电力系统分析实验报告
电力系统分析实验报告
电力系统分析实验报告
实验一基于PSASP的电力系统潮流计算实验
一、实验目的
掌握用PSASP进行电力系统潮流计算方法。
二、实验内容
1、进入PSASP主画面
点击开始\程序\电力软件\PSASP6.2\电力系统综合分析程序，弹出PSASP封面后，按任意键，即进入PSASP主画面，在该画面中完成如下工作：
1) 指定数据目录
第一次可以通过“创建数据目录”按钮，建立新目录，以后可通过“选择数据目录”按钮，选择该目录。
2) 给定系统基准容量
在系统基准容量项中，键入该系统基准容量100MVA。建立了数据之后，该数不要轻易改动。
2、文本文本方式下的数据输入
在PSASP主画面中点击“文本支持环境”按钮，进入文本支持环境。点击“数据”，下拉菜单中选择“基础数据”，下拉第二级菜单：
（1）建立母线数据
点击“母线”，弹出母线数据录入窗口，在窗口中依次录入该系统的母线数
点击“交流线”，弹出交流线数据录入窗口，在窗口中依次录入该系统的交
（3）建立两绕组变压器数据
点击“两绕组变压器”，弹出两绕组变压器数据录入窗口，在窗口中依次录
（4）建立发电机及其调节器数据
点击“发电机及其调节器”，弹出发电机及其调节器数据录入窗口。首先指定母线名和潮流计算用的母线类型，然后分三页分别录入有关数据。该系统的发电机数据如下：
（5）建立负荷数据
点击“负荷”，弹出负荷数据录入窗口，其数据填写过程如下：首先指定母线名和潮流计算用的母线类型，然后分三页分别录入有关数据。该系统的负荷
（6）建立区域数据
点击“区域”，弹出区域数据录入窗口，该系统分为两个区域，课依次在窗口中录入区域名。该系统的区域数据如下：
（7）方案的定义
在文本环境窗口中，点击：方案定义“后，弹出方案定义窗口。在方案
三、实验步骤
1、点击“作业”菜单项，执行“方案定义”命令
2、点击“作业”菜单项，执行“潮流”命令，定义作业
3、点击“视图菜单项，执行“潮流数据”命令，作业选择
4、点击“计算”菜单项，执行“潮流”命令
5点击“格式”菜单项，进行元件参数格式选择6、点击“报表”菜单项，执行“潮流”命令，计算结果输出有图示、报表输出两种方式
四、实验结果
1、作业号1计算结果报表输出
在作业号1中采用的是牛顿拉夫逊法进行潮流计算，其结果如下所示：
潮流计算摘要信息报表
PSASP(Load Flow) EPRI, China
计算日期：2011/06/13 时间：10:06:36
作业号：1
作业描述：
计算方法：Newton (Power Equation)
基准容量：100.0000
允许误差：0.000100
本系统上限
母线： 9 10000
发电机： 3 3000
负荷： 3 6000
交流线： 6 10000
直流线： 0 10
两绕组变压器： 3 7000
三绕组变压器： 0 2000
移相变压器： 0 200
UD模型调用次数： 0 200
UP调用个数： 0 10
结果综述报表
作业号： 1 计算日期：2011/06/13 时间：10:06:36
单位：p.u.
区域名区域号总有功发电总无功发电 cosθg 总有功负荷总无功负荷 cosθl 总有功损耗总无功损
耗
------------ ------------ ------------ ------------ ------------ ------------ ------------ ------------ ------------
------------
区域-1 1 2.48000 0.25627 0.99470 1.00000 0.35000 0.94386 0.04155 -0.29728
区域-2 2 0.77303 0.35131 0.91040 2.15000 0.80000 0.93722 0.06153 -0.24486
全网 3.25303 0.60758 0.98300 3.15000 1.15000 0.93936 0.10308 -0.54214
全网母线(发电、负荷)结果报表
作业号： 1 计算日期：2011/06/13 时间：10:06:36
单位：p.u.
