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1、辽宁工程技术大学电力系统分析课程设计电力系统分析课程设计任务书9节点系统单线图如下：基本数据如下：表1 母线数据母线名 基准电压区域号电压上限电压下限发电 116.5000218.150014.8500发电 218.000119.80016.2000发电 313.8000115.180012.4200GEN1-230230.00020.00000.0000GEN2-230230.00010.00000.0000GEN3-230230.00010.00000.0000STNA-230230.00020.00000.0000STNB-230230.00020.00000.0000STNC-2302
2、30.00010.00000.0000表2 交流线数据 数据组I 侧母线J 侧母线编号所属区域单位正序电阻正序电抗正序充电电纳的 1/2常规GEN1-230STNA-2301I侧标么0.0100000.0850000.088000常规STNA-230GEN2-2302I侧标么0.0320000.1610000.153000常规GEN2-230STNC-2303I侧标么0.0085000.0720000.074500常规STNC-230GEN3-2304I侧标么0.0119000.1008000.104500常规GEN3-230STNB-2305I侧标么0.0390000.1700000.179
3、000常规STNB-230GEN1-2306I侧标么0.0170000.0920000.079000表3 两绕组变压器数据数据组I侧线母线J侧母线编号连接方式单位正序电阻正序电抗常规发电1GEN1-2307三角形/星形接地标么0.0000.05760常规发电2GEN2-2308三角形/星形接地标么0.0000.06250常规发电3GEN3-2309三角形/星形接地标么0.0000.05860两绕组变压器数据（续表）激磁电导激磁电纳变比I 侧主抽头电压J 侧主抽头电压J 侧抽头级差J侧抽头位置J 侧最大抽头电压J 侧最小抽头电压0.0000.0001.0016.5230.01.259253.00
4、207.000.0000.0001.0018.0230.02.53241.50218.500.0000.0001.0013.8230.02.53241.50218.50表4 发电机数据数据组母线名母线类型单位额定容量（MVA）额定功率（MW）有功发电无功发电母线电压幅值母线电压相角常规发电1V标么100.0222.750.0000.001.04000.00常规发电2PV标么100.0172.81.6301.001.02500.00常规发电3PV标么100.0115.20.8501.001.02500.00负荷数据数据组母线名编号母线类型单位有功负荷无功负荷常规STNA-230300PQ标么1.
5、2500.500常规STNB-230301PQ标么0.9000.300常规STNC-230302PQ标么1.0000.350表5 区域数据区域名区域号区域11区域22设计要求：利用PSASP电力系统分析综合程序建立单线图程序，完成潮流分析计算，给出设计结果。设计说明书内容：1、 任务书2、 PSASP软件简介及牛顿拉夫逊潮流计算简介3、 给出单线图及元件数据（从程序中导出）4、 给出潮流计算结果5、 结论第一章、PSASP软件简介PSASP是一套历史长久、功能强大、使用方便的电力系统分析程序，是高度集成和开放具有我国自主知识产权的大型软件包。PSASP是电力系统规划设计人员确定经济合理、技术可
6、行的规划设计方案的重要工具；是运行调度人员确定系统运行方式、分析系统事故、寻求反事故措施的有效手段；是科研人员研究新设备、新元件投入系统等新问题的得力助手；是高等院校用于教学和研究的软件设施。基于电网基础数据库、固定模型库以及用户自定义模型库的支持，PSASP可进行电力系统(输电、供电和配电系统)的各种计算分析。包括：稳态分析的潮流计算、网损分析、最优潮流和无功优化、静态安全分析、谐波分析、静态等值等。故障分析的潮流计算、网损分析、最优潮流和无功优化、静态安全分析、谐波分析、静态等值等。机电静态分析的暂态稳定计算、直接法暂态稳定计算、电压稳定计算、小干扰稳定计算、动态等值、马达起动、控制系统参
