电力系统基于pscad的潮流计算程设计正文

1、摘 要)的基本方法，深化学生对电力系统基本理论和计算方法的理解，培养学生分析、解决问题的能力和电力系统计算软件的应用能力.PSCAD/EMTDC仿真软件为我们电力系统分析的学习提供了一个有效例对其进行了仿真分析,对提高学习质量有重要意义。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,潮流重要和必要的。关键词:PSCAD/EMTDC仿真；潮流计算；单相交流调压目 录摘要1概述11电力系统叙述12 设计目的13 设计要求2电力系统潮流计算概述及课题21 潮流计算概述2.2 潮流计算的意

2、义及其发展2。3课程设计题目相关技术参数3 PSCAD仿真软件简介4 课程设计的调试与仿真结果4.1 系统仿真图42 输出端显示图43 仿真波形图总结参考文献致 谢概述1。1 电力系统叙述电力工业发展初期，电能是直接在用户附近的发电站（或称发电厂中生产的，各发电站孤立运行.随着工农业生产和城市的发展,电能的需要量迅速增加，而热能资源和水能资源丰富的地区又往往远离用电比较集中的城市和工矿区,为了解决这个矛盾，就需要在动力资源丰富的地区建立大型发电站,然后将电能远距离输送给电力用户.现代电力系统提出了“灵活交流输电和新型直流输电的概念。灵活交流输电技术是指运用固态电子器件与现代自动控制技术对交流电

3、网的电压、相位角、果，改善和简化变流站的造价等。要进行潮流分析验证规划方案的合理性；在实时运行环境,调度员潮流提供了电素,潮流问题是研究电力系统稳态问题的基础和前提。2 设计目的掌握电力系统潮流计算的基本原理;掌握并能熟练运用PSCAD/MATLAB仿真软件；采用 PSCAD/MATLAB。3 设计要求软件,做出系统接线图的潮流计算仿真结果。 PSCAD/MATLAB熟悉软件；编写潮流计算流程图；建立系统接线图的仿真过程;得出仿真结果。电力系统潮流计算的概述及课题22.1 潮流计算概述在电力系统的正常运行中，随着用电负荷的变化和系统运行方式的改变,网不可能的,因此系统运行中个节点出现电压的偏移

4、是不可避免的.为了保证电力系统的稳定运行，要进行潮流调节。计算提供了物质基础.电力系统潮流计算是电力系统分析计算中最基本的内容,的功率、整个系统的功率损耗等.潮流计算是实现电力系统安全经济发供电的必管理及科学研究中都有着广泛的应用。它的发展主要围绕这样几个方面:计算方便、灵活等.常规的电力系统潮流计算中一般具有三种类型的节点：PQ、PV及平衡节规的潮流计算一般给定其中的二个变量：PQ节点(注入有功功率及无功功率)，PV变量的分类：负荷消耗的有功、无功功率P 、Q 、P 、Q；L211L2电源发出的有功、无功功率-P 、Q 、P 、Q;G2G1G1G2母线或节点的电压大小和相位U 、U 、 、。

5、2121在这十二个变量中,负荷消耗的有功和无功功率无法控制,因它们取决于用的自变量，因此它们就称为控制变量。母线或节点电压的大小和相位角-是受Q、Q 的控制，U U、 主要受控制变量控制的因变量。其中，、 主1 212G1G2PG1PG2要受 、 常运行必须满足以下的约束条件: P PP;QQ Q对控制变量有； max min max minP Q 0对没有电源的节点则为；GiGiUUU U对状态变量 的约束条件则是i;imaximini 对某些状态变量 还有如下的约束条件为i。ijij节点的分类:PQPQPQ第一类称节点.等值负荷功率 、Li和等值电源功率 、Gi是GiLiPQU给定的,从而

6、注入功率 和相位角iii.属于这类节点的有按给定有功、无功率发电的发电厂母线和没有其他电源的i变电所母线。PVP 、P节点。等值负荷和等值电源的有功功率 是给定第二类称LiGiPi的，从而注入有功功率 是给定的。等值负荷的无功功率Q 和节点电压的大小LiU也是给定的.待求的则是等值电源的无功功率Q 和节QiGii点电压的相位角 iPV所母线都可以作为节点；第三类平衡节点。潮流计算时一般只设一个平衡节点.等值负荷功率是给定的，节点电压的大小和相位也是给定的.担负调整系统频率任务LsP 、QLs的发电厂母线往往被选作为平衡节点。2。2潮流计算的意义及其发展电力系统潮流计算是电力系统分析中的一种最基

