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1、南京大学本科毕业设计说明书南京大学电子学院毕 业 论 文（设 计）作 者：学 号：系 部：南京大学电子学院专 业:电子科学与技术题 目:基于CS架构下电网潮流计算的实现指导老师提交日期毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名
2、： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 摘 要潮流计算是电力分析系统中的一种非常重要的分析计算。对于大电网的潮流计算，目前已有比较完善的软件可使用。电力系统分析综合程序（PSASP）是通过给定电网结构、参数、发电机、负荷等元件同时结合MYSQL数据库等运行条件进行潮流计算、网损计算、暂稳计算
3、、短路计算、网损分析、最优潮流等计算的软件。本设计简要介绍了PSASP的使用方法，然后用PSASP对实际电网进行分析，具体步骤如下：建立基础元件数据库，确定网架结构，定义方案，定义潮流作业然后进行调试来完成潮流计算。在潮流计算过程中，由于求解方程无解、原始数据不合理等原因潮流出现不收敛，则通过检查数据、更换算法等措施进行调试使潮流收敛；但潮流也可能收敛到不合理的解，比如电压偏低或偏高，则通过调节变压器分接头等方法对电压进行调整，使潮流最终趋于合理。关键词：潮流；收敛；电压调整；PSASP目 录引 言1第一章 概述11.1 潮流计算的概述11.2 网络结构分析：21.3 本设计的网络特点41.4
4、 PSASP潮流分析的主要步骤4第二章 建立基础数据库42.1 潮流环境简介52.1.1 潮流环境52.1.2 潮流计算菜单和工具栏62.1.3 PSASP 潮流计算操作步骤82.1.4 PSASP 潮流计算作业的建立102.1.4.1 潮流计算基础方案的建立102.1.4.2 潮流计算作业的定义132.1.4.3 在单线图上修改潮流计算数据192.1.4.4 潮流结果输出概述222.1.4.5 潮流结果报表输出222.1.4.6 潮流结果单线图输出312.1.4.7 潮流计算结果统计32第三章 PSASP潮流结果的处理343.1 潮流结果的调试343.1.1 电力系统潮流收敛调整方法343.
5、1.2 潮流结果的分析35总 结46致 谢46引 言电力系统的发展趋势是大整合、大融合，高度信息化，运行调度人员要处理的数据量日益庞大。电网的运行由各级调度员调度，由于电网结构的复杂性，各级调度员调度系统运行必须依靠电力系统分析软件，依据计算结果确定各发电厂的出力、功率如何平衡、如何调控负荷、怎样发电量最经济、怎样输电量最经济,以怎样一种方式运行最为安全、预测事故对策等。潮流分析是电力系统分析软件中最基本和最重要的内容，它可以根据给定的运行条件及系统接线情况确定整个电力系统各部分的运行状态。电力系统规划和运行方式的研究中，都需要利用潮流计算来定量地分析比较供电方案或运行方式的合理性、可靠性和经
6、济性。电力系统分析综合程序（PSASP）是可以通过计算机解决这些复杂计算的软件。应用PSASP可以大大缩短了各种计算的时间，而且提高了计算精度；本设计主要阐述PSASP的用法以及应用PSASP对复杂的电力网进行潮流计算。PSASP进行潮流计算时首先在同一数据组中建立基础数据库，定义方案及潮流作业，然后执行计算。潮流计算也为网损计算、静态安全分析、暂态稳定计算、小干扰静态稳定计算、短路计算、静态和动态等值计算等各种计算打下基础。第一章 概述1.1 潮流计算的概述一、潮流计算 潮流计算是电力系统分析中的非常重要的分析计算，它的任务是在给定的接线方式和运行条件下，确定系统的运行质态，如各母线上的电压
