电力系统分析上机实验
实验报告
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。
二、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：
报表、图形、曲线、其他工具 潮流计算 短路计算 稳定分析 静态安全分析 电压稳定 谐波分析 等 电网基础数据库 固定模型库 用户自定义模型库 固定模型库
第一层是：公用数据和模型资源库，第二层是使用程序包，第三层是计算结果和分析工具。
3． PSASP的使用方法：（以短路计算为例）
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。
? 文本支持环境：
点击“数据”菜单项，执行“基础数据”和“公用参数”命令，可依次输入各电网元件的参数。 ? 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。
? 文本支持环境：
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点击“计算”菜单项，执行“方案定义”命令。 ? 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。
? 文本支持环境：
点击“计算”菜单项，执行“数据检查”命令。 ? 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。
? 文本支持环境：
点击“计算”菜单项，执行“短路”命令。 ? 图形支持环境：
“运行模式”下，点击“作业”菜单项，执行“短路”命令。 5）执行计算：
? 文本支持环境：
在上述“短路计算信息”窗口，完成作业定义之后，点击“计算”按钮即可。
? 图形支持环境： “运行模式”下，
a. 点击“视图”菜单项，执行“短路”命令，选择作业； b. 点击“计算”菜单项，执行“短路”命令，执行计算；
c. 点击“格式”菜单项，执行“短路结果”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。
? 文本支持环境：
点击“结果”菜单项，执行“短路”命令。 ? 图形支持环境：
“运行模式”下，点击“报表”菜单项，执行“短路”命令。
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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
以上为系统常规运行方式的单线图。由于母线 STNB-230 处负荷的增加，需对原有电网进行改造，具体方法为：在母线 GEN3-230 和 STNB-230 之间增加一回输电线，增加发电 3 的出力及其出口变压器的容量，新增或改造的元件如下图虚线所示：
其基础数据如下： 母线数据 母线名 发电1 发电2 发电3
基准电压 区域号 电压上限 电压下限 16.5000 18.0000 13.8000 2 1 1 18.1500 19.8000 15.1800 14.8500 16.2000 12.4200 单相短路容量 0.00000 0.00000 0.00000 三相短路容量 0.00000 0.00000 0.00000 3 / 73
GEN1-230 GEN2-230 GEN3-230 STNA-230 STNB-230 STNC-230 数据组 230.0000 2 230.0000 1 230.0000 1 230.0000 2 230.0000 2 230.0000 1 J侧母线 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 编所号 属区域 I侧 I侧 I侧 I侧 I侧 I侧 I侧 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 单位 正序电阻 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 正序电抗 正序充电电纳的1/2 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 零零序电序抗 电阻 0.255 0.483 0.216 零序充电电纳的1/2 0.0 0.0 0.0 交流线数据 I侧母线 常规 GEN1-230 STNA-230 1 常规 STNA-230 GEN2-230 2 常规 GEN2-230 STNC-230 3 常规 STNC-230 GEN3-230 4 常规 GEN3-230 STNB-230 5 常规 STNB-230 GEN1-230 6 新建 GEN3-230 STNB-230 11 变压器数据 数据组 常规 常规 常规 新建 I侧母线 J侧母线 标么 0.01 标么 0.032 0.085 0.088 0.0 0.161 0.153 0.0 0.0 0.0 标么 0.0085 0.072 0.0745 标么 0.0119 0.1008 标么 0.039 标么 0.017 标么 0.039 0.17 0.1045 0.3024 0.0 0.51 0.276 0.51 0.0 0.0 0.0 0.179 0.0 0.092 0.079 0.0 0.17 0.179 0.0 编连接方式 号 单位 正序 正序 电阻 电抗 零序 零序 电阻 电抗 发电1 GEN1-230 7 三角形/星形接地 发电2 GEN2-230 8 三角形/星形接地 发电3 GEN3-230 9 三角形/星形接地 发电3 GEN3-230 9 三角形/星形接地 激磁电纳 变比 I侧主抽头电压 16.5 J侧主抽头电压 230.0 4 / 73
标么 0.000 0.05760 0.000 0.05760 标么 0.000 0.06250 0.000 0.06250 标么 0.000 0.05860 0.000 0.05860 标么 0.000 0.04500 0.000 0.04500 J侧抽头级差 1.25 J侧抽头位置 9 J侧最大抽头电压 J侧最小抽头电压 续上表 激磁电导 0.000 0.000 1.00 253.00 207.00
