13节点配电网的建模与仿真

大学生课外创新实验竞赛总结报告

项目简介：

在配电网的正常运行中，随着用电负荷的变化和系统运行方式的改变，网络中的损耗也将发生变化。要严格保证所有的用户在任何时刻都有额定的电压是不可能的，因此配电网的某个节点电压偏移额定值是无法避免的。为保证电力系统的正常运行，需要对各节点处的电气量进行监测。在电力系统发生故障后，各节点的电气量也会发生较大波动，也需要对各节点处的电气量进行监测。对配电网进行建模仿真，可以了解配电网各个节点的电流，电压特征，仿真结果对配电网的实际运行有着正要的实际意义。

在PSCAD/EMTDC平台上搭建13节点中性点不接地配电网的仿真模型，仿真了不同故障情况对故障点的电压，电流的幅值、相位特征的影响，并得到各节点处的节点电压和电流的波形。将各节点电压和电流的数据导入matlab中对数据进行绘图。并对数据进行频谱分析，在频域上观察电流电压数据的基本特征。

为了提取各节点处的以及故障处电流电压的特征量，基于PSCAD/EMTDC的仿真环境，搭建了13节点中性点不接地配电网的仿真模型。线路模型采用分布式参数模型进行仿真。对于故障分析，改变故障的发生位置，故障的发生时间以及故障的类型进行仿真，观察各节点处电流、电压的仿真曲线，并对结果进行简单分析。深入研究故障对整个配电网各节点处的电流电压特征量的影响，为故障的确定以及排除提供了理论依据。

关键词：PSCAD/EMTDC matlab 潮流分析频谱分析Ag故障配电网

项目创新点：

在PSCAD/EMTDC平台上搭建13节点中性点不接地配电网的仿真模型，其中输电线路采取分布式参数模型进行建模。改变故障的发生时间，发生位置以及故障类型，在PSCAD/EMTDC平台上进行仿真。将在PSCAD/EMTDC中得到的各节点电压和电流的数据导入matlab中对数据进行绘图，并对不同节点的电流电压波形进行对比，简要分析造成差异的主要原因。同时对各节点所采集的电流电压数据进行频谱分析。

目录

第一章绪论 (1)

1.1 项目背景 (1)

1.2 研究意义 (1)

第二章PSCAD的软件介绍与潮流计算简介 (2)

2.1 PSCAD软件的介绍 (2)

2.2潮流计算简介 (3)

第三章13节点配电网的建模 (4)

3.1 仿真模块的设计 (4)

3.2 配电网的建模 (9)

第四章仿真结果的分析 (10)

4.1 不同故障下的仿真波形 (10)

4.2 matlab绘图 (16)

4.3 频谱分析 (18)

附件 (20)

第一章绪论

1.1 项目背景

配电网是由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿电容以及一些附属设施等组成的，在电力网中起重要分配电能作用的网络。

配电网按电压等级来分类可分为高压配电网（35—110KV），中压配电网（6—10KV，苏州有20KV的），低压配电网（220/380V）；在负载率较大的特大型城市，220KV电网也有配电功能。按供电区的功能来分类可分为城市配电网，农村配电网和工厂配电网等。在城市电网系统中,主网是指110KV及其以上电压等级的电网，主要起连接区域高压（220KV及以上）电网的作用配电网是指35KV及其以下电压等级的电网，作用是给城市里各个配电站和各类用电负荷供给电源。

配电网络的拓扑分析是根据配电电气元件的连接关系，把整个配电网络看成线与点结合的拓扑图，然后根据电源结点、开关结点等进行整个网络的拓扑连线分析，它是配电网络进行状态估计、潮流计算、故障定位、隔离及供电恢复、网络重构等其它分析的基础。

配电网络的结构庞大且复杂，网络结构由于故障或负荷转移操作中开关的开合，经常发生变化。作为配电网络分析的基础，网络拓扑计算需要进一步提高，因此迫切需要一个好的网络拓扑算法。好的网络拓扑算法应该有效且直观，它不仅能满足配电网自动化中的不同高级功能的要求，还应能实现配电网络连通性的快速跟踪和识别，适应事件变化。同时还应节省存储空间和其他高级计算功能的时间。目前国内外在这方面现有的研究有关联表矩阵表示法、网基矩阵表示法、结点消去法、树搜索表示法、离散处理法等。

1.2 研究意义

电力系统的出现，使高效，无污染，使用方便，易于控制的电能得到广泛应用，推动了社会生产各个领域的发展，开创了电力时代，发生了第二次技术革命。潮流计算是电力系统最基本最常用的计算。根据系统给定的运行条件，网络接线及元件参数，通过潮流计算可以确定各母线的电压幅值和相角，各元件流过的功率，整个系统的功率损耗。潮流计算是实现电力系统安全经济发供电的必要手段和重要工作环节。因此，潮流计算在电力系统的规划计算，生产运行，调度管理及科学计算中都有着广泛的应用。对于正在规划的电力系统，通过

潮流计算，可以为选择电网供电方案和电气设备提供依据。潮流计算还可以为继电保护和自动装置定整计算、电力系统故障计算和稳定计算等提供原始数据。

第二章PSCAD软件的介绍与潮流计算简介

2.1 PSCAD软件的介绍

PSCAD是一种有效的用户图形界面,能够显著地提高电力系统电磁瞬时模拟研究的效率。利用PSCAD家族的软件工具,使得电力系统工程师能够充分利用现代微机工作站的资源, 更为有效地使用马尼托巴高压直流研究中心的EMTDC瞬时模拟软件。该族软件还可作为该中心的实时数字模拟器（RTDS)的用户界面。

PSCAD 由下述软件模块构成:档管理系统、建模(DRAFT)模块、架空线(T-LINE)和电缆(CABLE)模块、运行(RUN TIME)模块、单曲线绘图(UNIPLOT)和多曲线绘图(MULTIPLOT)模块。PSCAD/EMTDC在时间域描述和求解完整的电力系统及其控制的微分方程(包括电磁和机电两个系统)。这一类的模拟工具不同于潮流和暂态视定的模拟工具。后者是用稳态解去描述电路(即电磁过程)。但是在解电机的机械动态(即转动惯量)微分方程。PSCAD/EMTDC的结果是作为时间的即时值被求解。但通过内置的转换器和测量功能(象实有效值表计或者快速育里叶变换频谱分析等)。这些结果能被转换为矢量的幅值和相角。实际系统的测量能够通过很多途径来完成。由于潮流和稳定的程序是通过稳定方程来代表它们只能基频段幅值和相位。因此PSCAD的模拟结果能够产生电力系统所有频率的相应限制仅在于用户自己选择的时间步长。这种时间步长可以在毫秒到秒之间变化。

基于以上简单说明我们可以了解到PSCAD是电力专业十分有用的仿真软件。我们组的课题系统节点较多，传统的手工计算显然不切实际。于是要寻找一种简单科学的计算方法来替代传统的手工计算，从而提高计算效率。因此利用PSCAD仿真运行出结果就成了本次课程设计最为关键的一个环节。利用PSCAD对13节点的配电网进行的仿真可以快速准确得出各母线上的潮流分布及系统的其他运行状态输出显示快速、明了。

1) PSCAD/EMTDC开发背景

最初EMTDC代表直流暂态。最初的EMTDC代码由丹尼斯.伍德福德在1975年开始编写。编写这个程序的原因是因为当时现存的研究工具不能够曼尼托巴电力局对尼尔逊河高压直流工程进行强有力和灵活的研究的要求。自此之后程序被不断开发，至今已被广泛地应用在电力系统许多类型的模拟研究，其中包括交流研究，雷电过电压和电力电子学研究。EMTDC

