电力系统分析课程设计 - 论文报告 - 图文

摘 要

本文运用MATLAB软件进行潮流计算，对给定题目进行分析计算，再应用DDRTS软件，构建系统图进行仿真，最终得到合理的系统潮流。

潮流计算是电力系统最基本最常用的计算。根据系统给定的运行条件，网络接线及元件参数，通过潮流计算可以确定各母线的电压幅值和相角，各元件流过的功率，整个系统的功率损耗。潮流计算是实现电力系统安全经济发供电的必要手段和重要工作环节。因此，潮流计算在电力系统的规划计算，生产运行，调度管理及科学计算中都有着广泛的应用。

首先，画出系统的等效电路图，在计算出各元件参数的基础上，应用牛顿—拉夫逊Newton-Raphson法以及MATLAB软件进行计算对给定系统图进行了四种不同负荷下的潮流计算，经过调节均得到符合电压限制及功率限制的潮流分布。

其次，轮流断开环网的三条支路，在新的系统结构下进行次潮流计算，结果亦均满足潮流分布要求。牛顿—拉夫逊Newton-Raphson法具有较好的收敛性，上诉计算过程经过四到五次迭代后均能收敛。

最后，应用DDRTS软件，构建系统图，对给定负荷重新进行分析，潮流计算后的结果也能满足相应的参数要求。

关键词：牛顿-拉夫逊法 MATLAB DDRTS 潮流计算

1

一、 题目原始资料

1．系统图：

两个发电厂分别通过变压器和输电线路与四个变电所相连。

变电所1 变电所2

变电所3 变电所4 10kV母线 35kV母线 35kV母线 10kV母线

一次侧电压220kV 一次侧电压220kV

线路长为90km 线路长为80km

线路长为90km

线路长为100km 线路长为90km 线路长为80km

母线1 母线2 。。。。。。。。。。。。。

母线3 2*QFQ-50-2 2*QFs-50-2 TQN-100-2 2*TQN-100-2

电厂一

电厂二

２．发电厂资料：

母线1和2为发电厂高压母线，发电厂一总装机容量为300MW，母线3为机压母线，机压母线上装机容量为100MMW，最大负荷和最小负荷分别为40MW和20MW；发电厂二总装机容量为200WM。 ３．变电所资料：

(一) 变电所1、2、3、4低压母线的电压等级分别为：10KV 35KV 35KV

10KV

(二) 变电所的负荷分别为：（3） 50MW 40MW 55MW 70MW (三) 每个变电所的功率因数均为cosφ=0.85；

(四) 变电所1和变电所2分别配有两台容量为75MVA的变压器，短路损耗

2

414KW，短路电压（%）=16.7；变电所3和变电所4分别配有两台容量为63MVA的变压器，短路损耗为245KW，短路电压（%）=10.5；

４．输电线路资料：

发电厂和变电所之间的输电线路的电压等级及长度标于图中，单位长度的电阻为0.17?，单位长度的电抗为0.402?，单位长度的电纳为2.78*10-6S。

二、 课程设计内容及要求

课设内容：

1. 对给定的网络查找潮流计算所需的各元件等值参数，画出等值电路图 2. 输入各支路数据，各节点数据利用给定的程序进行在变电所在某一负荷

情况下的潮流计算，并对计算结果进行分析。

3. 跟随变电所负荷按一定比例发生变化，进行潮流计算分析。

1) 4个变电所的负荷同时以2%的比例增大； 2) 4个变电所的负荷同时以2%的比例下降

3) 1和4号变电所的负荷同时以2%的比例下降，而2和3号变电所的

负荷同时以2%的比例上升；

4. 在不同的负荷情况下，分析潮流计算的结果，如果各母线电压不满足要

求，进行电压的调整。（变电所低压母线电压10KV要求调整范围在9.5-10.5之间；电压35KV要求调整范围在35-36之间） 5. 轮流断开环网一回线，分析潮流的分布。

6. 利用DDRTS软件，进行绘制系统图进行上述各种情况潮流的分析，并进

行结果的比较。

7. 最终形成课程设计成品说明书。 课设要求：

1. 在读懂程序的基础上画出潮流计算基本流程图 2. 通过输入数据，进行潮流计算输出结果

3. 对不同的负荷变化，分析潮流分布，写出分析说明。

4. 对不同的负荷变化，进行潮流的调节控制，并说明调节控制的方法，并

列表表示调节控制的参数变化。

3

5. 打印利用DDRTS进行潮流分析绘制的系统图，以及潮流分布图。

三、 题目分析

1．节点设置及分类

根据系统图可知此系统为两端供电网路，将母线1，2设为节点1，2，将变 电所1、2、3、4的高低压侧分别设为节点3、4、5、6、7、8、9、10。并且，将节点1设为平衡节点，将节点2设为PV节点，其余节点设为PQ节点。 2．参数求取

设定基准值SB?100MVA，UB?220KV，所以ZB?目原始资料，计算发电厂、变压器及线路的参数。

（1）运用下列公式计算变压器参数：

SBUB2?484?根据题

PUR?1000SkNT22N ZT??U%UX?100SKT2N

NZT?RT?XTZZ

TB（2）计算线路参数

Z?R?jX?(r?jx)L （3）变电所负荷分别为：

变电所1 SL=0.5047+j0.31278 变电所2 SL=0.6489+j0.40215 变电所3 SL=0.4326+j0.2681 变电所4 SL=0.5768+j0.35747

将参数整理，见下表： 首端号 末端号 阻抗有名值 1 2 5.1+j19.2 1 4 3.4+j12.8 1 9 2.975+j11.2 2 6 1.78+j53.885 2 3 4.25+j16 3 7 2.46+j70.18 3 10 2.55+j9.6 4 8 1.5+j48 5 9 1.5+j48 （4）计算变压器分接头变比

阻抗标幺值 0.01054+j0.03967 0.00702+j0.02645 0.00615+j0.02314 0.0368+j0.1115 0.00878+j0.03306 0.0051+j0.145 0.00527+j0.01983 0.0031+j0.099 0.0031+j0.099 电纳有名值 电纳标幺值 j0.00084 j0.4 j0.00056 j0.267 j0.00049 j0.233 0 0 j0.0007 j0.333 0 0 j0.00046 j0.219 0 0 0 0 4