14级电力系统分析课程设计任务书

课程设计任务书

题 目: 电力系统分析课程设计 学 院：电气工程学院 专 业：电气工程及其自动化 班 级：电气F1401-F1406班 指导教师：邵锐

起止日期：2016.12.26~2016.12.31

年 月 日

一、设计目的

根据所给的电力系统，编制计算程序，通过计算机进行调试，最后完成一个切实可行的电力系统计算应用程序。通过自己设计电力系统计算程序，使同学们对电力系统分析有进一步的理解，学会自主查询资料、设计计算、分析结果等技巧，从而进一步提高学生们分析、解决实际问题的能力。

二、设计要求

1、根据给定的运行条件，确定系统潮流计算时各节点的类型、待求量； 2、求节点导纳矩阵； 3、给出潮流方程或功率方程； 4、列出程序框图、并对算例进行计算； 5、分析计算结果

三、设计内容

课题一： （一）原始资料

某六节点、环网、两电源和多引出的电力系统，简化系统图如图1所示，其等值阻抗图如图2所示。请运用以直角坐标表示的牛顿-拉夫逊计算系统的潮流分布。计算精度要求各节点电压的误差或修正量不大于?=10

-5

图1 电力系统图 图2 系统等值电抗图

（二）设计任务：

1、写出计算基本步骤；

2、画出牛顿法程序框图，运用matlab编程计算并分析； 3、绘制系统功率分布图；

课题二： （一）原始资料

某电力系统简单结构图如图3所示

图3 电力系统简单结构图

图3所示的系统中K(3)点发生三相短路故障，分析与计算产生最大可能的故障电流和功率。

（1）发电机参数由表1查得。

发电机G1：额定的有功功率110MW，额定电压UN=10.5kv；次暂态电抗标幺值

\Xd?0.264 ，功率因数cos?N?0.85 。

发电机G2：火电厂共两台机组，每台机组参数为额定的有功功率25MW；额定电压

\UN=10.5kv；次暂态电抗标幺值Xd?0.130，功率因数cos?N?0.80 。

表1 发电厂主要参数（经验数据）

（2）变压器铭牌参数由表2查得

表2 变压器铭牌参数表

（二）设计任务

根据电力系统网络的原始参数

1、 进行三相短路电流计算：包含制定等值网络及参数计算；短路电流计算曲线的应用； 故障点短路电流计算；

2、电力系统不对称短路电流计算：包含对称分量法的应用，各序网络的制定，不对称短路的分析； 3、结论并分析； 4、写出设计心得；

题目五： （一）原始资料

1、系统接线如图6所示。

A2x8课程设计地理接线示意图20+8BC3x40火电厂1x50水电站130水电站54x7.5GE水电站2722x101x31.5D2x31.5F12.5+31.5L2x150水电站3牵引站火电厂水电站110kV线路220kV线路110kV变电站220kV变电站500kV变电站24H90+120M 图6 系统接线图

2、500kV变电站以外的系统以一个等值发电机代替。系统中包含发电厂、变电站、及其间的联络线路。 （1）变压器：

两个220kV变电站均采用参数一致的三绕组变压器，具体参数如表5所示。

容量 电压

表5 220kV变电站参数表 高压侧绕组 中压侧绕组 低压侧绕组 120 120 60（120） 220 110(121) 10.5

110kV及以下的变电站的变压器省略，即可将负荷直接挂在110kV母线上。而110kV升压变只计所给参数。参数如表6所示。

表6 110kV变电站参数表

序号 1 2 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

（2）线路：

具体参数如表7和表8所示。

变电站名 A B C D E G F 水电站1 容量 X1 \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ X0 \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ 16 28 120 63 20 31.5 12.5+31.5 30MW、2*20MVA 72MW、水电站3*31.5MV2 A 水电站24MW、3 31.5MVA 水电站4*7.5MW、5 2*20MVA 水电站18MW、4 30MVA 50MW、火电厂 31.5+40MVA 0.82250 0.52500 0.34444 0.33333 1.03333 0.33333 1.03333 0.33333 1.28333 1.05000 0.48285 0.26250

序号 1 2 3 M M M 表7 220kV线路参数表 线路名称 L L H 导线牌号 2x240 2x240 2x300 线路长度km 10 10 5

表8 110kV线路参数表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 （3）发电机:

各发电机的参数如表9所示：

表9 发电机参数表

水电站1 水电站2 水电站3 水电站5 水电站4 华鑫电厂 Xd’’ 0.174 0.174 0.174 0.174 0.174 0.174 Xq’’ 0.174 0.174 0.174 0.174 0.174 0.174 装机容量 功率因数 30 72 24 30 18 5 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 线路名称 水电站1 水电站2 A B B C 水电站4 C B D C D 水电站2 C E D 水电站3 D 水电站5 T节点 T节点 D T节点 G H F H D 水电站2 L L G D F 火电厂 D 导线牌号 150 95 95 150 95 240 240 240 150 70 70 240 150 185 240/2 240 150 240 线路长度km 30 80 1 65 63 60 75 14.7 10.5 5.5 5 5 3.9 7 130 10 4 1