0.000 0.000 0.000 数据组 0.000 1.00 0.000 1.00 0.000 1.00 母线类型 Vθ PV PV PV 单位 标么 标么 标么 标么 18.0 13.8 13.8 230.0 230.0 230.0 2.5 2.5 2.5 3 3 3 241.50 218.50 241.50 218.50 241.50 218.50 发电数据 母线名 额定有功容量发电 (MVA) 100.0 0.00 100.0 1.63 100.0 0.85 100.0 1.30 无功母线电母线无功无功有功发电 压幅值 电压上限 下限 上限 相角 0.0 1.0 1.0 1.0 1.040 1.025 1.025 1.025 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 常规 发电1 常规 发电2 常规 发电3 新建 发电3 续上表 有功上限 0.0 0.0 0.0 0.0 d轴暂态电抗Xd’ 0.0608 0.1198 0.1813 0.1813 编号 d轴次暂态电抗Xd’’ 0.0608 0.1198 0.1813 0.1813 无功负荷 负序电抗X2 0.0608 0.1198 0.1813 0.1813 转子惯性时间常数Tj(s) 47.28 12.8 6.02 6.02 负荷数据 数母线名 据组 母单有功线位 负荷 类型 母线电压幅值 母线无功无功有功有功电压上限 下限 上限 上限 相角 常STNA-230 300 PQ 标1.250 0.500 0.000 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 规 么 常STNB-230 301 PQ 标0.900 0.300 0.000 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 规 么 常STNC-230 302 PQ 标1.000 0.350 0.000 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 规 么 新STNB-230 301 PQ 标1.500 0.300 0.000 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 建 么 区域定义数据 区域名 区域-1 区域-2 区域号 1 2 数据组构成 常规 5 / 73
方案定义 方案名 常规方式 说明 常规运行方式
规划方式 常规+新建 规划运行方式 潮流计算作业定义 潮流作业号 方案名 1 2 计算方法 允许误差 迭代次数上限 电压上限 电压下限 50 50 1.10 1.15 0.90 0.95 常规方式 牛顿法功率式 0.0001 规划方式 PQ分解法 0.0001 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。
四、实验注意事项
（1）本系统文件请存入D：\\PSASP\\学号\\潮流\\下；
（2）严禁删除或更改计算机中除上述目录以外的一切内容。
五、实验报告
（1）将实验结果采用图示、报表列出。 （2）需要完成的计算任务：
1、查看作业号1的计算结果 不分区
单位：有名值 输出范围：全网
输出对象：摘要信息、结果综述、母线、交流线、两绕组变压器数据 输出方式：输出至文件
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潮流计算摘要信息报表 PSASP(Load Flow) EPRI, China 计算日期：2012/03/19 时间：9:24:10 作业号： 1 作业描述： 计算方法： Newton (Power Equation) 基准容量： 100.0000(MW) 允许误差： 0.000100 母线： 发电机： 负荷： 交流线： 直流线：
本系统 9 3 3 6 0 上限 10000 3000 6000 10000 10 7 / 73
两绕组变压器： 三绕组变压器： 移相变压器： UD模型调用次数： UP调用个数： 3 7000 0 0 0 0 2000 200 200 10 结果综述报表 作业号： 1 计算日期：2012/03/19 时间：9:24:10 单位：kA\\kV\\MW\\Mvar 区域名 区域-1 区域-2 全网 区域号 总有功发电 总无功发电 cosθg 总有功损耗 总充电功率 交流线DP 变压器 直流线DP DP 1 248 -4.206 1 1.917 74.883 1.917 0 0 2 71.641 27.046 0.936 2.724 65.663 2.724 0 0 319.641 22.84 0.997 4.641 140.546 4.641 0 总0 区域名 区域号 直流线DQ 总有功负荷 总无功负荷 cosθl 总无功损耗 总电容无功 电抗无功 区域-1 区域-2 全网 0 315 115 0.939 -92.16 0 0 2 0 215 80 0.937 -47.878 0 0 1 0 100 35 0.944 -44.282 0 0 全网母线(发电、负荷)结果报表 作业号： 1 计算日期：2012/03/19 时间：9:24:10 单位：kA\\kV\\MW\\Mvar
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无母线名 电压幅值 有功发电 无功发电 cosθg 类型 电压相角 有功功cos荷 发电1 发电2 发电3 17.16 18.45 14.145 71.64102 163 85 27.0459 0.93555 6.65366 0.99917 -10.85971 0 0.99194 Slack PV PV 0 9.28 4.6648 0 0 0 0 0 0 1 1 1 负荷 负θl STNA-230 228.9951 0 0 PQ -3.9888 125 50.920 848 30.940 868 30.945 386 0 0 0 0 0 0 STNB-230 232.9105 0 0 0 PQ -3.6874 90 STNC-230 GEN1-230 GEN2-230 GEN3-230 233.653 235.93133 235.92696 237.44118 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 PQ 0.7275 -2.2168 3.7197 1.9667 100 0 0 0 全网交流线结果报表 作业号： 1 计算日期：2012/03/19 时间：9:24:10 单位：kA\\kV\\MW\\Mvar 额定无容I侧母线名 J侧母线名 编号 I侧电压 I侧有功 I侧无功 I侧电流 I侧充电功率 有功功量耗 kA) -1GEN1-230 STNA-230 1 235.93133 40.937 22.893 0.11478 9.26 0.257 5.0 794 -1GEN2-230 STNC-230 3 235.92696 76.38 -0.797 0.18693 7.839 0.475 1.50 9 / 73
0 损耗 损(
1 -3GEN3-230 STNB-230 5 237.44118 60.817 -18.075 0.15428 19.077 1.354 1.0 532 -1STNA-230 GEN2-230 2 228.9951 -84.32 -11.313 0.2145 915.167 2.3 .0 694 -1STNB-230 GEN1-230 6 232.9105 -30.537 -16.543 0.08609 8.101 0.167 5.0 513 -2STNC-230 GEN3-230 4 233.653 -24.095 -24.296 0.08455 10.785 0.088 1.0 176 越I侧母线名 J侧母线名 编号 J侧电压 J侧有功 J侧无功 J侧电流 J侧充电功率 容量上限限容% GEN1-230 STNA-230 1 228.9951 233.653 232.9105 235.92696 235.93133 10 / 73
