1、Powerworld學(xué)習(xí)入門（一）實(shí)例展示我們建立一個(gè)如下IEEE4節(jié)點(diǎn)的仿真圖，這個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)參數(shù)如下（ IEEE4節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)格式）最大迭代中心節(jié)點(diǎn)數(shù)支路數(shù)基準(zhǔn)容量次數(shù)參數(shù)系統(tǒng)參數(shù)44100180.1迭代精度1.e-6序號(hào)平衡節(jié)點(diǎn)140線路參數(shù)序號(hào)節(jié)點(diǎn)i （首端）節(jié)點(diǎn)j （未端）RXb/21120.10.40.015282140.120.50.01923240.080.40.01413變壓器參數(shù)序號(hào) 節(jié)點(diǎn)i （首端）節(jié)點(diǎn)j（未端）RX1130.00.30.90909 0.9 1.15節(jié)點(diǎn)號(hào)運(yùn)行參數(shù)0.11000.3。80.12000.55330.500040.360.26000PV節(jié)點(diǎn)參數(shù)節(jié)點(diǎn)

2、號(hào)電壓V31.09991-0.10.641.05-0.60.6圖 5- 1 IEEE4 節(jié)點(diǎn) PWS 仿真圖（二）用仿真器建立一個(gè)簡(jiǎn)單的電力系統(tǒng)模型以下簡(jiǎn)述怎樣應(yīng)用仿真器建立一個(gè)簡(jiǎn)單的電力系統(tǒng)模型。首先從開始程序PowerWorld PowerWorld Simulator13 或者雙擊Simulator 的圖標(biāo)，啟 動(dòng) Simulator 系 統(tǒng) 。 在 模 式 選 項(xiàng) 中 選 擇 編 輯 模 式 ， 點(diǎn) 擊新建一個(gè)實(shí)例。畫一條母線1、點(diǎn)擊繪圖-網(wǎng)絡(luò)-添加一條母線按鈕。2 在想要放置新母線的地方單擊左鍵，打開節(jié)點(diǎn)選項(xiàng)對(duì)話框。3 在節(jié)點(diǎn)選項(xiàng)對(duì)話框中設(shè)定母線名稱（節(jié)點(diǎn)號(hào)和節(jié)點(diǎn)名）母線外觀顯示（顯

3、示大小放置方向和線條粗細(xì)）母線所在的地區(qū)（地區(qū)號(hào)和地區(qū)名）母線所在的區(qū)域（區(qū)域號(hào)和區(qū)域名）母線額定電壓（標(biāo)幺值有名值和相角）以及是否為系統(tǒng)松弛節(jié)點(diǎn)（平衡節(jié)點(diǎn)）等，并且設(shè)定與之相連的負(fù)荷及對(duì)地電容補(bǔ)償。4 按確認(rèn)鍵完成母線的設(shè)定，并且關(guān)閉母線選擇對(duì)話框，這時(shí)母線已經(jīng)出現(xiàn)在設(shè)定的位置上。畫一臺(tái)發(fā)電機(jī)圖 5- 2 節(jié)點(diǎn)選項(xiàng)圖示1、點(diǎn)擊繪圖網(wǎng)絡(luò)按鈕。2、在需要安裝發(fā)電機(jī)的母線上單擊一下左鍵，打“發(fā)電機(jī)選項(xiàng)”對(duì)話框。3、在對(duì)話框中設(shè)定發(fā)電機(jī)的名稱（節(jié)點(diǎn)編號(hào)、節(jié)點(diǎn)名稱、ID 號(hào)）、外觀（顯示大小、放置方向和線條粗細(xì)）、輸出功率控制和電壓控制（有功功率、有功功率極限、無功功率極限、電壓設(shè)定值和計(jì)費(fèi)方式）。4

