论文任务书及开题报告、论文成绩评定表-分析电力系统电压的稳定性.doc

材 料 清 单一、 毕业设计任务书二、 毕业设计开题报告三、 毕业论文 声 明本人 ，系襄樊学院物理与电子工程学院自动化专业0811班学生。所做论文主体均为原创，无任何抄袭、剽窃他人劳动成果的行为。如有发现此类行为，本人愿意为此承担一切道义及法律责任，特此声明。 学生签名： 年 月 日 湖北文理学院毕业论文（设计）任务书毕业论文（设计）题目 分析电力系统电压的稳定性 学生姓名 专业 自动化 班级 自动化0811班 指导教师 一、 毕业论文（设计）的主要内容及要求：1、主要内容： （1）、收集和查阅电力系统电压稳定性的相关资料； （2）、掌握电力系统电压稳定性的基本原理； （3）、分析电压稳定性的概念、分类； （4）、研究与电压稳定问题有关的传输系统特性； （5）、绘制 P-U 曲线、U-Q 曲线； 2、要求： （1）、认真分析毕业设计课题，了解设计任务查阅相关资料，按要求完成开题报 告。 （2）、遵守院相关规定和纪律，服从指导老师和实验室工作人员安排做好毕业实习和具体实验。 （3）、保质保量按时完成论文撰写工作应完成的成果。 （4）、完善的电动汽车电池组状态监测系统软件设计。 （5）、撰写高质量论文。 毕业论文（设计）应收集的资料及主要参考文献：1 周双喜，朱凌志，郭锡玖.电力系统电压稳定性及其控制J. 北京：中国电力出版社，2003, 223( 11) : 15-18.2 陈刚，周荣光.电力系统稳定分析 M. 北京：清华大学出版社，1988, 165( 21) : 75-88.3 Carson W Taylor. Power System Voltage Sability. New York：McgrawHill.Inc，1994, 111( 51) : 34-38.4 余贻鑫，李国庆等.电力系统电压稳定性的基本理论与方法 J.电力系统自动化，1995. , 345(3) : 145-154. 5 T.J.E 米勒主编，胡国根译.电力系统无功功率控制M. 水利电力出版社，1990 ,8( 3) : 179-286.6 朱凌志，周双喜.用于电压稳定分析的潮流计算法的研究.电力系统自动化，2000, 23( 3) : 56-66.7 Kundur P . Power System Stability and control . New York：Mcgraw -Hill Inc.,1994 8 丁学均. AtuoCAD2004中文实用教程. 北京：国防工业出版社，2004, 56( 3) : 19-26.9 Dobson I, Lu L. Volt age collapse precipit at ed by the immediat echange in stability w hen generat or reactive pow er limit s are encountered.Part J . IEE E T rans on Circuits an d Syst ems ,1992,4( 1) : 79-86.10 段献忠, 何仰赞, 陈德树. 有载调压变压器与电压稳定性关系的动态分析 J . 电力系统自动化, 1995, 1(3) : 79-86.11 余贻鑫, 王成山. 电力系统稳定性的理论与方法M . 北京: 科学出版社, 1999. 12 Counan C, T rotignon M. Major incidents on the f rench electricsyst empot ent ialit y and curat ive measures J . IEEE T rans onPow er Syst ems , 1993, 8( 3) : 879-886. 13 顾群, 徐泰山, 陈怡, 等. 中期电压稳定的建模和快速仿真J .电力系统自动化, 1999, 23( 21) : 25-28.14 张尧，张建设，袁世强. 求取静态电压稳定极限的改进连续潮流法J. 电力系统及其自动化学报. Vol. 17 (2) ，2005 15 殷华，丁坚勇. 电压稳定问题综述J. 东北电力技术， 2003,99(6) : 19-26. 湖北文理学院物理与电子工程学院2012届本科毕业论文开题报告论 文 题 目 分析电力系统电压的稳定性 专 业 自动化 姓 名 学 号 指导教师（职称） 填表日期 年 月 日一、选题的意义和研究现状1选题的理论意义、学术价值或实践价值电力系统是由电能生产、传输、使用的能量变换、传输系统和信息采集、加工、传输、使用的信息系统组成的。