【正文】 電壓kV標幺電壓實際電壓(kV)相角 (度)1220022203220422052206220（2）各節(jié)點的注入功率如表4所示：表各節(jié)點注入功率節(jié)點編號123456注入功率 + j + （3）各支路狀態(tài)如表5所示：表各支路狀態(tài)首端節(jié)點編號末端節(jié)點編號首端有功功率（MW）首端無功功率（Mvar）首端視在功率（MVA）有功損耗（MW）無功損耗（Mvar）1223243645563 采用powerworld仿真軟件計算潮流 PowerWorld仿真軟件簡介PowerWorld Simulator（仿真器）是一個電力系統(tǒng)仿真軟件包，其設(shè)計界面友好，并有高度的交互性。該仿真軟件能夠進行專業(yè)的工程分析。而且由于其可交互性和可繪圖性，它也可以用于向非專業(yè)用戶解釋電力系統(tǒng)的運行操作。該仿真器是一個集成的產(chǎn)品，其核心是一個全面、強大的潮流計算程序。它能夠有效地計算高達10,0000個節(jié)點的電力網(wǎng)絡(luò)，因此當它作為一個獨立的潮流分析軟件包時，性非常實用。與其它商業(yè)潮流計算軟件包不同，該軟件可以讓用戶通過生動詳細的全景圖來觀察電力系統(tǒng)。此外，系統(tǒng)模型可以通過使用仿真軟件的圖形編輯工具很容易地進行修改，用戶只需輕輕點擊幾下鼠標就可以在檢修期間切換線路、增加新的線路或發(fā)電機、確定新的交易容量。仿真器廣泛地使用了圖形和動畫功能，大大地增強了用戶對系統(tǒng)特性、問題和約束的理解，以便于用戶對系統(tǒng)進行維護。它基本的工具包括經(jīng)濟調(diào)度、區(qū)域功率經(jīng)濟分配分析、功率傳輸分配因子計算（PTDF）、短路分析以及事故分析等功能的工具。 PowerWorld軟件建模與潮流計算 采用PowerWorld仿真軟件建立潮流模型在軟件的編輯模式下，節(jié)點1為平衡節(jié)點，為了反映平衡節(jié)點這一特性，節(jié)點1應(yīng)接一臺容量無窮大的發(fā)電機。具體參數(shù)設(shè)置如圖3所示，機組的有功出力是不確定的，可在框內(nèi)暫時填為100MW。圖接在平衡節(jié)點處的發(fā)電機參數(shù)設(shè)置節(jié)點6為PV節(jié)點，P=，V=，為了方便后面的穩(wěn)定計算，按題目中要求，節(jié)點6接3臺參數(shù)一樣的機組，其中正常運行時各機組發(fā)出的有功功率P1=P2=P3=。具體參數(shù)設(shè)置如圖4所示。圖接在節(jié)點6處的發(fā)電機參數(shù)設(shè)置其余節(jié)點為PQ節(jié)點，將其基準電壓更改為220kV之后，再帶上相應(yīng)大小的負荷。最后，用輸電線路將各節(jié)點連接起來。采用powerworld畫出的單相接線圖如圖5所示。圖采用powerworld畫出的單相接線圖 采用powerworld仿真軟件的潮流計算結(jié)果在powerworld軟件的運行模型下，進行潮流計算，電網(wǎng)的潮流分布如圖6圖電網(wǎng)的潮流分布示意圖（1）各節(jié)點電壓如表6所示表各節(jié)點電壓節(jié)點編號基準電壓kV標幺電壓實際電壓(kV)相角 (度)1220022203220422052206220（2）各發(fā)電機狀態(tài)如表7所示表各發(fā)電機運行狀態(tài)節(jié)點編號發(fā)電機編號有功出力（MW）無功出力（MW）設(shè)定電壓11616263（3）各支路狀態(tài)如表8所示表各支路狀態(tài)首端節(jié)點編號末端節(jié)點編號首端有功功率（MW）首端無功功率（Mvar）首端視在功率（MVA）有功損耗（MW）無功損耗（Mvar）122324364556150（4）電網(wǎng)網(wǎng)損率的計算網(wǎng)損率按以下公式計算： 其中，發(fā)電機輸出功率包括發(fā)電廠和平衡節(jié)點的功率，發(fā)電機輸出功率和負荷均只取有功分量。則發(fā)電機輸出功率PD=3*+=總負荷PL =250MW+380MW+280MW+420MW=1330MW PowerWorld仿真結(jié)果與Matlab計算結(jié)果對比分析以上，我們分別用PowerWorld仿真軟件和Matlab平臺對待求解電網(wǎng)進行了潮流計算，得出各節(jié)點的節(jié)點電壓和各支路的潮流狀態(tài)。