开始时在大型计算机上使用。然后在1986年被移植到Unix系统和以后的PC机上。

PSCAD代表电力系统计算机辅助设计，并且是EMTDC的图形用户接口。PSCAD V11988年首先在阿波罗工作站上使用，然后大约在1995年PSCAD V2开始应用。(至今PSCAD V2仍然广泛地应用于Unix系统上。)PSCAD V3以PC Windows作为平台，在1999年面世。PSCAD V3的Unix版本尚未完成。

2) PSCAD/EMTDC应用范围

PSCAD/EMTDC在时间域描述和求解完整的电力系统及其控制的微分方程(包括电磁和机电两个系统)。这一类的模拟工具不同于潮流和暂态视定的模拟工具。后者是用稳态解去描述电路(即电磁过程)。但是在解电机的机械动态(即转动惯量)微分方程。PSCAD/EMTDC的结果是作为时间的即时值被求解。但通过内置的转换器和测量功能(象实有效值表计，或者快速育里叶变换频谱分析等)。这些结果能被转换为矢量的幅值和相角。

实际系统的测量能够通过很多途径来完成。由于潮流和稳定的程序是通过稳定方程来代表，它们只能基频段幅值和相位。因此PSCAD的模拟结果能够产生电力系统所有频率的相应，限制仅在于用户自己选择的时间步长。这种时间步长可以在毫秒到秒之间变化。典型的研究包括：

研究电力系统中由于故障或开关操作引起的过电压。它也能模拟变压器的非线性(即饱和)这一决定性因素。

多运行工具(Mnltiple mnfacilities)经常用来进行数以百计的模拟从而在下列不同情况下发生故障时最坏的情况。故障发生在波形的不同位置，故障的类型不同，故障点不同。2.2 潮流计算简介

潮流计算是电力系统分析中的一种最基本的计算，指在给定电力系统网络拓扑、元件参数和发电、负荷参量条件下，计算有功功率、无功功率及电压在电力网中的分布。潮流计算是根据给定的电网结构、参数和发电机、负荷等元件的运行条件，确定电力系统各部分稳态运行状态参数的计算。通常给定的运行条件有系统中各电源和负荷点的功率、枢纽点电压、衡点的电压和相位角。待求的运行状态参量包括电网各母线节点的电压幅值和相角，以及各支路的功率分布、网络的功率损耗等。在电力系统运行和规划中，都需要研究电力系统稳定运行情况，确定电力系统的稳态运行状态。给定电力系统的网络结构、参数和决定电力系统运行状况的边界条件，确定电力系统运行的方法之一是朝流计算。

从数学上说：朝流计算是要求解一组有潮流方程描述的非线性方程组。电力系统潮流计算是电力系统分析中最重要最基本的计算，是电力运行、规划以及安全性、可靠性分析和优

化的基础，也是各种电磁暂态和机电暂态分析的基础和出发点。电力系统潮流计算是电力系统最基本的计算，也是最重要的计算。所谓潮流计算，就是已知电网的接线方式与参数及运行条件，计算电力系统稳态运行各母线电压、个支路电流与功率及网损。对于正在运行的电力系统，通过潮流计算可以判断电网母线电压、支路电流和功率是否越限，如果有越限，就应采取措施，调整运行方式。对于正在规划的电力系统，通过潮流计算，可以为选择电网供电方案和电气设备提供依据。潮流计算还可以为继电保护和自动装置定整计算、电力系统故障计算和稳定计算等提供原始数据。此外，在进行电力系统稳态及暂态稳定计算时，要利用潮流计算的结果作为其计算的基础；一些故障分析以及优化计算也需要有相应的潮流计算作配合；潮流计算往往成为上述计算程序的一个重要组成部分。以上这些，主要是在系统规划设计及运行方式安排中的应用，属于离线计算范畴。随着现代化的调度中心的建立，为了对电力系统进行实时安全监控，需要根据实时数据库所提供的信息。

第三章 13节点配电网的建模

3.1 仿真模块的设计

1）设置仿真时间和步长

新建的仿真工程，先应对“工程”的仿真时间、步长进行设置（也可在建好模型仿真开始前完成）。在“工程”模型窗口空白处鼠标右击，选择Project Setting，出现设置窗口，如图3－1所示，在这里可对本“工程”的仿真时间、计算步长、PSCAD绘图步长等进行设定。仿真时间“Duration of run ”设为1s，计算步长“ EMTDC time step ( us ) ”设为5, 绘图步长“ PSCAD plot step ( us ) ”设为50。

图1仿真时间设置

2）电源的设置：

电源模型如下图所示：

图2电源模型

在下面的界面中设置电源的名字，电源内部阻抗，以及电源是是否接地。

图3电源定义

在下面的界面中设置电源的基本参数，具体设置如下图所示

图4电源参数设置

3）主变压器的设定

主变压器模型如下图所示：

图5变压器模型具体设置如下图所示：

图6变压器设置

4）开关 / 断路器的设置

开关 / 断路器的模型如下图所示：

图 7断路器模型

开关（断路器）从master库到Breakers单元中选取，库中有：单相、三相开关，三相开关有单线和三线连接方式，开关必须与一个Logic模块配合使用，即：需将“BRK”和“BRK－Time Breaker Logic”都复制到工程中去。具体的设置如下图所示：

图8断路器逻辑设置

5）架空线（分布参数线路）模型

架空线的模型如下图所示：

图9架空线模型

具体的参数设置如下：根据每一段线路的具体长度进行设置：下面以Tline3段的线路参数设置为例：

图10架空线参数设置

5）故障的设置：

故障模块如下图所示：

图11故障模型

故障发生在线路中间，因此将线路分为两段进行建模。故障的设置以及逻辑控制如下图所示：

图12故障设置

6）负荷的设置

图13负载种类

对于无变压器容量的节点，我们以一个固定负载进行仿真分析；对于标有变压器容量的节点，我们以仪的变压器+固定负载进行仿真分析，变压器的一次侧和二次侧电压根据前后负载节点的额定电压进行确定。

3.2 配电网的建模

综上所述，在PSCAD/EMTDC中对如下图所示的13节点的配电网进行建模。

拓扑结构如下图所示：

650

646645632633634

10kV

220kV

675

692

671

684

611

B 1

2km

架空线

1.5km

架空线

3km

架空线

0.8km

架空线

1km

架空线

0.5km

架空线

4km

架空线

2.5km

电缆线

1.2km

架空线

0.6km

架空线

3.5km

架空线

图14拓扑结构

在PSCAD中建立的仿真模型如下图所示：

图15整体仿真模型

第四章仿真结果的分析

4.1不同故障下的仿真波形

1)故障类型为ABC三相接地，故障发生时间为0.6S，持续时间为0.1S。在ABC三相接地时，配电网仍然是对称的，故我们只观察单相电压电流的仿真波形：

图16节点632的单相电流电压

图17节点633的单相电流电压

图18节点634的单相电流电压

图19节点645的单相电流电压

图20节点646的单相电流电压

图21节点671的单相电流电压

图22节点692的单相电流电压

图23节点675的单相电流电压

图24节点684的单相电流电压

图25节点611的单相电流电压

图26节点652的单相电流电压

2)改变故障类型

发生不对称故障，例如AB相发生接地故障。此时节点的三相电流电压将发生变化，在此我们只给出632节点，684节点，692节点的仿真波形。仿真结果如下图所示：

图27节点632三相的电流与电压

图28节点684的三相电流与电压

图29节点692的三相电流与电压

3)改变故障发生的时间

故障类型ABC三相接地故障。故障时间改为0.7S,持续时间0.1S。选取632节点，684节点，692节点的仿真波形：

图30节点632的单相电流与电压

图31节点684的单相电流与电压

图32节点692的单相电流与电压

4) 改变故障发生的地点：

线路684-671在0.6s、距671 0.5km处发生Ag故障。

图33节点点632的单相电流与电压

图34节点684的单相电流与电压

图35节点692的单相电流与电压

4.2 matlab 绘图

在将所有的仿真结果导入到matlab 中，对各个电气量在matlab 中进行绘图：

以ABC 三相接地故障为例，故障发生时间为0.6S,故障发生位置为线路684-671在0.6s 、距671 0.5km 处。

将电流电压的数据导入matlab,将生成一个20001*77的矩阵，第一列代表时间，后面每列数据代表一个电气量。我们将第一个电气量在matlab 绘图如下所示：

0.1

0.2

0.3

0.4

0.50.6

0.7

0.8

0.9

1

-10-8-6-4-20246810信号 p(t)