母线名电压幅值电压相角
---------- ------------ ------------
GEN1-230 0.95229 -15.06350
GEN2-230 1.02144 -2.40230
GEN3-230 1.01939 -6.90740
STNA-230 0.93592 -14.73310
STNB-230 0.95516 -15.32500
STNC-230 1.00705 -6.57420
发电1 1.04000 0.00000
发电2 1.02500 3.18170
发电3 1.02500 -4.17490
全网交流线结果报表
作业号： 1 计算日期：2011/06/13 时间：10:06:36
单位：p.u.
I侧母线名 J侧母线名编号 I侧有功 I侧无功 I侧充电功率 J侧有功 J侧无功 J侧充电功率 ---------- ---------- -------- ------------ ------------ ------------ ------------ ------------ ------------ GEN1-230 STNA-230 1 -0.03832 0.10834 0.07980 -0.03873 0.26177 0.07708 GEN2-230 STNC-230 3 1.05323 0.03992 0.07773 1.04408 0.11570 0.07555 GEN3-230 STNB-230 5 0.89390 0.05576 0.18601 0.86172 0.26480 0.16331 STNA-230 GEN2-230 2 -1.28873 -0.23806 0.13402 -1.34980 -0.25166 0.15963 STNB-230 GEN1-230 6 -0.03829 -0.03509 0.07207 -0.03834 0.10834 0.07164 STNC-230 GEN3-230 4 0.04408 -0.23429 0.10598 0.04386 -0.02155 0.10859
全网两绕组变压器结果报表
作业号： 1 计算日期：2011/06/13 时间：10:06:36
单位：p.u.
I侧母线名 J侧母线名编号 I侧有功 I侧无功 J侧有功 J侧无功
---------- ---------- -------- ------------ ------------ ------------ ------------
发电1 GEN2-230 7 0.77303 0.35131 0.77303 0.31291
发电2 GEN2-230 8 1.63001 0.13787 1.63001 -0.02132
发电3 GEN3-230 9 0.85004 0.11840 0.85004 0.07731
2、改用PQ分解法计算的结果
（1）报表输出结果
潮流计算摘要信息报表
PSASP(Load Flow) EPRI, China
计算日期：2011/06/13 时间：10:06:52
作业号：3
作业描述：
计算方法：PQ Decoupled
基准容量：100.0000
允许误差：0.000100
本系统上限
母线： 9 10000
发电机： 3 3000
负荷： 3 6000
交流线： 6 10000
直流线： 0 10
两绕组变压器： 3 7000
三绕组变压器： 0 2000
移相变压器： 0 200
UD模型调用次数： 0 200
UP调用个数： 0 10
结果综述报表
作业号： 3 计算日期：2011/06/13 时间：10:06:52
单位：p.u.
区域名区域号总有功发电总无功发电 cosθg 总有功负荷总无功负荷 cosθl 总有功损耗总无功损
耗
------------ ------------ ------------ ------------ ------------ ------------ ------------ ------------ ------------
------------
区域-1 1 2.48000 0.25639 0.99470 1.00000 0.35000 0.94386 0.04155 -0.29728
区域-2 2 0.77304 0.35137 0.91037 2.15000 0.80000 0.93722 0.06153 -0.24485
全网 3.25304 0.60776 0.98299 3.15000 1.15000 0.93936 0.10308 -0.54213
全网母线(发电、负荷)结果报表
作业号： 3 计算日期：2011/06/13 时间：10:06:52
单位：p.u.
母线名电压幅值电压相角
---------- ------------ ------------
GEN1-230 0.95227 -15.06300
GEN2-230 1.02144 -2.40230
GEN3-230 1.01939 -6.90740
STNA-230 0.93589 -14.73260
STNB-230 0.95514 -15.32440
STNC-230 1.00705 -6.57410
发电1 1.04000 0.00000
发电2 1.02500 3.18150
发电3 1.02500 -4.17500
全网交流线结果报表
作业号： 3 计算日期：2011/06/13 时间：10:06:52
单位：p.u.
