电力系统综合实训.

电力系统综合实训

实验一电力系统分析综合程序PSASP概述一．实验目的：

了解用PSASP进行电力系统各种计算的方法，主要是潮流计算。

二．PSASP简介：（具体参见PSASP简介）

1．PSASP是一套功能强大，使用方便的电力系统分析综合程序，是具有我国自主知识产权的大型软件包。

2．PSASP的体系结构：

3．PSASP的使用方法：

1).输入电网数据，形成电网基础数据库及元件公用参数数据库，（后者含励磁调节器，调速器，PSS等的固定模型），也可使用用户自定义模型UD。在此，可将数据合理组织成若干数据组，以便下一步形成不同的计算方案。

图形支持环境：

在“编辑模式下”，利用工具箱，输入电网接线图。作图时，若元件参数尚未输入，会自动弹出相关数据录入窗口，此时输入数据即可。

注意：两种环境下，均应先输入母线数据，再处理其他元件！！！

2).方案定义：

从基础数据库中抽取数据组，组合成不同方案，以确定电网的规模，结构和

运行方式。

图形支持环境：

“运行模式”下，点击“作业”菜单项，执行“方案定义”命令。

3）数据检查：

对确定的电网结构进行检查，检查网架结构的合理性，计算规模是否超出范围。

图形支持环境：

“运行模式”下，点击“作业”菜单项，执行“数据检查”命令。

4）作业定义：

给出计算控制信息，明确具体的计算任务。

图形支持环境：

“运行模式”下，点击“作业”菜单项，执行“潮流”命令。

5）执行计算：

图形支持环境：“运行模式”下，

a.点击“视图”菜单项，执行“潮流”命令，选择作业；

b.点击“计算”菜单项，执行“潮流”命令，执行计算；

c.点击“格式”菜单项，执行“潮流结果”命令，确定计算结果在图上的显

示方式。

6）报表输出结果：

用户可选择期望的输出范围，输出内容和输出方式。

图形支持环境：

“运行模式”下，点击“报表”菜单项，执行“潮流”命令。

三．实例练习：

结合系统算例，熟悉上述内容。

注意：此部分不需要撰写实验报告，只是帮助大家学习PSASP软件的使用。

实验二基于PSASP的电力系统潮流计算实验

一、实验目的：掌握用PSASP进行电力系统潮流计算方法。

二、实验内容：

在熟悉PSASP使用后，使用两种方法计算一个电力系统的潮流。（1）在PSASP中搭建系统的模型，此电力系统同学自行确定，可以使用书上的例子，参考书的题目或者在网上查找等。绘制系统后使用PSASP计算出此系统的潮流结果。

（2）同样一个系统，采用MATLAB计算潮流，得出各节点电压和各支路功率。（3）将PSASP计算潮流和MATLAB计算潮流的结果进行对比，分析结果，并得出结论。

三、实验步骤：

（1）点击“电力系统分析综合程序（PSASP）”；

（2）点击“创建”，创建文件；

（3）点击“图形支持环境”；

（4）点击“编辑模式”，可进行绘图和参数录入：

a、绘制出所有母线，输入母线数据；

b、添加发电机、负荷、交流线、变压器、支路，输入该元件数据；

（5）关闭“编辑模式”窗口；

（6）点击“运行模式”：

（7）点击“作业”菜单项，执行“方案定义”命令（例如方案为1，数据组选

择BASIC），点击“确定”。

（8）点击“作业”菜单项，执行“潮流”命令，定义作业；

（9）点击“视图”菜单项，执行“潮流数据”命令，作业选择。

（10）点击“计算”菜单项，执行“潮流”命令；

（11）点击“格式”菜单项，进行元件参数格式选择；

（12）点击“报表”菜单项，执行“潮流”命令, 计算结果输出有图示、报表输出两种方式。

四课时具体安排

（1）熟悉PASAP 搭建算例PASAP系统中给了算例

（2）根据分组，每组(2人)分工合作，查阅资料，找一个电力系统进行搭建，利用PSASP计算潮流。

（3）MATLAB计算相同系统的潮流，并比较

（4）撰写实验报告周五上午8：00交报告，检查。

五、实验报告要求

（1）按照传统格式撰写实验报告，封面统一格式见下页。

（2）先用PSASP计算潮流，报告写出计算步骤（可以截图）、内容以及结果，再用MATLAB计算，写出内容步骤、结果。

（3）二部分内容对比分析，以及结论。

实验报告：

一、实验目的

了解电力系统分析中潮流计算的相关概念以及PSASP软件对潮流的计算过程。学会分析有关数据。二、实验原理

应用PSASP软件的对电力系统潮流进行计算

三、使用仪器、材料

计算机、PSASP软件

四、实验步骤

母线数据:

