電力系統分析課程設計

本課程設計旨在通過潮流計算方法，對電力系統進行分析

和優化。設計要求包括了各元件參數計算、繪制等效電路、功

率分布計算和調壓計算等環節。在設計過程中，我們采用了基

于節點電壓法的潮流計算方法，并結合實際情況進行了調整和

優化。通過本次課程設計，我們深入了解了電力系統的基本原

理和潮流計算方法，同時也提高了我們的實際操作能力。

設計意義

電力系統是現代社會不可或缺的基礎設施之一，而潮流計

算則是電力系統分析和優化的基礎。本課程設計旨在通過實踐

操作，加深對電力系統的理解和掌握潮流計算方法，為今后從

事相關工作打下基礎。

設計要求

本課程設計要求對電力系統進行潮流計算，并進行相應的

優化。具體要求包括各元件參數計算、繪制等效電路、功率分

布計算和調壓計算等環節。同時，還要結合實際情況進行調整

和優化，確保計算結果的準確性和可靠性。

設計環節

3.1設計思路

本次課程設計采用基于節點電壓法的潮流計算方法，通過

對電力系統各元件的參數計算和等效電路的繪制，得出系統中

各節點的電壓和功率分布情況，并進行調壓計算和優化。設計

思路簡單明了，操作難度適中，適合初學者進行實踐操作。

3.2潮流計算過程

3.2.1各元件參數計算

在潮流計算過程中，需要對電力系統中各元件的參數進行

計算。這些參數包括電阻、電抗、導納等，是潮流計算的基礎。

在計算過程中，需要結合實際情況進行調整和優化，確保計算

結果的準確性和可靠性。

3.2.2繪制等效電路

繪制等效電路是潮流計算過程中的重要環節。通過等效電

路的繪制，可以得出電力系統中各節點的電壓和功率分布情況,

為后續的調壓計算和優化提供依據。在繪制過程中，需要注意

各元件的參數和連接方式，確保等效電路的準確性和可靠性。

3.2.3功率分布計算

功率分布計算是潮流計算過程中的關鍵環節。通過功率分

布計算，可以得出電力系統中各節點的功率分布情況，為后續

的調壓計算和優化提供依據。在計算過程中，需要注意各節點

的負荷情況和電力系統的運行狀態，確保計算結果的準確性和

可靠性。

4調壓計算

調壓計算是潮流計算過程中的最后一環節。通過調壓計算,

可以得出電力系統中各節點的電壓情況，并進行相應的優化。

haveeoneoftheindicatorsofacountry'seconomicdevelopment

leveloTothisday0themainstreamXXX.

PowerXXXisthemostbasicandXXXinpowerorkdesign

andDoByperformingpowerXXXpowerorksousnode

voltagesXXXoitisaproblemofsolvingamulti-variable

nonlinearnsystemoandtherearemanymethodsforsolvingit.

Keywords:powersystemopowerflown

1.DesignSignificance

PowerXXXisoneofthemostbasicandimportantnsin

powersystemanalysisoItstaskistodeterminethesystem

operatingstateundergivenoperatingnsosuchasthevoltage

(amplitudeandphase)oneachbusopowernoandpowerlossin

theorkoForarunningpowersystemopowerflowncan

determinewhetherthevoltagebusobranchcurrentoandpower

exceedthelimit。Iftheydo。measuresshouldbetakentoadjust

thenmode0ForpowersystemsoXXXisusedtocomparethe

feasibilityoreliabilityoandeconomyofdifferentnmodesor

powersupplyplansoPowerflowncanalsoproviderawdatafor

relaynandautomaticdeviceSoXXX。XXX。Theresultof

powerflownisthebasisforpowersystemXXX.

SpecificallyoitisXXX:

1)Inthepowergridplanningstageoreasonableplanningof

powersourcecapacityandaccesspointsoorkplanningonof

reactivepowernschemesoandmeetingtherequirementsofpower

flowexchangecontrolopeaknophaseadjustmentoandvoltagen

underlargeandsmall-scaleplanning.

2)Intheannualnmodenochoosetypicalmodesforpower

flownbasedontheexpectedloadgrowthandnewXXX。XXXin

thepowergridforreferencebydispatchersindailylingcontrolo

XXX.

3)PowerXXXmaintenanceandspecialnmodesisusedfor

thenofdailynmodesoguidingpowerplants'start-upmodeso

activeandreactiveadjustmentschemesoandloadadjustment

schemesyXXX.

4)AnalysisoftheimpactofanticipatedaccidentsandXXXO

Allofthesearethesignificanceofpowerflownintheactualwork

ofthepowersystemoAtthesametimeopowerflownalsohasa

XXXitsususesoitisnotdifficulttofindthatpowerflownisthe

mostwidelyusedobasicoandXXXpowersystemsoXXX.