4、、點(diǎn)擊“發(fā)電機(jī)選項(xiàng)”對(duì)話框的“確認(rèn)”鍵，完成創(chuàng)建發(fā)電機(jī)并關(guān)閉對(duì)話框。這時(shí)單線圖上已經(jīng)出現(xiàn)了一臺(tái)發(fā)電機(jī)，正是連在第2 步所選的母線上。按以上操作步驟在松弛節(jié)點(diǎn)上，也就是母線1 上安裝了一臺(tái)發(fā)電機(jī)，當(dāng)“發(fā)電機(jī)選項(xiàng)”對(duì)話框打開時(shí)，不需要進(jìn)行設(shè)定，使用缺省值即可。例如實(shí)例展示中畫4 號(hào)平衡節(jié)點(diǎn)上發(fā)電機(jī)，在新建 4 號(hào)節(jié)點(diǎn)后放置一臺(tái)發(fā)電機(jī)，設(shè)置其參數(shù)，由數(shù)據(jù)格式可知發(fā)電機(jī)電壓1.05V,發(fā)電機(jī)有功無功分別為36MW、26Mvar并設(shè)置無功的上下限。發(fā)電機(jī)選項(xiàng)如下圖所示:圖 5- 3 發(fā)電機(jī)選項(xiàng)圖示畫一條帶負(fù)荷的母線1、 按照上面畫母線的畫一條母線。2、點(diǎn)擊繪圖-網(wǎng)絡(luò)-按鈕，在需要安裝負(fù)荷的母線上點(diǎn)擊左鍵

5、，打開“負(fù)荷選項(xiàng)”對(duì)話框。3、 在對(duì)話框中設(shè)定長(zhǎng)寬比、方向、有功無功等。選定“錨定”可以將負(fù)荷固定在母線上這樣母線移動(dòng)時(shí)，負(fù)荷也會(huì)隨著移動(dòng)。4、 點(diǎn)擊確認(rèn)鍵，負(fù)荷就畫上了。每個(gè)負(fù)荷都自動(dòng)帶一個(gè)斷路器。如果要移動(dòng)母線，先把鼠標(biāo)移到母線上（不是負(fù)荷上），按住左鍵，移動(dòng)鼠標(biāo)（這就是拖動(dòng)）。負(fù)荷也會(huì)移動(dòng)，因?yàn)樗呀?jīng)被固定了。要想改變負(fù)荷在母線上的位置，只要用左鍵按住負(fù)荷，就可以把它拖到其他位置。例如實(shí)例展示中畫2 號(hào)母線上的節(jié)點(diǎn)負(fù)荷，在畫好 2 號(hào)母線后，將負(fù)荷放置其上，并設(shè)置負(fù)荷參數(shù)，由數(shù)據(jù)格式可知其負(fù)荷的有功無功分別為0.55、 0.13（標(biāo)幺值）。 如下圖所示：圖 5-4 負(fù)荷選項(xiàng)圖示畫一條輸電

6、線1、點(diǎn)擊繪圖網(wǎng)絡(luò)按鈕。2、 在輸電線的起始點(diǎn)上單擊左鍵，這個(gè)點(diǎn)通常在一個(gè)線路的始端母線上。3、 放開鼠標(biāo)鍵，移動(dòng)鼠標(biāo)，將看到一條線段，一端在起始點(diǎn)，另一端隨鼠標(biāo)移動(dòng)。輸電線和變壓器由一串連續(xù)的線段組成。如果結(jié)束此線段，只要點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵。如果開始畫下一條線段，只要再移動(dòng)鼠標(biāo)即可。每次點(diǎn)擊左鍵都會(huì)確定一條線段，同時(shí)確定一個(gè)頂點(diǎn)，可以移動(dòng)或刪除這些頂點(diǎn)來改變輸電線。4、 確定輸電線的最后段，在結(jié)束處雙擊鼠標(biāo)左鍵，這個(gè)點(diǎn)通常在另一個(gè)母線上。此時(shí)出現(xiàn)一個(gè)“線路/變壓器”對(duì)話框。5、 在對(duì)話框中設(shè)定輸電線的參數(shù)，按“確認(rèn)”鍵就出現(xiàn)一條輸電線。例如實(shí)例展示中，我們?cè)? 和 4 號(hào)節(jié)點(diǎn)中插入一條輸電線路，按

