【正文】 業(yè)應(yīng)用軟件不同的是： Power world simulator 允許用戶通過可縮放的彩色動(dòng)畫單線圖來模擬一個(gè)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(lǐng)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(jī)元件為例，介紹繪圖方法。下面可以進(jìn) 行仿真環(huán)境和參數(shù)設(shè)置，從菜單欄 選項(xiàng) 仿真選項(xiàng)，單擊打開PWS 選項(xiàng)對(duì)話框，如圖 所示。因此其數(shù)學(xué)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(nèi)存量。牛頓法是數(shù)學(xué)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(shù)研究都是圍繞改進(jìn)牛頓法和PQ 分解法進(jìn)行的。 潮流計(jì)算的意義 潮流計(jì)算是研究電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況的一種基本電氣計(jì)算 ，常規(guī)潮流計(jì)算的任務(wù)是根據(jù)給定的運(yùn)行條件和網(wǎng)路結(jié)構(gòu)確定整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，如各母線上的電壓（幅值及相角）、網(wǎng)絡(luò)中的功率分布以及功率損耗等。因此，潮流計(jì)算是電力系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛、最基本和最重要的一種電氣運(yùn)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(diǎn)電壓也是已知的，因而只有 n1 個(gè)節(jié)點(diǎn) 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(jì)算支路功率分布， PV 節(jié)點(diǎn)無功功率和平衡節(jié)點(diǎn)注入功率，最后輸出結(jié)果，并結(jié)束。 20xx 年漢中電網(wǎng)全年供電量 億千瓦時(shí)，增長(zhǎng)率 %。 表 20xx 年度末漢中地區(qū)電網(wǎng)裝機(jī)容量統(tǒng)計(jì)表 單位：兆瓦 20xx 年度末裝機(jī)容量合計(jì) 總?cè)萘? 火電 水電 風(fēng)電 其它 座數(shù) 臺(tái)數(shù) 容量 座數(shù) 臺(tái)數(shù) 容量 座數(shù) 臺(tái)數(shù) 容量 座數(shù) 臺(tái)數(shù) 容量 座數(shù) 臺(tái)數(shù) 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(shù) 臺(tái)數(shù) 容量 座數(shù) 臺(tái)數(shù) 容量 座數(shù) 臺(tái)數(shù) 容量 10 34 30 83 141 264 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁 共 37 頁 漢中電網(wǎng)變電規(guī)模簡(jiǎn)介 截止 20xx 年末，漢中地區(qū)電網(wǎng) 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(tái)數(shù) 12 臺(tái)，變電容量 2610 兆伏安； 110 千伏變電站 45 座，變壓器 85 臺(tái)，變電容量 兆伏安； 35 千伏變電站 80 座，變壓器 24 臺(tái)，變電容量 兆伏安，合計(jì)變電總?cè)萘?兆伏安。 5) 勉鋼變主變壓器參數(shù) 變壓器型號(hào)： SFSZ150000/330 ；額定容量 (MVA) ： 150MVA ；額定電壓：345? 8?%/。 (5） 220kv 石洋線：導(dǎo)線的額定截面積 300 2mm ，導(dǎo)線長(zhǎng)度為 ，導(dǎo)線型號(hào)為L(zhǎng)GJQ300，查表得幾何均距為 6m。 3) 具有較強(qiáng)的地區(qū)性特點(diǎn)。當(dāng)系統(tǒng)的頻率、電壓和波形不符合電氣設(shè)備的額定值要求時(shí)，往往會(huì)影響設(shè)備的正常工作，危及設(shè)備和人身安全，影響用戶的產(chǎn)品質(zhì)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(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，除了進(jìn)行合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)外，還須對(duì)整個(gè)系統(tǒng)實(shí)施最佳經(jīng)濟(jì)調(diào)度，實(shí)現(xiàn)火電廠、水電廠及核 電廠負(fù)荷的合理分配，同時(shí)還要提高整個(gè)系統(tǒng)的管理技術(shù)水平。 圖 負(fù)荷有功修改界面 修改后，各節(jié)點(diǎn)放大圖如圖 所示。下面就以交流線短路為例，進(jìn)行分析。 圖 1 號(hào)節(jié)點(diǎn)單 相 接地短路 2) 結(jié)果顯示 故障分析計(jì)算的結(jié)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(jì)算結(jié)果。如圖 所示。希望今后能加強(qiáng)學(xué)習(xí)，努力為我國(guó)電力行業(yè)出力。從小的課題設(shè)計(jì)到畢業(yè)設(shè)計(jì)，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(zhǎng)著，感謝您，一個(gè)讓我生活四年，喜歡四年的母校。最后，謹(jǐn)以此文獻(xiàn)給我的父母、老師、朋友、同窗和所有關(guān)心我?guī)椭^我的人，謝謝你們 ！ 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 27 頁 共 37 頁 參考文獻(xiàn) [1] 任曉丹 ,李蓉娟 .電力系統(tǒng)繼電保護(hù)運(yùn)行與調(diào)試 .北京 :北京理工大學(xué)出版社 ,20xx [2] 陸榮華 .