40.68 38.687 0.14154 0.18942 0.15113 0.21297 0.07518 8.723 0 0 (kA) 量 GEN2-230 STNC-230 3 75.905 10.704 7.689 0 0 GEN3-230 STNB-230 5 59.463 13.457 18.356 0 0 STNA-230 GEN2-230 2 -86.62 8.381 16.099 0 0 STNB-230 GEN1-230 6 -30.704 -1.03 8.313 0 0
237.44118 0.05929 STNC-230 GEN3-230 4 -24.183 -3.12 11.137 0 0 全网两绕组变压器结果报表 作业号： 1 计算日期：2012/03/19 时间：9:24:10 单位：kA\\kV\\MW\\Mvar I 编号 I侧无功 有功损耗 侧母线名 发电1 发电2 发电3 I侧母线名 发电1 发电2 发电3 GEN3-230 GEN2-230 GEN1-230 J侧母线名 GEN3-230 GEN2-230 GEN1-230 J侧母线名 I侧电压 I侧有功 无功损耗 实际变比 7 17.16 71.641 27.046 0 3.123 1 8 18.45 163 6.654 0 15.832 1 9 14.145 85 -10.86 0 4.095 1 编号 J侧电压 J侧有功 J侧无功 容量(MVA) 容量上限 越限容量% 7 235.93133 71.641 23.923 0 0 0 8 235.92696 163 -9.178 0 0 0 9 237.44118 85 -14.955 0 0 0 2、改用PQ分解法重复计算作业1，查看计算结果，和牛顿法结果做比较 11 / 73
潮流计算摘要信息报表 PSASP(Load Flow) EPRI, China 计算日期：2012/03/19 时间：10:36:54 作业号： 1 作业描述： 计算方法： PQ Decoupled 基准容量： 100.0000(MW) 允许误差： 0.000100 母线： 发电机： 负荷： 交流线： 直流线： 两绕组变压器： 三绕组变压器： 移相变压器： UD模型调用
本系统 9 3 3 6 0 3 上限 10000 3000 6000 10000 10 7000 0 0 0 2000 200 200 12 / 73
次数： UP调用个数： 0 10 结果综述报表 作业号： 1 计算日期：2012/03/19 时间：10:36:54 单位：kA\\kV\\MW\\Mvar 区域名 区域-1 区域-2 全网 区域号 总有功发电 总无功发电 cosθg 总有功损耗 总充电功率 交流线DP 变压器 直流线DP DP 1 248 -4.201 1 1.916 74.882 1.916 0 0 2 71.641 27.049 0.936 2.724 65.662 2.724 0 0 319.641 22.848 0.997 4.64 140.544 4.64 0 总0 区域名 区域号 直流线DQ 总有功负荷 总无功负荷 cosθl 总无功损耗 总电容无功 电抗无功 区域-1 区域-2 全网 0 315 115 0.939 -92.159 0 0 2 0 215 80 0.937 -47.878 0 0 1 0 100 35 0.944 -44.281 0 0 全网母线(发电、负荷)结果报表 作业号： 1 计算日期：2012/03/19 时间：10:36:54 单位：kA\\kV\\MW\\Mvar 母线名 电压幅值 有功发电 无功发电 cosθg 类型 电压相角 有功 无 功cos荷 负荷 负θl 发电1 17.16 71.64084 27.04947 0.93554 Slack 0 0 0 1 13 / 73
发电2 发电3 18.45 14.145 163 85 6.65654 0.99917 -10.85784 0 0.99194 PV PV 9.28 4.6647 0 0 0 0 1 1 STNA-230 228.99422 0 0 PQ -3.9888 125 50.920 848 30.940 868 30.945 386 0 0 0 0 0 0 STNB-230 232.90964 0 0 0 PQ -3.6874 90 STNC-230 GEN1-230 GEN2-230 GEN3-230 233.65245 235.93088 235.92655 237.44093 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 PQ 0.7275 -2.2168 3.7197 1.9667 100 0 0 0 全网交流线结果报表 作业号： 1 计算日期：2012/03/19 时间：10:36:54 单位：kA\\kV\\MW\\Mvar 额定无容I侧母线名 J侧母线名 编I侧电号 压 I侧有功 I侧无功 I侧电流 I侧充电功率 有功功量耗 kA) -1GEN1-230 STNA-230 1 235.93088 40.937 22.895 0.11478 9.26 0.257 5.0 794 -1GEN2-230 STNC-230 3 235.92655 76.38 -0.796 0.18693 7.839 0.475 1.0 501 -GEN3-230 STNB-230 5 237.44093 60.816 -18.073 0.15427 19.077 1.353 310 .5 14 / 73
损耗 损(
31 -1STNA-230 GEN2-230 2 228.99422 -84.32 -11.314 0.2145 915.166 2.3 .0 693 -1STNB-230 GEN1-230 6 232.90964 -30.537 -16.545 0.0861 8.101 0.167 5.0 513 -2STNC-230 GEN3-230 4 233.65245 -24.095 -24.297 0.08456 10.785 0.088 1.0 176 越I侧母线名 J侧母线名 编J侧电号 压 J侧有功 J侧无功 J侧电流 J侧充电功率 容量上限限容% GEN1-230 STNA-230 1 228.99422 233.65245 232.90964 235.92655 235.93088 237.44093 40.68 38.689 0.14155 0.18942 0.15113 0.21297 0.07518 0.05929 8.723 0 0 (kA) 量 GEN2-230 STNC-230 3 75.905 10.705 7.688 0 0 GEN3-230 STNB-230 5 59.463 13.458 18.356 0 0 STNA-230 GEN2-230 2 -86.62 8.379 16.099 0 0 STNB-230 GEN1-230 6 -30.704 -1.032 8.313 0 0 STNC-230 GEN3-230 4 -24.183 -3.121 11.137 0 0 全网两绕组变压器结果报表 作业号： 1 计算日期：2012/03/19 时间：10:36:54 单位：kA\\kV\\MW\\Mvar