t

p

图 36节点632的单相电压

信号 p(t)

t

图37节点632的单相电流

所有的电气量在matlab中的绘图如下所示：

基于Matlab配电网单相线路故障仿真

基于Matlab配电网单相线路故障仿真 余万荣1，李丹丹2，何荣卜 3 （1. 贵州电网有限责任公司安顺供电局，贵州省安顺市 553000； 2.六盘水师范学院，贵州省六盘水市 553000； 3.贵州电网有限责任公司六盘水供电局） 摘要:配电网单相故障时导致非故障相电压升高,各相电流发生变化，为避免配网单相故障带来的危害，本文详细地研究、分析单相接地故障时的电压、电流情况。文中利用Matlab对单相故障两侧短路、单相故障左、右侧短路及单相故障缺相的运行进行仿真分析,重点研究单相故障处理系统的结构，通过该系统可有效地处理单相线路故障，使提升供电可靠率的同时提高供电质量，通过对配电网各类型单相故障电压、电流多类别分析，可有效地准确识别单相故障状况，以便工作人员能采取恰当的处理方式应对单相线路故障。关键词:单相线路故障; 单相故障处理系统; Matlab仿真 The single-phase Matlab distribution line based on fault simulation Yu Wanrong1,Li Dandan2,He Rongbu3 （1.Anshun Power Supply Bureau，Guizhou Power Grid Corporation，Anshun 561000,China; 2.Liupanshui Normal College,Liupanshui 553000,China; 3.Liupanshui Power Supply Bureau，Guizhou Power Grid Corporation，Liupanshui 561000,China) Abstract: distribution network single-phase fault leads to non fault phase voltage increases, the phase current changes, in order to avoid the harm caused by distribution network single-phase fault, in this paper, analysis of single-phase grounding fault of voltage and current. In this paper, using MATLAB to single-phase short circuit on both sides of the fault, single phase to ground fault in the left side and the right side short circuit and single phase fault phase lack operation simulation analysis, focuses on single-phase fault processing system structure, through the system can be effective treatment of single-phase fault line, to enhance the power supply reliability rate and improve the quality of power supply, through the analysis of the distribution of various types of single-phase fault voltage and current multi class, effectively accurate identification of single-phase fault condition and to staff to take appropriate treatment deal single-phase line fault. Key words: single-phase fault line; single-phase fault system; Matlab simulation 目前，国内针对配电网单相故障研究可分为单相接地故障和单相缺相故障，而单相接地故障主要是以小电流接地系统中的接地故障为主，其故障相电压降为零，非故障相电压升高为线电压。但是，在配电网实际运维中单相接地故障按接地位置可细分有单相两侧接地、单相左、右侧接地三种接地，而此三种单相接地故障电压各不一样，而在实际配网运维过程中很多技术人员都只了解小电流接地的单相故障，造成很多工作不能正确判断。在10kV配电网系统中单相接地故障占整个接地故障的98%，近年来针对单相接地故障的研究也不断增多。现阶段的研究中，10 kV以下的配电网中的单相故障主要是线路单相两侧的接地故障，当系统发生单相接地故障时不形成短路回路, 只是经线路对地电容形成回路, 接地点的电流很小, 三相线电压仍然保持对称关系, 不影响对负荷连续供电, 故不必立即跳闸, 规程规定可以继续运行1 ~ 2 h, 在一定程度上提高了系统运行的可靠性[1]。但是小电流接地系统发生单相接地故障时, 单相用户电压升高,供电质量下降，损坏低压单相电气设备。

基于前推回代法的配电网潮流计算

哈尔滨理工大学毕业设计（论文）任务书 学生姓名：孙聪学号：0903010909 学院：电气与电子工程学院专业：电气工程及其自动化 任务起止时间：2013 年2月25 日至2013年 6 月20 日 毕业设计（论文）题目： 基于前推回代法的配电网潮流计算 毕业设计工作内容： 1、查阅国内外相关参考文献，要求阅读20篇以上文献，了解当今电力 系统的发展状况，及目前研究的热点问题； 2、复习并熟练掌握电力系统潮流计算步骤及计算过程； 3、自学前推回代法潮流计算的基本原理及过程； 4、熟悉C语言，编写配电网潮流计算程序； 5、通过实际算例验证所编写程序的可靠性和准确性； 6、撰写论文，准备答辩。 资料： 1、王守相，王成山．现代配电系统分析[M]．北京：高等教育出版社， 2007． 2、刘健，毕鹏翔，董海鹏．复杂配电网简化分析与优化[M]．北京：中 国电力出版社，2002． 3、何仰赞，温增银．电力系统分析(上册)(第三版)[M] ．武汉：华中科 技大学出版社，2002． 4、李光琦．电力系统暂态分析[M]．北京：中国电力出版社，1998． 指导教师意见： 签名： 年月日系主任意见： 签名： 年月日 教务处制表

基于前推回带法的配电网潮流计算的研究 摘要 电力系统的潮流计算在电力系统稳态分析和电力系统设计中有很重要的作用，潮流计算也是电力系统暂态分析的基础。潮流计算是根据给定的系统运行条件来计算系统各个部分的运行状况，主要包括电压和功率的计算。 配电网潮流计算是配电管理系统高级应用软件功能组成之一。本课题在分析配电网元件模型的基础上，建立了配电网潮流计算的数学模型。由于配电网的结构和参数与输电网有很大的区别，因此配电网的潮流计算必须采用相适应的算法。配电网的结构特点呈辐射状，在正常运行时是开环的；配电网的另一个特点是配电线路的总长度较输电线路要长且分支比较多，配电线路的线径比输电网细导致配电网的R/X较大，且线路的充电电容可以忽略。配电网的潮流计算采用的方法是前推回代法，文中对前推回代法的基本原理、收敛性及计算速度等进行了理论分析比较。经过C语言编程，运行算例表明，前推回代法具有编程简单、计算速度快、收敛性好的特点，此方法是配电网潮流计算的有效算法，具有很强的实用性。 关键词：电力系统；配电网；潮流计算；前推回代法