电力系统稳定性问题可以分为角度稳定、电压稳定和频率稳定三个方面。电压稳定性问题与发电系统，传输系统和负荷系统都有关系。电压稳定性是指电力系统在正常运行或经受扰动后维持所有节点，电压为可接受值的能力引起电压不稳定的主要因素是电力系统没有能力维持无功功率的动态平衡和系统中缺乏合适的电压支持；电压不稳定性受负荷特性影响很大。电压崩溃通常是由以下几种情况引发的：负荷的快速持续增长；局部无功不足；传输线发生故障或保护误动；不利的OLTC的动态调节；电压控制设备限制器（如发电机励磁限制）动作。这些情况往往是互相关联的，持续恶化的相互作用将最终导致电压崩溃的发生。电压安全是指电力系统的一种能力，即不仅在当前运行条件下电压稳定，而且在可能发生的预想事故或负荷增加情况下仍能保持电压稳定。它意味着相对可信的预想事故集合，电力系统当前运行点距离电压失稳点具有足够的安全裕度。为了防止电压失稳/崩溃事故，最为关心的问题是，当前电力系统运行状态是不是电压稳定的，系统离电压崩溃点还有多远或稳定裕度有多大。因此必须制定一个确定电压稳定程度的指标，以便运行人员做出正确的判断和相应的对策电压稳定性研究的方法：非线性动力学方法、概率分析方法、静态分析方法和动态分析方法。电力系统是非线性动力系统，稳定本身属于动态范畴，电压失稳或电压崩溃本质是一个动态过程。当我们深入研究电压不稳定发生的原因、机理及其变化过程时，特别是要研究因电压过低而导致系统的动态稳定破坏时，静态分析方法难以完整计及系统动态元件的影响，因此无法深入研究电压失稳的机理及其演变过程。必须在计及元件动态作用的前提下，建立恰当的数学模型，采用合适的动态方法进行研究才能真正揭示电压失稳的发展机制。2、与选题相关的研究现状及发展趋势负荷特性在电压稳定研究中起着重要作用，它直接影响分析的结果，但由于负荷的随机性、分散性及多样性，严格统一负荷特性尚无法确立，这使得负荷特性成为电压稳定研究的一个瓶颈，所以要深入这方面的研究。电压稳定曾被称为“负荷稳定”，相对于功角稳定，系统电压稳定的动态特性主要取决于负荷与电压控制措施5，因此负荷模型的准确程度直接关系到电力系统电压稳定性仿真计算的可信度。虽然电力系统负荷建模研究工作取得了很多重要的成果，但是现有的负荷模型还未能完全满足仿真计算的需求，尤其是电力系统电压稳定性仿真计算的需求。因此目前负荷建模的研究工作，尤其是适用于电压稳定性仿真计算的负荷建模研究工作，仍是一项具有重要实际意义的急需开展的工作。3主要参考文献1 周双喜，朱凌志，郭锡玖.电力系统电压稳定性及其控制J. 北京：中国电力出版社，2003, 223( 11) : 15-18.2 陈刚，周荣光.电力系统稳定分析 M. 北京：清华大学出版社，1988, 165( 21) : 75-88.3 Carson W Taylor. Power System Voltage Sability. New York：McgrawHill.Inc，1994, 111( 51) : 34-38.4 余贻鑫，李国庆等.电力系统电压稳定性的基本理论与方法 J.电力系统自动化，1995. , 345(3) : 145-154. 5 T.J.E 米勒主编，胡国根译.电力系统无功功率控制M. 水利电力出版社，1990 ,8( 3) : 179-286.6 朱凌志，周双喜.用于电压稳定分析的潮流计算法的研究.电力系统自动化，2000, 23( 3) : 56-66.7 Kundur P . Power System Stability and control . New York：Mcgraw -Hill Inc.,1994 8 丁学均. AtuoCAD2004中文实用教程. 北京：国防工业出版社，2004, 56( 3) : 19-26.9 Dobson I, Lu L. Volt age collapse precipit at ed by the immediat echange in stability w hen generat or reactive pow er limit s are encountered.Part J . IEE E T rans on Circuits an d Syst ems ,1992,4( 1) : 79-86.10 段献忠, 何仰赞, 陈德树. 有载调压变压器与电压稳定性关系的动态分析 J . 电力系统自动化, 1995, 1(3) : 79-86.11 余贻鑫, 王成山. 电力系统稳定性的理论与方法M . 