出力情况：

水力发电机丰大出力70%,枯大出力20%。 火力发电机丰大出力80%,枯大出力80%。 （4）负荷:

各110kV变电站丰大负荷按该站变电容量的50%估算，枯大负荷按该站变电容量的60% 估算。

两个220kV变电站的低压侧上各挂10MW的负荷，中压侧各挂20MW负荷。 功率因素均为0.95。 (5)并联电容器:

两个220kV变电站的低压侧上均装设并联补偿。补偿总量按该站变电容量的20%装设， 分组原则以每组电容器的容量不超过10MVar且经济性较好为准。

（二）设计任务

1、手动画出该系统的电气一次接线图，建立实际网络和模拟网络之间的联系。 2、根据已有资料，先手算出各元件的参数，后再用Matlab表格核算出各元件的参数。 3、潮流计算

1）对两种不同运行方式进行潮流计算，注意110kV电网开环运行。 2）注意将电压调整到合理的范围

110kV母线电压控制在106kV～117kV之间; 220kV母线电压控制在220 kV～242kV之间

题目六： （一）原始资料

1、系统接线如图7所示。

A2x8课程设计地理接线示意图20+8BC3x40火电厂1x50水电站130水电站54x7.5GE水电站2722x101x31.5D2x31.5F12.5+31.5L2x150水电站3牵引站火电厂水电站110kV线路220kV线路110kV变电站220kV变电站500kV变电站24H90+120M 图7 系统接线图

2、500kV变电站以外的系统以一个等值发电机代替。系统中包含发电厂、变电站、及其间的联络线路。 （1）变压器：

两个220kV变电站均采用参数一致的三绕组变压器，具体参数如表10所示。

容量 电压

表10 220kV变电站参数表 高压侧绕组 中压侧绕组 低压侧绕组 120 120 60（120） 220 110(121) 10.5

110kV及以下的变电站的变压器省略，即可将负荷直接挂在110kV母线上。而110kV升压变只计所给参数。参数如表11所示。

表11 110kV变电站参数表

序号 1 2 3 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

（2）线路：

具体参数如表12和表13所示。

变电站名 A B C D E G F 水电站1 容量 X1 \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ X0 \\ \\ \\ \\ \\ \\ \\ 16 28 120 63 20 31.5 12.5+31.5 30MW、2*20MVA 72MW、水电站3*31.5MV2 A 水电站24MW、3 31.5MVA 水电站4*7.5MW、5 2*20MVA 水电站18MW、4 30MVA 50MW、火电厂 31.5+40MVA 0.82250 0.52500 0.34444 0.33333 1.03333 0.33333 1.03333 0.33333 1.28333 1.05000 0.48285 0.26250

序号 1 2 3 M M M 表12 220kV线路参数表 线路名称 L L H 导线牌号 2x240 2x240 2x300 线路长度km 10 10 5

表13 110kV线路参数表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 （3）发电机:

各发电机的参数如表14所示：

表14 发电机参数表

水电站1 水电站2 水电站3 水电站5 水电站4 华鑫电厂 Xd’’ 0.174 0.174 0.174 0.174 0.174 0.174 Xq’’ 0.174 0.174 0.174 0.174 0.174 0.174 装机容量 功率因数 30 72 24 30 18 5 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 线路名称 水电站1 水电站2 A B B C 水电站4 C B D C D 水电站2 C E D 水电站3 D 水电站5 T节点 T节点 D T节点 G H F H D 水电站2 L L G D F 火电厂 D 导线牌号 150 95 95 150 95 240 240 240 150 70 70 240 150 185 240/2 240 150 240 线路长度km 30 80 1 65 63 60 75 14.7 10.5 5.5 5 5 3.9 7 130 10 4 1

出力情况：

水力发电机丰大出力70%,枯大出力20%。 火力发电机丰大出力80%,枯大出力80%。 （4）负荷:

各110kV变电站丰大负荷按该站变电容量的50%估算，枯大负荷按该站变电容量的60% 估算。

两个220kV变电站的低压侧上各挂10MW的负荷，中压侧各挂20MW负荷。 功率因素均为0.95。 （5）并联电容器:

两个220kV变电站的低压侧上均装设并联补偿。补偿总量按该站变电容量的20%装设， 分组原则以每组电容器的容量不超过10MVar且经济性较好为准。

（二）设计任务

1、手动画出该系统的电气一次接线图，建立实际网络和模拟网络之间的联系。 2、根据已有资料，先手算出各元件的参数，后再用Matlab表格核算出各元件的参数。 3、短路计算。 1)运行方式

该系统考虑全开机全接线的运行方式。 2）电网各电压等级控制短路电流如下： 220kV：≤40kA； 110kV：≤31.5kA；

4、将设计成果汇总成报告一份。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/c0z.html