电力系统计算机辅助分析-实验指导

1、电力系统分析实验指导书实验一 七节点电力系统数据库建立1 实验目的(1) 熟悉PSASP系统的操作环境(2) 掌握在文本方式下数据建立和编辑(3) 熟悉系统单线图的编辑2 实验原理 七节点系统图如下所示：3 实验步骤第一步：创建你的数据库目录：进入PSASP主画面，点击“创建”，输入你的数据目录，如C:WEPRI-7，系统基准容量100兆伏安。第二步：录入基础数据：进入文本方式数据编辑环境，根据所给参数建立基础数据和公用参数。 点击“数据”，即下拉菜单如下图所示： 通常有两种方式建立一个系统的数据：其一是：系统的“基础数据”和“公用参数”分别集中建立。即进入“基础数据”建立母线、交流线、变压器

2、等基础数据；进入“公用参数”建立所需的公用参数。其二是：在建立系统基础数据的过程中，建立相关的公用参数。对于该系统，则采用第二种方式。其具体过程如下：（1）首先应选择数据组，点击“基础数据”，下拉第二级菜单，点击“数据组选择”之后，选择“指定”后，键入“BASIC”，为所要编辑的数据定义数据组名。（2）点击“母线”，弹出母线数据录入窗口，在窗口中依次录入该系统的7条母线数据。其中母线名和基准电压值必填。该系统母线数据浏览如下：(3)点击“交流线”，弹出交流线数据录入窗口，在窗口中依次录入该系统的4条交流线和2个电抗器的正序和零序数据。该系统的交流线和电抗器数据浏览如下：(4)点击“两绕组变压器

3、”，弹出两绕组变压器数据录入窗口，并在窗口中依次录入变压器的正序数据和零序数据：该系统的变压器数据浏览如下：(5)点击“直流线”，弹出直流线数据录入主窗口，该系统有1条直流线，分2个部分录入该直流线的数据：该系统的直流线数据浏览如下：第1部分：直流线基础数据第2部分：直流线两侧换流站数据注意：当给定调节器参数组号后，再点击“编辑参数”按钮，弹出编辑参数窗口，编辑该组参数。该直流线调节器参数浏览如下：(6) 建立发电机及其调节器数据点击“发电机及其调节器”，弹出发电机及其调节器数据录入窗口。以G1为例，其数据填写过程如下：首先指定母线名和潮流计算用的母线类型，然后分三页分别录入有关数据。 在功率

4、和电压页中填写发电机给定运行方式下的实际出力和运行电压(潮流计算中取该发电机母线为PV或V点时，运行电压值必填)： 在潮流计算中，若需实现某种控制功能，可在控制信息页中给定。首先，新增一个记录，给定其数据组名为“G1_ctrl”，然后录入有关控制信息及数据：以上数据表示通过调节G1的无功出力Qg，使B1-500母线电压为标幺值1.03。在指定参数组号=1之后，再点击“编辑参数”按钮编辑该控制模型参数： 在发电机及其调节器页中填写发电机的额定容量(Sn)和额定有功功率(Pn)及稳定计算中要采用的同步机、调压器、调速器、PSS的模型和参数组号。 点击发电机栏中“编辑参数”按钮，编辑发电机参数： 点

5、击调压器栏中的“编辑参数”按钮，编辑调压器参数： 点击调速器栏中的“编辑参数”按钮，编辑调速器参数：重复步骤分别录入G2和S1的数据,因不需要控制功能，故省去步骤；因同步机、调压器、调速器的参数已录入，故省去步骤-。对于G2还需录入PSS参数：(7) 点击PSS栏中的“编辑参数”按钮，编辑PSS参数：在数据组选择窗口中，指定“全部”之后，浏览该系统3台机的数据如下：注：数据组名为BASIC时，母线类型与编号的对应如下： Slack0；PQ1；PV-1；PV-PQ-2；PQ-PV-3。该系统所涉及的同步机参数浏览如下：该系统所涉及的1型调压器参数浏览如下：该系统所涉及的调速器参数浏览如下：该系统