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I 编号 I侧无功 有功损耗 侧母线名 发电1 发电2 发电3 I侧母线名 发电1 发电2 发电3 GEN3-230 GEN2-230 GEN1-230 J侧母线名 GEN3-230 GEN2-230 GEN1-230 J侧母线名 I侧电压 I侧有功 无功损耗 实际变比 7 17.16 71.641 27.049 0 3.122 1 8 18.45 163 6.657 0 15.832 1 9 14.145 85 -10.858 0 4.095 1 编号 J侧电压 J侧有功 J侧无功 容量(MVA) 容量上限 越限容量% 7 235.93088 71.641 23.927 0 0 0 8 235.92655 163 -9.175 0 0 0 9 237.44093 85 -14.953 0 0 0 改用PQ分解法重复计算作业1，查看计算结果，和牛顿法结
果做比较，将和牛顿法不同的计算结果用红色标记。
分析：两组数据经过比较发现仅有非常细微的差别,几乎是一
样的，这说明PQ分解法虽然简化了计算过程，但是不会降低计算结果的精度。这是因为PQ分解法是极坐标形式牛顿法潮流计算的一种简化算法，而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和收敛判据，因而不会降低计算结果的精度。
3、选图示化输出查看结果
16 / 73
区域1
17 / 73
区域2
18 / 73
母线GEN1-230
母线GEN2-230
19 / 73
母线GEN3-230
母线STNA-230
20 / 73
母线STNB-230
母线STNC-230
21 / 73
发电1
发电2
22 / 73
发电3
4、在作业1基础上，点击“数据修改”按钮，修改数据(母线“发电2” PG=1.8)进行潮流计算，通过“图示化输出”查看母线“发电2”。
修改前：
1）采用牛顿法输出母线“发电2” (母线“发电2” PG=1.63)
23 / 73
2）采用PQ分解法输出母线“发电2”(母线“发电2” PG=1.63)
修改后：
24 / 73
1）采用牛顿法输出母线“发电2” (母线“发电2” PG=1.8)
25 / 73
2）采用PQ分解法输出母线“发电2”(母线“发电2” PG=1.8)
26 / 73
在作业1基础上，点击“数据修改”按钮，修改数据(母线“发
27 / 73
电2” PG=1.8)进行潮流计算，通过“图示化输出”查看母线“发电2”
分析：将PG由1.63改为1.8之后，母线“发电2”的功率由163+j6.654变为了180-j10.178，相角由9.28度变为11.868度。
5、在作业1基础上，点击“刷新”按钮，再点击“数据修改”按钮，查看“发电2” PG=1.63
6、在作业1基础上，点击“数据修改”按钮，修改数据(母线“发电2” PG=1.8)进行潮流计算。点击“数据回存”，给定数据组名为 “发电2大” 。
7、浏览“基础数据—发电机及其调节器数据”。
28 / 73
8、将潮流作业1的全部内容复制为作业3。
9、查看潮流作业3的数据。 10、“数据修改”中的“列替换”等功能 在作业3基础上，
将光标指向“负荷有功PL”列，点击“列替换”按钮
29 / 73
“替换范围”选“全部 ”
“替换为”选“原数值?倍数”，倍数为1.1 “替换条件”选 “无条件”
点击“替换”按钮，完成列替换后计算潮流，查看计算结果
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潮流计算摘要信息报表 PSASP(Load Flow) EPRI, China 计算日期：2012/03/19 时间：10:38:19 作业号： 3 作业描述： 计算方法： Newton (Power Equation) 基准容量： 100.0000(MW) 允许误差： 0.000100 母线： 发电机： 负荷： 交流线： 直流线：
本系统 9 3 3 6 0 上限 10000 3000 6000 10000 10 31 / 73
两绕组变压器： 三绕组变压器： 移相变压器： UD模型调用次数： UP调用个数： 3 7000 0 0 0 0 2000 200 200 10 结果综述报表 作业号： 3 计算日期：2012/03/19 时间：10:38:19 单位：kA\\kV\\MW\\Mvar 区域名 区域-1 区域-2 全网 区域名 区域-1 区域-2 全网 0 346.5 115 0.949 -88.029 0 0 2 0 236.5 80 0.947 -43.776 0 0 1 0 110 35 0.953 -44.253 0 0 区域号 直流线DQ 351.103 26.971 0.997 4.603 140.303 4.603 0 总电抗无功 0 2 103.103 28.765 0.963 2.804 65.568 2.804 0 0 1 248 -1.794 1 1.799 74.735 1.799 0 0 区域号 总有功发电 总无功发电 cosθg 总有功损耗 总充电功率 交流线DP 变压器DP 直流线DP 总有功负荷 总无功负荷 cosθl 总无功损耗 总电容无功 全网母线(发电、负荷)结果报表 作业号： 3 计算日期：2012/03/19 时间：10:38:19 单位：kA\\kV\\MW\\Mvar 母线名 电压幅值 有功发电 无功发电 cosθg 类型 电压相角 有功负荷 无功负 cosθ 32 / 73
