电力系统潮流短路计算和暂态稳定性分析一

1、燕山大学课 程 设 计 说 明 书题目：电力系统潮流、短路计算和暂态稳定性分析（一）学院（系）： 电气工程学院 年级专业： 09级电力系统及其自动化 学 号： 090103030061 学生姓名： 朱喜明 指导教师： 张晓辉 钟嘉庆 教师职称： 副教授 讲师 电气工程学院课程设计任务书课程名称：电力系统分析基层教学单位：电力工程系 指导教师：张晓辉 钟嘉庆学号090103030061学生姓名朱喜明（专业）班级电力2班设计题目电力系统潮流、短路计算和暂态稳定性分析（一）设计技术参数某系统由三个发电厂和三个负荷点组成，如图所示。输电系统电压等级为110kV，负荷额定功率标示如图。节点2-4距离为5

2、0km，2-6为80km，2-7为35km，2-8为60km，2-9为30km，4-6为30km，4-7为40km，4-8为30km，4-9为55km，6-7为50km，6-8为30km，6-9为20km，7-8为45km，7-9为50km，8-9为65km。可选导线型号和单位长度导线参数如表所示。变压器电抗为标么值，基准功率为100MW，基准电压为110kV。设计要求设计的供电网络应保证当系统中任一条线路发生故障时，各负荷均不断电。运用Power World软件计算出系统潮流分布和各母线短路时不同短路类型情况下的短路电流，并进行暂态稳定性分析。计算容许误差为105。最后将最终结果列表在报告中

3、。参考资料夏道止，电力系统分析，中国电力出版社，2004年陈珩，电力系统稳态分析，中国电力出版社，1995年李光琦，电力系统暂态分析，中国电力出版社，1995年周次第一周应完成内容设计系统的接线形式，选择线路参数。对设计的电网结构进行静态安全分析，判断系统运行的薄弱环节。计算系统潮流分布，分析网络损耗。计算某一母线和线路不同短路类型情况下的短路电流，对比分析不同类型短路情况下对母线电压、线路电流和发电机的影响。进行暂态稳定性分析，确定系统在较严重事故情况下的临界切除故障时间，撰写课程设计报告、答辩。指导教师签字基层教学单位主任签字说明：任务书要求装订到课程设计报告前面。电气工程学院 教务科目

4、录第1章 设计说明 4 1.1 设计技术参数 4 1.2 设计要求 4第2章 设计原理及分析 5 2.1 设计原理 5 2.2 应用PowerWorld设计的原理图5第3章 静态安全分析 5第4章 系统潮流分布及网络损耗 6 4.1 负荷与节点参数 6 4.2 线路及发电机参数 7第5章短路电流及短路故障 8 5.1 节点短路 8 单相接地 8 两相接地 9 三相对称 11 相间短路 13 5.2 线路短路 14 单相接地 14 两相接地 16 三相对称 17 相间短路 19 第6章 暂态稳定性分析 21 6.1 系统接入故障后稳定性分析 21第7章 心得体会 27参考文献 28 第1章设计说

5、明11设计技术参数发电机参数：G1：SN=150MVA，H=9.36s，D=10.0G2：SN=80MVA，H=5.24s，D=3.8G3：SN=100MVA，H=7.33s，D=4.5导线型号r1(/km)x1(/km)b110-6(S/km)LGJ-700.4500.4402.5812设计要求设计的供电网络应保证当系统中任一条线路发生故障时，各负荷均不断电。运用Power World软件计算出系统潮流分布和各母线短路时不同短路类型情况下的短路电流，并进行暂态稳定性分析。计算容许误差为105。最后将最终结果列表在报告中。二设计原理及分析2.1 设计原理 根据设计要求，需保证任意一条线路出现故

6、障时，每个负荷均不断电，因此必须保证每个节点处同时至少连接两条线路，当一条线路断开时发电机可过另一条线路给负荷供电，设计如下图。22应用POWER WORLD软件设计的原理图第3章静态安全分 安全分析，是用预想事故的分析方法来预知系统是否存在安全隐患，以便及早采取相应的措施防止系统发生大的事故。静态安全分析可判断发生预想事故后系统是否会过负荷或电压越限。单个节点故障标签跳过已处理已求解电气岛负荷电气岛发电机有功自动绘制QV曲线?越限最大支路越限%B_000011NOYESYESNO1140.6B_000022NOYESYES3NO1138.3B_000033NOYESYES40NO1131.4