交流线数据：

两绕组变压器数据：

发电机及其调节器数据：

负荷数据：

区域数据：

1、在文本环境窗口中点击“方案定义”后，弹出方案定义窗口，方案定义如下：

2、在文本环境窗口中点击“潮流”，在潮流计算信息窗口中定义作业1和2，如下：

3、报表输出：在文本环境窗口中，点结果-潮流-报表输出，输出单位选有名值，分区输出为否，点“输出范围选择”选中全网，输出方式，选择输出EXCEL报表

4、图示化输出：在文本环境窗口中，点结果-潮流-图示化输出，选“母线支路图示化”，输出单位为标幺值在选定一个母线则显示母线结果；“选区域图示化”后，再选择作业号则输出区域结果

5、潮流结果图：在潮流单线图计算运行模式窗口中，点视图-潮流结果，选择作业号则显示潮流结果。

五、实验过程原始记录（程序、数据、图表、计算等）

作业号1母线GEN1-230：

作业号2母线GEN1-230：

作业号1区域1：

作业号2区域1：

作业号1区域2：

作业号2区域2

作业号1潮流结果图：

作业号2潮流结果图：

作业号1报表：

作业号2报表：

接线图参数如下：

最下面的节点为节点1，上面从左往右分别为4、2、3、5。

0;05.1;05.1;65544====θU U P 阻抗分别为：

;05.0;25.004.0;03.0;1.002.0;135.053353223422431132112j Z Z j Z Z j Z Z j Z Z j Z Z ==+====+==+==

各节点输出功率：

1：1.5+j0.7 2：3+j2 3：2+j1 4：0 5：0 上述数据均为标幺值。

Matlab程序：

%% MATPOWER Case Format : Version 2

mpc.version = '2';

%%----- Power Flow Data -----%%

%% system MVA base

mpc.baseMVA = 100;

%% bus data

% bus_itype PdQdGsBs area VmVabaseKV zone Vmax Vmin

mpc.bus = [

1 1 150 700 0 1 1 0 100 1 1.1 0.94;

2 1 300 200 0 0 1 1 0 100 1 1.1 0.94;

3 1 200 100 0 0 1 1 0 100 1 1.1 0.94;

4 2 0 0 0 0 1 1.0

5 0 100 1 1.1 0.94;

5 3 0 0 0 0 1 1.05 0 100 1 1.1 0.94;

]

%% generator data

% bus PgQgQmaxQmin Vg mBase status PmaxPmin

mpc.gen = [

4 600 0 99990 -9999 1.0

5 100 1 700 0;

5 0 0 99990 -9999 1.05 100 1 700 0;

]

%% branch data

%fbustbus r x b rateArateBrateC ratio angle status angminangmax mpc.branch = [

2 1 0.35 1 0.72 0 0 0 0 0 1 -360 360;

3 1 0.02 0.1 0 0 0 0 0 0 1 -360 360;

3 2 0.0

4 0.2

5 0.72 0 0 0 0 0 1 -360 360;

3 5 0 0.05 0 0 0 0 1.05 0 1

-360 360;

2 4 0 0.0

3 0 0 0 0 1.05 0 1

3 -360 360;

]

return;

结果图：

仿真图：

MATLAB与PASAP结果对比：

六、实验结果及分析

两种计算方法大部分的结果基本一致。实际电力系统中的潮流计算主要采用牛顿法，但牛顿法要有很好的收敛性，必须要求有合适的初值。P-Q分解法是牛顿法潮流计算的一种简化形式，由于这些简化只涉及修正方程的系数矩阵，并未改变节点功率平衡方程的收敛数据，因而不会降低计算结果精度，而且，这些简化大大节省了机器内存和解题时间。