电力系统综合课程设计报告

电力系统分析

综 合 课 程 设 计 报 告

电力系统的潮流计算和故障分析

学 院： 电子信息与电气工程学院 专业班级：

学生姓名： 学生学号： 指导教师：

2014年 10月 29 日

目 录

一、设计目的 .......................................... 1 二、设计要求和设计指标 ................................ 1

2.1设计要求 .......................................... 1 2.2设计指标 .......................................... 2

2.2.1网络参数及运行参数计算 ................................. 2 2.2.2各元件参数归算后的标么值： ............................. 2 2.2.3 运算参数的计算结果：................................... 2

三、设计内容 .......................................... 3

3.1电力系统潮流计算和故障分析的原理 ................... 3

3.1.1电力系统潮流计算的原理 ................................. 3 3.1.2 电力系统故障分析的原理................................. 4

3.2潮流计算与分析 ..................................... 5

3.2.1潮流计算 ............................................... 5 3.2.2计算结果分析 ........................................... 8 3.2.3暂态稳定定性分析 ....................................... 9 3.2.4暂态稳定定量分析 ...................................... 13

3.3运行结果与分析 .................................... 17

3.3.1构建系统仿真模型 ...................................... 18 3.3.2设置各模块参数 ........................................ 18 3.3.3仿真结果与分析 ........................................ 22

四、本设计改进建议 ................................... 23 五、心得总结 ......................................... 24 六、主要参考文献 ..................................... 24

一、设计目的

学会使用电力系统分析软件。通过电力系统分析软件对电力系统的运行进行实例分析，加深和巩固课堂教学内容。

根据所给的电力系统，绘制短路电流计算程序，通过计算机进行调试，最后成一个切实可行的电力系统计算应用程序，通过自己设计电力系统计算程序不仅可以加深学生对短路计算的理解，还可以锻炼学生的计算机实际应用能力。 熟悉电力系统分析综合这门课程，复习电力系统潮流计算和故障分析的方法。了解Simulink在进行潮流、故障分析时电力系统各元件所用的不同的数学模型并在进行不同的计算时加以正确选用。学会用Simulink，通过图形编辑建模，并对特定网络进行计算分析。

二、设计要求和设计指标

2.1设计要求

系统的暂态稳定性是系统受到大干扰后如短路等，系统能否恢复到同步运行状态。图1为一单机无穷大系统，分析在f点发生短路故障，通过线路两侧开关同时断开切除线路后，分析系统的暂态稳定性。若切除及时，则发电机的功角保持稳定，转速也将趋于稳定。若故障切除晚，则转速曲线发散。

图1 单机无穷大系统 发电机的参数：

'''SGN=352.5MWA,PGN=300MW,UGN=10.5Kv,xd?1,xd?0.25,xx?0.252,xq?0.6,

1

xl?0.18,Td'?1.01,Td\?0.053,Tq\0?0.1,Rs=0.0028,H(s)=4s;TJN=8s,负序电抗：x2?0.2。

变压器T-1的参数:STN1=360MVA,UST1%=14%,KT1=10.5/242; 变压器T-2的参数:STN2=360MVA,UST2%=14%,KT2=220/121;

线路的参数：l=279km,UN=220K,XL=0.41欧/km，rL?0.07欧/km，线路的零序电抗为正序电抗的5倍。运行条件如下：U0=115KV，P0=250W，功率因数为0.95。 当0.029s发生单相故障时，断路器0.29s动作切除故障，判定发电机转速是否达到稳定？系统是否稳定？

2.2设计指标

2.2.1网络参数及运行参数计算

取SB?250MV?A，UBⅢ?115kV。为使变压器不出现非标准变比，各段基准电压为UBⅡ?UBⅢ?kT2?115?220kV?209.1kV， UBⅠ?UBⅡ?kT1?9.07kV 121 2.2.2各元件参数归算后的标么值如下：

'?0.238，RL?0.1，XL?0.586，XL0?5XL?2.93 Xd?0.95，Xq?0.57，XdXT1?0.13,XT2?0.108,X2?0.19,TJ?11.28s

XTL?XT1?11XL?XT2?0.13??0.586?0.108?0.531 22Xd??Xd?XTL?0.95?0.531?1.481 Xq??Xq?XTL?0.57?0.531?1.101

''Xd??Xd?XTL?0.238?0.531?0.769

2.2.3 运算参数的计算结果如下：

U0?U0115P250??1；P0?0??1；Q0?P0tan?0?0.329 UBⅢ115SB25022''???P0Xd?Q0Xd??????E0??U???0??U0??U0????1?0.329?0.769?2??1?0.769?22

?1.47