7、上述步驟，設(shè)置該輸電線路的參數(shù)，如下圖示：畫一個(gè)變壓器線路按鈕。方法和畫一條輸電線路一樣，畫好后設(shè)置其參數(shù)。根據(jù)要求的需要有的還需畫并聯(lián)補(bǔ)償器，串聯(lián)補(bǔ)償器、直流線路，這里就不一一解釋，方法原理可同上。（三）加入線路、節(jié)點(diǎn)信息如果你想在仿真時(shí)，看到線路、節(jié)點(diǎn)的詳細(xì)情況，你可以進(jìn)行設(shè)置使其有用的信息顯示在對(duì)應(yīng)線路，節(jié)點(diǎn)旁邊。當(dāng)你畫好線路后，選中該線路點(diǎn)擊右鍵，選擇“添加字段”，彈出如下圖示對(duì)話框圖 5- 6 線路 /變壓器字段對(duì)話框點(diǎn)擊位置1 等可以選擇在其位置顯示想要看到的參數(shù)。同理，畫好節(jié)點(diǎn)后，按上述方法可以得到節(jié)點(diǎn)字段的對(duì)話框。圖5- 7節(jié)點(diǎn)字段對(duì)話框另外如潮流箭頭顯示， 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)頻率

8、， 餅圖選項(xiàng)等等一些功能就不詳細(xì)介紹，讀者可以自我學(xué)習(xí)。建好模型后便可點(diǎn)擊進(jìn)入運(yùn)行模式進(jìn)行仿真分析了。 .2電力系統(tǒng)運(yùn)行分析的基本數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)應(yīng)用電力系統(tǒng)計(jì)算軟件作電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算，須將待計(jì)算系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)（即：線路、變壓器和接地支路參數(shù)）及運(yùn)行參數(shù)（即：各節(jié)點(diǎn)注入功率、節(jié)點(diǎn)數(shù)量、平衡節(jié)點(diǎn)位置、PV節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)）輸入計(jì)算機(jī)。所以須根據(jù)系統(tǒng)的主接線參數(shù)作Sb=100MVA, Ub=Un的標(biāo)幺值參數(shù)準(zhǔn)備。1.2.1 電力系統(tǒng)運(yùn)行分析的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備具體需分析的工程， 一般是給出了系統(tǒng)的主接線圖、各線路的導(dǎo)線規(guī)格和線路長(zhǎng)度、變電站中變壓器的規(guī)格型號(hào)。對(duì)于電力系統(tǒng)運(yùn)行分析而言， 主要需進(jìn)行系統(tǒng)的各種狀況下的潮

9、流分析， 這樣，主接線 圖表明了電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和各部分的聯(lián)接形式， 需通過線路規(guī)格型號(hào)和長(zhǎng)度， 確定線路 兀形等值 電路的標(biāo)幺值參數(shù)，變壓器 1： k*模型中的參數(shù)，以構(gòu)成潮流計(jì)算中所需的數(shù)據(jù)。線路參數(shù)可根據(jù)確定的導(dǎo)線布置及導(dǎo)線型號(hào)，作理論值計(jì)算，也可采用實(shí)測(cè)參數(shù)值。導(dǎo)線具體布置不詳時(shí)，也可作線路參數(shù)的估算，及根據(jù)電壓等級(jí)及其相關(guān)的導(dǎo)線布置的幾何平均距離，估算線路參數(shù)，進(jìn)行潮流計(jì)算。1線路參數(shù)的速算估計(jì)表5-1鋼芯鋁絞線敷設(shè)的架空線路的感抗和電阻幾何均距m導(dǎo)線 型號(hào)LGJ-35LGJ-50LGJ-70LGJ-95LGJ-120LGJ-150LGJ-185LGJ-240LGJ-300LGJ-400L

