【正文】 業(yè)應用軟件不同的是： Power world simulator 允許用戶通過可縮放的彩色動畫單線圖來模擬一個系統(tǒng)。 Power world simulator 可視化分析程序的上述特性被集成在一起，在軟件安裝完畢后即可領略到它的龐大功能。電力系統(tǒng)單線圖建模在“編輯模式”下完成，以添加發(fā)電機元件為例，介紹繪圖方法。下面可以進 行仿真環(huán)境和參數設置，從菜單欄 選項 仿真選項，單擊打開PWS 選項對話框，如圖 所示。因此其數學模型不包含微分方程，是一組高階非線性方程。這就需要較大的內存量。牛頓法是數學中求解非線性方程式的典型方法，有較好的收斂性。 近 20 多年來，潮流算法的研究仍然非?；钴S，但是大多數研究都是圍繞改進牛頓法和PQ 分解法進行的。 潮流計算的意義 潮流計算是研究電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行情況的一種基本電氣計算 ，常規(guī)潮流計算的任務是根據給定的運行條件和網路結構確定整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)，如各母線上的電壓（幅值及相角）、網絡中的功率分布以及功率損耗等。因此，潮流計算是電力系統(tǒng)中應用最廣泛、最基本和最重要的一種電氣運算。在這些方程式中，注入功率 Pi 和 Qi 都是給定的，平衡節(jié)點電壓也是已知的，因而只有 n1 個節(jié)點 的電壓為未知量，從而有可能求得唯一解。 這就是單變量的牛頓 拉夫遜法。 （ 9）計算支路功率分布， PV 節(jié)點無功功率和平衡節(jié)點注入功率，最后輸出結果，并結束。 20xx 年漢中電網全年供電量 億千瓦時，增長率 %。 表 20xx 年度末漢中地區(qū)電網裝機容量統(tǒng)計表 單位：兆瓦 20xx 年度末裝機容量合計 總容量 火電 水電 風電 其它 座數 臺數 容量 座數 臺數 容量 座數 臺數 容量 座數 臺數 容量 座數 臺數 容量 181 381 0 0 0 176 373 380 0 0 0 5 8 110 千伏 35千伏 10 千伏以下 座數 臺數 容量 座數 臺數 容量 座數 臺數 容量 10 34 30 83 141 264 陜西理工學院畢業(yè)設計 第 13 頁 共 37 頁 漢中電網變電規(guī)模簡介 截止 20xx 年末，漢中地區(qū)電網 35 千伏及以上變電總規(guī)模如下： 330 千伏變電站共五座（其中勉鋼變?yōu)榇笥脩糇冸娬荆?,分別為漢中變、武侯變、洋縣變、順正變和勉鋼變，變壓器臺數 12 臺，變電容量 2610 兆伏安； 110 千伏變電站 45 座，變壓器 85 臺，變電容量 兆伏安； 35 千伏變電站 80 座，變壓器 24 臺，變電容量 兆伏安，合計變電總容量 兆伏安。 5) 勉鋼變主變壓器參數 變壓器型號： SFSZ150000/330 ；額定容量 (MVA) ： 150MVA ；額定電壓：345? 8?%/。 (5） 220kv 石洋線：導線的額定截面積 300 2mm ，導線長度為 ，導線型號為LGJQ300，查表得幾何均距為 6m。 3) 具有較強的地區(qū)性特點。當系統(tǒng)的頻率、電壓和波形不符合電氣設備的額定值要求時，往往會影響設備的正常工作，危及設備和人身安全，影響用戶的產品質量等。 7％，電壓波形總畸變率不大于 4％； 380V/220V 線路額定電壓允許偏差177。為了實現電力系統(tǒng)的經濟運行，除了進行合理的規(guī)劃設計外，還須對整個系統(tǒng)實施最佳經濟調度，實現火電廠、水電廠及核 電廠負荷的合理分配，同時還要提高整個系統(tǒng)的管理技術水平。 圖 負荷有功修改界面 修改后，各節(jié)點放大圖如圖 所示。下面就以交流線短路為例，進行分析。 圖 1 號節(jié)點單 相 接地短路 2) 結果顯示 故障分析計算的結果可以以表格的形式或 EXCEL 的形式輸出，還可以在單線圖上顯示短路計算結果。如圖 所示。希望今后能加強學習，努力為我國電力行業(yè)出力。從小的課題設計到畢業(yè)設計，從選題到定稿，都包含著老師 們 大量的心血和極大地理解和支持。在這里我不斷的成長著，感謝您，一個讓我生活四年，喜歡四年的母校。最后，謹以此文獻給我的父母、老師、朋友、同窗和所有關心我?guī)椭^我的人，謝謝你們 ！ 陜西理工學院畢業(yè)設計 第 27 頁 共 37 頁 參考文獻 [1] 任曉丹 ,李蓉娟 .