配电网络规划建设探索与实践

配电网络规划建设探索与实践 随着时代变迁，中国城镇与乡村电力系统的配置也在不停更新，政府对于配电网线路的规划和设计的重视程度也在逐步加大。尤其是最近几年电力企业为了规划城市配网线路投入了大笔的资金，目标就是想要将城市配网线路进一步优化更新，逐渐攻克城市配网的种种缺点，让整个配网线路提升能力作用发挥到极致。 标签：配电网络;规划建设;探索与实践 引言 人们安全稳定的用电和城市配电网络的科学性息息相关，也严重影响着城市各行各业的发展。我们生活、工作离不开电能的支撑，用电安全性和稳定性就显得格外重要，随着城市群体的不断发展和城市居民人数的不断提高，重新规划设计与建设改造城市配电网势必要提上日程，因此对其进行深入研究就显得很有必要。 1城市配电网规划的重要性 电力系统是城市生活的命脉，因此在建设一座城市时，通常会建立高质量的电力系统，以保证电力系统的高质量和城市用电的稳定性。这使得电力系统的更新较为困难，一旦出现城市电力负荷不足问题，电力系统扩容将成为一项极为困难的工作。城市配电网作为城市重要的基础设施，在调节城市电力分配和降低城市重点区域电力负荷方面发挥着重要作用。城市配电网是城市发展规划的重点组成部分。因此，在进行城市发展和扩建时，对城市配网建设的要求必须和城市建设相匹配。在进行城市配网建设时，不能故步自封、满足当前建设情况，要考虑城市未来的发展规划和城市规模，确保在未来城市电量负荷增加的情况下，城市配电网能够完美适应城市的发展和生活需要。由于城市配电网系统和对应设备数量十分庞大，当前我国提升城市用电供给主要通过调节供电变压器和线路扩容实现。但是，这种经验式的供电，不仅对供电量提升较小，也容易诱发安全事故。因此，想要提升城市电量的供给，需要对城市配电网进行有效规划设计，优化城市区域的配电供给，平衡区域用电负荷情况，最大程度保障城市用电，为城市的发展夯实基础。 2城市配电网规划设计的现状 2.1设备急需更新换代，有待进一步完善布局 纵观整个配电网系统，集成了各种各样的设备，要想从整体上提升配电网的运行效果，就必须保证所有设备具有较高的科技水平，在此过程中还需要统一的科学规划和布局，保证所用到的设备协调一致，密切配合，这对用电的安全性和稳定性大有裨益。但就现实情况而言，国内城市配电网在这方面还存在一定的问题：其一，相关设备老旧。一些城市配电网使用的设备年限较长，老化严重，结

13节点配电网的建模与仿真

大学生课外创新实验竞赛总结报告

项目简介： 在配电网的正常运行中，随着用电负荷的变化和系统运行方式的改变，网络中的损耗也将发生变化。要严格保证所有的用户在任何时刻都有额定的电压是不可能的，因此配电网的某个节点电压偏移额定值是无法避免的。为保证电力系统的正常运行，需要对各节点处的电气量进行监测。在电力系统发生故障后，各节点的电气量也会发生较大波动，也需要对各节点处的电气量进行监测。对配电网进行建模仿真，可以了解配电网各个节点的电流，电压特征，仿真结果对配电网的实际运行有着正要的实际意义。 在PSCAD/EMTDC平台上搭建13节点中性点不接地配电网的仿真模型，仿真了不同故障情况对故障点的电压，电流的幅值、相位特征的影响，并得到各节点处的节点电压和电流的波形。将各节点电压和电流的数据导入matlab中对数据进行绘图。并对数据进行频谱分析，在频域上观察电流电压数据的基本特征。 为了提取各节点处的以及故障处电流电压的特征量，基于PSCAD/EMTDC的仿真环境，搭建了13节点中性点不接地配电网的仿真模型。线路模型采用分布式参数模型进行仿真。对于故障分析，改变故障的发生位置，故障的发生时间以及故障的类型进行仿真，观察各节点处电流、电压的仿真曲线，并对结果进行简单分析。深入研究故障对整个配电网各节点处的电流电压特征量的影响，为故障的确定以及排除提供了理论依据。 关键词：PSCAD/EMTDC matlab 潮流分析频谱分析Ag故障配电网 项目创新点： 在PSCAD/EMTDC平台上搭建13节点中性点不接地配电网的仿真模型，其中输电线路采取分布式参数模型进行建模。改变故障的发生时间，发生位置以及故障类型，在PSCAD/EMTDC平台上进行仿真。将在PSCAD/EMTDC中得到的各节点电压和电流的数据导入matlab中对数据进行绘图，并对不同节点的电流电压波形进行对比，简要分析造成差异的主要原因。同时对各节点所采集的电流电压数据进行频谱分析。

分布式电源的配电网潮流计算

分布式电源的配电网潮流计算 发表时间：2019-05-17T09:52:59.897Z 来源：《电力设备》2018年第33期作者：王娟 [导读] 摘要：在分布式电源系统当中它主要是和大电网的供电系统起到了一个相互协调和补充的作用，这主要是利用了现有的综合设备以及资源，从而可以给用户提供一个更为良好的电能可靠的应用方式。 （国网临汾供电公司调控中心山西临汾 041000） 摘要：在分布式电源系统当中它主要是和大电网的供电系统起到了一个相互协调和补充的作用，这主要是利用了现有的综合设备以及资源，从而可以给用户提供一个更为良好的电能可靠的应用方式。由于分布式电源通过了并网以后，这对于在各个地区的电网运行以及在其结构当中都发生很大的变化，有着一定的影响，因此，分布式的电源潮流计算就起到了一定的作用，也是作为评估的重要方式，作为优化电网运行的重要理论基础，通过我们长期的研究证明，其技术已经较为成熟，利于长足的发展。 关键词：分布式电源；配电网；潮流计算 分布式发电系统（Distribute Generation，DG）因具有灵活、高效、可靠等优势而发展迅速。在电力系统稳定运行的情况下，大量DG的接入对配电网的稳定性、网络损耗及电压分布造成了较大影响。因此，需要采用改进传统潮流分析的方法来处理DG接入问题。 传统的配电网潮流算法主要有牛顿拉夫逊法、直接法和前推回代法3种。DGs种类的各异性使其不适用于传统潮流计算方法，加之与传统发电机组计算模型不一致，这使得含DGs的配电网潮流计算更加复杂。因此，建立各种DGs的潮流模型是求解含DGs配电网潮流的关键所在。前推回代法具有易编程、收敛性好、计算效率高、占用内存少、不需要求Jacobi矩阵等优点，在配电系统中应用广泛。但是该方法要求配电网除首端平衡节点以外的节点都为PQ节点。在此基础上，建立新的DG计算模型，提出一种改进的前推回代算法有效处理PV节点。通过反复仿真分析，确定该算法有效，可用于含DG配网的运行分析。 1 分布式潮流计算的重要性 在目前条件下，分布式电源的容量其大小均不同，一般在配电系统中，都有不同数量的分布式电源，所以，在分布式电源当中应用潮流计算是具有非常关键的作用。在一般情况下，在接入分布式的电源当中，由于它的配电网不同，所以在它的节点位置就会具有一定的电压以及功率，也会受到不同程度的作用，从中我们可以看出，一旦要对这些分布式的配电系统进行分析量化处理时，必须要应用相关的潮流计算法。在现阶段，一般应用潮流计算法时都没有充分的考虑到分布式电源所造成的一定影响，因此，在应用时不能直接用该方法进行计算。如果在先前了解分布式电源的主要模型，再对其进行操作，就可以充分的了解到分布式电源它的具体节点可以怎样转化为普通节点，也就可以保证潮流计算的最终结果可靠性。 2 DG的潮流计算模型 2.1 DG节点类型处理 在传统配电网中，通常将根节点视为平衡节点，而其他中间节点视为PQ节点。DG不同于传统发电机的运行方式和控制特性，在确定性潮流计算中归结为PQ节点、PI节点、PV节点和PQ（V）节点。PI节点的无功功率由前次迭代得到的电压、恒定的有功功率和电流计算后转化为PQ节点，PV节点的无功功率通常用灵敏度矩阵修正[14-15]或以节点电压偏差和节点电抗矩阵的关系修正[16-18]后转化为PQ节点，PQ （V）节点的无功功率以异步发电机参数和机端电压的关系计算后转化为PQ节点。各种DG节点类型转化的本质是在迭代过程中将各类节点转换成前推回代法及其改进方法可以方便处理的PQ节点。 需要说明，PQ型DG与PQ节点相比，只是功率流向相反，在潮流计算时只需改变功率符号，将其视为负的负荷。PV型DG与PV节点类似，须有足够的无功可调量用以维持给定电压的幅值。若无功不足或无功注入源不再有备用，无法继续提供电压支撑，使得节点电压不能维持在给定值，根据PVPQ节点转换逻辑[19]，PV节点转化为PQ节点。 2.2 改进控制策略下DG新的节点类型 随着DG深入研究，在改进控制策略下，输出电气特性与传统控制策略下有很大不同，在潮流计算中建立模型、确定节点类型时，四种常见的DG节点类型不再适用。文[20]采用直接控制策略，根据并网光伏发电功率模型得到其PQ运行区域图，参照并网点电压从运行表中选择合理的运行点及对应的PWM幅值调制比ma和移相角a作用于并网逆变器，使得输出有功、无功功率依赖于并网点节点电压，可处理成有功和无功均受电压控制的P（V）Q（V）的节点类型。文[21]给出了质子交换膜燃料电池并网运行时，逆变器采用电流内环电压外环的同步PI控制策略，模型中增加了SPLL环节，使负荷发生阶跃变化时，燃料电池并网系统输出有功功率保持不变，输出无功保持为零，因此不能处理成PV节点，可视为Q=0的PQ节点。 2.3 DG处理成有功恒定的依据 光伏发电系统有功输出依赖于光照和温度，风力发电机组有功输出依赖于风速，具有随机性和时变性，但在确定性潮流计算中可处理成有功恒定的节点类型，这是因为确定性潮流计算属于点迭代法，求得的潮流解均为瞬时状态，对光伏发电或风力发电建立数学模型时，应建立离散时间的确定性模型，在潮流计算时，认为可以预测或者给定光照强度或风速的精确值，进而计算有功的精确值，这种思想和负荷在潮流计算中简化处理方法相似。根据负荷曲线可知，负荷也是随时间变化的，加之负荷种类多，其工作状态具有随机性和时变性，如何建立准确适用的负荷模型仍未很好解决。在确定性潮流计算中，需对负荷模型进行简化，采用综合预测负荷或某一时刻的真实负荷建立恒功率静态模型，处理成PQ节点。 燃料电池不受外界因素影响，通过理想假设简化模型，通过半经验模型，导出逆变器输出电压关于相角的公式，可以认为通过气体流量控制相角，进而控制有功输出恒定，这与常规发电机通过调节气门来实现有功调节类似。对微型燃气轮机建模时，通常把微型燃气轮机及电气部分当作一个整体来建立稳态模型，当负荷变化时微型燃气轮机转速虽然发生变化，但基本维持在额定转速附近，保证输出功率恒定。 3 算例结果及分析 IEEE33测试系统中总有功负荷为3715kW，总无功负荷为2300kvar，基准电压和潮流收敛精度分别取10.5kV和10-5。本文基于改进前推回代法、PV型DG无功采用节点电压偏差和节点电抗矩阵的关系修正，定量分析加入不同类型DG对配电网潮流的影响。 为保证整个配电网络是严格吸收型的受端网络，且需要尽量避免DG加入后产生逆向潮流，DG加入配电网时渗透率不易太高 本文基于与节点编号无关的改进前推回代法定量分析了各种DG接入系统后潮流，仿真结果表明，DG接入类型、布局方式的改变不影