10、GJJ-300LGJJ-400電阻Q/km0.910.630.450.330.270.210.170.1310.1050.0780.1050.078線路感抗（Q/km）2.00.4030.3920.3820.3710.3650.3582.50.4170.4060.3960.3850.3790.3723.00.4290.4180.4080.3970.3910.3840.3770.3693.50.4380.4270.4170.4060.4000.3980.3860.3784.00.4460.4350.4250.4140.4080.4010.3940.3864.50.4330.4220.4160.4

11、090.4020.3945.00.4400.4290.4230.4160.4090.4015.50.4290.4220.4150.4076.00.4350.4250.4200.4130.4040.3980.4020.3936.50.4320.4250.4200.4090.4000.4070.3987.00.4380.4300.4240.4140.4060.4120.4037.50.4350.4280.4180.4090.4170.4088.00.4320.4220.4140.4210.4128.50.4250.4180.4240.416表5-2鋼芯鋁絞線敷設(shè)的架空線路的電納導(dǎo)線型號(hào)LGJ-70

12、LGJ-95LGJ-120LGJ-150LGJ-185LGJ-240LGJ-300LGJ-400LGJJ-300LGJJ-400幾何均距m線路電納（S/km） x 10-63.02.792.872.922.973.033.103.52.732.812.852.902.963.024.02.682.752.792.852.902.964.52.622.692.742.792.842.895.02.582.652.692.742.822.855.52.622.672.702.742.806.02.642.682.712.762.812.882.842.916.52.602.632.692.722.

13、782.842.802.877.02.662.702.742.782.772.837.52.622.692.712.762.732.808.02.652.692.732.702.778.52.672.672.682.751.2.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的建立與運(yùn)行分析以IEEE 5節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)作原理性分析，該系統(tǒng)有兩端供電特點(diǎn)，IEEE5系統(tǒng)單線圖如下圖圖5-8 IEEE5節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)接線圖IEEE 5節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)格式為:平衡節(jié)點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)5線路參數(shù)：序號(hào)近端i遠(yuǎn)端j電阻R電抗x導(dǎo)納Yc1120.040.250.52130.10.3503230.080.30.5變壓器參數(shù):實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)電力系統(tǒng)計(jì)算軟件 PowerWor

14、ld的基本使用方法，利用電力系統(tǒng)計(jì)算軟件作電 力系統(tǒng)的計(jì)算了解電源調(diào)節(jié)、負(fù)荷變化時(shí)對(duì)系統(tǒng)潮流影響的現(xiàn)象及概念了解電力系統(tǒng)運(yùn)行分析的基本概念實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與分析 在PowerWorld仿真建模環(huán)境下，建立PowerWorld的IEEE5節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的計(jì)算模型， 并通過潮流計(jì)算結(jié)果的考核； 添加系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)有功功率損耗、線路始未端功率等顯示字段；增添負(fù)荷功率變化調(diào)節(jié)、變壓器變比變化調(diào)節(jié)、PV節(jié)點(diǎn)給定值條件等功能；根據(jù)潮流計(jì)算的潮流分布，分析討論實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的潮流特性；現(xiàn)象：PG5=系統(tǒng)負(fù)荷NID(730MW)- PG4(500MW)=230MW,大部分功率由 PG4提供;分析：這是一種負(fù)荷中心與電源中心不一致的情況