電氣安全手冊(cè) .中國(guó)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(shè)備 .西南交通大學(xué)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(xué)出版社 ,20xx [6] 楊貴恒 ,常思浩 .電氣工程師手冊(cè) :供配電 .化學(xué)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(dòng)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(xùn)中心 ,國(guó)電電力武威發(fā)電有限公司 .電氣設(shè)備及運(yùn)行 .中國(guó)電力出版社 ,20xx [9] 馬振良 .變電運(yùn)行 .中國(guó)電力出版社 ,20xx [10] 陳躍 .電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南 :電力系統(tǒng)分冊(cè) (第二版 ).中國(guó)水利水電出版社 ,20xx [11] 趙瑞 .電力系統(tǒng)可視化技術(shù)及其在北京電網(wǎng)的應(yīng)用 [D].華北電力大學(xué) ,20xx 年 [12] 明欣 .可視化技術(shù)將成為主流 [N].中國(guó)計(jì)算機(jī)報(bào) ,20xx 年 [13] 馬利山 .張海生 。 同時(shí)，我還要感謝電氣工程學(xué)院的每一位老師對(duì)我的支持和幫助，在你們身上，我深刻的體會(huì)到了優(yōu)秀學(xué)者嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和作為老師對(duì)學(xué)生無私的關(guān) 愛，在此也請(qǐng)?jiān)试S我向你們表達(dá)我最誠摯的敬意 。 回首往昔，那些我曾經(jīng)住過的宿舍；那些曾經(jīng)常駐的食堂；那些曾經(jīng)上課的教室；那些曾經(jīng)逛過的校園 。通過選擇，可以把任何一個(gè)三相值單獨(dú)地顯示出來，或者是使三相值同時(shí)顯示出來。 在矩陣（ Matrices）列表里用戶可以查看故障時(shí)的正序、負(fù)序和零序?qū)Ъ{矩陣。在工具欄中用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊“工具”中的“短路計(jì)算”選項(xiàng)，就可以到故障分析主畫面。觀察線路和變壓器參數(shù) ，如圖 所示。 夏大運(yùn)行方式 近幾年來，由于溫室效應(yīng)的不的加強(qiáng)，特別是 20xx 年夏，全國(guó)各地區(qū)高溫不斷，高溫天氣持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，降溫負(fù)荷增長(zhǎng)迅猛，這對(duì)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(yùn)行的穩(wěn)定性 當(dāng)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性較差，或?qū)κ鹿侍幚聿划?dāng)時(shí)，局部事故的干擾有可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的全面瓦解（即大部分發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)解列），而且需要長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成大面積、長(zhǎng)時(shí)間停電。其中，波形質(zhì)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(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求 對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求可以簡(jiǎn)單地概括為：“安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)”。 (7） 110kv 石西線：導(dǎo)線的額定截面積 150 2mm ，導(dǎo)線長(zhǎng)度為 ，導(dǎo)線型號(hào)為L(zhǎng)GJ150，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(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 14 頁 共 37 頁 ? ? 1 3 0 0722401172233139。 表 20xx 年度末漢中地區(qū)電網(wǎng)變電規(guī)模統(tǒng)計(jì)表 單位：兆伏安 總規(guī)模 330 千伏 110 千伏 35千伏 座數(shù) 臺(tái)數(shù) 容量 座數(shù) 臺(tái)數(shù) 容量 座數(shù) 臺(tái)數(shù) 容量 座數(shù) 臺(tái)數(shù) 容量 152 299 5 12 2610 67 126 80 161 漢中電網(wǎng)輸電線路規(guī)模簡(jiǎn)介 20xx年度末漢中地區(qū)電網(wǎng) 35千伏及以上輸電線路多達(dá) 220條，總長(zhǎng)度 ，其中 330 千伏線路 13 條，長(zhǎng)度 千米； 110 千伏線路 111 條，長(zhǎng)度 千米；35 千伏線路 96 條，長(zhǎng)度 千米。 20xx全年負(fù)荷水平及供電量均保持低速增長(zhǎng)，全年電網(wǎng)整 體運(yùn)行平穩(wěn)。 漢中電網(wǎng)電力供需形勢(shì) 20xx 年，國(guó)內(nèi)外經(jīng)濟(jì)形勢(shì)未見明顯好轉(zhuǎn)的背景下，受國(guó)家整體宏觀經(jīng)濟(jì)政策調(diào)控導(dǎo)向的影響，漢中地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展增速放緩，保持低速平穩(wěn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，由此影響到漢中地區(qū)電網(wǎng)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(jì)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(diǎn) p 的注入無功功率： 然后將其代入下式，求出節(jié)點(diǎn) p 的電壓： 在迭代過程中，按上式求得的節(jié)點(diǎn) p 的電壓大小不一定等于設(shè)定的節(jié)點(diǎn)電壓 Up0，所有在下一次的迭代中，應(yīng)以設(shè)定的 Up0 對(duì)電壓進(jìn)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(diǎn)的無功功率越限，則無功功率在限，該 PV 節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為 PQ 節(jié)點(diǎn)。 