2.DesignRequirements

FigureI:PowerFlownDiagram

根據題目所給參數，我們可以計算出各元件的等值參數，

并畫出等值電路。由于已知負載和線路長度，我們可以將潮流

計算分解成4個開環單電源的潮流問題進行計算，并判斷是否

需要進行調壓。

具體計算過程如下：

3.2.1各元件參數計算

(1)120Km線路

RI=rl=0.21*120G=25.2。

XI=xl=0.4x120Q=48Q

Bl=bl=2.8x10A-6x120S=3.36x10A-4S

⑵lOOKm線路

R2=r2=0.21x100Q=21Q

X2=x2=0.4x100Q=40Q

B2=b2=2.8x10A-6x100S=2.8x10A-4S

⑶70Km線路

R3=r3=0.21x70Q=14.7。

X3=x3=0.4x70Q=28Q

B3=b3=2.8x10A-6x70S=1.96x10A-4S

⑷變壓器Tl,T2

Rtl=Rt2=Xtl=Xt2=APkUN2SN222110x121x

10A3=6.188Q

2UK(%)UN10.5x121=96.082Q100SN100x

1%=0.9x

SI=AP+jSN

3.2.2等值電路

根據以上參數計算，我們可以畫出如下的等值電路圖：

圖略)

323潮流計算

根據等值電路圖，我們將潮流計算分解成4個開環單目源

的潮流問題進行計算，得到各支路的潮流如下:

Il=0.457Z-1.9°A

12=0.484Z-1.7°A

13=0.520Z-1.5°A

14=0.576Z-1.30A

324調壓計算

根據計算結果，我們可以發現各支路的電壓降都超過了

10.5%的限制，因此需要進行調壓。

具體計算過程如下：

對于支路1,我們可以通過在變壓器T1的高壓側增加一

個額外的變壓器T3來進行調壓。根據變壓器的等效電路，我

們可以得到：

UI=U3+Il(Rtl+jXtl)

其中，UI為變壓器T1的高壓側電壓，U3為變壓器T3的

高壓側電壓，H為支路1的潮流，Rtl和Xtl為變壓器T1的

等效電路參數。

由于支路1的電壓降為10.5%,因此我們可以將U1取為

1.105x121kV,代入上式求解U3,得到：

U3=1.128Z-1.9°kV

因此，我們可以選用變比為1:1.128的變壓器T3來進行

調壓。

對于支路2、3和4,我們可以采用類似的方法進行調壓,

具體計算過程略。

2

9.831)2

0.967+j0.191

1102

0.011+j0.088)MVA

3)線路損耗：

AS

L

3(0.002+j0.02)=0.006+j0.06MVA

2、各節點功率計算

節點1：S

1

S

2

S

L

0.0185+j0.144+0.006+j0.06=0.0245+j0.204MVA

節點2：S

2

S

s

3

4

O.+jO.O88+O.967+jO.l91+0.0116+jO.176=0.988+j0.455MVA

節點3：S

3

S

2

0.988+j0.455MVA

節點4：S

4

S

2

0.988+j0.455MVA

3.2.4電壓穩定性分析

根據節點功率計算結果，各節點電壓計算如下：

節點1：

U

110KV

節點2：

U

2

U

1

jX

1

I

1

jX

2

I

2

jX

3

I

3

110-j(0.0063xl.l+j0.020x0.988+j0.020x0.988)=109.77Z-l

.12°KV

節點3：

u

3

U

2

jX

3

I

3

109.77-j0.020x0.988=109.57Z-0.09°KV

節點4：

U

4

U

2

jX

4

I

4

109.77-j0.035x0.988=109.63Z-0.18°KV

根據計算結果，各節點電壓穩定性良好，滿足電力系統的

要求。同時，也可以通過對等效電路的分析，確定各元件的功

率損耗，為電力系統的運行提供了參考。

js

LD14

2U

N

2

6.0238+j2.9436)+(4.217-jl.l97)MVA2N

S

2

S

T2

S

LD2

AS

o

0.0173+10.2+0.0232)+j(0.468+6.2+0.352)]MVA=(l0.2405+7

.02)MVA

ThepowerlossesattheendofthelOOKmand70Kmlines

XXX:

ForthelOOKmlineoattheendofpoint4.thepowerlossis

calculatedasAST4+ASLD4+ASoowhichequals(10.2405+7.02)

MVA.

Forthe120Kmlineoattheendofpoint3.thepowerlossis

calculatedasAST3+ASLD3+AS。whichequals(5.65l+j5.154)

MVA.

Thepowerlossforthe1.4nofthelOOKmlineiscalculated

asSLD14=(4.217+j2.891)MVA.

Thepowerlossforthe1.3nofthe120Kmlineiscalculated

asSLD13=(2.569+j2.343)MVA.

Thepowerlossforthe2.4nofthe70Kmlineiscalculatedas

SLD24=(6.0238+j4.1294)MVA.

Thepowerlossattheendofpoint2forthe70Kmlineis

calculatedasAST2+ASLD2+ASoowhichequals(10.2405+7.02)

MVA.

木文介紹了一種電力系統的分析方法，其中包括了損耗和

調壓計算。在損耗計算中，首先給出了一條lOOKm的線路的

損耗值，然后計算了位置1和位置2的總損耗值。在調壓計算

中，首先計算了1.4線路上的電壓值，并且通過計算發現調壓

關系不滿足要求，需要降低121KV端的輸出電壓和提高