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1、 课程设计报告书题目：电力系统稳定分析和计算 学 院 专 业 学生姓名 学生学号 指导教师 课程编号 课程学分 起始日期 封面纸推荐用210g/m2的绿色色书编辑完后需将全文绿色说明文字删除，格式不变C2课程设计题目：电力系统稳定分析和计算姓名： 指导教师： 一、 一个220kV分网结构和参数如下：500kV站（#1）的220kV母线视为无穷大母线，电压恒定在230kV。图中，各变电站负荷均等效接于220kV母线。变电站参数和负荷如下表：编号类型220kV最大负荷，MVA#1500kV站平衡节点#2220kV站200+j110#3220kV站380+j140#4220kV站240+j130#5
2、220kV站300+j150#6220kV站190+j80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 = 0.054/km, x = 0.308/km, C = 0.0116 F/km；零序参数： r0 = 0.204/km, x0 = 0.968/km, C0 = 0.0078 F/km；40C长期运行允许的最大电流：1190A。燃煤发电厂G有三台机组，发电机与升压变之间采用单元接线。电厂220kV侧采用单母分段接线，正常运行时分段开关闭合。发电机组主要参数如下表：机组台数单台容 量（MW）额定电压（EV）功率因数升压变容量MVA升压变Vs%XdX
3、dXqTd0TJ=2H330010.50.8535010.52.00.231.7415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）:上图中参数如下：TR=0，KA=25， TA=0.1，Te=0.15，KE=1， KF=0.05，TF=0.7 发电厂升压变均采用Y/Y0接线，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。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，负序阻抗标幺制取0.2。二、 设计的主要内容：1、手工进行参数计算和标幺化，形成潮流计算
4、的网架参数；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. 考虑该电厂开机三台，均为额定容量输出的方式，用编制的程序计算潮流。3、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、设#2和#4母线之间双回线路中一回的中点分别发生以下2种故障：1） 1s时发生三相短路，1.1s同时切除故障线路三相；2） 1s时单相接地短路，1.1s时同时切除故障线路三相。1.9s时三相重合闸。因重合于永久性故障，2.1s时再次切除故障线路。试手工计算序网以及用网络变换法求解转移阻抗；5、针对问题4，用Matlab编制稳定计算程序（三台机可并联等值成一台
5、机），发电机采用二阶经典模型（注：用ode45函数既可求解），用软件计算出摇摆曲线，要求输出发电机功角，角速度。 6、用PowerWorld软件的分析问题4，并与编程计算结果进行比较校核。7、发电机采用三阶模型，用PowerWorld作为分析工具，对问题4的两种故障方案进行稳定计算，给出摇摆曲线，并计算故障的极限切除时间。8、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。9、编制课程设计报告。三、 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；2、设计说明和报告应
6、包含： 以上设计任务每一部分的计算过程和结果分析； 所编制的潮流和稳定计算源程序（主要语句应加注释）； 潮流计算结果（潮流图） 稳定计算的功角曲线等； 网络变换法求解转移阻抗的变换过程图。四、 成绩评定成绩按五级制评分，将根据课程设计答辩情况给分。评定内容包括：设计过程中的态度（20%）、课程设计报告质量（40%）和答辩过程回答问题情况（40%）。附注： ODE函数说明Matlab提供了一阶常微分方程组求解的系列函数：ode*。包括：ode45, ode23, ode113等，还有针对刚性系统的ode15s，ode23s等。这里可采用ode45编程（大家也可选择和对比其它函数，不同编号采用的数
7、值积分算法不同）。函数形式：t, y=ode45(odefun,t1,tf,x0,options);说明：odefun：列向量1*n，通过函数计算柄输出的微分方程的右端项；t1,tf: 分别制定积分的时间起点和终点；x0：列向量1*n，状态变量初值options：微分优化参数，是一个结构体，使用odeset可以设置其具体参数，详细内容查看帮助。t：为时间列向量1*my为状态变量计算结果矩阵，m行代表时间点，n列代表n个状态变量的时间序列值。例如，求解如下微分方程：初值为x1=1,x2=0从0s积分到3s，步长：0.1s则，首先定义函数myfunc，计算微分方程右端项的值：function dx
8、=myfunc(x) dx=x(2) 2*sin(x(1) ;Ode45函数引用如下：x0= 1, 0options=odeset;options.reltol=1e-8; t,y=ode45(myfunc,0,3,x0,options)华南理工大学电力系 电气工程及其自动化 专业课程设计(论文)任务书兹发给2014级电气工程及其自动化4班学生 课程设计任务书,内容如下：1. 课程设计题目： 电力系统稳定分析和计算 2. 应完成的项目：A. 用Matlab编制PQ分解法潮流计算程序，完成典型运行方式的潮流计算并进行分析；B. 用PowerWord软件对自己编制的软件计算结果进行校核和分析；C.
