课程设计——基于PowerWorld的电力系统运行方式分析和计算

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1、基于 PowerWorld 的电力系统运行方式分析和计算 李应宏 华南理工大学电力学院 08 电气 2 班 1 PowerWorld Simulator 介绍 PowerWorld Simulator（仿真器）是一个电力系统仿真软件包，其设计界面友好，并有高度的交互性。该仿真软件能够进行专业的工程分析。而且由于其可交互性和可绘图性，它也可以用于向非专业用户解释电力系统的运行操作。 该仿真器是一个集成的产品，其核心是一个全面、强大的潮流计算程序。它能够有效地计算高达 10,0000 个节点的电力网络，因此当它作为一个独立的潮流分析软件包时，性非常实用。与其它商业潮流计算软件包不同，该软件可以让用

2、户通过生动详细的全景图来观察电力系统。此外，系统模型可以通过使用仿真软件的图形编辑工具很容易地进行修改，用户只需轻轻点击几下鼠标就可以在检修期间切换线路、增加新的线路或发电机、确定新的交易容量。仿真器广泛地使用了图形和动画功能，大大地增强了用户对系统特性、问题和约束的理解，以便于用户对系统进行维护。 它基本的工具包括经济调度、区域功率经济分配分析、功率传输分配因子计算算（ PTDF）、短路分析以及事故分析等功能的工具。 2 电力系统 网络结构及参数 2.1 220kV 分网结构和参数 图 1 220kV 分网结构和参数 500kV 站（ #1）的 220kV 母线视为无穷大母线，电压恒定在 2

3、30kV。 表 1 图中各变电站参数 编号 类型 220kV 最大负荷， MVA #1 500kV 站 平衡节点 #2 220kV 站 230+j20 #3 220kV 站 350+j90 #4 220kV 站 250+j85 #5 220kV 站 410+j90 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 = 0.054 /km, x = 0.308 /km, C = 0.0116 F/km； 零序参数： r0 = 0.204 /km, x0 =

4、 0.968 /km, C0 = 0.0078 F/km； 40C 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）： 表 2 发电厂发电机的 参数 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 2 300 10.5 0.85 350 1.8 0.18 1.2 8 7 1 250 10.5 0.85 300 2.1 0.2 1.5 7 6 升压变参数均为 Vs%=10.5%，变比 10.5kV/242kV。不计内阻和空载损耗。 稳定计算中平衡节点用一台大发电机代替， 选定 GENPWTwoAxis 模型，把其中的 H 值设得非常大（如 300.000），其他都用默认参数 。 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： 图 2 励磁系统模型 该模型在 PowerWorld 中为 BPA_EG 模型，主要参数如下：