深圳市城市中低压配电网规划设计及供电技术导则

深圳市城市中低压配电网规划设计及供电技术导则 深圳供电局企业标准 Q/3SG—1.03.02—2001 深圳市城市中低压配电网规划设计及供电技术导则 2001—09—30 发布 2001—10—01 实施 前言 为规范深圳城市中低压配电网及用户供电系统的规划设计、建设改造及运行工 作，规范用户电能计量方式，制定本标准。 本标准规定了深圳城市中低压配电网的划分、规划设计原则及深圳城市中压配电网、低压配电网的结线方式；规定了用户供电方式与技术要求；规定了电能计量方式；规定了实施配网自动化的原则。本标准的制定参照了有关的国家标准及行业规范，并考虑了深圳城市中低压配电网的现状及发展方向。本标准由深圳供电局生技部门归口。本标准主要起草单位：深圳供电局规划分部、深圳供电局计量测试所、深圳 供电局生技工作组。 本标准由深圳供电局规划分部负责解释。

目录 1. 范围 (1) 2. 引用标准及规范 (1) 3. 总则 (2) 4. 一般技术要求 (2) 5. 中低压配电网结线 (5) 6. 用户供电 (7) 7. 用户电能计量方式 (11) 8. 配网自动化原则- (11) 附录A：本标准用词说明 (13) 附图1：城市中压配电结线方式图 (14) 附图2：各类用户高压供电方式示意图 (16) 附图3：含居民用电的综合型低压配电系统分类计量设计示意图 (17) 1. 范围 1.1本标准适用于深圳城市中低压配电网及用户供电系统的规划设计、建设改造及运行工作。 1.2根据深圳城市发展规划，特区内的福田、罗湖为市级中心；南山区、盐田区，以及特区外宝安区的新安镇、西乡镇，龙岗区的龙岗镇（龙岗中心城）为次级中心。本标准所指的城市中低压配电网即为与上述区域相对应的由深圳供电局运行维护及与其联网的中压（10kV）、低压（380/220V）配电网；本标准所指的用户为在上述区域内由深圳供电局通过中压或低压配电网供电的用户。 2. 引用标准及规范 下列标准的条文通过在本标准中的引用而构成本技术导则的条文。本标准发布时，所示版本均为有效，在被引用标准被修订后，应重新探讨使用下列标准最新版本的可能性。 能源电[1993] 228号“城市电网规划设计导则” DL/T 599-1996 “城市中低压配电网改造技术原则” GB 12325-90 “电能质量供电电压允许偏差” GB/T 14549-93 “电能质量公用电网谐波” GB50052-95 “供配电系统设计规范” GB50053-94 “10kV及以下变电所设计规范” GB50054-95 “低压配电设计规范” Q/3SG-1.03.01-2001 “深圳电网中低压配电设备技术规范及选用原则” Q/3SG-1.05.01-2001 “110kV变电站设计技术规范” SD325-89 “电力系统电压和无功电力技术导则（试行）”

电力系统分析潮流计算

电力系统分析潮流计算报告

目录 一．配电网概述 (3) 1.1 配电网的分类 (3) 1.2 配电网运行的特点及要求 (3) 1.3 配电网潮流计算的意义 (4) 二．计算原理及计算流程 (4) 2.1 前推回代法计算原理 (4) 2.2 前推回代法计算流程 (7) 2.3主程序清单： (9) 2.4 输入文件清单： (11) 2.5计算结果清单： (12) 三．前推回代法计算流程图 (13) 参考文献 (14)

一．配电网概述 1.1 配电网的分类 在电力网中重要起分配电能作用的网络就称为配电网； 配电网按电压等级来分类，可分为高压配电网（35—110KV），中压配电网（6—10KV，苏州有20KV的），低压配电网（220/380V）； 在负载率较大的特大型城市，220KV电网也有配电功能。 按供电区的功能来分类，可分为城市配电网，农村配电网和工厂配电网等。 在城市电网系统中,主网是指110KV及其以上电压等级的电网，主要起连接区域高压（220KV及以上）电网的作用。 配电网是指35KV及其以下电压等级的电网，作用是给城市里各个配电站和各类用电负荷供给电源。 从投资角度看，我国与国外先进国家的发电、输电、配电投资比率差异很大，国外基本上是电网投资大于电厂投资，输电投资小于配电投资。我国刚从重发电轻供电状态中转变过来，而在供电投资中，输电投资大于配电投资。从我国城网改造之后，将逐渐从输电投资转入配电建设为主。 本文是基于前推回代法的配电网潮流分析计算的研究，研究是是以根节点为10kV的电压等级的配电网。 1.2 配电网运行的特点及要求 配电系统相对于输电系统来说，由于电压等级低、供电范围小，但与用户直接相连，是供电部门对用户服务的窗口，因而决定了配电网运行有如下特点和基本要求：