I侧母线名 J侧母线名编号 I侧有功 I侧无功 I侧充电功率 J侧有功 J侧无功 J侧充电功率
---------- ---------- -------- ------------ ------------ ------------ ------------ ------------ ------------
GEN1-230 STNA-230 1 -0.03833 0.10834 0.07980 -0.03874 0.26176 0.07708
GEN2-230 STNC-230 3 1.05320 0.03994 0.07773 1.04405 0.11571 0.07555 GEN3-230 STNB-230 5 0.89385 0.05587 0.18601 0.86167 0.26490 0.16330 STNA-230 GEN2-230 2 -1.28866 -0.23819 0.13401 -1.34973 -0.25178 0.15963 STNB-230 GEN1-230 6 -0.03828 -0.03508 0.07207 -0.03833 0.10834 0.07164 STNC-230 GEN3-230 4 0.04409 -0.23428 0.10598 0.04387 -0.02154 0.10859
全网两绕组变压器结果报表
作业号： 3 计算日期：2011/06/13 时间：10:06:52
单位：p.u.
I侧母线名 J侧母线名编号 I侧有功 I侧无功 J侧有功 J侧无功
---------- ---------- -------- ------------ ------------ ------------ ------------
发电1 GEN2-230 7 0.77304 0.35137 0.77304 0.31297
发电2 GEN2-230 8 1.62997 0.13792 1.62997 -0.02126
发电3 GEN3-230 9 0.84998 0.11847 0.84998 0.07739
（2）图示结果
母线图示：
区域图示：
3、在作业1基础上，点击“数据修改”按钮，修改数据（母线“发电2‘PG=1.8）进行潮流计算，母线”发电2“图示输出结果如下：
4、将作业1复制为作业3，对作业3进行实验
要求的进行修改，其输出结果为：
作业6
潮流计算摘要信息报表
PSASP(Load Flow) EPRI, China
计算日期：2011/06/13 时间：10:22:50
作业号：6
作业描述：13
计算方法：Newton (Power Equation)
基准容量：100.0000
允许误差：0.000100
本系统上限
母线： 9 10000
发电机： 3 3000
负荷： 3 6000
交流线： 6 10000
直流线： 0 10
两绕组变压器： 3 7000
三绕组变压器： 0 2000
移相变压器： 0 200
UD模型调用次数： 0 200
UP调用个数： 0 10
结果综述报表
作业号： 6 计算日期：2011/06/13 时间：10:22:50
单位：p.u.
区域名区域号总有功发电总无功发电 cosθg 总有功负荷总无功负荷 cosθl 总有功损耗总无功损
耗
------------ ------------ ------------ ------------ ------------ ------------ ------------ ------------ ------------
------------
区域-1 1 2.72800 0.27459 0.99497 1.00000 0.35000 0.94386 0.04178 -0.25915
区域-2 2 0.52341 0.34390 0.83575 2.15000 0.80000 0.93722 0.05966 -0.27213
全网 3.25141 0.61849 0.98238 3.15000 1.15000 0.93936 0.10144 -0.53128
全网母线(发电、负荷)结果报表
作业号： 6 计算日期：2011/06/13 时间：10:22:50
单位：p.u.
母线名电压幅值电压相角
---------- ------------ ------------
* GEN1-230 0.95247 -13.97570
* GEN2-230 1.02136 -1.62640
* GEN3-230 1.01962 -5.49850
* STNA-230 0.93640 -13.75320
* STNB-230 0.95511 -14.12060
* STNC-230 1.00731 -5.53410
发电1 1.04000 0.00000
发电2 1.02500 4.51850
发电3 1.02500 -2.49320
全网交流线结果报表
作业号： 6 计算日期：2011/06/13 时间：10:22:50
单位：p.u.