荷 发电1 发电2 发电3 17.16 18.45 14.145 103.10328 28.7646 0.96322 163 85 7.83847 0.99885 -9.63248 0.99364 Slack PV PV 0 7.0192 2.4809 0 0 0 0 0 0 l 1 1 1 0.STNA-230 228.76515 0 0 0 PQ -5.8 137.5 50 93979 0.STNB-230 232.63124 0 0 0 PQ -5.3864 99 30 95702 0.STNC-230 233.33059 0 0 0 PQ -1.7397 110 35 95293 GEN1-230 GEN2-230 GEN3-230 235.90173 235.76158 237.27999 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -3.1916 1.455 -0.219 0 0 0 0 0 0 0 0 0 全网交流线结果报表 作业号： 3 计算日期：2012/03/19 时间：10:38:19 单位：kA\\kV\\MW\\Mvar 额定容量(A) I侧母线名 J侧母线名 编号 无I侧电压 I侧有功 I侧无功 I侧电流 I侧充电功率 有功功损耗 损耗 k-1GEN1-230 STNA-230 1 235.90173 58.364 22.561 0.15315 9.257 0.42 4.393 -1GEN2-230 STNC-230 3 235.76158 81.395 -0.145 0.19933 7.828 0.54 0.915 GEN3-230
STNB-230 5 237.27999 33 / 73
55.735 -17.077 0.14184 19.051 1.139 -32.0 0 0
395 -2STNA-230 GEN2-230 2 228.76515 -79.556 -13.046 0.20347 15.136 2.049 0.905 STNB-230 232.63124 -14.682 0.11607 0.335 -14.58 -2STNC-230 GEN3-230 4 233.33059 -29.145 -24.23 0.09379 10.755 0.12 0.867 越I侧母线名 J侧母线名 编号 J侧电压 J侧有功 J侧无功 J侧电流 J侧充电功率 容量上限限容% GEN1-230 GEN2-230 GEN3-230 STNA-230 STNB-230 STNC-230 STNA-230 1 228.76515 233.33059 232.63124 235.76158 235.90173 237.27999 57.944 36.954 10.77 15.318 7.859 -0.102 -3.363 0.17345 0.20184 0.14073 0.20077 0.1095 0.07168 8.706 0 0 0 0 0 GEN1-230 6 -44.404 8.082 (kA) 量 STNC-230 3 80.855 7.667 0 0 STNB-230 5 54.596 18.312 0 0 GEN2-230 2 -81.605 16.076 0 0 GEN1-230 6 -44.739 8.311 0 0 GEN3-230 4 -29.265 11.122 0 0 全网两绕组变压器结果报表 作业号： 3 计算日期：2012/03/19 时间：10:38:19 单位：kA\\kV\\MW\\Mvar I I侧有功 I侧无功 有功损耗 侧母线名 发电1 发
GEN2-230 8 18.45 GEN1-230 7 17.16 J侧母线名 编号 I侧电压 无功损耗 实际变比 103.103 28.765 0 6.102 1 163 7.838 34 / 73
0 15.842 1
电2 发电3 I侧母线名 发电1 发电2 发电3 GEN3-230 9 237.27999 85 -13.714 0 0 0 GEN2-230 8 235.76158 163 -8.004 0 0 0 GEN1-230 7 235.90173 103.103 22.663 0 0 0 J侧母线名 编号 J侧电压 J侧有功 J侧无功 容量(MVA) 容量上限 越限容量% GEN3-230 9 14.145 85 -9.632 0 4.082 1 11、点击“查找”，使用该功能。
12、点击“排序和筛选”，使用该功能。
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13、“发电/负荷比例因子”的使用
选择作业3，点击“刷新”按钮刷新数据
“区域-1”发电比例因子:有功1.1，无功1.1，负荷不变 计算潮流，查看计算结果
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潮流计算摘要信息报表 PSASP(Load Flow) EPRI, China 计算日期：2012/03/19 时间：10:47:11 作业号： 3 作业描述： 计算方法： Newton (Power Equation) 基准容量： 100.0000(MW) 允许误差： 0.000100 母线： 发电机： 负荷： 交流线： 直流线：
本系统 9 3 3 6 0 上限 10000 3000 6000 10000 10 37 / 73
两绕组变压器： 三绕组变压器： 移相变压器： UD模型调用次数： UP调用个数： 3 7000 0 0 0 0 2000 200 200 10 结果综述报表 作业号： 3 计算日期：2012/03/19 时间：10:47:11 单位：kA\\kV\\MW\\Mvar 区域名 区域-1 区域-2 全网 区域名 区域-1 区域-2 全网 0 346.5 115 0.949 -81.184 0 0 2 0 236.5 80 0.947 -43.654 0 0 1 0 110 35 0.953 -37.53 0 0 区域号 直流线DQ 352.128 33.816 0.995 5.627 139.867 5.627 0 总电抗无功 0 2 79.328 30.993 0.931 3.302 65.285 3.302 0 0 1 272.8 2.823 1 2.325 74.582 2.325 0 0 区域号 总有功发电 总无功发电 cosθg 总有功损耗 总充电功率 交流线DP 变压器DP 直流线DP 总有功负荷 总无功负荷 cosθl 总无功损耗 总电容无功 全网母线(发电、负荷)结果报表 作业号： 3 计算日期：2012/03/19 时间：10:47:11 单位：kA\\kV\\MW\\Mvar 母线名 电压幅值 有功发电 无功发电 cosθg 类型 电压相角 有功负荷 无功负 cosθ 38 / 73
荷 发电1 17.16 79.32759 30.99348 11.27333 -8.45012 0.93143 0.99803 0.99594 Slack 0 0 0 l 1 发电2 18.45 179.3 PV 10.2116 0 0 1 发电3 14.145 93.5 PV 5.1154 0 0 1 0.STNA-230 228.04308 0 0 0 PQ -4.4436 137.5 50 93979 0.STNB-230 232.12324 0 0 0 PQ -4.0942 99 30 95702 0.STNC-230 233.13091 0 0 0 PQ 0.7728 110 35 95293 GEN1-230 GEN2-230 GEN3-230 235.46884 235.51523 237.18 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -2.4596 4.0825 2.1441 0 0 0 0 0 0 0 0 0 全网交流线结果报表 作业号： 3 计算日期：2012/03/19 时间：10:47:11 单位：kA\\kV\\MW\\Mvar 额定容量(A) I侧母线名 无J侧母线名 编号 I侧电压 I侧有功 I侧无功 I侧电流 I侧充电功率 有功功损耗 损耗 k-1GEN1-230 STNA-230 1 235.46884 45.375 25.041 0.12708 9.223 0.308 5.252 -1GEN2-230 STNC-230 3 235.51523 84.077 -0.59 0.20612 7.812 0.578 0.576 GEN3
