电力系统课程设计电力系统稳定分析

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1、专业：电气工程及其自动化班级：09电气（4）班华南理工大学电力学院2013-1-6目录1任务书简介21.1220kV分网结构和参数21.2设计的主要内容41.3设计要求和设计成果42潮流计算分析62.1参数计算62.2基于matlab的潮流计算程序72.3基于powerworld的潮流计算122.4潮流计算结果分析193稳定计算分析213.1参数计算213.2网络变换法求解转移阻抗213.3基于matlab的稳定计算程序263.4基于powerworld的稳定计算273.5稳定计算结果分析323.6发电机模型选择对稳定计算结果的影响333.7励

2、磁调节系统参数变化对稳定计算结果的影响344结束语341任务书简介1.1220kV分网结构和参数图1220kV分网结构500kV站（#1）的220kV母线视为无穷大母线，电压恒定在230kV。图中，各变电站参数如下表：表1各变电站参数编号类型220kV最大负荷（MVA）#1（节点6）500kV站平衡节点#2（节点1）220kV站250+j20#3（节点2）220kV站340+j90#4（节点3）220kV站260+j85#5（节点4）220kV站390+j90各线路长度如图所示。所有线路型号均为LGJ-2*300，基本电气参数为：正序参数：r=

3、0.054Ω/km,x=0.308Ω/km,C=0.0116µF/km；零序参数：r0=0.204Ω/km,x0=0.968Ω/km,C0=0.0078µF/km；40ºC长期运行允许的最大电流：1190A。燃煤发电厂G有三台机组，均采用单元接线。电厂220kV侧采用双母接线。发电机组主要参数如下表：表2发电机组参数机组台数单台容量（MW）额定电压（EV）功率因数升压变容量（MVA）XdXd’XqTd0’TJ=2H330010.50.853501.80.181.287当发电机采用三阶模型时，励磁环节（含励磁机和励磁调节器）模型如下（不考虑PSS

4、）：图2励磁环节模型上图中参数如下：TR=0，KA=20，TA=0.1，Te=0.1，KE=1，KF=0.05，TF=0.7发电厂升压变参数均为Vs%=10.5%，变比10.5kV/242kV。不计内阻和空载损耗。发电厂按PV方式运行，高压母线电压定值为1.05VN。考虑该电厂开机三台，所有发电机保留10%的功率裕度。发电厂厂用电均按出力的7%考虑。稳定仿真中不考虑发电厂的调速器和原动机模型。负荷采用恒阻抗模型。1.1设计的主要内容1、进行参数计算和标幺化，形成潮流计算参数。2、用Matlab编制潮流计算程序，要求采用P-Q分解潮流计算方法。3

5、、用PowerWorld软件进行潮流计算并与自己编制的软件计算结果进行校核和分析。4、用Matlab编制稳定计算程序（三台机可并联等值成一台机），发电机采用二阶经典模型（注：用ode45函数既可求解）。要求给出网络变换法求解转移阻抗的变换过程图；要求输出发电机功角，角速度，以及基于等面积定则的加速面积和减速面积。5、自行选择2-3种故障方案，给出摇摆曲线，并计算故障的极限切除时间和极限切除角。与PowerWorld软件的分析结果进行比较校核。6、用PowerWorld作为分析工具，发电机采用三阶模型，对第5步的2-3种故障方案进行稳定计算，给出

6、摇摆曲线，并计算故障的极限切除时间。7、比较两种模型的仿真结果，分析发电机模型选择对于稳定计算结果的影响。8、分析励磁调节系统参数变化对于稳定计算结果的影响。9、编制课程设计报告。1.2设计要求和设计成果1、2位同学为一组，自行分工，但任务不能重复。2、每位同学对自己的设计任务编写课程设计说明书一份。3、一组同学共同完成一份完整的设计报告。注：设计说明和报告应包含：²以上设计任务每一部分的计算过程和结果分析；²所编制的潮流和稳定计算源程序（主要语句应加注释）；²潮流计算结果（潮流图）；²稳定计算的功角曲线等；²网络变换法求解转移阻抗的变换过程图

7、。1潮流计算分析1.1参数计算线路基本电气正序参数：r=0.054Ω/km，x=0.308Ω/km，C=0.0116µF/km取发电厂220kV母线为节点5，无穷大母线为节点6，其他变电站220kV母线依次为节点1~4，得线路长度如下：L12=40km，L16=40km，L25=40km，L45=40km，L13=20km，L34=20km取基准电压VB=230kV，基准功率SB=100MVA，则基准阻抗：ZB=VB2/SB=2302/100Ω=529Ω节点1、节点2、节点3、节点4为PQ节点：P1s+jQ1s=250+j20，P1s*+jQ1

8、s*=2.5+j0.2P2s+jQ2s=340+j90，P2s*+jQ2s*=3.4+j0.9P3s+jQ3s=260+j85，P3s*+jQ3s*=