名：IEEE9BUSTESTSYSTEM详细的输出列表*时间：2014-05-26-100.0PNET -35.OQNET发电机116.516.68k V/230.00.()度0171.7有功出力71.7线路有功71

28、.7PNET50.7无功出力4.34无功损耗1.011 电压 pu16.5/242.0BS母线150.7线路无功50.7QNET0.000有功损耗发电机218.018.00kV/9.3度01163.0有功出力30.3无功出力1.000 电压 puBE母线2230.001163.0线路有功30.3线路无功0.000有功损耗17.18无功损耗18.0/242.0I63.0PNET3O.3QNET发电机313.813.80k V/4.6度0185.0有功出力14.3无功出力1.000 电压 puBE母线3230.00185.0线路有功14.3线路无功0.000有功损耗4.35无功损耗13.8/242

29、.085.OPNETI4.3QNET母线1230.0237.93kV/ -2.4 度011.034 电压 puB发电机116.5-71.7线路有功-463线路无功0.000有功损耗4.34无功损耗242.0/ 16.5母线A230.00141.034.00.297-6.584.709充电功率母线B230.00130.712.30.193-7.254.2270.0PNET0.0QNET母线2230.0238.70kV/3.4度011.038 电压 puB发电机218.001-163.0线路有功-13.1线路无功0.000有功损耗17.18无功损耗242.0/ 18.0母线A230.00186.6

30、5.02.281-4.408.239充电功率母线C230.00176.48.10.472-3.924.0120.0PNET0.0QNET母线3230.0240.28kV/1.7度011.045 电压 puB发电机313.801-85.0线路有功-9.9线路无功0.000有功损耗4.35无功损耗242.0/ 13.8母线B230.00160.8-2.71.340-13.159.768充电功率母线C230.00124.212.60.100-10.345.7020.0PNET0.0QNET母线A230.0229.80kV/ -4.1 度01125.0有功负荷50.0无功负荷0.999 电压 puB母

31、线1230.001-40.7线路有功-40.6线路无功0.297有功损耗-6.58无功损耗4.392充电功率母线2230.001-84.3-9.42.281-4.407.637-125.0PNET-50.0QNET母线B230.0233.46kV/-3.8 度0190.0有功负荷30.0无功负荷1.015 电压 puB母线1230.001-30.5线路有功-19.5线路无功0.193有功损耗-7.25无功损耗4.070充电功率母线3230.001-59.5-)0.51.34013.159.221-90.0PNET-30.0QNET母线C230.0235.63kV/0.5度01100.0有功负荷

32、35.0无功负荷1.024 电压 puB母线2230.001-75.9线路有功-12.0线路无功0.472有功损耗-3.92无功损耗3.909充电功率母线3230.001-24.1-23.00.100-10.345.484整个系统的数据总结(MW)(MVAR)系统注入：发电机出力319.795.2负荷-315.0-115.0节点并联导纳0.00.0未安排的电源0.0().0小结（注入）4.7-19.86）计算结果输出:节点相关数据列表PU/度节点电压kV/发电-M-/VAR/-负荷-/功率因数/-MW无功补偿-MVAR-/类型拥有者分区电压/角度排使用的存在的未安发电机116.516.771.

33、750.70.820.00.00.00.00.0 S1.011/0.0发电机218.018.0163.030.30.980.00.00.00.00.0 E011.000/9.3发电机313.813.885.014.30.990.00.00.00.00.0 E011.000/4.6母线1230.0237.90.00.00.00.00.00.00.0011.034/ -2.4母线2230.0238.70.00.00.00.00.00.00.0011.038/3.4母线3230.024030.0().00.()().00.()0.()0.0011.045/1.7母线A 230.0229.80.00.

34、0125.050.00.00.00.0010.999/ -4.1母线B 230.0233.50.00.090.030.00.00.00.0011.015/ -3.8母线C 230.0235.60.00.0100.035.00.00.00.0011.024/0.5 -整个系统319.795.2315.0115.00.00.00.0电容器总和0.00.00.0电抗器总和0.00.00.0*旋转备用数据列表有功功率无功功率区域/分区最大值实际出力备用最大值最小值已发无功吸收无功备用(MW)(MW)(MW)(MVAR)(MVAR)(MVAR)(MVAR)(MVAR)71.771.70.0999.00.050.70.0948.301248.0248.00.01998.00.044.60.01953.4总结319.7319.70.02997.00.095.20.02901.8说明：1 .有功旋转备用不包含所有同步电动机的功率（如抽水蓄能电机）。有功出力为负值的发电机（包括电动机）作为负荷处理，不统计在内。当最大出力值小于实际出力时，统计时最大出力值用实际出力值代替。2 .无功旋转备用不包含同步调相机的无功功率。无功旋转备用只统计有功出力大于0并且基准电压小于30kV的发电