7、B_000044NOYESYES540NO1127.1B_000055NOYESYES50NO1142.4B_000066NOYESYES1.550NO1141.7B_000077NOYESYES50NO0B_000088NOYESYES45NO0B_000099NOYESYES70NO0静态安全分析结果：完成6个越限和0不可求解事故.恢复初始状态。第4章系统潮流计算1负荷编号 节点区域名称LoadID状态有功无功视在功率恒功率有功负荷恒功率无功负荷211Closed30.53.0430.5411Closed515.151611Closed1.50.31.531.50.3711Closed50

8、550.25505811Closed45545.28455911Closed70770.357072节点编号区域名称基准电压标幺电压实际电压相角(度)有功负荷无功负荷发电机有功发电机无功111101110088.77-4.11211101.05431115.974-3.1730.5311101110-2.75407.59411101.04562115.018-4.151511101110-2.52509.66611101.04465114.911-4.161.50.3711101.02231112.454-4.99505811101.02595112.854-4.91455911101.020

9、75112.282-5.067071011101.04996115.496-3.633.线路并联补偿首端节点编号 末端节点编号回路节点编号ID线路G线路B状态21012100.0078Closed10414100.0078Closed4.支路参数首端节点名称 末端节点名称回路状态是否变压器RXB极限A MVA极限B MVA211ClosedYes00.062501000241OpenNo0.185770.181820.01561000261ClosedNo0.29680.290920.0251000271ClosedNo0.13010.127270.01091000281ClosedNo0.2

10、22840.218190.01871000291ClosedNo0.111530.109090.009410002FaultPt1ClosedNo0.092890.0909101000431ClosedYes00.058601000461ClosedNo0.111530.109090.00941000471ClosedNo0.148670.145460.01251000481ClosedNo0.111530.109090.00941000491ClosedNo0.204310.200010.01721000FaultPt41ClosedNo0.092890.0909101000651Close

11、dYes00.05701000671ClosedNo0.185770.181820.01561000681ClosedNo0.111530.109090.00941000691ClosedNo0.074370.072730.006210005.发电机编号 节点ID状态有功出力无功出力设定电压AGCAVR最小有功最大有功最小无功最大无功成本模型参与因子11Closed88.8-4.11NOYES0150#9900None1031Closed407.591NOYES080#9900None1051Closed509.661NOYES0100#9900None106.支路状态首端节点名称 末端节点名

12、称回路状态是否变压器有功 首端节点无功 首端节点视在功率 首端节点视在功率极限%视在功率极限(最大值)有功损耗无功损耗211ClosedYes-89989.210089.204.94241OpenNo000100000261ClosedNo5-2.95.81005.80.07-2.7271ClosedNo26.6-0.926.710026.70.83-0.4281ClosedNo14.3-1.814.510014.50.41-1.6291ClosedNo32.4-0.732.410032.41.050.022FaultPt1ClosedNo7.4-3.38.11008.10.050.05431

13、ClosedYes-40-6.640.510040.700.97461ClosedNo1-0.61.21001.20-1471ClosedNo141.814.210014.20.28-1.1481ClosedNo16.31.816.410016.40.28-0.7491ClosedNo10.9111100110.23-1.6FaultPt41ClosedNo7.3-2.47.71007.70.050.05651ClosedYes-50-8.250.710050.901.48671ClosedNo10.61.210.710010.80.2-1.5681ClosedNo15.31.915.4100

14、15.40.24-0.8691ClosedNo28.5529100290.57-0.1第5章短路分析及短路电流（选取二号节点）51节点短路计算511.单相接地5111节点参数编号名称相电压 A相电压 B相电压 C相角 A相角 B相角 C110.076861.184660.9217742.79-120.011302201.260070.95740-122.66127.21330.193521.177850.87301-17.05-120.06125.51440.16211.242120.90145-31.41-121.06124.56550.192161.179350.87388-15.48-1

15、19.91125.87660.162081.242270.9008-31.19-121.16124.6770.09631.230580.89569-40.3-123125.19880.126651.230710.89072-36.8-122.43124.77990.106031.228620.89109-39.55-122.91125.045112线路参数5113发电机参数5114负荷参数512.相间短路5121节点参数编号名称相电压 A相电压 B相电压 C相角 A相角 B相角 C1110.457390.54740-173.87174.88221.054310.527150.52715-3.1

