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电力系统分析课程设计 电力系统分析课程设计 课 题： 电力系统分析课程设计 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 理2班 学 号： 姓 名： 指导教师： 设计日期： 2021.6.15-2021.6.24 成 绩： PAGE 1 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u 一、设计目的 1 二、设计要求 1 2.1潮流计算 1 2.2等值电路的计算过程 1 2.3短路计算 1 2.3.1短路的原因 2 2.3.2短路的类型 2 2.3.3短路计算的目的 2 2.4制定等值网络及参数计算 2 2.4.1标么值的概念 2 2.4.2标幺值的选择 3 2.5短路电流计算曲线的应用 3 三、实现过程 4 3.1系统概述 4 3.1.1设计要求 4 3.1.2元件参数表 5 3.2设计与分析 6 3.2.1电网的等值电路计算 6 3.2.2短路电流周期分量计算 8 3.3.3潮流计算 8 3.4CEES软件仿真 9 3.4.1电网的等值电路计算 9 3.4.2短路电流周期分量计算 10 3.4.3潮流计算 11 四、总结 12 五、参考文献 12 电力系统分析课程设计报告 一、设计目的 系统总结、回顾复习该课程理论知识。综合应用课程知识解决电力系统工程实际的基础理论问题。培养锻炼分析问题解决问题的基本技能和基本方法。 二、设计要求 2.1潮流计算 潮流计算是电力系统最基本最常用的计算。根据系统给定的运行条件，网络接线及元件参数，通过潮流计算可以确定各母线的电压，包括电压的幅值和相角，各元件流过的功率，整个系统的功率损耗等一系列系统中的潮流数据。 潮流计算在数学上是多元非线性方程组的求解问题，求解的方法有很多种，牛顿—拉夫逊Newton-Raphson法是数学上解非线性方程组的有效方法，有较好的收敛性。将N-R法用于潮流计算是以导纳矩阵为基础的，由于利用了导纳矩阵的对称性，稀疏性及节点编号顺序优划等技巧，使N-R法在收敛性，占用内存，计算速度等方面的优点都超过了阻抗法。 同时本文也应用了电力系统潮流计算仿真软件CEES与利用程序计算的结果进行比较，使计算的结果更加准确。利用成形的程序对系统中出现的各种情况，例如负荷的变化以及线路上所发生的变化进行计算，并对母线上不满足范围的数据进行调控，使得系统处于一个较稳定的状态。 2.2等值电路的计算过程 电压是衡量电力系统电能质量的标准之一。电压过高或过低，都将对人身及其用电设备产生重大的影响。保证用户的电压接近额定值是电力系统调度的基本任务之一。当系统的电压偏离允许值时，电力系统必须应用电压调节技术调节系统电压的大小，使其维持在允许值范围内。本文经过手算形成了等值电路图，并编写好了程序得出节点电压标幺值，使其满足所要求的调整范围。 我们首先对给定的程序输入部分作了简要的分析，程序开始需要我们确定输入节点数、支路数、平衡母线号、支路参数矩阵、节点参数矩阵。 1.为了保证整个系统潮流计算的完整性，我们把凡具有母线及发电机处均选作节点，这样，共有10条母线以及4部发电机组即选定14个节点，我们确定电厂一母线3上的发电机作为平衡节点，节点号为①，其它机组作为PV节点，节点号为②③④，其余节点均为PQ节点，节点号见等值电路图。 2.确定完节点及编号后，各条支路也相应确定了，网络中总计有13条支路，我们对各支路参数进行了计算。根据所给实际电路图和题中的已知条件，有以下公式计算各输电线路的阻抗和对地支路电容的标幺值和变压器的阻抗标幺值。 2.3短路计算 在电力系统的设计和运行中，都必须考虑到可能发生的故障和不正常运行的情况，因为它们会破坏对用户的供电和电气设备的正常工作，而且还可能对人生命财产产生威胁。从电力系统的实际运行情况看，这些故障绝大多数多数是由短路引起的，因此除了对电力系统的短路故障有一较深刻的认识外，还必须熟练掌握电力系统的短路计算。 短路是电力系统的严重故障。所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于中性点接地的系统）发生通路的情况。 2.3.1短路的原因 产生短路的原因很多，主要有如下几个方面： 1.元件损坏，例如绝缘材料的自然老化、设计、安装及维护不良所带来的设备缺陷发展成短路等； 2.气象条件恶劣，例如雷击造成的网络放电或避雷器动作，架空线路由于大风或导线覆冰引起电杆倒塌等； 3.违规操作，例如运行人员带负荷拉闸，线路或设备检修后未拆除接地线就加上电压等； 4.其他，如挖沟损伤电缆，鸟兽跨接在裸露的载流部分等。 2