电力系统运行方式分析和计算Word格式文档下载.docx

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410+j110

#6

220+j30

各变电站负荷曲线基本一致。

日负荷曲线主要参数为：

✧日负荷率：

0.85，日最小负荷系数：

0.64

各线路长度如图所示。

所有线路型号均为LGJ-2*300，基本电气参数为：

正序参数：

r=0.054Ω/km,x=0.308Ω/km,C=0.0116µ

F/km；

零序参数：

r0=0.204Ω/km,x0=0.968Ω/km,C0=0.0078µ

40º

C长期运行允许的最大电流：

1190A。

燃煤发电厂G有三台机组，均采用单元接线。

电厂220kV侧采用双母接线。

发电机组主要参数如下表（在PowerWorld中选择GENTRA模型）：

机组台数

单台容量（MW）

额定电压（EV）

功率因数

升压变容量MVA

Xd

Xd’

Xq

Td0’

TJ=2H

ai,2

t/（MW2⋅h）

ai,1

t/（MW⋅h）

ai,0

t/h

Pmax

（MW）

Pmin

1

300

10.5

0.85

350

1.8

0.18

1.2

8

7

0.00004

0.298

10.22

120

0.00003

0.305

10.32

250

2.1

0.2

1.5

6

0.321

9.38

100

升压变参数均为Vs%=10.5%，变比10.5kV/242kV。

不计内阻和空载损耗。

稳定仿真中发电机采用无阻尼绕组的凸极机模型。

不考虑调速器和原动机模型。

不考虑电力系统稳定器模型。

励磁系统模型为：

该模型在PowerWorld中为BPA_EG模型，主要参数如下：

KA=40TA=0.1TA1=0.1KF=0.05TF=0.7VRmax=3.7VRmin=0.0

发电厂按PV方式运行，高压母线电压定值为1.05VN。

考虑两种有功出力安排方式：

✧满发方式：

开机三台，所有发电机保留10%的功率裕度；

✧轻载方式：

仅开250MW机组，且保留10%的功率裕度；

✧发电厂厂用电均按出力的7%考虑。

二、设计的主要内容：

1、根据负荷变化和机组出力变化，拟定至少两种典型运行方式；

（完成）

2、进行参数计算和标幺化，形成两种典型运行方式的潮流计算参数；

3、用Matlab编制潮流计算程序，可任选一种潮流计算方法；

4、用所编制的潮流程序完成典型运行方式的潮流计算，进行电压和网损分析；

5、用PowerWorld软件进行潮流计算并与自己编制的软件计算结果进行校核和分析；

6、用所编制的潮流程序完成大方式的“N-1”潮流校核，进行线路载流能力和电压水平分析；

7、用Matlab编制三相短路的短路容量计算程序；

8、对主要220kV母线进行三相短路容量测算，并与PowerWorld的计算结果进行校核；

9、自行选择2-3种故障方案，用PowerWorld进行稳定计算，给出摇摆曲线，并计算故障的极限切除时间。

10、假定电网公司下发给燃煤发电厂G的日发电计划曲线如下图，按照等微增率准则对三台机组进行经济负荷分配，同时采用matlab中的quadprog函数对三台机组进行负荷优化分配，并对两种分配结果进行分析比较。

要求给出三台机组的日发电计划曲线。

11、编制课程设计报告

三、设计要求和设计成果：

1、每两位同学为一组，自行分工，但任务不能重复；

2、每位同学对自己的设计任务编写课程设计说明书一份；

3、一组同学共同完成一份完整的设计报告；

4、设计说明和报告应包含：

✧以上设计任务每一部分的计算过程和结果分析；

✧所编制的潮流、短路和机组经济负荷分配源程序（主要语句应加注释）；

✧潮流计算结果（潮流图）

✧稳定计算的功角曲线等；

1、电力系统参数计算及其标幺化

1.1电力系统等效电路图

π型等效电路

1.2运行方式拟定

1．满载发电负荷最大运行方式：

发电厂：

满发。

取发电机容量的10%为裕量，再按已知保留出力的7%作为厂用电，即发出功率为总容量的83.7%。

负荷：

采用最大负荷计算。

2．满载发电负荷最小运行方式：

将最大负荷与日最小负荷系数相乘，得负荷最小值。

1.3线路参数计算

线路参数给定如下：

r=0.054Ω/kmx=0.308Ω/kmC=0.0116µ

r0=0.204Ω/kmx0=0.968Ω/kmC0=0.0078µ

线路长度：

L12:

30km;

L23:

20km;

L24:

11km;

L36:

9km;

L45:

L6G:

16km;

L5G:

25km;

1.线路参数有名值计算：

按照双回路线路参数考虑，应用如下公式进行有名值计算：

R=0.5rlX=0.5xl0.5B=ωcl

线路

L12

L23

L24

L36

L45

L6G

L5G

R/Ω

0.81

0.54

0.297

0.243

0.432

0.675

X/Ω

4.62

3.08

1.694

1.386

2.464

3.85

0.5B/Ω

0.0001093

0.00007289

0.00004009

0.00003280

0.00005831

0.00009111

3.06

2.04

1.122

0.918

1.632

2.55

14.52

9.68

5.324

4.356

7.744

12.1

0.00007351

0.00004901

0.00002695

0.00002205

0.00003921

0.00006126

2.线路参数标幺值计算：

所选基准电压：

230KV；

基准容量：

100MW。

即：

应用如下公式进行标幺值计算：

R

0.001531

0.001021

0.000561

0.000459

0.000817

0.001276

X

0.008733

0.005822

0.003202

0.002620

0.004658

0.007278

0.5B

0.0578197

0.0385588

0.0212076

0.0173512

0.0308460

0.0481972

0.005784

0.003856

0.002121

0.001735

0.003085

0.004820

0.027448

0.018299

0.010064

0.008234

0.014639

0.022873

0.0388869

0.0259263

0.0142566

0.0116645

0.0207421

0.0324065

1.4发电机参数计算

采用10.5KV作为发电机端的基准电压，230kV为系统侧的基准电压。

将三台机组分别赋予编号，两个300MW机组为1、2号，剩余一台250MW机组为3号。

1.功率输出

PG1=PG2=300×

83.7%=251.1MW，PG3=250×

83.7%=209.25MW

QG1=QG2==155.617803MVar

QG3==129.681503MVar

相应的标幺值：

PG1*=PG2*=2.511000,PG3*=2.092500

QG1*=QG2*=1.556178,QG3*=1.296815

2.机端电压

VG=10.5kV,取基准电压10.5kV，VG*=1

3.相关电抗值归算

应用如下公式进行归算：

机组

发电容量

Xd*

Xd’*

Xq*

300MW

0.5100

0.051000

0.408000

2

3

250MW

0.7140

0.068000

0.510000

1.5变压器参数计算

分别将与1、2、3号机组相连的变压器分别编号为1、2、3号。

根据题目计算XT，相关计算公式为：

；

k*=（242*10.5）/（230*10.5）=1.05

变压器

容量/MVA

变比k*

XT/Ω

XT*

0.950413

17.569200

0.033212

20.497400

0.038747

1.6负荷参数计算

已知的日负荷率0.85和日最小负荷系数0.64，可得到以下数据：

负荷有名值：

节点

Pmax/MW

Qmax/MW

Pmin/MW

Qmin/MW

-

PQ

230

40

147.2

25.6

210

25

134.4

16

85

192

54.4

410

110

262.4

70.4

220

30

140.8

19.2

#7

#8

PV

185.9233

251.1

155.6178

#9

#10

154.9361