电力系统分析基础课内14976.pdf

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1、1/5 电力系统分析基础课内 实 验 指 导 书 编 华北电力大学 二零零六年十月 2/5 前 言 1实验总体目标 为了更好的掌握电力系统分析基础课里电气量的改变对潮流分布的影响，网络结构的改变对潮流分布的影响。通过演示实验，了解电力系统稳态运行状况。适用专业 电气工程及其自动化专业 先修课程 电力系统分析基础 实验课时分配 实验项目 学时 实验一 计算机潮流计算实验 4 实验二电力系统仿真演示实验 2 实验环境（1）电力系统仿真实验室:BPA 软件，计算机 70 台，多媒体（2）工程实践中心：1）WDT-III 型电力系统综合自动化实验台，三台；2）PS-5G 型电力系统微机监控实验台，一台

2、；3）打印机一台。实验总体要求 学会用 BPA 软件提供的算例进行潮流计算，并修改已知条件，分析潮流的变化。用 PS-5G型电力系统微机监控实验台和 WDT-III 型电力系统综合自动化实验台，模拟电力系统，改变网络结构和负荷功率，观察潮流的变化情况。本实验的重点、难点及教学方法建议 重点是将课堂知识与实验现象结合。难点是熟悉 BPA 环境。教学方法的建议：通过多媒体详细讲解 BPA 环境，通过算例给学生演示。目 录 实验一计算机潮流计算实验 3 实验二电力系统仿真实验 4 3/5 实验一 计算机潮流计算实验 一、实验目的 了解 BPA 软件的工程环境，潮流计算所需要的原始数据的形式，潮流计算

3、输出数据的形式，学会用 BPA 计算和分析简单的电力网。二、实验类型 设计型 三、实验仪器 电力系统仿真实验室，BPA 软件，计算机 70 台，多媒体 四、实验原理 电力系统运行状态量的变化影响网络中的潮流分布。五、实验内容和要求 1改变节点类型 将节点 Gen3 改变为 PQ 节点，并将该节点的有功、无功注入改为 0，试根据计算结果，列表分析各节点电压幅值和相角的变化，各支路输送功率的变化，各台发电机的有功、无功输出，以及全网有功、无功网损的变化，并给出相关的结论。2 研究节点注入的有功功率变化对电压幅值、相角等电气量的影响 将 BusC 上的有功负荷由 100MW 改为 50MW，试根据计

4、算结果，列表分析各节点电压幅值和相角的变化，全网有功、无功网损的变化，以及各台发电机的有功、无功输出，并说明节点注入的有功功率变化主要影响电网的哪些电气量，为什么？3 研究节点注入的无功变化对电压幅值、相角等电气量的影响 将 BusC 上的无功负荷由 100MW 改为 50MW，试根据计算结果，列表分析各节点电压幅值和相角的变化，全网有功、无功网损的变化，以及各台发电机的有功、无功输出，并说明节点注入的有功功率变化主要影响电网的哪些电气量，为什么？六、注意事项 1自己在盘建立一个目录，将算例 IEEE9 拷贝到目录里；2以潮流计算为例，点击菜单里的工程打开工程文件打开 IEEE9 目录点击ie

5、ee9.psawp。3在“设置”菜单中“设置路径”。如果计算中出现找不到某文件，请检查路径设置是否正确；4IEEE9 中，原始数据的电压和阻抗（导纳）用的是标么值，而功率用的是有名值；5数据文件中，注释行用半角黑点；七、思考题 1为什么要进行潮流计算？潮流计算的方法有哪些？BPA 都用了哪些方法进行计算的？2如果交给你一个任务，请你用 BPA 软件计算城市电网的潮流，你应该做哪些工作？（收集哪些数据，如何整理，计算结果如何分析）4/5 实验二电力系统仿真实验 一、实验目的 1 通过演示实验，观察输电系统的网络结构和各种运行状态与运行参数值变化 X 围 2 通过演示实验，初步掌握电力系统潮流分布

6、的概念 二、实验类型 设计型 三、实验仪器 工程实践中心 1）WDT-III 型电力系统综合自动化实验台，三台；2）PS-5G 型电力系统微机监控实验台，一台；3）打印机一台。四、实验原理 现代电力系统电压等级越来越高，系统容量越来越大，网络结构也越来越复杂。仅用单机对无穷大系统模型来研究电力系统，不能全面反映电力系统物理特性，如网络结构的变化，潮流分布，多台发电机并列运行等等。“PS5G 型电力系统微机监控实验台”是将三台“WDT型电力系统综合自动化实验台”的发电机组及其控制设备作为各个电源单元组成一个可变环型网络，如图 4 所示 G-EG-AW-GKMDMFMGG-BMAG-DMBMCMD

7、纯电阻纯电感感性负荷G-CME 图 1 多机系统网络结构图 此电力系统主网按 500KV 电压等级来模拟，MD 母线为 220KV 电压等级，每台发电机按 600MW 机组来模拟，无穷大电源短路容量为 6000MVA。A 站、B 站相联通过双回 400KM 长距离线路将功率送入无穷大系统，也可将母联断开分别输送功率。在距离 100KM 的中间站的母线 MF 经联络变压器与 220KV 母线 MD 相联，D 站在轻负荷时向系统输送功率，而当重负荷时则从系统吸收功率（当两组大小不同的 A，B 负荷同时投入时）从而改变潮流方向。5/5 C 站，一方面经 70KM 短距离线路与 B 站相联，另一方面与

8、 E 站并联经 200KM 中距离线路与无穷大母线 MG 相联，本站还有地方负荷。此电力网是具有多个节点的环形电力网，通过投切线路，能灵活的改变接线方式，如切除 XLC 线路，电力网则变成了一个辐射形网络，如切除 XLF 线路，则 C 站、E 站要经过长距离线路向系统输送功率，如 XLC、XLF 线路都断开，则电力网变成了 T 型网络等等。在不改变网络主结构前提下，通过分别改变发电机有功、无功来改变潮流的分布，可以通过投、切负荷改变电力网潮流的分布，也可以将双回路线改为单回路线输送来改变电力网潮流的分布，还可以调整无穷大母线电压来改变电力网潮流的分布。在不同的网络结构前提下，针对 XLB 线路

9、的三相故障，可进行故障计算分析实验，此时当线路故障时其两端的线路开关 QFC、QFF 跳开（开关跳闸时间可整定）。五、实验内容和要求 1 网络结构变化对系统潮流的影响 在相同的运行条件下，即各发电机的运行参数保持不变，改变网络结构，观察并记录系统中运行参数的变化，并将结果加以比较和分析 11 环网运行，其他负荷都投入，只有地方负荷 B 不投入 12 开环运行，切除 XLC 线路，QFD，QFE 打开。并且地方负荷 B 不投入 13 保持环网运行，但双回线改为单回线，并且地方负荷 B 不投入 2 投、切负荷和电源对系统潮流的影响 21 网络结构 1（所有开关都投入）的情况下，投地方负荷 B。上述实验数据由实验台的打印机打印，因此这里不再列有表格 六、注意事项 1严格禁止非同期并网，如不能用线路开关使发动机和无穷大系统联结；2必须在本地（WDT-电力系统综合自动化试验台）同期合闸，使发动机并网；3网络中不能有两个无穷大系统运行。七、思考题 1 分析环网运行，辐射网运行，双回线路变单回线路，这些网络结构的变化对潮流分布的影响；2 地方负荷 B 的投入和退出对潮流分布的影响。