STNB-235 237.18 39 / 73
66.894 -17.0.1619.035 1.64-30 0 0
-230 0 42 827 2 0.11 -1STNA-230 GEN2-230 2 228.04308 -92.433 -9.707 0.23531 15.041 2.79 7.044 STNB-230 GEN1-230 232.12324 -17.31 0.09434 0.204 -15.22 -20.96 越I侧母线名 J侧母线名 编号 J侧电压 J侧有功 J侧无功 J侧电流 J侧充电功率 容量上限限容% GEN1-230 GEN2-230 GEN3-230 STNA-230 STNB-230 STNC-230 STNA-230 STNC-230 STNB-230 GEN2-230 GEN1-230 GEN3-230 1 228.04308 233.13091 232.12324 235.51523 235.46884 237.18 45.067 40.293 9.986 12.69 7.337 -2.09 -4.054 0.15306 0.20827 0.16534 0.23413 0.08341 0.06551 8.651 0 0 0 0 0 6 -33.748 8.047 STNC-230 GEN3-230 4 233.13091 -26.501 -25.014 0.09025 10.736 0.105 (kA) 量 3 83.499 7.654 0 0 5 65.252 18.232 0 0 2 -95.223 16.043 0 0 6 -33.952 8.28 0 0 4 -26.606 11.113 0 0 全网两绕组变压器结果报表 作业号： 3 计算日期：2012/03/19 时间：10:47:11 单位：kA\\kV\\MW\\Mvar I 编号 I侧无功 侧母线名 发电1 发电
GEN2-230 GEN1-230 J侧母线名 I侧电压 I侧有功 有功损耗 无功损耗 实际变比 7 17.16 79.328 30.993 0 3.862 1 8 18.45 179.3 11.273 40 / 73
0 19.2 1
2 发电3 I侧母线名 发电1 发电2 发电3 GEN3-230 9 237.18 93.5 -13.366 0 0 0 GEN2-230 8 235.51523 179.3 -7.927 0 0 0 GEN1-230 7 235.46884 79.328 27.131 0 0 0 J侧母线名 编号 J侧电压 J侧有功 J侧无功 容量(MVA) 容量上限 越限容量% GEN3-230 9 14.145 93.5 -8.45 0 4.916 1 （3）对计算结果进行分析，写出实验感想和小结。 计算结果分析：
1. 改用PQ分解法重复计算作业1，查看计算结果，和牛顿法
结果做比较，将两组数据经过比较发现仅有非常细微的差别,几乎是一样的，这说明PQ分解法虽然简化了计算过程，但是不会降低计算结果的精度。这是因为PQ分解法是极坐标形式牛顿法潮流计算的一种简化算法，而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和收敛判据，因而不会降低计算结果的精度。
2. 在作业1基础上，点击“数据修改”按钮，修改数据(母线
“发电2” PG=1.8)进行潮流计算，通过“图示化输出”查看母线“发电2”，发现将PG由1.63改为1.8之后，母线“发电2”的功率由163+j6.654变为了180-j10.178，相角由9.28度变为11.868度。
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3. 将区域-1负荷有功PL列增加到原来的1.1倍，进行潮流
计算。和前面结果相比，由于区域-1总有功发电增加到原来的1.1倍，由248升为272.8，而总有功负荷不变，导致区域-2总有功发电降低，由103.103降为99.328。全网总有功发电由351.103增加到352.128，相差不大，但系统总无功功率由26.971升为33.816。系统总有功损耗增加，各母线电压幅值和相角以及各发电机的相角均发生了变化。 实验感想和小结：
潮流计算是电力系统分析中的一种最基本的计算，它的任务
是对给定的运行条件确定系统的运行状态，如各母线上的电压（幅值及相角）、网络中的功率分布及功率损耗等。
但是在计算中,由于有四个变量:P、Q、V、δ，我们必须给定
其中的两个，才能求解方程组。在电分课堂上我们学习过，节点分为三类：PQ节点、PV节点和平衡节点。其网络中至少要有一个节点的有功功率P不能给定，这个节点承担了系统的有功功率平衡，叫平衡节点；另外必须选定一个节点指定其电压相位为零，作为计算各节点电压相位的参考，这个点被称为基准节点，其电压幅值是给定的。而为了计算方便，常将平衡节点和基准节点取为同一个节点，称为平衡节点。平衡节点只有一个，它的电压幅值和相位是给定的。一般选择主调频发电厂为平衡节点。本实验中，发电1的母线类型是Vδ，发电2和发电3的母线类型是PV，STNA-230、STNB-230、STNC-230的母线类型为PQ。说明发电1母线上接的是主调频发电厂；发电2和
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发电3上接的是具有一定无功储备的发电厂和具有可调无功电源设备的变电所；STNA-230、STNB-230、STNC-230则是浮游节点。这和电路图符合。
本实验让我熟悉了PSASP软件的用法，加深了对潮流计算的
理解。
（4）对牛顿法和PQ法的原理做比较性的说明。
牛顿-拉夫逊法实质上就是切线法，是一种逐步线性化的方
法，能求解多变量非线性代数方程。首先设置一个初值，然后逐步线性化逼近真实的解，当近似满足精度要求则退出迭代，认为该近似解即是方程的解，否则继续求解。按电压的不同表示方法，牛顿-拉夫逊法潮流计算分为直角坐标形式和极坐标形式两种。牛顿-拉夫逊法有很好地收敛性，但要求有合适的初值。可以先用直流潮流算法计算出一个较好的相角分布，再使用牛拉法计算。
PQ分解法是极坐标形式的牛顿-拉夫逊法潮流计算的一种简