I侧母线名 J侧母线名编号 I侧有功 I侧无功 I侧充电功率 J侧有功 J侧无功 J侧充电功率
---------- ---------- -------- ------------ ------------ ------------ ------------ ------------ ------------
GEN1-230 STNA-230 1 -0.01928 0.10259 0.07983 -0.01965 0.25643 0.07716
GEN2-230 STNC-230 3 0.98749 0.03833 0.07772 0.97944 0.12341 0.07559
GEN3-230 STNB-230 5 0.91429 0.05578 0.18609 0.88074 0.25890 0.16329
STNA-230 GEN2-230 2 -1.26965 -0.24343 0.13416 -1.32892 -0.24785 0.15961
STNB-230 GEN1-230 6 -0.01927 -0.04101 0.07207 -0.01929 0.10259 0.07167
STNC-230 GEN3-230 4 -0.02056 -0.22659 0.10603 -0.02074 -0.01340 0.10864
全网两绕组变压器结果报表
作业号： 6 计算日期：2011/06/13 时间：10:22:50
单位：p.u.
I侧母线名 J侧母线名编号 I侧有功 I侧无功 J侧有功 J侧无功
---------- ---------- -------- ------------ ------------ ------------ ------------
发电1 GEN2-230 7 0.52341 0.34390 0.52341 0.32301
发电2 GEN2-230 8 1.79301 0.15586 1.79301 -0.03683
发电3 GEN3-230 9 0.93503 0.11873 0.93503 0.06918
5、潮流结果图
在潮流单线图计算运行模式窗口中，选择菜单“视图/潮流结果”项，弹出作业选择窗口，选择作业号为1，点击“确定”按钮，即显示作业1的潮流结果如下：
五、实验分析
牛顿法是以逐次线性得到所需结果的，而PQ 法是牛顿法的一种简化方法，由于母线的有功功率传送主要有功角决定，无功功率由电压幅值决定，因此在110KV及以上电力系统中，忽略原牛顿法中有功对电压的偏导，以及无功对功角的偏导；同时忽略公交改变，这样简化得到PQ分解法。从作业1两种方法得到的结果可以看出，牛顿法和PQ分解法得到的结果精确度是一致的，
但是PQ分解法效率要高于牛顿法。
实验二一个复杂电力系统的短路计算
一、实验目的
利用PSASP软件进行复杂电力系统的短路分析二、实验内容
A.基于潮流的短路计算作业1
在文本环境窗口中，点击“计算/短路”，便可在短路计算信息窗口中定义作业1，点击编辑，按上表填入作业信息。改作业表示以潮流作业1为基础，逐个对全网各母线，按ABC三相短路方式计算。带点击“计算”按钮，执行作业1的短路计算，弹出计算过程窗口。关闭该窗口，返回短路计算信息窗口。
短路作业2、3、4方法同1。
B.不基于潮流的戴维南等值阻抗计算作业5
在文本环境窗口中，点击“计算/短路”，便可在短路计算信息窗口中定义作业5，该作业是不基于潮流的全网戴维南等值阻抗计算。
点击“计算”按钮，执行作业5计算，弹出计算窗口。关闭该窗口，返回短路计算信息窗口。
1.短路计算作业结果的输出
A.报表输出
计算结果的报表输出内容随着计算功能的不同而不同。对于短路电流计算，输出的报表内容有短路电流简表、短路电流分布系数、母线电压、支路
电流、支路电压、电流及视在阻抗；对于戴维南等值阻抗计算，输出的报表内容为戴维南等值阻抗。
在文本环境窗口中，点击“结果”，下拉各种计算结果，再点击“短路”，进入报表编辑窗口完成：
1)设置输出基本信息
作业号“分别为1~5；
分区输出：否；
单位：标幺值（p.u.）。
2)选择故障点
点击“故障点选择”按钮，弹出故障点选择窗口，根据短路计算定义的内容选择故障点。
3)选择输出范围
点击“输出范围选择”按钮，弹出输出范围选择窗口，选中全网，则不必再选其他项。
4)选择输出范围
所选输出内容如下：
a)短路电流简表
b)短路电流分布系数
c)母线电压
选中后，点击其后的“选择”按钮，在母线电压变量选择窗口中选择固定表1，点击“确定”按钮，确认后，返回原窗口。则母线电压的输出变量为：
A相电压幅值
A相电压相角
B相电压幅值
B相电压相角
C相电压幅值
C相电压相角
以下各报表的变量选择过程与母线电压相同。
d)支路电流
选择支路电流的输出变量为：
正序电流幅值
正序电流相角
e)短路点及其之路
选择自制表选择输出变量
Z1K、Z1S、Z0K、Z0S
5)选择输出模式
选择Excel。
6)输出
选定短路计算作业、故障点、输出范围、输出内容和输出方式之后，点击“输出”按钮，即可输出Excel报表。
其计算结果如下：