15、，或者是按Pg4的發(fā)電經(jīng)濟(jì)性較高的方式設(shè)置機(jī)組開停狀況的運(yùn)行方式；該運(yùn)行方式可能是遠(yuǎn)距離送電或經(jīng)濟(jì)性較好的，但根據(jù)網(wǎng)絡(luò)潮流，其安全性較低，按N-1規(guī)則，其將崩潰； 調(diào)整PG4的出力，搜索有功網(wǎng)損最小的運(yùn)行方式，并作特性分析；在初始給定功率 PG4=500MW的基礎(chǔ)上，要作較大幅度的條件，網(wǎng)絡(luò)才能達(dá)到有 功網(wǎng)損最小的運(yùn)行方式，這時(shí)機(jī)組可能運(yùn)行在輸出偏離額定值較多的較低負(fù)荷、低效 率狀態(tài)，或調(diào)節(jié)范圍已大大超過10%。 調(diào)整Pg4的出力，使線路2-3在2端的輸送有功=100MW ,觀察和記錄調(diào)整過程中 各支路潮流的變化情況，分析網(wǎng)絡(luò)中某一支路功率的變化對(duì)網(wǎng)絡(luò)其他支路的關(guān)聯(lián) 情況。注 1： Power

16、World 中，基準(zhǔn)容量 Sb=100MVA注2:添加網(wǎng)絡(luò)有功損耗信息方法：編輯模式下，繪圖一字段一區(qū)域字段一有功損耗；添加有功損耗提示：編輯模式下，繪圖一背景一文本一 “有功損耗”實(shí)驗(yàn)2:輻射支路的電壓調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)習(xí)和熟練電力系統(tǒng)計(jì)算軟件的使用了解電力系統(tǒng)電壓管理中的基本方法及應(yīng)用效果實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及分析： 構(gòu)建以下供電方式的計(jì)算模型實(shí)驗(yàn)3: IEEE5系統(tǒng)的安全性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^IEEE5系統(tǒng)的潮流計(jì)算，分析網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及電源運(yùn)行方式設(shè)置對(duì)系統(tǒng)安全性的影響，討論提高電網(wǎng)安全性的措施實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與分析：3 電源結(jié)構(gòu)或開停機(jī)組合方式問題。按區(qū)域功率平衡原則作電源的運(yùn)行方式設(shè)置，例如設(shè)置 Pg4=3

17、00MW。作潮流計(jì)算并分析和比較潮流分布及其網(wǎng)絡(luò)有功功率損耗最小的運(yùn)行方式；4 堅(jiān)強(qiáng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的組成問題。按堅(jiān)強(qiáng)電力系統(tǒng)的N-1要求，對(duì)下列三種情況2-1線路采用雙回線方式3-1線路采用雙回路方式3-1線路增一回同2-1線路參數(shù)的高壓回路作潮流計(jì)算并作線路的 N-1分析和網(wǎng)絡(luò)有功功率損耗分析5 中樞點(diǎn)電壓的控制問題。 設(shè)置Pg4=500MW （保持原電源結(jié)構(gòu)不變），而電源4采用遠(yuǎn)端 控制，使節(jié)點(diǎn)1電壓V=0.86的中樞點(diǎn)電壓控制的辦法，作潮流計(jì)算及潮流分析，討論 3-1支路、2-1支路分別切除后的潮流及電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行問題。提示：2-1支路阻抗較小且?guī)Ы拥仉娙葜罚?-1支路阻抗較大且不帶接地電容支

18、路，可分析得3-1支路是較低電壓等級(jí)歸算到高電壓等級(jí)的支路，則該網(wǎng)絡(luò)實(shí)質(zhì)是電磁環(huán)網(wǎng)，具有電磁環(huán)網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的危險(xiǎn)特征（不安全因素）。實(shí)驗(yàn)3:設(shè)計(jì)一個(gè)PG4、PG5均為火電機(jī)組時(shí)，求系統(tǒng)煤耗量最小的運(yùn)行方式；設(shè)計(jì)一個(gè)PG4費(fèi)用特性較好，PG5費(fèi)用特性較差的方式，按PG4功率較大的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的方式，不滿足 N-1的安全規(guī)則設(shè)計(jì)一個(gè)PG4為火電機(jī)組，PG5為水電機(jī)組，以燃料費(fèi)用最少的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方案， 考察煤耗量減少了，但水電機(jī)組的低負(fù)荷（低效率）運(yùn)行所浪費(fèi)的水能資源比較。PG4、PG5均為火電機(jī)組，設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)總負(fù)荷降低 10%、20%,即以風(fēng)電、太陽 能等形式隨機(jī)發(fā)電，使火電機(jī)組降低負(fù)荷運(yùn)行，求負(fù)荷降低后