化算法。考虑到在交流高压电网中，有功功率的变化主要受电压相位的影响，无功功率的变化主要受电压幅值的影响，并对将变化的系数矩阵H和L简化成了常数矩阵，节省了机器内存和计算时间。又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和收敛判据，因而计算结果的精度不受影响。
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实验三 一个复杂电力系统的短路计算
一、实验目的
利用PSASP软件进行复杂电力系统的短路分析。
二、实验内容
在潮流计算的结果基础数据上，完成本次实验。 短路作业号 1 基于潮流 是 潮流作业号 1 计算功能 短路电流 说明 基于潮流作业1的全网三相短路电流计算。 基于潮流作业1的短路计算：逐个对区域1内各母线，按单相接地短路方式。 基于潮流作业1的短路计算：在线路1上距离I侧50%处发生AB两相短路。 基于潮流作业2的复杂故障短路计算：在线路6靠近STNB-230母线侧单相短路接地同时三相开关跳。 不基于潮流的全网戴维南等值阻抗计算。 2 是 1 短路电流 3 是 1 短路电流 4 是 2 短路电流 5 不基于潮流，基于方案“常规方式” 戴维南等值阻抗 对于短路作业，以以下方式查看输出结果： 不分区； 单位：p.u；
故障点选择：GEN1-230，GEN2-230，GEN3-230 输出范围：全网
输出内容：短路电流简表、短路电流分布系数、母线电压（自制表，正、负、零序电压幅值和A、B、C相电压幅值）、支路电流（自制表，正序电流幅值、正序电流相角）、短路点及其支路（自制表，Z1K、Z1S、Z0K、Z0S）
输出方式：报表
三、实验步骤
1)打开PSASP软件编辑界面，选择自己保存在计算机上面的潮流计算文件夹名称，进入文本编辑界面。 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。
文本支持环境：点击“计算”菜单项，执行“方案定义”命令。 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
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围。
文本支持环境：点击“计算”菜单项，执行“数据检查”命令。 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。
文本支持环境：点击“计算”菜单项，执行“短路”命令。 图形支持环境：“运行模式”下，点击“作业”菜单项，执行“短路”命令。 5）执行计算：
文本支持环境：在上述“短路计算信息”窗口，完成作业定义之后，点击“计算”按钮即可。 图形支持环境：“运行模式”下，
a. 点击“视图”菜单项，执行“短路”命令，选择作业； b. 点击“计算”菜单项，执行“短路”命令，执行计算；
c. 点击“格式”菜单项，执行“短路结果”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。
文本支持环境：点击“结果”菜单项，执行“短路”命令。 图形支持环境：“运行模式”下，点击“报表”菜单项，执行“短路”命令。
四、实验注意事项
（1）本系统文件请存入D：\\PSASP\\学号\\潮流\\下；
（2）严禁删除或更改计算机中除上述目录以外的一切内容。
五、实验报告
1）将在PSASP环境下对上述系统的计算数据用表格写出来；
A.短路作业1
短路电流简表结果报告 短路作业号： 1 短路作业描述： 短路计算日期：2012/03/26 时间:09:17:58 母线名 GEN1-230 STNA-230 GEN2-230 STNC-230 GEN3-230 STNB-230 发电1 发电2 发电3 短路电流(p.u.) 13.249 8.977 11.05 8.97 9.848 8.438 20.862 12.665 9.869 故障类型：ABC 短路容量(MVA) 1324.93 897.7 1104.96 897.05 984.79 843.8 2086.16 1266.48 986.89 45 / 73
三相容量 0 0 0 0 0 0 0 0 0 容量比(%) 0 0 0 0 0 0 0 0 0
电流分布系数结果报告 短路作业号：1 短路计算日期：2012/03/26 时间:09:17:58 I侧母线 J侧母线 故障母线：GEN1-230 支路号 1 分布系数 0.1745 STNA-23GEN1-230 0 STNC-23GEN2-230 0 STNB-23GEN3-230 0 GEN2-23STNA-230 0 GEN1-23STNB-230 0 GEN3-23STNC-230 0 GEN1-23发电1 0 GEN2-23发电2 0 GEN3-23发电3 0 3 0.0418 5 0.1537 2 0.1837 6 0.1566 4 0.0015 7 0.6736 8 0.1981 9 0.1443 I侧母线 J侧母线 故障母线：GEN2-230 支路号 1 分布系数 0.2512 STNA-23GEN1-230 0 STNC-23GEN2-230 0 STNB-23GEN3-230 0 GEN2-23STNA-230 0 GEN1-23STNB-230 0 GEN3-23STNC-230 0 GEN1-23发电1 0 发电2 GEN2-233 0.2552 5 0.0711 2 0.2272 6 0.0695 4 0.2627 7 8 46 / 73
0.3122 0.5214
0 GEN3-23发电3 0 9 0.2023 I侧母线 J侧母线 故障母线：GEN3-230 支路号 1 分布系数 0.0719 STNA-23GEN1-230 0 STNC-23GEN2-230 0 STNB-23GEN3-230 0 GEN2-23STNA-230 0 GEN1-23STNB-230 0 GEN3-23STNC-230 0 GEN1-23发电1 0 GEN2-23发电2 0 GEN3-23发电3 0 3 0.3235 5 0.2537 2 0.0775 6 0.2698 4 0.314 7 0.3333 8 0.2931 9 0.4305 母线电压结果报告 短路作业号：1 短路计算日期：2012/03/26 时间:09:17:58 单位：幅值( p.u. ) 角度(deg.) 正序电压幅值 0 故障母线：GEN1-230 负序电压幅值 0 0 0 0 0 0 0 0 0 零序电压幅值 0 0 0 0 0 0 0 0 0 值 0 母线名 A相电压幅值 0 0.5926 0.5678 0.1979 0.1956 0.5749 0.514 0.7466 0.6763 B相电压幅值 0 0.5926 0.5678 0.1979 0.1956 0.5749 0.514 0.7466 0.6763 C相电压幅GEN1-230 GEN2-230 0.5926 GEN3-230 0.5678 STNA-230 0.1979 STNB-230 0.1956 STNC-230 0.5749 发电1 0.514 发电2 0.7466 发电3 0.6763 0.5926 0.5678 0.1979 0.1956 0.5749 0.514 0.7466 0.6763
