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《电力系统分析》实验报告

本科生实验报告

实验课程电力系统分析

学院名称

专业名称电气工程及其自动化

学生姓名

学生学号

指导教师

实验地点6C901

实验成绩

二〇一九年九二〇一九年十二月

1

电力系统分析实验报告

摘要

电力系统分析是电气工程专业的主干基础课程,是学生进入电力系统专业的主要向导和桥梁。而MATLAB仿真中的Simulink建模是对电力系统进行建模分析的一个重要工具。

关键词:电力系统;MATALB;建模

实验一电力系统分析计算

一、实验目的

1.掌握用Matlab软件编程计算电力系统元件参数的方法.

2.通过对不同长度的电力线路的三种模型进行建模比较,学会选取根据电路要

求选取模型。

3.掌握多级电力网络的等值电路计算方法。

4.理解有名制和标幺制。

二、实验内容

1.电力线路建模

有一回220kV架空电力线路,导线型号为LGJ-120,导线计算外径为

15.2mm,三相导线水平排列,两相邻导线之间的距离为4m。试计算该电力线路的参数,假设该线路长度分别为60km,200km,500km,作出三种等值电路模型,并列表给出计算值。

《电力系统分析》实验报告

2

《电力系统分析》实验报告

模型

1

15.75

22.8

1.8e-

4欧

52.5

76欧6e-4

131.2

5欧

190欧 1.5e-

3欧

2.多级电力网络的等值电路计算

部分多级电力网络结线图如图1-1所示,变压器均为主分接头,作出它的等值电路模型,并列表给出用有名制表示的各参数值和用标幺制表示的各参数值。

图1-1 多级电力网络结线图

线路额定电压电阻

(欧/km)

电抗

(欧/km)

电纳

(S/km)

线路长度

(km)

L1(架空

线)

220kv 0.08 0.406 2.81*10-6 200

L2(架空

线)

110kV 0.105 0.383 2.81*10-6 60

L3(架空

线)

10kV 0.17 0.38 忽略15

变压器额定容量P

k

(kw) U

k

% I

o

% P

o

(kW)

3

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2.作出等值电路仿真模型,线路采用中等长度模型,用字母标出相应的参数以220KV为基本级,SB=100MVA按精确求解要求,求出有名制和标幺制表示的各参数值。(注意有些量要归算)。按下表填入计算数据。用下标标示相应的线路和变压器。

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3、回答思考题

三、思考题

1.比较计算数据,讨论模型的适用条件。

答:一,对于长度不超过100KM的架空电力线路,线路额定电压为60KV以下者;以及不长的电缆电力线路,电纳的影响不大时,可认为是短电力线路。只能应用短电力线路模型。二,线路电压为110到220KV,架空电力线

4

5

路长为100-300km ,电缆电力线路长度不超过100km 的电力线路,可以认为中等长度的电力线路。三,一般长度超过300km 的架空电力线路和长度超过100km 的电缆电力线路称为长线路,对于这种电力线路,需要考虑他们的分布参数特性。

2.什么是有名制?什么是标幺制?电力系统元件的有名值和标幺值有什么关系? 有名制:采用有单位的阻抗,导纳,电压,电流,功率等进行计算的。 标幺制:

采用没有单位的阻抗,导纳,电压,电流,功率等的相对值来进行计算的。 标幺值=有名值/相应的基准值。

实验二 电力系统简单电网潮流计算

一、实验目的

1. 学习Matlab 仿真方法。

2. 初步掌握电力系统时域分析工具。

3. 电力系统简单电网潮流计算仿真分析。

二、实验内容

在如图2-1所示的电力系统中,已知条件如下: 变压器T :SFT-40000/110,

线路AC 段:1150,0.27/,0.42/l km r km x km ==Ω=Ω; 线路BC 段:1150,0.45/,0.41/l km r km x km ==Ω=Ω;

00200,10.5%,42,0.7%,s s T N P kW V P kW I k k ?==?===

6

线路AB 段:1140,0.27/,0.42/l km r km x km ==Ω=Ω;各段线路的导纳均可略去不计;负荷功率:(2518),(3020)LDB LDD S j MV A S j MV A =+?=+?;母线D 的额定电压为10kV 。节点A 为平衡节点,其余为PQ 节点。计算系统的潮流分布。

《电力系统分析》实验报告

图2-1 简单电力系统

三、实验原理及步骤

参考教材《MATLAB/Simulink 电力系统建模与仿真》第四章

四、实验设备

1. PC 一台

2. Matlab 软件

五、实验过程

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图2-2负载1参数

7

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图2-3负载2参数

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图2-4 线路参数

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图2-5线路1参数

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图2-6线路2参数

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图2-7同步发电机参数

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图2-8仿真系统

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图2-9 仿真电流结果

11

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图2-10仿真电流结果

六、思考题

1、为什么会有线损?线损的构成主要有哪些成分?

答:线路有阻抗、导纳。电阻、电导会消耗有功,电抗、电纳会消耗无功

12

13

实验三、复杂电力系统的潮流计算

一、实验目的

1. 学习Matlab 仿真方法。

2. 掌握电力系统时域分析工具。

3. 电力系统复杂电网潮流计算仿真分析。

二、实验内容

如图3-1所示的电力系统中,变压器两侧电压等级分别为10kV 和110kV ,各元件参数标幺值示于图中。(S B =100MVA ,V B =Vav ),计算系统的潮流分布。

图3-1 复杂电力系统网络图

G G

T

2

T 1

P 4=0.8 U =1.0

1:1. 1.05U 5=1.05

S 1=0.8+j0

S 2=0.3+j0.2

S 3=0.3+j0

发电厂发电厂Z 23=0.08+j0

Z 12=0.04+j0.25

Z 13=0.1+j0.3 Z T1=j0.0

Z T2=j0.0

A

C

D

B

E

三、实验原理及步骤

参考教材《MATLAB/Simulink电力系统建模与仿真》第四章

四、实验设备

1. PC一台

2. Matlab软件

五、实验报告要求

1、Simulink仿真模型如下。

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、说明建模步骤和仿真过程

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