電力系統(tǒng)繼電保護運行與調試 .北京 :北京理工大學出版社 ,20xx [2] 陸榮華 .電氣安全手冊 .中國電力出版社 ,20xx [3] 孫秋野 .電力系統(tǒng)分析 .人民郵電出版社 ,20xx [4] 劉福玉 .發(fā)電廠變電所電氣設備 .西南交通大學出版社 ,20xx [5] 馬永翔 ,李穎峰 .發(fā)電廠變電所電氣部分 .北京大學出版社 ,20xx [6] 楊貴恒 ,常思浩 .電氣工程師手冊 :供配電 .化學工業(yè)出版社 ,20xx [7] 楊勇 ,鄧秋玲 ,陳嘯晴 ,朱鷹屏 ,宋海鷹參 .電氣工程及其自動化專業(yè)英語 .電子工業(yè)出版社 ,20xx [8] 寧夏電力公司教育培訓中心 ,國電電力武威發(fā)電有限公司 .電氣設備及運行 .中國電力出版社 ,20xx [9] 馬振良 .變電運行 .中國電力出版社 ,20xx [10] 陳躍 .電氣工程專業(yè)畢業(yè)設計指南 :電力系統(tǒng)分冊 (第二版 ).中國水利水電出版社 ,20xx [11] 趙瑞 .電力系統(tǒng)可視化技術及其在北京電網的應用 [D].華北電力大學 ,20xx 年 [12] 明欣 .可視化技術將成為主流 [N].中國計算機報 ,20xx 年 [13] 馬利山 .張海生 。 同時，我還要感謝電氣工程學院的每一位老師對我的支持和幫助，在你們身上，我深刻的體會到了優(yōu)秀學者嚴謹的治學態(tài)度和作為老師對學生無私的關 愛，在此也請允許我向你們表達我最誠摯的敬意 。 回首往昔，那些我曾經住過的宿舍；那些曾經常駐的食堂；那些曾經上課的教室；那些曾經逛過的校園 。通過選擇，可以把任何一個三相值單獨地顯示出來，或者是使三相值同時顯示出來。 在矩陣（ Matrices）列表里用戶可以查看故障時的正序、負序和零序導納矩陣。在工具欄中用鼠標左鍵點擊“工具”中的“短路計算”選項，就可以到故障分析主畫面。觀察線路和變壓器參數 ，如圖 所示。 夏大運行方式 近幾年來，由于溫室效應的不的加強，特別是 20xx 年夏，全國各地區(qū)高溫不斷，高溫天氣持續(xù)時間較長，降溫負荷增長迅猛，這對電力系統(tǒng)來說都是需要重視的地方。 3) 保證電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性 當電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性較差，或對事故處理不當時，局部事故的干擾有可能導致整個系統(tǒng)的全面瓦解（即大部分發(fā)電機和系統(tǒng)解列），而且需要長時間才能恢復，嚴重時會造成大面積、長時間停電。其中，波形質量用波形總畸變率來表示，正弦波的畸變率是指各次諧波有效值平方和的方根值占基波有效值的百分比。 對電力系統(tǒng)運行的基本要求 對電力系統(tǒng)運行的基本要求可以簡單地概括為：“安全、可靠、優(yōu)質、經濟”。 (7） 110kv 石西線：導線的額定截面積 150 2mm ，導線長度為 ，導線型號為LGJ150，查表得幾何均距為 5m。首先將短路損耗歸算至變壓器的額定電容量，即： 593)21( ??kp （ kw） 陜西理工學院畢業(yè)設計 第 14 頁 共 37 頁 ? ? 1 3 0 0722401172233139。 表 20xx 年度末漢中地區(qū)電網變電規(guī)模統(tǒng)計表 單位：兆伏安 總規(guī)模 330 千伏 110 千伏 35千伏 座數 臺數 容量 座數 臺數 容量 座數 臺數 容量 座數 臺數 容量 152 299 5 12 2610 67 126 80 161 漢中電網輸電線路規(guī)模簡介 20xx年度末漢中地區(qū)電網 35千伏及以上輸電線路多達 220條，總長度 ，其中 330 千伏線路 13 條，長度 千米； 110 千伏線路 111 條，長度 千米；35 千伏線路 96 條，長度 千米。 20xx全年負荷水平及供電量均保持低速增長，全年電網整 體運行平穩(wěn)。 漢中電網電力供需形勢 20xx 年，國內外經濟形勢未見明顯好轉的背景下，受國家整體宏觀經濟政策調控導向的影響，漢中地方經濟的發(fā)展增速放緩，保持低速平穩(wěn)增長態(tài)勢，由此影響到漢中地區(qū)電網全年用電量增幅減小。 每次迭代的修正量為： 牛頓 拉夫遜法計算電力系統(tǒng)潮流的基本步驟： siniUYU jQPYU nij jijiiiiii???????????? ??? ???。