6、所涉及的PSS参数浏览如下：(7) 建立负荷数据点击“负荷”，弹出负荷数据录入窗口。该系统有1个负荷，其数据填写过程如下：首先指定母线名和潮流计算用的母线类型，然后分三页分别录入有关数据。 在功率和电压页中填写给定运行方式下负荷的功率和电压（潮流计算中取该母线为PV点时，电压必填）。 在负荷模型页中填写稳定计算所用的负荷模型。因该负荷模型为恒阻抗，故不涉及模型参数。该负荷数据浏览如下：(8) 建立区域数据点击“区域”，弹出区域数据录入窗口，该系统分为2个区域，可依次在窗口中录入区域名：该系统区域数据浏览如下：第三步：系统单线图编辑（1）进入图形方式数据编辑环境（2）在该单线图编辑窗口中，可在绘

7、制各种元件(母线，发电机，负荷，交流线，变压器_)的同时，建立其相应的数据。该系统的单线图绘制完毕，也就完成了数据的建立。由于该系统的数据，在文本方式下已经建好，因此在绘制了每个系统元件后，不会再弹出相应的数据录入窗口。依照单线图的绘制方法，可按以下顺序完成该系统单线图的绘制： 7条母线 4条交流线和2个电抗器 4台变压器 1条直流线 3台发电机 1个负荷完成上述各元件的绘制后，所得该系统网络图如下：实验二 潮流计算1 实验目的：(1) 理解PSASP潮流计算的流程(2) 掌握在文本和图形两种方式下潮流计算的方法(3) 掌握潮流计算结果输出方法2 实验原理：PSASP潮流计算的流程和结构如下图

8、所示：说明： 虚线以上是各种计算(潮流、暂态稳定、短路等)的公共部分，即基础数据准备。可通过文本和图形两种方式建立和编辑，最终生成可供各种计算分析的电网基础数据库。 虚线以下为潮流计算特有的部分。其中需要用户参与的有两部分：其一是计算作业的定义。即确定电网的结构，运行方式及计算的控制(计算方法，迭代误差、控制功能的投入等)。这里有文本和图形两种方式支持。其二是计算结果的编辑和输出。即选择输出的范围和内容，这里有文本和图形两种方式：l 文本方式是生成报表、报表文件和简单图示；l 图形方式是在潮流图上直接标识。3 实验步骤第一步：建立七节点系统的数据库 潮流计算是系统应录入下列数据: 母线数据 交

9、流线数据 两绕组变压器数据 直流线数据第1部分：直流线基础数据第2部分：直流线两侧换流站数据 发电数据 负荷数据 区域数据 由于在实验1中建立的七节点系统数据库时，这些数据均已录入，为了方便起见我们仍采用上次实验所建立的数据库。进入数据目录C:WEPRI-7第二步：建立潮流计算作业定义以下3个方案：序号方案名数据组方案解释1无控制BASIC一般运行方式2有控制BASIC+G1-CTRL具有控制功能(通过G1的无功出力控制母线B1-500的电压3最优潮流BASIC+G1-CTRL+UPI调整直流线输送功率使全网网损最小定义潮流作业作业1：一般方式的潮流计算作业2：具有控制功能的潮流计算2) 在文

10、本和图形方式下进行潮流计算参考“帮助潮流计算算例潮流计算作业的建立和执行”分别在文本和图形两种方式下完成以下内容进行一般方式的潮流计算1进行具有控制功能的潮流计算2第三步：潮流计算结果输出将作业1和作业2的结果先以报表形式输出在输出至文件保存。具体要求：输出基本信息作业号为定义的作业号1或2；输出单位为有名值（kV/MW/MVar）；分区输出为否。 输出范围选中全网 输出对象：摘要信息；结果综述；母线（发电机及负荷）；交流线；直置流线；两绕组变压器；母线及其支路；区域及其联络线。 输出方式：输出至文件4 实验报告1) 分析结果文件；2) 上交实验所得潮流计算结果打印件。实验三 暂态稳定计算1

11、实验目的1） 了解暂态稳定计算的流程2） 掌握暂态稳计算的方法3） 掌握计算结果的编辑和输出2 实验原理PSASP暂态稳定计算的流程和结构如下图所示：3 实验步骤第一步：建立数据库由于本次实验中母线数据，交流线数据，两绕组变压器数据，发电机及调节器数据，负荷数据，区域数据，发电机参数，1型调压器参数，调速器参数，PSS参数和直流线调节器参数与前直流线基础数据和直流线两侧换流站数据也不必修改，其他两部分的数据应按下表录入。整流侧和逆变侧调节器数据直流线故障数据第二步：一般暂态稳定作业1实验中暂态稳定计算所基于的潮流作业号为2，其基础方案及其数据组构成如下：潮流作业号方案名数据组方案解释2有控制B