7、数优化与协调以及电磁-机电暂态分析的次同步谐振计算等。ASP的计算功能还在不断发展、完善和扩充。 PSASP有着友好、方便的人机界面，如基于图形的数据输入和图上操作，自定义模型图以及图形、曲线、报表等各种形式输出。 PSASP与Excel、AutoCAD、Matlab等通用的软件分析工具有着方便的接口，可充分利用这些软件的资源。PSASP广泛应用于全国各网省、香港地区的电力规划设计、生产调度运行、科学研究、高等院校、大工业用电企业、地调和县调等，超过300多家用户，成为电力系统设。计运行和实验研究的必备工具，解决了电力系统的大量关键技术问题。近年来，国内多所大学和科研单位应用PSASP提供的用
8、户自定义(UD)和用户程序接口(UPI)功能做了大量富有成效的科研工作，取得了非常可喜的研究成果。第二章、牛顿拉夫逊潮流计算简介牛顿拉夫逊迭代法是常用的解非线性方程组的方法，也是当前广泛采用的计算潮流的方法，其标准模式如下。设有非线性方程组 式（3.1）其近似解为。设近似解与精确解分别相差，则如下的关式应该成立： 式（3.2）上式中任何一式都可按泰勒级数展开，由此可得： 式（3.3） 以第一式为例， ，式子中：，分别表示以带入这些偏导数表示式时的计算所得，则是一包含，的高次方与的高阶偏导数相乘的函数。如果与精确解相差不大，则的高次方可以略去，从而也可以略去。由此可得： 式（3.4）或简写为：
9、式（3.5）式中：称函数的雅克比矩阵，为由组成的列向量，则称不平衡向量的列向量。将带入，可得中的各个元素。然后运用任何一组解线性代数方程的方法，可求得，从而球的经第一次迭代后的新值。再将求得的代入，又可以求得的新值，从而解得以及。如此循环而已，最后可获得足够精确的解。运用这种方法计算时，的初值要选择比较接近他们的精确解，否则迭代过程可能不收敛。将这种情况简单说明如下。设函数的图像如图所示，运用这种方法解算时的修正方程式为按着修正方程式迭代求解过程就如图3-1中由求，的过程。由图可见，如的初值选择的接近其精确解，迭代过程将循序收敛；反之，将不收敛。正因为这样，某些运用牛顿拉夫逊计算潮流的程序中，
10、第一、第二次迭代采用高斯赛德尔法，这是因为后者对的初值的选择没有严格要求。f(x)f(x(0)x(1)x(0)x(2)xx(0)x(1)XY图3-1牛顿拉夫逊发的收敛过程与运用高斯赛德尔法时不同，运用牛顿法拉夫逊法时，可以直接用以求解功率方程。 式（3.6）而为此需将代入 式（3.7）并将实数部分和虚数部分分列 式（3.8a） 式（3.8b）此外，由于系统中还有电压大小给定的PV节点，还应补充一组方程式 式（3.8c）和分别表示迭代过程中求得的节点电压实部与虚部，为PQ节点和PV节点的注入有功功率，为PQ节点的注入有功功率，为PV节点的电压大小。对照式(3.8)、式(3.1)可见，式(3-8)
11、的右端项、分别是给定的注入功率和节点电压大小的平方值，他们就对应于式(3.1)右端项；式(3.2)的左端函数分别是由迭代过程求得的节点电压确定的注入功率和节点电压大小的平方值，它就对应于式(3.1)中的左端函数；于是，式(3.8)中的和就对应于式(3.1)中的。至于修正方程式(3.4)中雅可比矩阵的各个元素，显然就是迭代过程中求得的注入功率各个节点电压大小的平方值相对应的的偏导数。牛顿法的核心便是反复形成并求解修正方程。牛顿法当初始估计值和方程的精确解足够接近时，收敛速度非常快。第三章、系统单线图第四章、元件数据报表区域数据报表数据有效标记区域号区域名10全网分区数据报表所属区域编号分区编号分
12、区名称01区域-102区域-2厂站数据报表厂站名厂站类型分区号厂站-1变电站1厂站-2变电站2发电机数据报表数据组发电机名称实时库存放位置有效标记发电机节点节点类型单位PQ电压幅值BASICGen_101发电2-111.6311.025BASICGen_201发电3-110.8511.025BASICGen_301发电101001.04发电机数据报表附表1数据组发电机名称电压相角QmaxQminPmaxPmin控制参数组号被控节点名被控线路号BASICGen_10000000BASICGen_20000000BASICGen_30000000发电机数据报表附表2数据组发电机名称被控量给定值同步机模型同步机参数组调压器模型调压器参数组调速器模型调速器参数组PSS模型BASICGen_100000000BASICGen_200000000BASICGen_300000000发电机数据报表附表3数据组发电机名称PSS参数组Sn(MVA)Pn(MW)XdXd
