规划方案方式电力系统潮流仿真.doc

实验六　规划方式潮流计算
一、实验目
理解电力系统分析中潮流计算有关概念，掌握用PSASP软件对系统潮流进行计算过程。理解数据组（Group）字段设计和应用。
二、预习规定
复习《电力系统分析》中关于潮流计算内容，理解关于潮流计算功能，理解惯用潮流计算办法，理解PQ、PV和Vθ（平衡节点，在PSASP中称为Slack节点）设立。
三、实验内容
（一）　数据组（Group）字段设计和应用
除母线外，其她电力系统元件数据，都具有一种Group(10 个字符)字段，即数据组字段，该字段起着给数据分类命名作用，即将某种元件数据集合分为若干个子集，数据组(Group)即是这些子集名称。可运用Group 字段，将一种数据库数据依照需要合理组织和科学命名，以便计算时，按指定Group 抽取，从而起到灵活定义电网规模构造和运营方式作用。
在执行各种计算时，需要定义所要计算方案（Scheme）。一种Scheme 是若干个Group 合集，即Scheme=Group1+Group2+…+Group30，其交集(重叠)某些内容由最后Group 决定。例如：SchemeA=Group1+Group2，如下图所示：PSASP潮流计算流程和构造如下图所示：

交集C 数据由Group2 决定。
以实验五9节点系统为例，计算其在规划运营方式下潮流。规划运营方式即在常规运营方式下，其中接于一条母线（STNB-230）处负荷增长，对原有电网进行改造后运营方式，详细办法为：在母线GEN3-230和STNB-230之间增长一回输电线，增长发电机3出力及其出口变压器容量，新增或改造元件如下图虚线所示：

（二） 数据准备
1. 指定数据目录及基准容量
双击PSASP图标，打开PSASP界面。

在该画面中，要完毕工作如下：
(1) 新建工程
选用菜单“工程|新建…”项或点击“文献”工具栏中“新建”按钮，弹出新建工程对话框，在该对话框中，选取工程存储途径，并给出相应工程名，之后点击“保存”按钮，即可新建一种工程。
(2) 给定系统基准容量
系统基准容量项中，键入该系统基准容量，如100MVA。建立了数据之后，该数不要容易改动。
选用菜单“工程|工程信息”项，即可弹对话框，在该对话框中可填写系统基准容量。此外，还可以给出工程描述阐明信息，设立工程密码等。
2. 录入系统潮流计算数据
基本数据(系统参数)如下：
(1) 母线数据
母线名
基准电压(kV)
所属区域
电压上限
电压下限
发电1
16.500
2
18.150
14.850
发电2
18.000
1
19.800
16.200
发电3
13.800
1
15.180
12.420
GEN1-230
230.000
2

GEN2-230
230.000
1

GEN3-230
230.000
1

STNA-230
230.000
2

STNB-230
230.000
2

STNC-230
230.000
1

(2) 交流线数据
编号
所属数据组
I侧母线名
J侧母线名
单位
R1
X1
B1/2
1
常规
GEN1-230
STNA-230
p.u.
0.0100
0.0850
0.0880
2
常规
STNA-230
GEN2-230
p.u.
0.0320
0.0320
0.1530
3
常规
GEN2-230
STNC-230
p.u.
0.0850
0.0850
0.0745
4
常规
STNC-230
GEN3-230
p.u.
0.0119
0.0119
0.1045
5
常规
GEN3-230
STNB-230
p.u.
0.0390
0.0390
0.1790
6
常规
STNB-230
GEN1-230
p.u.
0.0170
0.0170
0.0790
11
新建
GEN3-230
STNB-230
p.u.
0.0390
0.0390
0.1790
(3) 两绕组变压器数据
数据组
I侧母线
J侧母线
编号
连接方式
单位
正序
电阻
正序
电抗
变比
常规
发电1
GEN1-230
7
三角形/星形接地
标么
0.000
0.05760
1.00
常规
发电2
GEN2-230
8
三角形/星形接地
标么
0.000
0.06250
1.00
常规
发电3
GEN3-230
9
三角形/星形接地
标么
0.000
0.05860
1.00
新建
发电3
GEN3-230
9
三角形/星形接地
标么
0.000
0.04500
1.00