16、7176.83176.833310.531210.50479-2.75-167.99161.7441.045620.564990.49743-4.1-174.53165.025510.526410.50999-2.52-167.53162661.044650.563070.49885-4.16-174.42164.84771.022310.534510.49397-4.99-178.95168.47881.025950.544510.49208-4.91-177.09166.43991.020750.535960.49228-5.06-178.42167.715122线路参数5123发电机参数

17、5124负荷参数513.三相对称5131节点参数编号名称相电压 A相电压 B相电压 C相角 A相角 B相角 C110.076860.076860.0768642.79-77.21162.7922000000330.157070.157070.15707-8.52-128.52111.48440.115480.115480.11548-24.17-144.1795.83550.15750.15750.1575-6.09-126.09113.91660.116240.116240.11624-23.08-143.0896.92770.069060.069060.06906-24.93-144.93

18、95.07880.090820.090820.09082-24.59-144.5995.41990.075910.075910.07591-24.61-144.6195.395132线路参数5133发电机参数5134负荷参数514.两相接地5141节点参数编号名称相电压 A相电压 B相电压 C相角 A相角 B相角 C111.113360.076860.076866.7-77.21162.79221.17389004.2400331.073570.148870.197065.6-143.46113.73441.124330.121480.157114.85-165.93103.22551.075

19、580.146160.197995.83-140.9115.25661.124640.119880.158684.8-165.07103.45771.124010.062020.100673.74-172.2196.3881.118560.086880.128784.03-169.5198.92991.120020.068870.110393.78-171.6896.975142线路参数5143发电机参数5144负荷参数52二四支路线路短路（50%）521.单相接地5211节点参数编号名称相电压 A相电压 B相电压 C相角 A相角 B相角 C110.249361.154570.90615-5.

20、32-118.59127.57220.229981.225040.94217-21.44-121.24124.56330.261831.153130.89783-16.36-120.85124.48440.235811.214960.92934-26.01-121.91123.49550.309071.151640.88557-16.31-119.91124.23660.289881.211530.91442-25.18-121.18122.86770.240321.198380.90252-27.96-122.71123.15880.249841.199930.90395-27.77-122

21、.48122.99990.223060.643860.48793018018010FaultPt00.709810.5946101801805212线路参数5213发电机参数5214负荷参数522.相间短路5221节点参数编号名称相电压 A相电压 B相电压 C相角 A相角 B相角 C1110.515190.547710-159.55160.81221.054310.56970.52535-3.17-168.13160.493310.54790.51646-2.75-163.33156.6441.045620.578050.50778-4.1-169.46159.195510.560870.52

22、702-2.52-160.08153.51661.044650.592140.51444-4.16-166.26155.12771.022310.563950.50305-4.99-169.3157.36881.025950.570160.50326-4.91-168.87156.85991.016770.555930.46082018018010FaultPt1.047860.523920.5239201801805222线路参数5223发电机参数5224负荷参数523.三相对称5231节点参数110.208840.208840.208845.48-114.52125.48220.17278

23、0.172780.17278-12.02-132.02107.98330.211250.211250.21125-8-128112440.173850.173850.17385-18.12-138.12101.88550.248120.248120.24812-7.43-127.43112.57660.215480.215480.21548-16.9-136.9103.1770.179910.179910.17991-16.76-136.76103.24880.186340.186340.18634-17.44-137.44102.56990.180640.137870.04276018018

24、010FaultPt0000005232线路参数5233发电机参数5234负荷参数524.两相接地5241节点参数编号名称相电压 A相电压 B相电压 C相角 A相角 B相角 C111.069620.18880.261476.72-128.6125.64221.125130.170820.229294.15-151.69112.58331.06230.20360.264334.23-142.94114.97441.11220.178680.230273.39-157.84108.17551.051950.237710.31314.87-142.95115.36661.098780.218790.284863.76-156.42108.85771.092440.172720.24352.92-157.83106.73881.09260.182150.250773.01-158.14106.77991.086150.16860.07349018018010FaultPt1.17573000005242线路参数5243发电机参数5244负荷参数第6章暂态稳定性分析暂态稳定性是指电力系统受到大干扰后，各同步电机保持同步运行并过渡到新的或回复到原来稳态运行方式的能力。我所插入的事故是1节点，短路插入时间是1.0000S。通过实验得出系统临界稳定的排除故障时间是1.