19、的最小煤耗，得因系統(tǒng)新能源 發(fā)電后節(jié)省的煤量。比較與的煤耗率，分析以火電機(jī)組效率降低而接受風(fēng)電的得失。實(shí)驗(yàn)4:計(jì)及變壓器導(dǎo)納及負(fù)荷靜態(tài)特性的IEEE5系統(tǒng)運(yùn)行潮流分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康模罕M可能接近實(shí)際的分析是運(yùn)行分析與規(guī)劃分析的最大差別，學(xué)習(xí)計(jì)及負(fù)荷功率電壓靜態(tài)特性的潮流計(jì)算方法，并了解負(fù)荷靜態(tài)特性對(duì)運(yùn)行潮流的影響。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與分析： 以大型變壓器電阻值約為電抗值的四十分之一考慮，設(shè)置變壓器電阻，即取 Rt4=0.000375,Rt5=0.00075;設(shè)置負(fù)荷的功率電壓靜態(tài)特性，對(duì)有功功率，設(shè)置以額定有功的0.001為恒功率分量，0.025為恒電流分量，0.879為恒電阻分量，對(duì) 無功功率，設(shè)置以額定無功

20、的0.001為恒功率分量，0.025為恒電流分量，0.879為恒電抗分量。即恒功率恒電流恒阻抗P1有功功率（MW）8.243.28148.48Q1無功功率（Mvar）8.80.8870.32P2有功功率（MW）10.34.1185.6Q2無功功率（Mvar）111.187.9P3有功功率（MW）19.0557.585343.36Q3無功功率（Mvar）14.31.43114.27作接近電力系統(tǒng)運(yùn)行條件的潮流計(jì)算，并與實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果作比較。體會(huì)負(fù)荷變化對(duì)系統(tǒng)潮流的影響程度。 將Pg4改設(shè)置為PQ方式，調(diào)節(jié)Pg4、Qg4,使系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的有功功率損耗達(dá)最小， 并與實(shí)驗(yàn)1的結(jié)果作比較。 若不計(jì)數(shù)值較小的串

21、聯(lián)電阻，即設(shè)置變壓器電阻為零，作潮流計(jì)算并調(diào)節(jié)PG4、Qg4,使系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的有功功率損耗達(dá)最小，并與實(shí)驗(yàn)1、和上一步計(jì)及電阻的結(jié)果作比較。體會(huì)串聯(lián)電阻和負(fù)荷變化對(duì)系統(tǒng)網(wǎng)損最小的運(yùn)行程度。實(shí)驗(yàn)5: IEEE14節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算IEEE14節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)如下14,100.00, 1, 1.06 0.000010線路參數(shù)ijrxYc1,1,2,0.01938,0.05917,0.026402,2,3,0.04699,0.19797,0.021903,2,4,0.05811,0.17632,0.018704,1,5,0.05403,0.22304,0.024605,2,5,0.05695,0.17388,0

22、.017006,3,4,0.06701,0.17103,0.017307,4,5,0.01335,0.04211,0.006408,7,8,0.00000,0.17615,0.000009,7,9,0.00000,0.11001,0.0000010,9,10,0.03181,0.08450,0.0000011,6,11,0.09498,0.19890,0.0000012,6,12,0.12291,0.15581,0.0000013,6,13,0.06615,0.13027,0.0000014,9,14,0.12711,0.27038,0.0000015,10,11,0.08205,0.19207,0.0000016,12,13,0.22092,0.1