论配电网络规划

论配电网络规划 发表时间：2012-06-27T11:53:57.793Z 来源：《时代报告（学术版）》2012年5月（上）供稿作者：丛玉香齐秀锋 [导读] 配电网络的规划是供电企业的一项重要工作，在电力系统的整个运营中起着举足轻重的地位。 丛玉香齐秀锋（海伦电业局黑龙江绥化 152300） 中图分类号：TM64 文献标识码：A 配电网络的规划是供电企业的一项重要工作，在电力系统的整个运营中起着举足轻重的地位。为了获取最大的经济效益，还要保证电网安全可靠，又要保证电网经济运行，所以配电网络规划的主要任务是，在可行技术的条件下，为满足负荷发展的需求，制定可行的电网发展方案。 一、负荷预测 网络规划设计最终目的是为满足负荷需求服务的，负荷的发展状况足以影响网络发展的每个环节。网络规划的发展步骤要以负荷发展状况为依据，使用各馈线负荷数据可以掌握负荷发展情况，将过去的负荷进行分析，掌握负荷的发展规律。要对负荷进行分析，确定最高用电负荷时间和负荷率，得出最高用电负荷时间和负荷值，这些数据是预测未来负荷的基本资料。配电网络规划可以使用两种常用的预测方法。外推法就是基于用电区域的历史数据，假设负荷发展率是连续变化的，根据原来的负荷发展率推移以后各时期的发展状况。 二、确定网络的系统模型 确定网络的系统模型，包括确定网络是采用架空线路还是电缆供电，确定导线截面大小，网络接线方式，负荷转移方案，网络中有关设备的选型，网络在运行期间遇到不适应要求时应如何进行改造，系统保护功能，配网自动化规划等。 1、在负荷分散或发展缓慢地区应使用架空线供电。在负荷密度比较大、发展迅速或基于城市环境美化建设考虑，应使用电缆供电。 2、导线截面大小的选择确定了导线的输送容量，要选择足够大的导线保证线路满足网络规划的要求，例如：负荷发展时期，不应经常更换导线截面。在线路故障时，可以将故障线路的负荷转由临近馈线供电，而不会过负荷运行。另外，导线截面的选择要保证线路末端电压降处于合格的范围内。在线路发生短路故障时也能承受故障电流。所以导线截面要比最大负荷电流所需的截面大，但同时截面的选择要符合经济原则，在导线输送容量与工程投资之间作比较。 3、具有灵活接线方式的规划，可以使供电网络最大地发挥功能。对于架空线网络，最有效的方式，是将馈线与邻近变电所或同一个变电所的不同母线段的出线在线路末端联网，两回馈线也分别装上分段负荷开关和隔离刀闸。在其中一回馈线出现故障时，可通过分段开关将故障段隔离出来，对于电缆网络接线方式可以采用两回馈线组成互为备用网络，或采用三回馈线相互联络组成一个供电区域，其中两回带负荷，一回空载，作为两回负荷线的备用线。馈线之间可以组成大环网，一条馈线的负荷之间也可以组成小环网，形成大环套小环的形式。在负荷密集地区还可以建设开关站，变电所与开关站通过电源线连接，再由开关站向附近负荷供电，其作用是将变电所母线延长至用电负荷附近。 4、制定负荷转移方案的原则是减少停电范围，尽量减少停电时间。在发现回馈线发生故障时，必须尽快查找到故障点，并将故障点前后的负荷转由邻近馈线供电，以使故障点的负荷隔离出去。 5、国内外对各种电气设备都制定了详细标准，为设备选型提供了可靠依据。作为配网规划应选用运行效益好，损耗低，可靠性高，免维护的设备。对于开关设备应选用具备配网自动化功能，在设备中先安装配网自动化设备或者为以后发展预留空间。有些新型设备的购置费用虽然高，但运行可靠性高，故障率低，维护费用少，总体经济效益是相当理想的。 6、配电网络规划在实施过程中随着负荷的发展状况稳定，在馈线负荷超出安全电流或没有足够的备用容量时，应该增加馈线，对用电区域的馈线正常供电范围进行调整。同时，配网规划内容也应作相应修改。 7、为确保电网正常运行，必须建立健全的保护系统，在系统出现故障时，通过最少的操作次数将故障点隔离，保证非故障点尽早恢复用电。现在常用的系统保护方法有： ①用熔断器或过电流继电器实现过流保护，熔断器在超过熔断电流时自动熔断，迅速切断电流、保护用电设备，熔断器主要用于变压器保护。过电流继电器用于线路保护。 ②接地故障保护用于消除接地故障，对直接接地或通过不可调阻抗接地的系统，可以把电流互感器二次绕组接到接地故障继电器上，或者把过流继电器与接地故障继电器集中使用。对于中性点不接地系统或通过消弧线圈接地的系统，由于接地故障会造成系统电压和电流不对称，继电器可根据基本判据来确定是否控制相应的断路器动作断开。 ③单元保护，用于对系统中一个单元的保护，根据正常运行两侧电压相同的电路，流入的电流和流出的电流是相同的，通过比较两侧电流大小可以判断是否出现故障。但是单元保护要使用通讯线路，在保护线路太长的地方，很难将数据完整地集中起来进行比较。使用距离保护法可以打破这种局限性，在距离保护方案中，根据故障距离与故障阻抗成正比的原理，采用线路的电压和电流来计算故障距离。 ④自动重合闸装置的方法是利用继电器控制断路器去执行不同的跳闸与闭合顺序。线路中有大部分故障是可以自动消除或暂时性的，使用自动重合闸装置可以自动恢复供电。 ⑤电力系统中，有时出现运行电压远远超过额定电压值的情况，例如：开关操作瞬间或系统受雷击时，都会产生过电压现象。加强各设备绝缘强度和绝缘水平，或在网络中安装过电压保护设备，可以使过电压降低到安全水平，例如使用空气间隙保护或安装避雷器作保护。 8、配电网络自动化管理系统是利用计算机网络，将自动控制系统和管理信息系统结合起来，建立系统控制和数据采集系统，为全面管理网络安全和经济运行提供依据。配网自动化系统的主要功能可以分成四个组成部分，第一是电网运行监控和管理功能，包括电网运行监视，电网运行的控制，故障诊断分析与恢复供电，运行数据统计及报告。第二是运行计划模拟和优化功能，包括配网运行模拟，倒闸操作计划的编制，各关口电量分配计划和优化。第三是运行分析和维护管理功能，包括对电网故障和供电质量反馈的信息进行分析，确定系统薄弱环节安排维修计划。第四是用户负荷监控和报障功能，包括用户端负荷和电能质量的遥测，用户端计量设备的控制，用户故障报修处理系统。 三、效益评估 配网规划经济效益评估，包括电网投资与增加用电量所产生收益的比较，以及为了使电网供电可靠性，线损率，电压合格率达到一定

配电网潮流计算

摘要 配电网潮流计算是配电管理系统应用软件功能组成之一。本设计在分析配电网元件模型的基础上，建立了配电网潮流计算的数学模型。由于配电网的结构参数与输电网有很大的区别，因此配电网的潮流计算采用相适应的算法。配电网的结构特点呈辐射状，在正常运行时是开环的；配电网的另一个特点是配电线路的总长度较输电线路要长并且分支较多，配电线路的线径比输电网的细以至于配电网的R/X较大，且线路的充电电容可以忽略。配电网的潮流计算采用的方法是前推回代法，文中对前推回代法的基本原理，收敛性及计算速度等进行了理论分析比较仿真和算例表明，前推回代法具有编程简单、计算速度快、收敛性好的特点，这个方法是配电网潮流计算的有效算法，具有很强的实用性。 关键词配电网，潮流计算，前推回代法