計(jì)算機(jī)潮流計(jì)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(gè)猜測(cè)值，代入上式的右端，即可求得： 再進(jìn)一步得到： 如此反復(fù)迭代： 確定數(shù)列 有極限 則稱迭代過程收斂，極限值 為方程的根。 具體表現(xiàn)在以下方面： (1)在電網(wǎng)規(guī)劃階段 ,通過潮流計(jì)算 ,合理規(guī)劃電源容量及接入點(diǎn) ,合理規(guī)劃網(wǎng)架 ,選擇無功補(bǔ)償方案 ,滿足規(guī)劃水平的大、小方式下潮流交換控制、調(diào)峰、調(diào)相、調(diào)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(jì) 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(nèi)存要求、計(jì)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(jì)算問題的收斂性，解決了導(dǎo)納法無法解決的一些系統(tǒng)的潮流計(jì)算，在當(dāng)時(shí)獲得了廣泛的應(yīng)用，曾為我國(guó)電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行和研究作出了很大的貢獻(xiàn)。隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，潮流問題的方程式階數(shù)越來越高，目前已達(dá)到幾千階甚至上萬階，對(duì)這樣規(guī)模的方程式并不是采用任何數(shù)學(xué)方法都能保證給出正確答案的。點(diǎn)擊其中任何一個(gè)按鈕就可以單獨(dú)打開一個(gè)標(biāo)簽頁進(jìn)行設(shè)置。 圖 單線圖新建實(shí)例 2) 添加發(fā)電機(jī) 從“繪圖欄”中點(diǎn)擊“網(wǎng)絡(luò)”，再選擇“發(fā)電機(jī)”圖標(biāo)，在與該發(fā)電機(jī)連接的母線處點(diǎn)擊左鍵，如圖 所示。選擇主菜中 File 中的 Save As 項(xiàng)可出現(xiàn)對(duì)話框，在對(duì)話框左下角存儲(chǔ)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(fù)荷調(diào)整、發(fā)電機(jī)的投退及其各種功能切換以及聯(lián)絡(luò)線的建立等等，這一切只需點(diǎn)擊鼠標(biāo)就可完成。交互能力和可視化方法使它在勝任嚴(yán)謹(jǐn)?shù)碾娋W(wǎng)運(yùn)行分析的同時(shí)，還可以用來向非專業(yè)人員闡明電力系統(tǒng)的運(yùn)行原理和進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)。主要分兩個(gè)方面：其一是側(cè)重于大型復(fù)雜電網(wǎng)規(guī)劃、運(yùn)行和調(diào)度控制的工程應(yīng)用，其二是針對(duì)電網(wǎng)技術(shù)培訓(xùn)、演示和教學(xué)。 論文研究的內(nèi)容和取得的成果 本設(shè)計(jì)主要通過在 Power World Simulator 軟件的基礎(chǔ)上，以區(qū)域電網(wǎng)的簡(jiǎn)化模型為例，搭建可視化電網(wǎng)模型，實(shí)現(xiàn)了單機(jī)版的可視化電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)，直觀的表現(xiàn)出所搭建電網(wǎng)的規(guī)陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 2 頁 共 37 頁 模，基本 運(yùn)行情況；在模型搭建準(zhǔn)確的基礎(chǔ)上完成系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置，如：發(fā)電機(jī)容量，變壓器變比，線路損耗，負(fù)荷等。主要分兩個(gè)方面：其一是側(cè)重于大型復(fù)雜電網(wǎng)規(guī)劃、運(yùn)行和調(diào)度控制的工程應(yīng)用，其二是針對(duì)電網(wǎng)技術(shù)培訓(xùn)、演示和教學(xué)?？梢暬夹g(shù)的出現(xiàn)不僅為電力系統(tǒng)計(jì)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(jiǎn)單、更好地抽象現(xiàn)實(shí)物理電網(wǎng)、方便的功能擴(kuò)充及代碼重用性等優(yōu)點(diǎn)。 The simulation?？梢暬娏ο到y(tǒng)是目前電網(wǎng)的研究方向之一，是今后電力系統(tǒng)的潮流管理、網(wǎng)絡(luò)控制、電力市場(chǎng)等的發(fā)展方向。 short circuit fault 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 目錄 目錄 .................................................................................................... 4 1 前 言 ............................................................................................... 1 論文研究的目的和意義 ......................................................................