钱豪豪副本

辽宁工程技术大学电力系统分析综合训练一设计题目5节点电力网络潮流计算指导教师刘健辰院（系、部）电气与控制工程学院专业班级电气13-3班学号1305040315姓名钱豪豪日期2016.5.1电气工程系综合训练标准评分模板综合设计成绩评定表学期2015/2016第2学期姓名钱豪豪专业电气工程及其自动化班级电气13-3班课程名称电力系统分析设计题目5节点电力网络潮流计算成绩评分项目合格评定不合格评定设计表现1.独立工作能力独立完成设计不能独立完成设计2.上交设计时间按时迟交设计说明书3.设计内容设计思路清晰，结构方案良好，设计参数选择正确，条理清楚，内容完整，结果正确设计思路不清晰，结构方案不合理，关键设计参数选择有错误，调理清楚，内容不完整，有明显错误4.设计书写、字体、排版规范、整洁、有条理，排版很好不规范、不整洁、无条理，排版有问题很大5.封面、目录、参考文献完整不完整图纸6.绘图效果满足要求很差7.布局合理布局混乱8.绘图工程标准符合标准不符合标准答辩9.回答问题回答基本正确或正确回答不正确总评定评定说明：（1）不合格标准1）设计说明书不合格否决制，即3、4两项达不到要求，不予合格；2）9项评分标准中，有6项达不到要求，不予合格。（2）合格标准除设计说明书的3、4、5项必须满足要求外，其余6项，至少有4项满足要求，给予合格。（3）请在评定栏里打“√”评定，若全部满足要求，不必分项评定，只需在总评定中打“√”即可，最后给出最终成绩，并签字。最终成绩：评定教师签字：电力系统分析综合训练一任务书本次综合训练目的在于通过对多节点电网的潮流计算，巩固和运用前面所学到的潮流计算基础理论知识，掌握电力系统潮流计算机计算的一般原则和方法，掌握潮流计算软件的使用方法，培养学生分析问题和解决问题的能力。5节点系统单线图如下：发电机、变压器、负荷数据见上图和下表。线路长度和回数数据见后面的班级数据表。基本数据如下：表1节点数据节点类型V/p.u./(o)PG/p.u.QG/p.u.PL/p.u.QL/p.u.PGmax/p.u.PGmin/p.u.1平衡1.00——00——2PQ——008.02.8——3PV1.05—5.2—0.80.44.0-2.84PQ——0000——5PQ——0000——注：100baseSMVA，节点1和3处15baseVkV，节点2、4、5处345baseVkV。表2线路数据(/mile)节点-节点R/p.u.X/p.u.G/p.u.B/p.u.最大MV.A/p.u.2-40.00900.10001.7212.02-50.00450.05000.8812.04-50.002250.02500.4412.0表3变压器数据节点-节点R/p.u.X/p.u.G/p.u.B/p.u.最大MV.A/p.u.最大抽头/p.u.1-50.001500.02006.0—3-40.000750.010010.0—设计要求：利用PowerWorld建立单线图程序，完成潮流分析计算，给出设计结果。电气13-3班数据（mile）序号姓名线路1线路2线路3120010050218012545315025010042508013052251007062008015071501501208120150809125175401010015060111102005012120180551314016080141002005015钱豪豪125180451625015010017802501301810022570198020015020150150120211501208022175125402315010060242001105025180120552616014080271301551002823012545说明：1.线路2为双回线路，双回线路参数完全相同，其余线路为单回线路；2.变压器T1为两台并联，并联运行的变压器参数相同，其他变压器为单台运行。目录一PowerWorld软件简介.............................................................................................................1二牛顿-拉夫逊潮流计算简介......................................................................................................1三PQ分解潮流计算简介...............................................................................................................2四；系统单线图...............................................................................................................................3五牛顿-拉夫逊潮流计算...............................................................................................................3六PQ分解潮流计算.......................................................................................................................4八牛顿-拉夫逊潮流计算...............................................................