静态安全分析119012任曦骏Word文档格式.docx

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这里支路13-14开断，即k=13,m=14

题中对IEEE14节点系统做了修改，设2为平衡节点，机组1,3,6,8有功输出分别设为60,30,20,40MW。

可得修改后的数据文件case14.m如下

functionmpc=case14

%CASE14PowerflowdataforIEEE14bustestcase.

%PleaseseeCASEFORMATfordetailsonthecasefileformat.

%ThisdatawasconvertedfromIEEECommonDataFormat

%（ieee14cdf.txt）on20-Sep-2004bycdf2matp,rev.1.11

%Seeendoffileforwarningsgeneratedduringconversion.

%ConvertedfromIEEECDFfilefrom:

%http:

//www.ee.washington.edu/research/pstca/

%MATPOWER

%$Id:

case14.m,v1.112010/03/1018:

08:

15rayExp$

%%MATPOWERCaseFormat:

Version2

mpc.version='

2'

;

%%-----PowerFlowData-----%%

%%systemMVAbase

mpc.baseMVA=100;

%%busdata

%bus_itypePdQdGsBsareaVmVabaseKVzoneVmaxVmin

mpc.bus=[

12000011.06-4.98011.060.94;

2321.712.70011.0450011.060.94;

3294.2190011.01-12.72011.060.94;

4147.8-3.90011.019-10.33011.060.94;

517.61.60011.02-8.78011.060.94;

6211.27.50011.07-14.22011.060.94;

71000011.062-13.37011.060.94;

82000011.09-13.36011.060.94;

9129.516.601911.056-14.94011.060.94;

10195.80011.051-15.1011.060.94;

1113.51.80011.057-14.79011.060.94;

1216.11.60011.055-15.07011.060.94;

13113.55.80011.05-15.16011.060.94;

14114.950011.036-16.04011.060.94;

];

%%generatordata

%busPgQgQmaxQminVgmBasestatusPmaxPminPc1Pc2Qc1minQc1maxQc2minQc2maxramp_agcramp_10ramp_30ramp_qapf

mpc.gen=[

160-16.91001.061001332.4000000000000;

24042.450-401.0451001140000000000000;

33023.44001.011001100000000000000;

62012.224-61.071001100000000000000;

84017.424-61.091001100000000000000;

%%branchdata

%fbustbusrxbrateArateBrateCratioanglestatusangminangmax

mpc.branch=[

120.019380.059170.0528990000001-360360;

150.054030.223040.0492990000001-360360;

230.046990.197970.0438990000001-360360;

240.058110.176320.034990000001-360360;

250.056950.173880.0346990000001-360360;

340.067010.171030.0128990000001-360360;

450.013350.042110990000001-360360;

4700.2091209900000.97801-360360;

4900.5561809900000.96901-360360;

5600.2520209900000.93201-360360;

6110.094980.19890990000001-360360;

6120.122910.255810990000001-360360;

6130.066150.130270990000001-360360;

7800.176150990000001-360360;

7900.110010990000001-360360;

9100.031810.08450990000001-360360;

9140.127110.270380990000001-360360;

10110.082050.192070990000001-360360;

12130.220920.199880990000001-360360;

13140.170930.348020990000001-360360;

%%-----OPFData-----%%

%%generatorcostdata

%1startupshutdownnx1y1...xnyn

%2startupshutdownnc（n-1）...c0

mpc.gencost=[

20030.0430293200;

20030.25200;

20030.01400;

利用matpower计算出修改后的系统初始潮流结果如下（牛顿法）：

编写程序main1.m运用分布系数法计算，下面详细叙述程序

function[V,I,P]=main1

%%调用matpower计算线路初始潮流，同时得到各节点线路潮流信息

[MVAbase,bus,gen,branch,success,et]=runpf（'

case14'

）;

%%得到导纳阵进而计算出阻抗矩阵和电抗矩阵

load（'

Ybus.mat'

Ybus=full（Ybus）;

Zbus=inv（Ybus）;

Xbus=imag（Zbus）;

k=13;

m=14;

xkm=branch（20,4）;

