电力系统实验一报告.doc

Beijing Jiaotong University 电力系统基础实验报告电力系统运行方式及潮流分析实验学院：电气工程 班级：电气0602 学号：06291044 姓名：刘永欢 实验1 电力系统运行方式及潮流分析实验一、 实验目的1、 掌握电力系统主接线电路的建立方法2、 掌握辐射形网络的潮流计算方法；3、 比较计算机潮流计算与手算潮流的差异；4、 掌握不同运行方式下潮流分布的特点。二、 实验内容1、 辐射形网络的潮流计算；2、 不同运行方式下潮流分布的比较分析三、 实验方法和步骤1辐射形网络主接线系统的建立输入参数（系统图如下）：G1：300+j180MVA（平衡节点）变压器B1：变比=18/121，Uk=14.3，Pk=230KW，P0=150KW，I0/In=1；变压器B2、B3：Sn=15MVA，变比=110/11 KV，Uk=10.5，Pk=128KW，P0=40.5KW，I0/In=3.5；负荷F1：20+j15MVA；负荷F2：30+j12MVA；线路L1、L2：长度：80km，电阻：0.21/km，电抗：0.416/km，电纳：2.7410-6S/km。辐射形网络主接线图2辐射形网络的潮流计算（1）调节发电机输出电压，使母线A的电压为115KV，运行DDRTS进行系统潮流计算，在监控图页上观察计算结果，并填入下表：项目DDRTS潮流计算结果变压器B2输入功率10.09+j8.64变压器B2输出功率10.01+j7.5变压器B3输入功率10.09+j8.64变压器B3输出功率10.01+j7.5线路L1输入功率24.39+j17.99线路L1输出功率24.09+13.63线路L2输入功率24.39+j17.99线路L2输出功率24.09+13.63（2）手算潮流： 变压器B2（B3）潮流计算：1) 画出等值电路如下图所示：VA=115kV RL= XL=BC= RT= 2) 每个变压器的输出功率为=(10+j7.5)MVA每个变压器的输入功率为=（10.1294 +j9.1188）MVA线路L1（L2）潮流计算：每条输电线路L1（L2）的输入功率为=（25.1650+j13.5183）MVA每条输电线路L1（L2）的输出功率为=(24.1294+j11.4668)MVA 电压损耗为115-99.985=15.015kV（3）计算比较误差分析经分析比较，手算出来的潮流中的功率容量比软件算出来的要稍大一点，而B、C两点的电压要比软件算出来的小一些，总体上两者结果相差不大。产生误差的原因：手工算潮流是通过已知首段电压和末端功率进行的，通常只是算完第一轮就为止了，如果想要提高精度，要根据前一轮算出的电压和功率在算几轮。而软件则进行了迭代计算了好几轮直到满足给定的精度为止。所以手算潮流肯定和软件有一定的差异。3不同运行方式下潮流比较分析（1）实验网络结构图如上。由线路上的断路器切换以下实验运行方式： 双回线运行（L1、L2均投入运行） 单回线运行（L1投入运行，L2退出）对上述两种运行方式分别运行潮流计算功能，将潮流计算结果填入下表：潮流运行方式双回线运行单回线运行变压器B2输入功率10.09+j8.6410.11+j9.23变压器B2输出功率10.01+j7.59.99+j7.49变压器B3输入功率10.09+j8.6410.11+j9.23变压器B3输出功率10.01+j7.59.99+j7.49线路L1输入功率24.39+j13.9956.47+j40.42线路L1输出功率24.09+13.6350.20+j30.44线路L2输入功率24.39+j13.99-0.00-j0.00线路L2输出功率24.09+13.63-0.00+j0.00母线A电压115.096kV115.065kV母线B电压114.006kV95.26kV母线C电压10.73kV8.689kV（2）比较分析两种运行方式下线路损耗、母线电压情况比较以上两组数据可知，在相同条件下，单回路运行与双回路运行相比线路总损耗、变压器损耗都大，尤其是无功损耗，最终导致无功补偿不足，电网电压下降。其中，最主要原因是，双回路运行方式有两个回路构成，线路总阻抗为单回路运行方式下的一半，静电功率（电纳）为单回路运行方式下的两倍。四、 思考题1、 辐射型网络的潮流计算的步骤是什么？答：（1）已知首端电压和首端功率的潮流计算：已知首端电压和首端功率，要求末端电压和末端功率，以及线路上的功率损耗。电压降落的横分量和纵分量为，则末端电压为：，线路上的功率损耗和线路末端的输出功率为： （2）已知末端电压和末端功率的潮流计算：已知末端电压和末端功率，要求首端电压和首端功率，以及线路上的功率损耗。电压降落的横分量和纵分量为，则首端电压为：，线路上的功率损耗和线路首端的输入功率为：（3）已知首端电压和末端功率的潮流计算：思路是,将该问题转化为已知同侧电压和功率的潮流计算问题。假设所有未知节点电压均为额定电压，首先从线路末端开始，按照已知末端电压和末端功率的潮流计算的方法，逐段向前计算功率损耗和功率分布，直至线路首端。然后利用已知的首端电压和计算得到的首端功率，从线路首端开始，按照已知首端电压和首端功率的潮流计算的方法，逐段向后计算电压降落，得到各节点的电压。为了提高精度，可以反复进行几次计算，每次计算功率损耗时可以利用上一轮所求得的节点电压。2、 试分析比较手动潮流计算方法与计算机潮流计算方法的误差，并分析其根源。答：产生误差原因：手算时是已知首端电压、末端功率的潮流计算，计算过程中要将输电线路对地电容吸收的功率以及变压器励磁回路吸收的功率归算到运算负荷中，并且在每一轮的潮流计算中都用上一轮的电压或功率的值（第一轮电压用额定电压）。手动计算只是进行一轮计算而已，而计算机潮流计算方法要算好几轮直到满足所要求的精度为止。3、 电力系统的节点类型有那些？试比较分析其特点。答：（1）PQ节点：有功功率P和无功功率Q是给定的，节点电压（）是待求量，其发电功率一般为0或某一固定值。通常变电所、在一定时间内发送功率为固定值时的发电厂和浮游节点属于这一类节点。 （2）PV节点：有功功率Q和电压幅值V是给定的，节点无功功率Q和节点电压相位是待求量，这些节点有足够的可调无功量。在电力系统中，这一类节点数量很少。一般选择有一定无功储备的发电厂和具有可调无功电源设备的变电所作为PV节点。 （3）平衡节点：只有一个，节点电压（）已知，有功功率P和无功功率Q未知。一般，。一般选主调频发电厂或出线最多的发电厂为平衡节点。4、 对潮流进行控制一般都有哪些措施？答：（1）合理分