【正文】 22203220422052206220（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，其設計界面友好，并有高度的交互性。我們采用PQ分解法對待求解電網進行潮流計算，大致流程如下：1）編程思想是將所有支路的狀態(tài)信息整合成一個矩陣進行計算、將所有節(jié)點的狀態(tài)信息整合成另一個矩陣進行計算，具體如下：構造支路信息矩陣B1，每一行表示一條支路，一行中的各元素表示該支路的信息：支路首端號；末端號；支路阻抗；支路對地電納 支路的變比；支路首端處于K側為1，首端處于1側則為0；構造節(jié)點信息矩陣B2，每一行表示一個節(jié)點，一行中的各元素表示該節(jié)點的信息：該節(jié)點發(fā)電機功率；該節(jié)點負荷功率；節(jié)點電壓初始值。節(jié)點5均為PQ節(jié)點，帶有一定的負荷。 穩(wěn)定計算的功角曲線等；178。三、 設計要求和設計成果：2位同學為一組，自行分工，但任務不能重復；每位同學對自己的設計任務編寫課程設計說明書一份；一組同學共同完成一份完整的設計報告；設計說明和報告應包含：178。用PowerWorld軟件進行潮流計算并與自己編制的軟件計算結果進行校核和分析；用Matlab編制穩(wěn)定計算程序（三臺機可并聯(lián)等值成一臺機），發(fā)電機采用二階經典模型，要求給出網絡變換法求解輸入阻抗和轉移阻抗的變換過程圖；自行選擇23種故障方案，給出搖擺曲線，并計算故障的極限切除時間和極限切除角。發(fā)電廠廠用電均按出力的7%考慮。發(fā)電廠升壓變參數(shù)均為Vs%=%。C長期運行允許的最大電流：1190A。圖中，各變電站參數(shù)如下表：編號類型220kV最大負荷，MVA1500kV站平衡節(jié)點2220kV站250+j403220kV站380+j904220kV站280+j855220kV站420+j95各線路長度如圖所示。所有線路型號均為LGJ2*300，基本電氣參數(shù)為：正序參數(shù)： r = , x = , C = 181。燃煤發(fā)電廠G有三臺機組，均采用單元接線。不計內阻和空載損耗。穩(wěn)定仿真中不考慮發(fā)電廠的調速器和原動機模型。與PowerWorld軟件的分析結果進行比較校核。 以上設計任務每一部分的計算過程和結果分析；178。 網絡變換法求解轉移阻抗的變換過程圖。此外，節(jié)點6為PV節(jié)點，其中總發(fā)出的有功功率（5）。 PV節(jié)點電壓V的給定值；節(jié)點所接的無功補償設備的容量。該仿真軟件能夠進行專業(yè)的工程分析。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)。 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應接一臺容量無窮大的發(fā)電機。圖接在節(jié)點6處的發(fā)電機參數(shù)設置其余節(jié)點為PQ節(jié)點，將其基準電壓更改為220kV之后，再帶上相應大小的負荷。則發(fā)電機輸出功率PD=3*+=總負荷PL =250MW+380MW+280MW+420MW=1330MW PowerWorld仿真結果與Matlab計算結果對比分析以上，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)。（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比較兩種計算結果的各支路潮流可以發(fā)現(xiàn)，%。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=。 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)。（13）代入數(shù)據(jù)后得（14）則有。此時。由于Pe的表達式在不同的狀態(tài)下（故障前、故障后、切除后）是不一樣的，所以需要Matlab定義多個時間段進行仿真。%定義轉子運動方程組主程序:w0=1。w0]。%短路后的P2，如式14[t1,x1]=ode45(39。%給第二個計算區(qū)間賦初值a=。simb39。x=[x1。,t,x(:,2),39。圖1tc=(1) 采用試湊法不斷改變切除時間，即給tc賦值，找到穩(wěn)定與不穩(wěn)定的臨界時間，如圖21所示，取tc=。%定義轉子運動方程組主程序:w0=1。%給定微分方程組的初值a=。simb39。)%畫出搖擺曲線line([,],[0,3]) %畫t=圖2故障時功角隨時間變化的特性已知極限切除時間tc=，則可由圖22的曲線上找到對應的切除角，即極限切除角。三臺機組則定義為經典二階模型，即E’恒定模型（GENCLS），具體參數(shù)設計如圖224所示：圖2接在平衡節(jié)點的發(fā)電機模型參數(shù)設置圖2發(fā)電機GENCLS模型參數(shù)設置（1）在事件窗口添加：1s時節(jié)點3發(fā)生三相對稱短路，得出的搖擺曲線如下，此時系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定。圖28綜合上面4點的仿真結果，=。總的來說，兩者的計算結果相差不大，其中=%5%（6）通過求解故障后功角隨時間的變化曲線。所以，為了檢驗系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定特性，文本所提到的線路故障皆為雙回路在同一點發(fā)生短路，即線路L23的兩個回路同時在中點處發(fā)生三相對稱短路。 1/*(*sin(x(1)+c)10*(x(2)1))]。x0=[*pi/180。c=0*pi/180。%求解第一個區(qū)間[0,tc]x02= x1 (end,:)39。%短路后的P3[t2,x2]=ode45(39。t2]。r39。圖tc=，修改相應的Matlab程序，得到的搖擺曲線如下，即此時發(fā)電暫態(tài)不穩(wěn)定。（1）在事件窗口添加：1s時線路L23中點處發(fā)生三相對稱短路，得出的搖擺曲線如下，此時系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定。圖36綜合上面4點的仿真結果，=。圖3故障后功角隨時間的變化曲線6 采用等面積法求解極限切除角 故障方案一由第5部分知，當節(jié)點3發(fā)生三相對稱短路，當故障切除后。 故障方案二由第5部分知，L23中點處發(fā)生三相對稱短路，當故障切除后。7 基于PowerWorld，分析三階模型的發(fā)電機的暫態(tài)過程 故障方案一：節(jié)點3發(fā)生三相對稱短路由于發(fā)電機采用三階模型，在PowerWorld軟件中給接在節(jié)點6的發(fā)電機添加GENTRA模型，勵磁系統(tǒng)設為BPA_EA。圖42（4）在5s時節(jié)點3發(fā)生三相對稱短路，所得搖擺曲線如下，即此時系統(tǒng)暫態(tài)不穩(wěn)定。則采用PowerWorld軟件仿真結果如下：（1）5s時線路L23中點處發(fā)生三相對稱短路。所得搖擺曲線如下，此時系統(tǒng)暫態(tài)不穩(wěn)定。所得搖擺曲線如下，此時系統(tǒng)暫態(tài)不穩(wěn)定。但總的來說兩種發(fā)電機模型的極限切除時間相差并不大。換言之，采用三階模型的發(fā)電機的暫態(tài)穩(wěn)定性更好。在PowerWorld軟件里，發(fā)電機采用三階模型，勵磁系統(tǒng)采用BPA_EA模型，TJ分別取50時，分別求出系統(tǒng)的極限切除角，其中故障選取故障方案1：節(jié)點3發(fā)生三相對稱短路。圖50、(s)隨TJ變化特性圖5勵磁環(huán)節(jié)模型原理框圖 定性分析勵磁參數(shù)對暫態(tài)穩(wěn)定的影響為了分析勵磁參數(shù)對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，本文基于發(fā)電機的三階模型，通過單一變量法（每次僅改變一個參數(shù)）仿真不同勵