Abstract Flow solution of distribution networks is one of software in DMS. Because of the different structures between transmission networks and distribution networks, the corresponding methods in flow solution of distribution networks must be applied. Distributions network is radial shape and in the condition of regular is annular. Another characteristic of distribution networks is cabinet minister of distribution long than transmission networks. The line diameter of distribution networks is thin than transmission networks, it cause R/X is large of distribution networks and the line’s capacitance can neglect. Load flow calculation of distributions network use back/ forward sweep. It has some peculiarities such as simple procedures and good restrain and so on. This method of distribution network is an effective method of calculating the trend, with some practicality. Key words :distribution network，load flow calculation，back/ forward sweep

电力系统分析潮流计算课程序设计及其MATLAB程序设计

电力系统分析潮流计算程序设计报告题目：13节点配电网潮流计算 学院电气工程学院 专业班级 学生姓名 学号 班内序号 指导教师房大中 提交日期 2015年05月04日

目录 一、程序设计目的 (2) 二、程序设计要求 (4) 三、13节点配网潮流计算 (4) 3.1主要流程................................................................................................ 错误！未定义书签。 3.1.1第一步的前推公式如下（1-1）-（1-5）： .................................. 错误！未定义书签。 3.1.2第二步的回代公式如下（1-6）—（1-9）： ................................ 错误！未定义书签。 3.2配网前推后代潮流计算的原理 (7) 3.3配网前推后代潮流计算迭代过程 (8) 3.3计算原理 (9) 四、计算框图流程 (10) 五、确定前推回代支路次序....................................................................................... 错误！未定义书签。 六、前推回代计算输入文件 (11) 主程序： (11) 输入文件清单： (12) 计算结果： (13) 数据分析： (13) 七、配电网潮流计算的要点 (14) 八、自我总结 (14) 九、参考文献 (15) 附录一 MATLAB的简介 (15)

深圳市城市中低压配电网规划设计及用户供电技术导则

Q B 深圳供电局企业标准 Q/3SG—1.03.02—2001 深圳市城市中低压配电网规划设计 及用户供电技术导则 2001—09—30 发布2001—10—01 实施 深圳供电局发布

前言 为规范深圳城市中低压配电网及用户供电系统的规划设计、建设改造及运行工作，规范用户电能计量方式，制定本标准。 本标准规定了深圳城市中低压配电网的划分、规划设计原则及深圳城市中压配电网、低压配电网的结线方式；规定了用户供电方式与技术要求；规定了电能计量方式；规定了实施配网自动化的原则。本标准的制定参照了有关的国家标准及行业规范，并考虑了深圳城市中低压配电网的现状及发展方向。 本标准由深圳供电局生技部门归口。 本标准主要起草单位：深圳供电局规划分部、深圳供电局计量测试所、深圳供电局生技工作组。 本标准由深圳供电局规划分部负责解释。

目录 1. 范围 (1) 2. 引用标准及规范 (1) 3. 总则 (2) 4. 一般技术要求 (2) 5. 中低压配电网结线 (5) 6. 用户供电 (7) 7. 用户电能计量方式 (11) 8. 配网自动化原则- (11) 附录A：本标准用词说明 (13) 附图1：城市中压配电结线方式图 (14) 附图2：各类用户高压供电方式示意图 (16) 附图3：含居民用电的综合型低压配电系统分类计量设计示意图 (17)

1.范围 1.1本标准适用于深圳城市中低压配电网及用户供电系统的规划设计、建设改造及运行工作。 1.2根据深圳城市发展规划，特区内的福田、罗湖为市级中心；南山区、盐田区，以及特区外宝安区的新安镇、西乡镇，龙岗区的龙岗镇（龙岗中心城）为次级中心。本标准所指的城市中低压配电网即为与上述区域相对应的由深圳供电局运行维护及与其联网的中压（10kV）、低压（380/220V）配电网；本标准所指的用户为在上述区域内由深圳供电局通过中压或低压配电网供电的用户。 2.引用标准及规范 下列标准的条文通过在本标准中的引用而构成本技术导则的条文。本标准发布时，所示版本均为有效，在被引用标准被修订后，应重新探讨使用下列标准最新版本的可能性。 能源电[1993] 228号“城市电网规划设计导则” DL/T 599-1996 “城市中低压配电网改造技术原则” GB 12325-90 “电能质量供电电压允许偏差” GB/T 14549-93 “电能质量公用电网谐波” GB50052-95 “供配电系统设计规范” GB50053-94 “10kV及以下变电所设计规范” GB50054-95 “低压配电设计规范” Q/3SG-1.03.01-2001 “深圳电网中低压配电设备技术规范及选 用原则” Q/3SG-1.05.01-2001 “110kV变电站设计技术规范” SD325-89 “电力系统电压和无功电力技术导则（试行）”

(完整word版)9节点电力系统潮流计算

电力系统分析课程设计 设计题目9节点电力网络潮流计算 指导教师 院（系、部）电气与控制工程学院 专业班级 学号 姓名 日期

电气工程系课程设计标准评分模板

目录 1 PSASP软件简介 (1) 1.1 PSASP平台的主要功能和特点 (1) 1.2 PSASP的平台组成 (2) 2 牛顿拉夫逊潮流计算简介 (3) 2.1 牛顿—拉夫逊法概要 (3) 2.2 直角坐标下的牛顿—拉夫逊潮流计算 (5) 2.3 牛顿—拉夫逊潮流计算的方法 (6) 3 九节点系统单线图及元件数据 (7) 3.1 九节点系统单线图 (7) 3.2 系统各项元件的数据 (8) 4 潮流计算的结果 (10) 4.1 潮流计算后的单线图 (10) 4.2 潮流计算结果输出表格 (10) 5 结论 (14)

电力系统分析课程设计任务书9节点系统单线图如下： 基本数据如下：

表3 两绕组变压器数据 负荷数据

1 PSASP软件简介 “电力系统分析综合程序”（Power System Analysis Software Package,PSASP）是一套历史悠久、功能强大、使用方便的电力系统分析程序，是高度集成和开发具有我国自主知识产权的大型软件包。 基于电网基础数据库、固定模型库以及用户自定义模型库的支持，PSASP可进行电力系统（输电、供电和配电系统）的各种计算分析，目前包括十多个计算机模块，PSASP的计算功能还在不断发展、完善和扩充。 为了便于用户使用以及程序功能扩充，在PSASP7.0中设计和开发了图模一体化支持平台，应用该平台可以方便地建立电网分析的各种数据，绘制所需要的各种电网图形（单线图、地理位置接线图、厂站主接线图等）；该平台服务于PSASP 的各种计算，在此之外可以进行各种分析计算，并输出各种计算结果。 1.1PSASP平台的主要功能和特点 PSASP图模一体化支持平台的主要功能和特点可概括为： 1. 图模支持平台具备MDI多文档操作界面，是一个单线图图形绘制、元件数据录入编辑、各种计算功能、结果显示、报表和曲线输出的集成环境。用户可以方便地建立电网数据、绘制电网图形、惊醒各种分析计算。人机交互界面全部汉化，界面良好，操作方便。 2. 真正的实现了图模一体化。可边绘图边建数据，也可以在数据已知的情况下进行图形自动快速绘制；图形、数据自动对应，所见即所得。 3. 应用该平台可以绘制各种电网图形，包括单线图、地理位置接线图、厂站主接线图等。 ●所有图形独立于各种分析计算，并为各计算模块所共享； ●可在图形上进行各种计算操作，并在图上显示各种计算结果； ●同一系统可对应多套单线图，多层子图嵌套； ●单线图上可细化到厂站主接线结构；