1、短路作业1实验结果
短路计算结果报告
短路作业号： 1
短路作业描述：基于潮流作业1的全网三相短路电流计算
短路计算日期：2011/06/13 时间:09:21:04
短路电流简表结果报告
故障类型：ABC
母线名短路电流(p.u.) 短路容量(MVA) 三相容量容量比(%) ---------- -------------- ------------- --------- ---------- GEN1-230 5.463 546.28 0.00 0.00 STNA-230 6.307 630.68 0.00 0.00 GEN2-230 17.460 1745.96 0.00 0.00 STNC-230 10.404 1040.40 0.00 0.00 GEN3-230 9.432 943.16 0.00 0.00 STNB-230 5.560 555.95 0.00 0.00 发电1 23.157 2315.65 0.00 0.00
发电2 15.485 1548.52 0.00 0.00
发电3 9.711 971.10 0.00 0.00
电流分布系数结果报告
故障母线：GEN1-230
I侧母线 J侧母线支路号分布系数
---------- ---------- ------ --------
GEN1-230 STNA-230 1 0.5565
GEN2-230 STNC-230 3 0.1903
GEN3-230 STNB-230 5 0.4345
STNA-230 GEN2-230 2 0.5909
STNB-230 GEN1-230 6 0.4402
STNC-230 GEN3-230 4 0.0986
发电1 GEN2-230 7 0.4305
发电2 GEN2-230 8 0.3378
发电3 GEN3-230 9 0.3110
故障母线：GEN2-230
I侧母线 J侧母线支路号分布系数
---------- ---------- ------ --------
GEN1-230 STNA-230 1 0.0415
GEN2-230 STNC-230 3 0.1218
GEN3-230 STNB-230 5 0.0435
STNA-230 GEN2-230 2 0.0368
STNB-230 GEN1-230 6 0.0397
STNC-230 GEN3-230 4 0.1255
发电1 GEN2-230 7 0.5135
发电2 GEN2-230 8 0.3325
发电3 GEN3-230 9 0.1643
故障母线：GEN3-230
I侧母线 J侧母线支路号分布系数
---------- ---------- ------ --------
GEN1-230 STNA-230 1 0.1318
GEN2-230 STNC-230 3 0.4157
GEN3-230 STNB-230 5 0.1263
STNA-230 GEN2-230 2 0.1766
STNB-230 GEN1-230 6 0.1360
STNC-230 GEN3-230 4 0.4032
发电1 GEN2-230 7 0.3444
发电2 GEN2-230 8 0.2451
发电3 GEN3-230 9 0.4670
母线电压结果报告
单位：幅值( p.u. ) 角度(deg.)
故障母线：GEN1-230
母线名正序电压幅值负序电压幅值零序电压幅值 A相电压幅值 B相电压幅值 C相电压幅值
---------- ------------ ------------ ------------ ------------ ------------ ------------
GEN1-230 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
GEN2-230 0.7836 0.0000 0.0000 0.7836 0.7836 0.7836
GEN3-230 0.6605 0.0000 0.0000 0.6605 0.6605 0.6605
STNA-230 0.2602 0.0000 0.0000 0.2602 0.2602 0.2602
STNB-230 0.2267 0.0000 0.0000 0.2267 0.2267 0.2267
STNC-230 0.7228 0.0000 0.0000 0.7228 0.7228 0.7228
发电 1 0.9188 0.0000 0.0000 0.9188 0.9188 0.9188
发电 2 0.8730 0.0000 0.0000 0.8730 0.8730 0.8730
发电 3 0.7562 0.0000 0.0000 0.7562 0.7562 0.7562
故障母线：GEN2-230
母线名正序电压幅值负序电压幅值零序电压幅值 A相电压幅值 B相电压幅值 C相电压幅值
---------- ------------ ------------ ------------ ------------ ------------ ------------