(4) 发电机数据
母线名
所属数据组
母线类型
单位
P
Q
电压幅值
电压相角
发电1
常规
slack
p.u.
0.000
0.000
1.040
0.00
发电2
常规
PV
p.u.
1.630
0.000
1.025
0.00
发电3
常规
PV
p.u.
0.850
0.000
1.025
0.00
发电3
新建
PV
p.u.
1.300
0.000
1.025
0.00
(5) 负荷数据
母线名
所属数据组
母线类型
单位
P
Q
电压幅值
电压相角
STNA-230
常规
PQ
p.u.
1.250
0.050
0.00
0.00
STNB-230
常规
PQ
p.u.
0.900
0.300
0.00
0.00
STNC-230
常规
PQ
p.u.
1.000
0.350
0.00
0.00
STNB-230
新建
PQ
p.u.
1.500
0.300
0.00
0.00
(6) 分区数据
分区名
区域号
区域－1
1
区域－2
2
在PSASP主画面中，打开工程，再点击“编辑模式”按钮，即进入系统单线图编辑窗口，分别录入系统母线、交流线、变压器、发电机和负荷数据，如下以变压器为例：

注意：变压器是发I侧为原则侧， I、J侧互换后，变压器等效π型等值电路不同，故其I、J侧不能互换。
（三） 潮流计算基本方案定义
在做电力系统分析计算之前，PSASP规定一方面拟定潮流计算基本方案，即定义待计算电网规模、构造和运营方式，以便从已建立电网基本数据库中抽取数据，建立潮流计算基本电网模型。
方案名
数据组
方案解释
规划方式
常规＋新建
规划运营方式
点击“元件数据”下拉菜单中“方案定义”，弹出方案定义窗口。

当键入新方案名时，“已选项”框中没有内容，可从窗口下部左侧候选数据组中加以选取。在“已选项”框中可以删除已选数据组和变化其顺序。“已选项”框中最后内容和顺序，即是新定义方案内容。
（四） 潮流计算作业定义和执行
潮流计算基本方案给出了待计算电网网络构造、参数和各节点发电、负荷等基本数据，再配以不同计算控制信息(涉及发电、负荷按比例修改等)，即可得到不同潮流计算作业。现定义潮流作业：
作业
号
方案名
计算办法
容许误差
迭代次数上限
电压
上限
电压
下限
2
规划方式
PQ分解法
1e-5
50
1.15
0.95
点击潮流计算按钮，然后执行数据检查，没有问题之后，点击作业定义按钮，弹出如下作业定义窗口：

潮流作业定义时要给定潮流作业号，选取该作业所相应方案、给定电压上下限、选取潮流计算办法等
点击作业页上“刷新”按钮，按作业定义从基本数据库中重新抽取数据，以刷新该潮流作业计算数据；点击“删除”按钮，可删除该潮流作业；点击“编辑...”按钮，激活如下数据栏，可进一步给出该潮流作业所包括其他内容。
计算办法数据栏要选取计算办法及给定迭代时容许误差及迭代次数上限，在PSASP时，提供了5种计算办法：① PQ分解法；② 牛顿法(功率式)；③ 最佳乘子法；④ 牛顿法(电流式)；⑤ PQ-牛顿法(功率式)，在计算时可依照实际系统特性选取适当算法。
数据修改：当选取或定义了一种作业之后，便生成了该作业计算数据。可以仅对计算数据进行调节和修改，而不影响基本数据。潮流计算作业计算数据涉及交流线、变压器、发电机、负荷和直流线数据(参见作业数据调节和修改)。数据回存：使用“数据回存”功能，可将计算数据所做修改存回到基本数据中。
定义好潮流作业后，点击“计算”按钮，执行定义好作业潮流计算，在计算过程窗口中显示迭代过程。关闭该窗口，返回潮流计算信息窗口。
（五） 成果输出
一种潮流作业成功执行(指收敛)后，成果保存在潮流计算成果库中，查看时，可依照需要做进一步编辑，在输出形式上有报表、图示和曲线等。
1．报表输出
再点击“报表输出”按钮，进入：

设立输出基本信息，选取输出范畴，输出方式，选中对象，选取变量，点击“输出”按钮，所得报表如下：

2．图形支持环境成果显示
在图形支持环境运营模式下，选用菜单“潮流｜潮流成果”或都点击工具条“潮流成果”按钮，即显示该作业原计算成果如下：

四、实验报告
实验完毕后规定完毕关于潮流计算实验报告，内容如下：
1、潮流计算成果报表（Excel格式并将其内容粘贴到Word文档中）。
2、在图形方式下潮流计算成果图形显示（用屏幕粘贴方式粘贴到Word文档中）。
3、比较作业1、2潮流计算成果，文字阐明潮流成果变化和因素。