10kv配电网建设规划及案例分析

10kV配电网建设规划及案例分析 10kV配电网建设规划及案例分析 摘要：各供电企业编制的电网十二五规划，其中对10kV中压配电网规划也提出了更高的要求，10kV中压配电网的建设好坏是直接关系到用户的供电质量及可靠性水平，因此本文针对10kV配电网供电网络规划及配合城镇建设进度开展电网建设的问题进行全面分析、探索与总结。 关键词：10 kV；中压配电网；规划 Abstract: the power supply enterprise of 1025 power network planning, including 10 kV medium voltage distribution network planning also put forward higher request, 10 kV medium voltage distribution network construction of good or bad is directly related to the power supply quality and reliability user level, so this paper for the 10 kV power distribution network power supply network planning and urban construction in progress with power grid construction problems of comprehensive analysis, exploration and summarized. Keywords: 10 kV; Medium voltage distribution network; planning 中图分类号： TU984 文献标识码： A 文章编号： 1.前言 配电网处于电力系统末端，直接与用户相连，是包括发电系统、输变电系统和配电系统在内的整个电力系统与用户联系、向用户供应电能和分配电能的重要环节。整个电力系统对用户的供电能力和质量都必须通过配电网来实现，如果配电网发生故障，往往造成整个系统对用户的供电中断，直到配电系统及其设备的故障被排除或修复、恢复到原来的完好状态，才能恢复对用户的供电。随着城镇规划建设的快速发展，城镇规模不断扩大，建设标准不断提高，各级电力企业、

10kV及以下农村配电网规划与设计研究 方伟

10kV及以下农村配电网规划与设计研究方伟 发表时间：2020-01-18T09:56:40.487Z 来源：《基层建设》2019年第28期作者：方伟 [导读] 摘要：伴随着经济环境的不断变化，人们对于电力的需求不断增加。 国网内蒙古东部电力有限公司新城区供电分公司内蒙古通辽市 028000 摘要：伴随着经济环境的不断变化，人们对于电力的需求不断增加。为了保证电力系统的正常运行，对于配电网的依赖性增强。因此，需要对配电网进行正确的规划和设计，以减少输电线路故障发生率。文章重点就10kV及以下农村配电网规划与设计展开相关探讨。 关键词：10kV；农村配电网；规划设计 随着我国科学技术的发展进步和国民经济水平的稳步提高，电力系统的发展越来越受到人们的关注和重视。为了充分满足社会发展的需要，对于10kV及以下配电网线路的规划设计成为电力系统工作研究的重点。科学、规范的设计可以使线路发挥真正的价值和作用，为电力系统的稳定发展提供重要的基础，并减少线路的损坏率，使线路使用时间得以延长。 一、10kV及以下配电网规划设计要点 农村地区与城市距离较远，且经济发展水平还有待提升，因此在进行10kV配电网输电线路规划设计时，需要结合农村地区的发展特点，进行系统性的线路设计。农村地区对于农业生产、种植的需求量较大，用电量普遍较小，并且不同家庭之间的距离比较远，进行线路架设时，需要使用比较长的线路。针对农村地区的用电特点，具体规划设计时，可以将线路进行架空，以保障农村地区的日常供电，既整合了建设资源，又避免了浪费问题。农村地区10kV及以下配电网建设完成后，需要对其进行合理地控制。结合实际现状建设开关站，以保证供电的顺利进行，实行科学化管理模式。具体设计时，需要合理选择建设路径，以保证建设的有效性。针对农村地区自然灾害频发的问题，应该结合水利地理环境情况，尽量保持线路的完整性，避免线路出现不同程度的弯折，以缩短不同线路之间的距离，避免资金的浪费。对地埋沟和电杆坑等位置进行施工时，需要对位置进行准确地勘测，并进行定位，按照相关规定和要求进行规范性的设计和规划[4]。此外，设计过程中，应该合理选择配电变压器，避免因配电变压器尺寸不合适对运行状态产生影响。同时，需注意电杆等重点位置设施的规划选择，从整体上保证农村地区输电线路规划设计的合理性。 表1为某地区10kV及以下配电网施工规模数据分析表。该表在设计中对施工所需要的设备进行了明确地规定。设计时需要严格按照该要求进行设备的选用，电器的电压值设置需要基于线路回路的运行最高电压，并且通过设备的电流值需要大于工作电流。此外，选用设备时，需要对电器的性能问题进行研究。 表1 某地区10kV及以下配电网施工规模数据分析 对10kV配电网输配电线路进行规划设计时，需要严格把握设计要点，进行针对性地设计。选择合理的线路，对杆塔高度进行正确地设置、对气候条件进行预先地分析等，以保证10kV配电网输电线路规划设计的可行性。 二、农村配电网相关器材规格的选择 （一）变压器位置的选择 对于村庄较小、负荷较为集中的农村仅需一台配电压器进行供电即可并尽量将变压器放置在负荷中心，从配电变压器的低压出口到每个负荷点，但是要注意：供电半径不能超过500m。而对于村庄较大，用电用户较多且负荷分布不均匀的乡村，我们要根据村庄的分布规划绝对变压器的规格，通常会以多台且小容量的变压器满足用户的需求。另外，我们在进行变压器位置选择时要考虑到现代抄表收费等技术的融入，避免后期重复建设，加大建设投资者的成本，安装位置要避开可燃物或易爆物区域，最好安装在公众较少的地方。 （二）变压器容量的选择 容量的选择一般都会采用负荷在5～10年的变压器，这不仅有利于变压器的长久使用，也有利于变压器的后期维护。 （三）变压器型号的选择 随着市场经济的发展，变压器技术也在不断进步，在城乡电网改造项目的推动下，新型变压器不断引进国内，新的材料以及新的工艺充分地填补了我国变压器的空缺。 （四）供电路径的选择 路径的设计要跟农村经济发展相结合，参考农村原有建设，避免出现供电迂回或线路卡脖子的情况，合理的选择适合的T点。路径的选择还要考虑到方便机耕，要尽量少占用农田，避免线路过长或有过多的拐角，尽可能避开容易出现山洪、涝灾区域的地方。 （五）供电方式的选择 后期农村配电网低压电网规划设计时，要以负荷需求为主进行规划设计，而不是负荷的性质去决定低压电网的结构。对于有条件的，需要更大动力与照亮用电的乡村可以采用“两条线”的供电方式，而条件一般的村庄可以采用一路三相四线的线路。通过针对不同的村庄情况选择针对性的供电方式，这样的方式可以节约大量的资金成本，还能够促进城乡同网同价的政策，为一户一表奠定基础。 三、某农村10kV配电网规划设计实例 根据调查，某农村配电标准电压中压配电为10kV，低压配电网为380V或220V，变电所10kV侧功率能够达到0.9以上。在进行规划设计时，乡村配电网严格按照相关的乡村规划配电规划实施，与农村经济发展规划相结合，按照5～10年的中期负荷发展，结合近期的分期建设，加强农村的电网网架结构，初步形成具有一定自动化的环形网络电网，这样的环形网络电网可靠性、稳定性都极强。另外乡村10kV配电网的结线主要以高压变电站位中心，实行分镇供电的原则，每个乡镇都有明确的供电范围，避免出现供电网线交错重叠，对于有条件的乡村会相对应增设镇与镇之间的联络线路。在配电网的主干线上，正常的负荷电流一般在安全电流的2/3以下，一旦乡村变电站的电流超过安全电流的指标就需要立即采取转负荷措施。负荷在转移期间，要避免其他元件电流过载。乡村配电设备大量采用短路容量能够满足5～10年发展需求且可靠性高、体积小、后期维护简单的设备，并采用真空断路器作为分段开关。在乡村中，公用架空线路仍然作为农村配电网