12、ASIC+G1_CTRL由G1的无功控制B1-500 的电压（1）在文本环境窗口中，点击“计算”下拉菜单中的“暂态稳定”项，便可在暂态稳定计算信息窗口中定义作业1。（2）设置网络故障选中“网络故障”，点击其后的“编辑”按钮，弹出暂态稳定网络故障数据窗口，在该窗口中，录入和编辑故障数据如下：（3）选择输出信息点击输出信息栏中的“选择”按钮，弹出暂态稳定输出选择窗口： 选中“自动分析”； 选中“发电机功角”，选择G1-S1，G2-S1，S1-S1。 选中“发电机变量”：选择发电机G1变量：Vt，P，Q，Efd选择发电机G2变量：Vt，P，Q，Efd（4）执行计算点击“计算”按钮，执行作业1的暂态稳

13、定计算并在暂态稳定计算监视窗口中显示计算的动态监视曲线。关闭该窗口，返回暂态稳定计算信息窗口。第三步：调用UD模型的暂态稳定作业2该作业中采用的1型调压器模型，是通过用户自定义模型1003实现的。（1） 在文本环境窗口中，点击“计算/暂态稳定”，可在暂态稳定计算信息窗口中定义作业2，其中网络故障的设置和输出信息的选择同作业1。（2） 作业数据修改点击“数据修改”按钮并选择发电机页框，将其中G1的调压器模型由1改为3，即调用用户自定义模型1003。（3）执行计算点击“计算”按钮，执行作业2的暂态稳定计算并在暂态稳定计算监视窗口中显示计算的动态监视曲线。关闭该窗口，返回暂态稳定计算信息窗口。第四步

14、：计算结果输出在文本环境窗口中，点击“结果暂态稳定”，弹出暂态稳定计算结果输出窗口，再点击“摘要信息”按钮，进入“作业摘要信息”输出窗口，选择相应作业号后，可得摘要信息报表。4 实验报告1）分析实验结果；2）上交实验所得暂态稳定计算结果打印件。实验四 短路计算1 实验目的：1） 理解基于潮流计算的短路计算作业构成2） 掌握实验方法3 ）对实验所得结果进行分析2 实验原理本实验中的短路计算是基于潮流计算的。基于潮流方式的短路作业构成如下图所示：3 实验步骤第一步：定义短路作业按上述短路作业必备的内容，在文本和图形环境下均可以定义不同的短路作业。每一作业需给定一个作业号（1) 在文本环境窗口中：点

15、击“计算”下拉菜单中的“短路”，弹出文本方式下的短路计算窗口，在该窗口中选择或定义作业号后，即可点击“计算”按钮执行短路计算。（2) 在图形支持的运行模式窗口中：点击“作业”下拉菜单中的“短路”，弹出短路计算信息窗口，在该窗口中选择或定义作业号后，即可点击“确定”按钮，确认所定义的作业。（3) 在文本或图形方式下，短路作业的定义由以下几部分组成：作业定义栏作业号：1（或2）基于潮流：是“潮流作业号”：要求基于潮流作业1和2计算功能栏选择短路电流简单故障栏故障类型：有如下四种,可选其一：ABC： 三相短路；A,G： A相短路接地；AB： AB两相短路；AB,G：AB两相短路接地。故障地点：区域，

16、区域号自己选择。第二步：短路计算结果输出一个短路计算作业成功执行后，则该作业号的计算结果即保存下来。若不删除，任何时候都可以查看。在文本环境窗口中，点击“结果”，下拉各种计算结果命令，点击“短路”，则弹出短路计算结果输出的窗口。输出基本信息单位： kV/kA/Mvar/：有名值。分区输出：是故障点选择：不限输出范围选择：全网输出内容选择：短路电流简表；短路电流分布系数；母线电压输出方式：不限4 实验报告1）分析实验结果；2）提交实验所得短路计算结果打印件。实验五 小干扰稳定计算1 实验目的1） 了解PSASP小干扰稳定计算的流程2） 掌握在文本图形两种方式下对给定系统进行小干扰计算的方法3） 掌握计算结果的输出方式2 实验原理PSASP小干扰稳定计算的流程和结构如下所示：3 实验步骤第一步：定义作业在文本环境窗口中，点击