%%计算km线路的初始电流和幅值

Ikm=（bus（k,8）*cos（bus（k,9）*pi/180）+bus（k,8）*sin（bus（k,9）*pi/180）*j-bus（m,8）*cos（bus（m,9）*pi/180）-bus（m,8）*sin（bus（m,9）*pi/180）*j）*（-Ybus（k,m））;

Ikm=abs（Ikm）;

%%根据分布系数法，即公式（1.2）计算出电压增量进而计算出各节点开断后的电压幅值

fori=1:

14

ifi~=2detV（i）=（Xbus（i,k）-Xbus（i,m））*（xkm/（xkm-Xbus（k,k）-Xbus（m,m）+2*Xbus（k,m）））*Ikm;

V（i）=bus（i,8）+detV（i）;

end

%%平衡节点不需要计算

V

（2）=bus（2,8）;

end

V=V’;

%%由于已经计算了detV，故根据（1.3）直接计算出电流幅值增量，进而得到现在的电流，进一步算出各支路单相功率，方向均是从i节点到j节点

forp=1:

20

i=branch（p,1）;

o=branch（p,2）;

xij=branch（p,4）;

if~（i==k&

&

o==m）

detI（p）=（detV（i）-detV（o））/xij;

I（p）=（bus（i,8）*cos（bus（i,9）*pi/180）+bus（i,8）*sin（bus（i,9）*pi/180）*j-bus（o,8）*cos（bus（o,9）*pi/180）-bus（o,8）*sin（bus（o,9）*pi/180）*j）*（-Ybus（i,o））;

Im（p）=abs（I（p））+detI（p）;

Ia（p）=angle（I（p））;

P（p）=V（i）*Im（p）*cos（bus（i,9）*pi/180-Ia（p））*MVAbase;

%%开断线路电流，功率均为0

if（i==k&

I（p）=0;

detI（p）=0;

P（p）=0;

I=I’;

P=P'

End

导纳阵Ybus如下

阻抗矩阵Xbus如下

计算可得：

（V,I,P）均为线路开断后运用分布系数法所得结果

与支路数据的容量限额比较可以看出只有7-9支路的40.9203MW越限

（2）4-9支路故障

同样采用

（1）中的方法，这时只需要对程序做如下修改得到main2.m：

k=4,m=9;

xkm=branch（9,4）;

（4-9支路在branch数据中的第九行）

运行后可得计算结果为：

可见只有7-9支路的46.1681MW越限

（3）发电机3故障

对发电机故障采用发电量转移分布系数法GSDF分析，GSDF定义为：

即发电机k出现1个单位的有功功率变化时，在支路ij中导致的有功功率变化。

取所有节点电压近似1p.u.时

于是

在进行预想事故分析时，只需要将开断发电机k的功率乘以相应的

再加上基本情况下相应支路的潮流就能得到发电机k开断后，各支路ij中的新电流潮流值。

由于各节点电压近似取1.0p.u.故程序编写相比于

（1）

（2）更简单

function[I,P]=main3

%%此处是发电机3发生故障

k=3;

%%开断发电机3的功率为30MW

detGk=30/MVAbase;

%%计算发电量转移分布系数

Aijk=（Xbus（i,k）-Xbus（o,k））/xij;

%%计算电流幅值增量

detI（p）=Aijk*detGk;

%%计算故障后电流幅值，电流相角不变

Im（p）=abs（I（p））+detI（p）;

%%由于电压均取1.0p.u.故功率可直接表示成下式

P（p）=Im（p）*cos（Ia（p））*MVAbase;

I=I'

计算可得

可见只有7-9支路的46.4156MW越限

下面选取性能指标对预想事故的严重性程度进行排序：

1.基本性能指标

题中给了容量限额的只有4条支路，分别是2-3,2-4,4-5,7-9，权数均取1。

（1）13-14支路故障

故根据基本性能指标给出预想事故优先级为

（1）>

（3）>

（2）

2.只包含越限支路的性能指标

故根据只包含越限支路的性能指标给出预想事故优先级为

（2）>

（1）