7、本的计算,是对复杂电力系统正常和故障条件下稳态运行状态的计算.潮流计算的目标是求取电力系统在给定运行状态的计算,即节点电压和功率分布，用以检查系统各元件是否过负荷。各点电压是否满足要求，功率的分布和分配是否合理以及功率损耗等.对现有的技术那主要采用牛顿拉夫逊法。运行方式管理中，潮流是确定电网运行方式的基本出发点；在规划领域,需个在预想操作情况下电网的潮流分布以及校验运行可靠性.在电力系统调度运行的多个领域问题是研究电力系统稳态问题的基础和前提。在用数字见算计算机解电力系统潮流问题的开始阶段,普遍采取以节点导纳矩阵为基础的逐次代入法。这个方法的原理比较简单,要求的数字计算机内存量50比较差下,适

8、应年代电子计算机制造水平和当时电力系统理论水平，但它的收敛性较差，当系统规模变大时,迭代次数急剧上升，在计算中往往出现迭代不收敛的情况.这就迫使电力系统的计算人员转向以阻抗矩阵为基础的逐次代入60的潮流计算,在年代获得了广泛的应用，阻抗法德主要缺点是占用计算机内存大,每次迭代的计算量大。当系统不断扩大时，这些缺点就更加突出，为了克60服这些缺点, 年代中期发展了以阻抗矩阵为基础的分块阻抗法.这个方法把一计算速度。性方程式的典型方法，有较好的收敛性.在解决电力系统潮流计算问题时，是以60的稀疏性,就可以大大提高牛顿法潮流程序的效率。自从年代中期，牛顿法60抗法,成为了年代末期以后广泛采用的优秀方

9、法.2.3 课程设计题目相关技术参数SB UB 230kV50Hz基准值取 =,=。发电机参数:G1 。5kV 1Salient-PoleRoundRotor)。RoundRoto：，,功率因数为 G2 18kV085,：，G3 13.8kV0.85：，变压器参数：发电机和变压器容量应输入。T1 165/230kV XT 0.0576;:, =T2 18/230kV XT 0.0625；：, =T3 13.8/230kV XT 00586:， =线路参数：Line1：01+j0。085，B/2=j0。088;Line2:Z=0.032+j0.161，B/2=j0153；Line3:Z=0.01

10、7+j0.092，B/2=j0079;Line4：039+j017，B/2=j0。179；Line5：0085+j0.072,B/2=j0.0745；Line6:Z=0。1045；负荷参数：Lump ：Lump ：Lump 21G1设为系统的平衡节在图点（Slack104pu0,电压参考相角为 ；将G2 G3和设PV1.63pu 085pu1。为和025pu。收敛系数0.00001。电路图如图所示。图 仿真软件简介3 PSCADPSCAD是一种有效的用户图形界面,能够显著地提高电力系统电磁瞬时PSCAD模拟研究的效率. 利用家族的软件工具，使得电力系统工程师能够充分利用现代微机工作站的资源,

11、更为有效地使用马尼托巴高压直流研究中心的EMTDC 瞬时模拟软件.该族软件还可作为该中心的实时数字模拟器（RTDS)的用户界面.PSCAD档管理系统、建模（DRAFT）模块 T-LINE)和电缆(CABLE)模块 、运行(RUN ）模块 、单曲线绘图(）和多曲线绘图（MULTIPLOT）模块PSCADUNIXX窗口环境的微机具备自己的软件支持因而不需要用户再安装其他支持RAM. 安装的 PSCAD软的内部件需占用不到EMTDC编译器。硬拷命令的绘图仪输出。PSCAD代表电力系统计算机辅助设计,PSCADEMTDC更方便地使用进行电力系统分析，使电力系统复杂部分可视化成为可PSCAD V1 19

12、881995 PSCAD年V2PSCAD V3 PC Windows以1999开始应用.作为平台，在年面世。目前最新版本的是PSCAD 1。 用户可以通过调用随EMTDC主程序一起提供的库程序模块或利用用户自己开发的元部件模型有效地组装任何可以想象出的电力系统模型和结构。EMTDC的威力之一是可以较为简单地模拟复杂电PSCAD力系统， 包括直流输电系统和其相关的控制系统.所以是电力专业十PSCAD于是利用仿真运行出结果就成了本次课程设计最为关键的一个环节.4PSCAD图 4.2输出端显示如图4.364.5上的无功功率分布（图图3 5图45图 6图 6总 结分布及功率损耗等。潮流计算的已知条件通常是电源点的电压和负荷点的功率，待求的是电源点以外的各节点电压和功率分布。可以采用逐步逼近的方法,将每一轮的计算分两个步骤进行：第一步，从负荷点开始，逆着功率传送的方向,计,计算各支路的电压降落进行了多次讨论与推敲，直至最后才把问题解决.总之，这次的课程设计是很有意义的，让我更加地体会到“实践出真知”的这个道理.参考文献 8 致