47 / 73
故障母线：GEN2-230 母线名 正序电压幅值 负序电压幅值 0 0 0 0 0 0 0 0 0 零序电压幅值 0 0 0 0 0 0 0 0 0 A相电压幅值 0.6598 0 0.4967 0.4225 0.593 0.2044 0.8515 0.3601 0.6213 B相电压幅值 0.6598 0 0.4967 0.4225 0.593 0.2044 0.8515 0.3601 0.6213 C相电压幅值 0.6598 0 0.4967 0.4225 0.593 0.2044 0.8515 0.3601 0.6213 GEN1-230 0.6598 GEN2-230 0 GEN3-230 0.4967 STNA-230 0.4225 STNB-230 0.593 STNC-230 0.2044 发电1 0.8515 发电2 0.3601 发电3 0.6213 正序电压幅值 故障母线：GEN3-230 负序电压幅值 0 0 0 0 0 0 0 0 0 零序电压幅值 0 0 0 0 0 0 0 0 0 B相电压幅值 0.6788 0.5506 0 0.6137 0.4359 0.3173 0.8614 0.7176 0.2484 C相电压幅值 0.6788 0.5506 0 0.6137 0.4359 0.3173 0.8614 0.7176 0.2484 母线名 A相电压幅值 0.6788 0.5506 0 0.6137 0.4359 0.3173 0.8614 0.7176 0.2484 GEN1-230 0.6788 GEN2-230 0.5506 GEN3-230 0 STNA-230 0.6137 STNB-230 0.4359 STNC-230 0.3173 发电1 0.8614 发电2 0.7176 发电3 0.2484 支路电流结果报告 短路作业号：1 短路计算日期：2012/03/26 时间:09:17:58 单位：幅值( p.u. ) 角度(deg.) I侧母线 GEN1-23 J侧母线 支路号 故障母线：GEN1-230 正序电流幅值 13.2493 正序电流相角 276.59 GEN1-230 0 0 STNA-230 1 0 STNC-230 3 0 STNB-230 5 0 GEN2-230 2 0 GEN1-232.3119 105.45 GEN2-230.5532 353.31 GEN3-232.0359 290.45 STNA-232.4345 48 / 73
111.06
STNB-23GEN1-230 6 0 GEN3-230 4 0 2.0749 285.36 STNC-230.0192 8.9242 2.6246 1.9121 227.4 272.27 302.36 291.86 发电1 GEN1-230 7 发电2 GEN2-230 8 发电3 GEN3-230 9 I侧母线 GEN2-23 J侧母线 支路号 故障母线：GEN2-230 正序电流幅值 11.0496 正序电流相角 282.37 GEN2-230 0 0 STNA-230 1 0 STNC-230 3 0 STNB-230 5 0 GEN2-230 2 0 GEN1-230 6 0 GEN3-230 4 0 GEN1-232.7759 282.05 GEN2-232.8198 97.19 GEN3-230.7851 66.03 STNA-232.5106 271.82 STNB-230.7682 104.21 STNC-232.903 3.4494 5.7608 2.2349 100.95 283.01 289.73 292.84 发电1 GEN1-230 7 发电2 GEN2-230 8 发电3 GEN3-230 9 I侧母线 GEN3-23 J侧母线 支路号 故障母线：GEN3-230 正序电流幅值 9.8479 正序电流相角 280.71 GEN3-230 0 0 STNA-230 1 0 STNC-230 3 0 STNB-230 5 0 GEN2-230 2 0 GEN1-230 6 0 GEN3-230 4 GEN1-230.7085 280.65 GEN2-233.1857 287.2 GEN3-232.4989 95.26 STNA-230.7632 215.15 STNB-232.6574 3.0927 49 / 73
103.08 281.82 STNC-23
0 发电1 GEN1-230 7 发电2 GEN2-230 8 发电3 GEN3-230 9 3.2818 2.8863 4.2391 283.04 302.78 283.17 短路点及其支路结果报表 短路作业号：1 短路计算日期：2012/03/26 时间:09:17:58 单位： 电流幅值( p.u. ) 短路容量(MVA) 阻抗幅值( p.u. ) 角度(deg.) Z0K 10000 Z0K 10000 10000 10000 故障母线 GEN1-230 相连母线 STNA-230 STNB-230 发电1 支路号 1 6 7 Z1K 0.0774 Z1K 0.4437 0.4908 0.1149 Z1S 0.0774 Z1S 0.0935 0.0917 0.233 故障类型： ABC三相短路 Z0S 10000 Z0S 10000 10000 10000 故障母线 GEN2-230 相连母线 STNC-230 STNA-230 发电2 支路号 3 2 8 Z1K 0.0928 Z1K 0.3638 0.3985 0.1781 Z1S 0.0928 Z1S 0.1244 0.1202 0.1904 Z0K 10000 Z0K 10000 10000 10000 Z0S 10000 Z0S 10000 10000 10000 故障母线 GEN3-230 相连母线 STNB-230 STNC-230 发电3 支路号 5 4 9 Z1K 0.1048 Z1K 0.4131 0.3303 0.2435 Z1S 0.1048 Z1S 0.1402 0.1536 0.1838 Z0K 10000 Z0K 10000 10000 10000 Z0S 10000 Z0S 10000 10000 10000 B. 短路作业2
短路电流简表结果报告 短路作业号： 2 短路作业描述： 短路计算日期：2012/03/26 时间:09:24:06 母线名 GEN2-230
短路电流(p.u.) 13.917 故障类型：A,G 短路容量(MVA) 1391.75 50 / 73
单相容量 0 容量比(%) 0
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