................................................6九电机调节范围...........................................................................................................................9十并联电容器组...........................................................................................................................10十一结论.......................................................................................................................................10十二参考文献.................................................................................................................................111一PowerWorld软件简介PowerWorldSimulator（仿真器）是一个电力系统仿真软件包，其设计界面友好，并有高度的交互性。该仿真软件能够进行专业的工程分析。而且由于其可交互性和可绘图性，它也可以用于向非专业用户解释电力系统的运行操作。该仿真器是一个集成的产品，其核心是一个全面、强大的潮流计算程序。它能够有效地计算高达10,0000个节点的电力网络，因此当它作为一个独立的潮流分析软件包时，性非常实用。与其它商业潮流计算软件包不同，该软件可以让用户通过生动详细的全景图来观察电力系统。此外，系统模型可以通过使用仿真软件的图形编辑工具很容易地进行修改，用户只需轻轻点击几下鼠标就可以在检修期间切换线路、增加新的线路或发电机、确定新的交易容量。仿真器广泛地使用了图形和动画功能，大大地增强了用户对系统特性、问题和约束的理解，以便于用户对系统进行维护。它基本的工具包就包含了经济调度、区域功率经济分配分析、功率传输分配因子计算（PTDF）、短路分析以及事故分析等功能的工具。该仿真器有明显不同的两种模式：编辑模式和运行模式。编辑模式用于建立新的仿真实例或修改已有的实例，而运行模式则是用于运行实际的电力系统仿真实例在任何时候都可以使用工具栏上的编辑模式（EditMode））按钮和运行模式（RunMode））按钮进行两种模式之间的切换。二牛顿-拉夫逊潮流计算简介牛顿--拉夫逊法(简称牛顿法)在数学上是求解非线性代数方程式的有效方法。其要点是把非线性方程式的求解过程变成反复地对相应的线性方程式进行求解的过程。即通常所称的逐次线性化过程。牛顿法的核心便是反复形式并求解修正方程式。牛顿法当初始估计值(0)x和方程的精确解足够接近时，收敛速度非常快，具有平方收敛特性。牛顿潮流算法突出的优点是收敛速度快，若选择到一个较好的初值，算法将具有平方收敛特性，一般迭代4~5次便可以收敛到一个非常精确的解。而且其迭代次数与所计算网络的规模基本无关。牛顿法也具有良好的收敛可靠性，对于对以节点导纳矩阵为基础的高斯法呈病态的系统，牛顿法也能可靠收敛。牛顿法所需的内存量及每次迭代所需时间均较高斯法多。牛顿法的可靠收敛取决于有一个良好的启动初值。如果初值选择不当，算法有可能根本不收敛或收敛到一个无法运行的节点上。对于正常运行的系统，各节点电压一般均在额定值附近，偏移不会太大，并且各节点间的相位角差也不大，所以对各节点可以采用统一的电压初值(也称为平直电压)，如假定：2(0)1iU(0)0i或(0)1ie(0)0if(1,2,,;)iqnis这样一般能得到满意的结果。但若系统因无功紧张或其它原因导致电压质量很差或有重载线路而节点间角差很大时，仍用上述初始电压就有可能出现问题。解决这个问题的办法可以用高斯法迭代1~2次，以此迭代结果作为牛顿法的初值。也可以先用直流法潮流求解一次以求得一个较好的角度初值，然后转入牛顿法迭代。三PQ分解潮流计算简介P-Q分解法是牛顿-拉夫逊法潮流计算的一种简化方法。P-Q分解法利用了电力系统的一些特有的运行特性，对牛顿-拉夫逊法做了简化，以改进和提高计算速度。P-Q分解法的基本思想是根据电力系统实际运行特点：通常网络上的电抗远大于电阻，则系统母线电压幅值的微小变化对用功功率的改变影响很小。同样，母线电压相角的的改变对无功功率的影响较小。因此，节点功率方程在用极坐标形式表示时。它的修正方程式可简化为：00PHQLUU将P、Q分开来迭代计算，因此大大地减少了计算工作量。但是H、L在迭代过程中仍将不断变化，而且又都是不对称矩阵。对牛顿法的进一步简化。为把上式中的系数矩阵简化成迭代过程中不变的对称矩阵。在一般情况下线路两端的电压相角ij是不大的，因此可以认为：cos1sinijijijijGB=2iiiiQUB=考虑到上述关系，可以得到：ijiijjijiijjHUBULUBU节点的功率增量为：11(cossin)(sincos)niisijijijijijjniisijijijijijjPPUUGBQQUUGB3P-Q分解法的特点：以一个n-1阶和一个n-m-1阶线性方程组代替原有的2n-m-1阶线性方程组；修正方程的系数矩阵B’和B”为对称常数矩阵，且在迭代过程中保持不变；P-Q分解法具有线性收敛特性，与牛顿-拉夫逊法相比，当收敛到同样的精度时需要的迭代次数较多。四；系统单线图五牛顿-拉夫逊潮流计算（1）迭代次数50（2）节点电压和幅值节点幅值相角(度)11020.93072-11.34313.7140.996