电力系统仿真实训(二)_电力系统仿真实训

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自动化系

班 级：1220331 学 号：122033143 姓 名：袁伟康

电力系统分析实训

（二）12本电力系统综合仿真专用周任务

1.在Example1-1中，发电机电压母线电压为什么比负荷电压高？为什么发电机发出功率大于负荷功率？

由于发电机母线到负荷支路上有线路电阻损耗和有功功率损耗。所以，电压母线电压要比负荷电压高，电机发出功率大于负荷功率。线路的有功和无功损耗，线路的阻抗参数如下图所示，2.在Example1-1中，改变负载大小，观察负荷电压大小变化？解释原因。

当负载变大时，负荷电压变小，如下图所示，3.查看元件的信息？（如线路、发电机、变压器）

将鼠标移到要查看的元件处，右击鼠标在弹出的选项卡中选择第一项即元件信息项，就可以查看元件的信息。下面以发电机为例，如下图所示，4.改变潮流的颜色及形状？

将鼠标移到空白处右击鼠标，在弹出的选项卡点击“oneline Dispiay options”选项，在弹出的对话框选择“Animated Flows”如下图所示，然后在下方选择潮流的形状和颜色即可，改变后如下图所示，5.将Example1-1的开式网构成环网？并运行且修改标题？（要求至少增加1个母线，1个发电机、1个变压器、1个负荷、线路多条，母线能显示电压大小，负荷能调节）

更改为环网并修改标题后的电力系统仿真图如下图所示，6.打开2-3，改变线路阻抗（参数），观察负载电压变化？

当前负载电压为16.00KV，阻抗参数为(0 + j0.00001)Ω改变线路阻抗参数如下图所示，当线路的阻抗参数变大时，负载电压降低；反之亦然。变化后的电力系统潮流仿真图如下图所示，7.在上面2-3修改基础上，增加无功补偿，使负载电压满足要求？

调节电容器，增加无功补偿，使负载电压在额定电压的+5%左右，如下图所示，8.打开文件2-32，确定无功补偿，使发电机传输功率S最小？确定无功补偿，使线路有功损耗最小？

确定电容器的无功补偿为5.5MW时，发电机的传输功率S最小为10.25MVA，如下图所示，确定电容器的无功补偿为5.0MW时，线路有功损耗最小为0.250MW，如下图所示，9.打开文件3-12，调节变压器分接头，观察负载变化？

当调节变压器分接头增大时，负载电压增大，负载的有功和无功功率不变，如下图所示，10.在文件3-12中，在运行模式下，把LTC control status由手动变为自动，观察当无功负荷变化时，分接头是否自动调节？

当将LTC control status由手动变为自动后，调节无功负荷变化时，分接头能够自动调节，如下图所示，11.打开3-13，分别调节相位和分接头大小，观察无功、有功的变化情况。

当调节相位增大时，第二条线路的有功增大，无功减小；当调节分接头增大时，第二条线路的有功减小，无功增大，如下图所示，12.打开5-4，为什么Vs = Vr，当负载增大，观察负载无功损耗，Vr变化如何？负载减小时以上会如何变化呢？（自然功率确定）

Vs = Vr是因为电纳补偿无功，电抗消耗无功，系统的无功补偿等于无功损耗；

当Vs = Vr时无功损耗Mvar lo =-0.15如下图所示，当负载增大时，负载无功损耗增大，Vr减小，如下图所示，当负载减小时，负载无功损耗减小，Vr增大，如下图所示，13.在增加了串联电容补偿后，系统的自然功率变为多少？

在增加了串联电容器补偿后如下图所示，当同一条线路两端的节点电压相等时，此时的负载有功功率即为自然功率，此时自然功率为2550MW。

14.打开6-9，观察此系统的潮流分布？导出YBUS矩阵及就Jacobian矩阵。并分析节点类型。

（1）YBUS节点导纳矩阵如下图所示，（2）节点导纳矩阵的特点： a、稀疏矩阵

b、三角对称矩阵，即关于主对角线对称（3）举例计算互导纳与自导纳的数据

导纳为阻抗的倒数；

查看Transmiion阻抗如下图所示，自导纳数据计算：自导纳等于所有之路相连节点的导纳之和；

例如节点Five的自导纳的计算，节点Five与节点One，Four，Two相连，节点Five与节点One之间的导纳为1/(0.0015 + j0.02)S，节点Five与节点Four之间的导纳为1/(0.0025 + j0.025)S，节点Five与节点Two之间的导纳为1/(0.0045 + j0.05)S，则节点Five的自导纳为(9.086 – j109.238)S；

互导纳数据计算：互导纳等于相连两个节点之间导纳的负值； 例如节点One和节点Five的之间互导纳的计算，节点Five与节点One之间的导纳为1/(0.0015 + j0.02)S，则节点One与节点Five之间的互导纳为(-3.729 + j49.72)S。（4）修正方程与Jacobian矩阵如下图所示，由上图可知，节点Two有有功修正方程，无功修正方程；节点Three有有功修正方程和电压修正方程；节点Four有有功修正方程，无功修正方程；节点Five有有功修正方程，无功修正方程；

由此可知节点Two，节点Four，节点Five为PQ节点，节点Two为PV节点，节点One为平衡节点。

15.分析6-9各节点电压，如果不满足要求，采用相应措施？

电力系统潮流分析总体仿真图如下图所示，由上面分析知道了节点One为平衡节点，则以平衡节点的标幺值为基准，为了满足电压质量，其余节点的标幺值均在其标幺值的5%左右，即在0.95 ~ 1.05之间，从上图可知，只有节点Two的标幺值为0.834不在此范围内，故不满足电压质量，可以采取无功补偿的方法，并联电容器，选择分散电容器，使节点Two满足电压要求；

并联电容器后的电力系统潮流分析总体仿真图如下图所示，16.打开13-4，运行原始数据下系统的暂态稳定，导出摇摆曲线？分析系统的暂态稳定情况？

原始数据下的摇摆曲线如下图所示，17.在13-4的系统里改变阻尼系数，导出摇摆曲线，分析阻尼系数对系统暂态稳定的影响？

更改系统里的阻尼参数如下图所示，更改后的摇摆曲线如下图所示，从上图分析可知，系统的阻尼越大系统达到暂态稳定的时间越短。18.改变13-4系统的故障切除时间，分析它对系统暂态稳定的影响？

更改系统的故障切除时间的参数如下图所示，更改系统的故障切除时间后，摇摆曲线如下图所示，由上图可知，系统的故障切除时间越大，系统越难以恢复到暂态稳定，即系统的切除故障时间越短，系统越容易恢复暂态稳定，系统的暂态稳定性越好。

备注：每一步都有对应的图形显示。