假定高斯 塞德爾迭代法已完成第 k 次迭代，接著要做第 k+1 次 迭代前，先按下式求出節(jié)點 p 的注入無功功率： 然后將其代入下式，求出節(jié)點 p 的電壓： 在迭代過程中，按上式求得的節(jié)點 p 的電壓大小不一定等于設定的節(jié)點電壓 Up0，所有在下一次的迭代中，應以設定的 Up0 對電壓進行修正，但其相角仍保持上式所求得值，使 得 : 如果所求得 PV 節(jié)點的無功功率越限，則無功功率在限，該 PV 節(jié)點轉化為 PQ 節(jié)點。 計算機潮流計算的方法 迭代法 考察下列形式的方程： 這種方程是隱式的，因而不能直接得出它的根，但如果給出根的某個猜測值，代入上式的右端，即可求得： 再進一步得到： 如此反復迭代： 確定數列 有極限 則稱迭代過程收斂，極限值 為方程的根。 具體表現在以下方面： (1)在電網規(guī)劃階段 ,通過潮流計算 ,合理規(guī)劃電源容量及接入點 ,合理規(guī)劃網架 ,選擇無功補償方案 ,滿足規(guī)劃水平的大、小方式下潮流交換控制、調峰、調相、調壓的要求。但是，到目前為止這些新的模型和算法還不能取代牛頓法和 PQ分解法的地位。自從 20 世紀 60 年代中期采用了最佳順序消去法以后，牛頓法在收斂性、內存要求、計算速度方面都超過了阻抗法，成為直到目前仍被廣泛采用的方法。 阻抗法改善了電力系統(tǒng)潮流計算問題的收斂性，解決了導納法無法解決的一些系統(tǒng)的潮流計算，在當時獲得了廣泛的應用，曾為我國電力系統(tǒng)設計、運行和研究作出了很大的貢獻。隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大，潮流問題的方程式階數越來越高，目前已達到幾千階甚至上萬階，對這樣規(guī)模的方程式并不是采用任何數學方法都能保證給出正確答案的。點擊其中任何一個按鈕就可以單獨打開一個標簽頁進行設置。 圖 單線圖新建實例 2) 添加發(fā)電機 從“繪圖欄”中點擊“網絡”，再選擇“發(fā)電機”圖標，在與該發(fā)電機連接的母線處點擊左鍵，如圖 所示。選擇主菜中 File 中的 Save As 項可出現對話框，在對話框左下角存儲文件類型一欄中可選擇所需的保存格式。在 Power world simulator 可視化分析程序中，輸電線路的投切、負荷調整、發(fā)電機的投退及其各種功能切換以及聯(lián)絡線的建立等等，這一切只需點擊鼠標就可完成。交互能力和可視化方法使它在勝任嚴謹的電網運行分析的同時，還可以用來向非專業(yè)人員闡明電力系統(tǒng)的運行原理和進行專業(yè)培訓。主要分兩個方面：其一是側重于大型復雜電網規(guī)劃、運行和調度控制的工程應用，其二是針對電網技術培訓、演示和教學。 論文研究的內容和取得的成果 本設計主要通過在 Power World Simulator 軟件的基礎上，以區(qū)域電網的簡化模型為例，搭建可視化電網模型，實現了單機版的可視化電力系統(tǒng)設計，直觀的表現出所搭建電網的規(guī)陜西理工學院畢業(yè)設計 第 2 頁 共 37 頁 模，基本 運行情況；在模型搭建準確的基礎上完成系統(tǒng)參數的設置，如：發(fā)電機容量，變壓器變比，線路損耗，負荷等。主要分兩個方面：其一是側重于大型復雜電網規(guī)劃、運行和調度控制的工程應用，其二是針對電網技術培訓、演示和教學?？梢暬夹g的出現不僅為電力系統(tǒng)計算分析軟件的編寫提供了新的方法，而且使軟件具有界面友好、操作簡單、更好地抽象現實物理電網、方便的功能擴充及代碼重用性等優(yōu)點。 The simulation?？梢暬娏ο到y(tǒng)是目前電網的研究方向之一，是今后電力系統(tǒng)的潮流管理、網絡控制、電力市場等的發(fā)展方向。 short circuit fault 陜西理工學院畢業(yè)設計 目錄 目錄 .................................................................................................... 4 1 前 言 ............................................................................................... 1 論文研究的目的和意義 ......................................................................