9、 用Matlab编制稳定计算程序，发电机采用二阶经典模型，要求给出网络变换法求解转移阻抗的变换过程图；D. 选择2-3种故障方案，计算故障的极限切除时间和极限切除角；E. 用Powerworld作为分析工具，发电机采用三阶模型，对上面的2-3种故障方案进行稳定计算，计算故障的极限切除时间，分析发电机模型选择对于稳定计算结果的影响，并且分析励磁调节系统参数变化对于稳定计算结果的影响。3. 参考资料以及说明A. 电力系统分析（上、下册）华中科技大学出版B. 发电厂电气部分高等学校教材C. 电网调度运用技术东北大学出版社D. PowerWorld 17使用手册E. 基于MATLAB/Simulink
10、的系统仿真技术与应用4. 本毕业设计（论文）任务书于2017年12月25日发出，应于2018年 1 月 7 日前完成，然后提交课程考试委员会进行答辩。系主任 批准 年 月 日教员组主任 审核 年 月 日指导老师 签 发 2017年 12月 25日电力系统稳定分析和计算一 选题背景对一个7节点的网络进行稳态计算和短路计算，分别用powerworld软件进行仿真，matlab软件进行计算分析，并进行对比。稳态计算求解网络的节点电压和相角，两种方式进行对比校验。短路计算求解转子的摇摆曲线，求解功角与最大切除角。进行暂态稳定分析。二 方案论证用powerworld进行模型搭建，并采用牛顿-拉夫逊法进行
11、潮流分析。进行短路计算时分别采用发电机二阶和三阶模型进行比对分析。Matlab采用PQ分解法进行潮流计算。并于powerworld软件的仿真结果进行比对分析。同样进行短路计算，发电机分别采用二阶，三阶模型。进行分别比较分析三过程论述与结果分析1. 电网参数计算1.1线路参数的计算和标幺化图1 电网的等效线路图电网的基准功率取为100MVA，基准电压取为220kV,则有SB=100MVA VB=220kV ZB=484 IB=0.2624kA线路的正序参数：Z=r+jx=0.054+j0.308/kmC=0.0116F/km 线路阻抗标幺值计算公式：Z*=Zl*SBVB2线路等值电纳标幺值计算公
12、式：B*=j2fNVl*VB2SB当线路为双回线路时，线路阻抗为单回线线路的一半，导纳为单回线路的两倍，各线路参数的标幺化计算如下：线路L13为双回路，长度8km，则：Z13*=0.5*8*0.054+j0.308484=0.0004463+j0.002545B12*=2*2*50*0.0116*8*10-6*484=j0.02821同理可得其余线路参数标幺值如下表所示：表1.1 线路参数的标幺值线路名阻抗标幺值导纳标幺值L130.0004463+j0.002545j0.02821L160.000502+j0.002864j0.03173（单回路）L240.00145+j0.008273j0.
13、02292L250.0008926+j0.00509j0.05641L260.001116+j0.006364j0.07052（单回路）L340.00424+j0.02418j0.067L370.001674+j0.009545j0.1058L570.002231+j0.01273j0.141线路的正序参数与负序参数相等，零序参数标幺值如下表所示：表1.2线路的零序参数线路名阻抗标幺值导纳标幺值L130.001686+j0.0080.018967L160.001897+j0.0090.021337（单回路）L240.005479+j0.0260.01541L250.003372+j0.0160.037933L260.004215+j0.020.047417（单回路）L340.016017+j0.0760.045046L370.006322+j0.030.071125L570.00843+j0.040.0948331.2节点信息统计在给定的220kV网架中共有7个节点，其中节点1是500kV变