7、（幅值和相角）、网络中的功率分布及功率损耗等，是电力系统的稳态计算。潮流计算可以用传统的手工方式进行，也可以通过计算机软件完成。两种方法各有优缺点。前者物理概念清晰，可用来计算一些接线较简单的电力网，但若将其用于接线复杂的电力网则计算量过大，难于保证计算准确性。二、潮流计算的目的潮流计算是电力系统非常重要的分析计算，用以研究系统规划和运行中提出的各种问题。对规划中的电力系统，通过潮流计算可以检验所提出的电力系统规划方案能否满足各种运行方式的要求：对运行中的电力系统，通过潮流计算可以预知各种负荷变化和网络结构的改变会不会危及系统的安全，系统中所有母线的电压是否在允许的范围以内，系统中各元件（线路
8、、变压器等）是否会出现过负荷，以及可能出现过负荷时应采取哪些防护措施等。因此潮流计算的目的是：为电力系统规划设计提供接线、电气设备选择和导线截面选择的依据。提供电力线运行方式和制定检修计划的依据。提供继电保护、自动装置设计和整定计算的依据。为调压计算、经济运行计算、短路和稳定计算提供必要的数据。1.2 网络结构分析：一、网络接线方式分类及特点：电力网的接线方式虽繁杂便一个不相同，但基本接线方式只有为数不多的几种。通常按供电可靠性不同可分为无备用和有备用两类。无备用：变电站（用户）只能从一条线路区的电能。有单回路放射式、干线式、链式。这类接线简单、投资少、运行维护方便；但供电可靠性较低，任一线路
9、故障或检修时，都要终端部分用户供电，而且干线式、链式线路尝试，末端电压可能偏低。有备用：变电站（用户）可以从两条几两条以上的线路取得电能。由双回路放射式、干线式、链式以及环形和两端电网络。双回路放射式、干线式、链式接线简单，运行方便，供电可靠性和电压质量高，但设备费用显著增大。环形接线供电可靠性高，投资少，但运行调度复杂；故障或检修开环运行时，要检验某些线路是否过负荷，某些负荷点电压质量能否满足要求。两端供电网络供电可靠性高，投资少，故障、检修时电压质量好，但运行调度复杂，而且必须有相对位置适宜的两个独立电源，才能采用这种接线。在电力系统分析计算中，有时又将电力系统接线分为开式网络和闭式网络。
10、二、简单辐射网络的潮流计算方法：辐射形电力网的分析计算，根据已知条件的不同分两种，此部分内容可总结为“两类过程”和“一般步骤”。两类过程：(1)已知末端功率与电压：即 从末端逐级往上推算，直至求得各要求的量。(2)已知末端功率、始端电压：末端可理解成一负荷点，始端为电源点或电压中枢点。采用迭代法。一般步骤：(1)假设末端电压为线路额定电压，利用第一种方法求得始端功率及全网功率分布。(2)用求得的线路始端功率和已知的线路始端电压，计算线路末端电压和全网功率分布。(3) 用第(2)步求得的线路末端电压计算线路始端功率和全网功率分布，如求得的各线路功率与前一次相同计算的结果相差小于允许值，就可以认为
11、本步求得的线路电压和全网功率分布为最终计算结果。否则，返回第二步重新进行计算。三、简单闭式网络的潮流计算 闭式网络包括环网和双端供电网，环网在电源点分裂，即可等效为双端供电网，故下面针对双端供电网潮流计算进行介绍。 由已知系统接线图做系统主干网的简化等值电路； 求运算功率或运算负荷； 在简化的等值电路上，由运算功率和运算负荷求初步功率分布（即不计损耗时的功率分布）。 据初步功率分布，确定功率分点（即电压最低点）；在功率分点将两端供电网拆开成两个开式网。如果有功功率分点与无功功率分点不在同一点，通常网络电压最低点在无功分点处，此时可在无功分点上将两端供电网拆成两个开式网。 在两个开式网上，分别根
12、据已知条件的具体情况，选用“两类过程”之一，计算网络的功率和电压分布。（4）复杂闭式网的潮流计算 复杂闭式网潮流计算的最初两步与简单闭式网相同。电路理论中的任何网络简化法都可在此用来简化网络，如：串并联变换、等值电源发，负荷移植法，星网变换法等。但复杂网络用手工计算太大，如果网络结点再增加的话手工计算就很难实现。因此常用计算机来实现。计算机通过网络数学模型把电力网络中物理现象的分析归结为某种形式的数学问题，电力网络的状态可以用一组代数方程来描述，如节点电压方程、回路电流方程、割集电压方程等。其中最常用的是节点电压方程和由其导出的节点功率平衡方程。潮流计算用的数值计算方法为一般迭代法和牛顿迭代法。 1.