北京: 科学出版社, 1999. 12 Counan C, T rotignon M. Major incidents on the f rench electricsyst empot ent ialit y and curat ive measures J . IEEE T rans onPow er Syst ems , 1993, 8( 3) : 879-886. 13 顾群, 徐泰山, 陈怡, 等. 中期电压稳定的建模和快速仿真J .电力系统自动化, 1999, 23( 21) : 25-28.14 张尧，张建设，袁世强. 求取静态电压稳定极限的改进连续潮流法J. 电力系统及其自动化学报. Vol. 17 (2) ，2005 15 殷华，丁坚勇. 电压稳定问题综述J. 东北电力技术， 2003,99(6) : 19-26.二、研究方案1、研究的思路与方法本论文总体论述分析思路与方法如图1所示。 图1 总设计框图2研究的基本内容（大纲）本论文主要讨论了一些与电力系统电压稳定性相关的问题，论文中各个部分的主要内容如下：第一部分为绪论部分，主要介绍了课题的研究背景，并总结了我国的一些电压稳定性方面的问题；总结了与电压稳定性问题相关的各项研究工作的现状。第二部分主要介绍了一些与电压稳定概念、机理有关的问题，以及研究分析电压稳定性的意义。第三部分主要讨论了与电压稳定问题有关的传输系统特性，有功功率、无功功率传输和电压降落，与电压稳定问题有关的发电系统。其中又包括发电机的容量特性、发电机的控制和保护、电厂的响应三部分分别说明。第四部分是关于与电压稳定问题有关的无功补偿设备特性讨论，主要讨论了串联电容器、并联电容器组和并联电抗器、静止无功补偿器、串联补偿和并联补偿的比较等内容。第五部分是关于电压稳定静态分析方法的讨论，主要讨论了 P-U 曲线和 Q-U 曲线的绘制方法，编制了绘制 P-U 曲线和 Q-U 曲线的程序，其中重点讨论了连续潮流计算过程中变步长的方法输电线既产生无功又消耗无功，其净无功值必须等于线路两端口由系统吸收或发出的无功量。输电线并联电容，即充电电容，发出与电压平方成正比的无功。因为节点电压必须保持在额定电压15%以内，所以线路产生的无功相对是恒定的。输电线串联电感消耗与电流平方成正比的无功。因为电流从重载到轻载变化很大，输电线无功消耗也随之有大的变化。这样，输电线净无功在一个负荷周期内变化。可表示为：传输线产生无功 (相对不变的)传输线消耗无功 （变化的）其中，是线路并联电纳；是线路串联电抗一、 波阻抗功率传输线无功发出量等于消耗量时所传输的负荷叫作波阻抗（或特性阻抗）负荷。对于单位长度电抗为和电纳为的线路，假设，则可解得波阻抗（或特性阻抗）为 那么，波阻抗（或特性阻抗）负荷为 波阻抗负荷在许多方面都是理想的负荷。不仅线路产生的无功等于消耗的无功，而且输电线各点的电压和电流都是一样的，电压和电流也是同相位的。二、输电线路参数输电线路最重要的参数是串联电阻、电抗和并联电纳。其中串联电阻将决定线路的损耗和负荷极限。高压和超高压线路的电阻值较小，通常可以忽略不计。以超高压输电线路为例，正序值一般为1020。线路感抗的计算公式如下 ( /) 其中，为系统的角频率；GMR表示导线的几何平均半径，可根据导线参数表获得；GMR0.8r，这里r为导线半径。GMD 表示三相导线的几何平均距离：GMD=对于分裂导线（每相有数根导线），如果相邻导线间的距离为s，则等值GMR为 对于两分裂和三分裂导线情况，等值的GMR分别有如下表达式：两分裂 三分裂 为减小线路电抗，必须减小相间几何均距（GMD）同时/或者增大等值GMD。采用紧凑型设计和按三角形排列三相可以减小GMD，则主要通过增加分裂导线数来增大。线路并联电纳的计算公式如下 （s/Km） 对于分裂导线，有 输电线路的充电无功功率等于 缩小相间距离和采用分裂导线可以减小输电线路的电感与电抗，增加线路的电容与电纳，这样就增加了线路的波阻抗功率和传输能力。增加线路电容相应增加了线路发出的无功功率，这会对线路轻载运行带来问题，因而EHV长线路通常需要并联电抗器补偿，电抗器在重载条件下有时会退出运行。三、毕业论文（设计）主要阶段、进度及完成时间：第1周确定毕业设计题目。第2周下达任务书，查阅，收集资料文献。第34周上交开题报告。第56周根据安排进行毕业实习及课题调研。第7周课题的需求分析和方案论证，确定自己的研究方案，并做针对性的调研和论证。第89周对课题内容进行统筹分析，准备开始写论文。第1011周拟订毕业论文的初稿。第12周修改并确定毕业