接下來，我們將兩種方法得出的各節(jié)點電壓和各支路的潮流狀態(tài)進行對比：（1）各節(jié)點電壓的對比如表9所示：表各節(jié)點電壓的對比節(jié)點編號標幺電壓實際電壓(kV)相角 (度)PowerWorldMatlabPowerWorldMatlabPowerWorldMatlab10023456比較兩種計算結(jié)果的各節(jié)點電壓可以發(fā)現(xiàn)，%。所以，兩種計算潮流得出的節(jié)點電壓具有很好的一致性。說明兩種計算方法都是準確可行的。（2）各支路狀態(tài)的對比如表10所示：表各支路狀態(tài)的對比支路區(qū)間首端有功功率（MW）首端無功功率（Mvar）首端視在功率（MVA）有功損耗（MW）無功損耗（Mvar）PowerWorldMatlabPowerWorldMatlabPowerWorldMatlabPowerWorldMatlabPowerWorldMatlab1,22,32,43303,64,6745,61502比較兩種計算結(jié)果的各支路潮流可以發(fā)現(xiàn)，%。所以，兩種計算潮流得出的支路潮流具有很好的一致性。說明兩種計算方法都是準確可行的。4 網(wǎng)絡(luò)變換法求解輸入阻抗與轉(zhuǎn)移阻抗 負荷、發(fā)電機、變壓器、線路等效電容的處理 負荷的處理由題目要求，負荷采用恒阻抗模型，計算公式為（9）其中，U是負荷所在節(jié)點的電壓，是負荷的共軛值。在本例中，正常運行下負荷所在節(jié)點電壓近似為VN，由式9求得各負荷的等效阻抗如表6所示：表1各負荷的等效阻抗負荷所在節(jié)點節(jié)點電壓V（kV）負荷大小S（MVA）等效阻抗ZL的標幺值2220250+j40+3220380+j90+4220280+j85+5220420+j95+ 發(fā)電機的處理接在節(jié)點6的有三臺發(fā)電機，發(fā)電機的容量SG(N)=300/=，VG(N)=，而基準容量SB=100MW，為了使變壓器的標幺變比k*=1，在10kV電壓等級下的基準電壓VB2=*220/242kV=。則歸算到全網(wǎng)基準后的發(fā)電機參數(shù)可按式10來計算： （10）代入?yún)?shù)，求得xd=，xq=，xd’=.為了簡化網(wǎng)絡(luò)，將三臺發(fā)電機并聯(lián)等值成一臺機組。等效后的機組出力P=，Xd=，Xq=，Xd’=發(fā)電機采用二階經(jīng)典模型，即E’恒定模型。在網(wǎng)絡(luò)變換中，用電壓為E’、內(nèi)阻為Xd’的電壓源來等效原來的三臺機組。 變壓器的處理由上面計算可知，當基準電壓VB1=220kV，VB2=，標幺變比k*=1，所以可以用一個純電抗來等效變壓器，其中電抗值（11）同理三臺變壓器可等效為一臺，此時XT=∏型等值電路里，線路兩端存在并聯(lián)電容，即與負荷等值阻抗并聯(lián)。網(wǎng)絡(luò)變換時，先將這些并聯(lián)電容消去。對于節(jié)點2，負荷ZL2=+，其中B12= ，B23= ， B24= = 即= + 對于節(jié)點3，負荷ZL3=+，其中B23=，B36== 即= + 對于節(jié)點4，負荷ZL4=+，其中B24=，B45== 即= + 對于節(jié)點5，負荷ZL5=+，其中B45=，B56== 即= + 對于節(jié)點6，不帶負荷，其中B36=，B56==即=j（）綜上，經(jīng)過上述簡化的電網(wǎng)接線圖如圖7所示：圖講過上述簡化后的模型表1圖7中各元件的阻抗標幺值Z12Z23Z24Z45Z36Z56++++++Z2Z3Z4Z5Z6Xd’+XT + + + + j（） 采用網(wǎng)絡(luò)變換法的具體步驟 消去節(jié)點4在圖7的基礎(chǔ)上通過星三角變換進行第一步簡化，可將節(jié)點4消去，如圖9示：圖8圖9參數(shù)計算如下：= + = + = + 將并聯(lián)的兩對阻抗合并后得：= + = + 另： 消去節(jié)點5在圖9的基礎(chǔ)上通過星三角變換進行第二步簡化，可將節(jié)點5消去，如圖11所示：圖10圖11參數(shù)計算如下：= + = + =+ 將并聯(lián)的阻抗合并后得：= + = + 消去節(jié)點3在圖11的基礎(chǔ)上通過星三角變換進行三步簡化，可將節(jié)點3消去，如圖113所示：參數(shù)計算如下：= + = + = + 將并聯(lián)的阻抗合并后得：