电力系统潮流计算
P S A S P 应用研讨班
1潮流计算的基本概念
2PSASP潮流计算
3潮流计算流程
4潮流计算作业的数据构成5潮流计算的结果输出
6计算不收敛的处理措施7潮流计算操作练习
8思考题
1 潮流计算的基本概念
(1)潮流计算问题潮流计算一般是
–电网结构和参数(交流线和变压器正序阻抗和变比)
–系统的运行状态(每个节点有P,Q,V,θ四个运行参数，一般给定两个，由母线类型定)
?给出负荷点吸收和电源点发出的有功和无功功率(PQ 点)?给出电压控制点的电压幅值和有功功率(PV 点)
?指定一个平衡点，给定其电压幅值和相角(V θ点)，该点用于承担整个系统的功率平衡。
–网络各节点的电压幅值和相角，进一步计算各支路的功率分布和网损。
已知:求:
(2)潮流计算的用途
?潮流计算用于研究系统运行中的问题
–负荷变化和网络结构改变会不会危及系统安全
–系统各母线电压是否在允许范围之内
–系统各元件(线路、变压器等)是否过负荷
–对可能出现的过负荷，事先应采取哪些预防措施
?潮流计算应用于系统规划中的问题
–检验所提的规划方案是否满足各种运行方式的要求
潮流计算是系统分析计算的基础
–为稳定计算提供初始运行方式
–短路计算也需要以不同的潮流方式做支持
–网损计算是在典型日24小时的潮流方式计算的基础上，再进行网损统计
–静态安全分析是在全网或指定范围内做‘N-1’或其它假想事故的潮流计算后，检验系统的安全性
(3)潮流计算的数学描述 电力系统网络方程
根据节点电流平衡关系，可得电网导纳矩阵方程：简记为
Y V =I
其中Y 由电网结构和参数而定
I
由运行条件根据而定
V 为所求
???
?
??
?
???????=
????????????????????????????n n nn n n n n I I I V V V Y Y Y Y Y Y Y Y Y
21212
122221112
11*
k
k k k V jQ P I -=
潮流问题基本方程
节点电压按极坐标形式的潮流基本方程
(i =1,2,..,n )
)sin cos (1=+∑-=?=ij ij ij ij j n
j i i i B G V V P P θθ0
)cos sin (1
=-∑-=?=ij ij ij ij j N
j i i i B G V V Q Q θθ
潮流问题的特点
–非线性方程组，需要迭代求解，存在是否收敛的问题
–若收敛，则必满足基本方程
–解的多值性和存在性
2 PSASP潮流计算(1)一般功能特性
?可计算交直流混合电力系统?提供五种计算方法
–PQ分解法
–牛顿法(功率式)
–最佳乘子法(非线性规划法)
–牛顿法(电流式)
–PQ分解转牛顿法
?可考虑负荷静特性
?设PQ-PV点，以限制PQ点的电压
?设PV-PQ点，以限制PV点的无功
?可设多个平衡点以改善收敛性和便于几个孤立子系统同时计算
(2)控制调节功能(由数据库中的控制栏数据实现)
?控制母线电压V,调节V,Q G,Q L,X,T k
?控制线路有功功率P ij,调节P G,P L,X
?控制线路无功功率Q ij,调节V,Q G,Q L,X,T k
?可模拟移相器功能:T k∠δ给定模型和T k P ij给定模型
(3)用户自定义功能
?系统调度自动化中自动发电控制(AGC)
?联络线(一条或多条)功率控制
?可控硅控制的静止补偿器、自动投切的电容器和电抗器
?各种FACTS元件的模拟
?各种负荷特性的模拟
…...
图形方式
文本方式图形方式
数据录入和编辑
电网基础数据库
计算作业的定义(电网结构，运行方式和计算控制等)
执行计算结果的编辑和输出
各种计算公共部分潮流计算
文本方式
图形方式
用户自定义模型库
计算结果库文本方式
文本方式图形方式
P S a S P
3 潮流计算流程
发电和负荷按比例修改控制
潮流作业
基础方案
计算控制信息
数据组1数据组K
迭代误差
变电站主接线开关作用控制计算方法母线电压上、下限
迭代次数上限
区域功率控制自定义功能控制
……P S a S P
潮流作业定义
4 潮流计算作业的数据构成
(1)基础方案的定义 基本概念
一个基础方案Scheme 的数据由一个或若干(最多30)个有次序的数据组Group相叠加组成，从而决定了电网的规模、结构、参数等网络数据和发电、负荷等运行方式数据。数据组1
数据组2
数据组3
Basic
“无控制”=“Basic”
G1-ctrl
“有控制”
=“Basic”+”G1-ctrl”
基础方案定义例
UPI
“用户程序”
=“Basic”+”G1-ctrl”+”UPI”
P S a S P
(2) 潮流作业的定义
5 潮流计算的结果输出
(1)报表输出
?可选择输出范围
?可选择输出对象
?可自由定义报表的内容(选哪几项及其次序)?可输出UD模型变量
?可输出UP程序变量
?可将报表输出至文件
(2)图示化输出
?基于某一母线的结果图示
?基于某一支路的结果图示
?区域结果图
?可双击图上的元件，转移显示目标
(3) 单线图上的结果输出
叙述PSASP Ver7.0中AC-DC潮流计算的步骤（包括图形方式，参数输入，操作菜单项，示例）。 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、平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。 PSASP潮流计算的流程和结构如下图所示： 各种计算公共部分 潮流计算
PSASP Ver7.0中AC-DC潮流计算的步骤： 以一个图所示9节点系统为例，计算其在常规、规划两种运行方式下的潮流。规划运行方式即在常规运行方式下，其中接于一条母线（STNB-230）处的负荷增加，对原有电网进行改造后的运行方式，具体方法为：在母线GEN3-230和STNB-230之间增加一回输电线，增加发电机3的出力及其出口变压器的容量，新增或改造的元件如下图虚线所示。 1. 录入系统潮流计算数据 基础数据(系统参数)如下：
在PSASP7.0中新建工程进入单线图程序：
（1）输入单线图名称。 （2）选定数据组 （3）画出原理图。 （4）分别录入系统母线、交流线、变压器、发电机和负荷的数据，以下以变压器为例： 注意：变压器是发I侧为标准侧， I、J侧互换后，变压器的等效π型等值电路不
同，故其I、J侧不能互换。 2 潮流计算基础方案的定义 点击“元件数据”下拉菜单中的“方案定义”，弹出方案定义窗口。 3 潮流计算作业的定义和执行 潮流计算的基础方案给出了待计算电网的网络结构、参数和各节点发电、负荷等基本数据，再配以不同的计算控制信息(包括发电、负荷的按比例修改等)， 点击“潮流”下拉菜单的“作业定义”
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；
PSASP 潮流计算实验 一、实验目的 理解电力系统分析中潮流计算的相关概念，掌握用PSASP 软件对系统潮流进行计算的过程。学会在文本方式下和图形方式下的对潮流计算结果进行分析。 二、预习要求 复习《电力系统分析》中有关潮流计算的内容，了解有关潮流计算的功能，理解常用潮流计算方法，了解PQ 、PV 和V θ（平衡节点，在PSASP 中称为Slack 节点）的设置。 三、实验内容 （一） PSASP 潮流计算概述 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、平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。 PSASP 潮流计算的流程和结构如下图所示： 潮流计算 各种计算公共部分 图形方式 文本方式
以一个图所示9节点系统为例，计算其在常规、规划两种运行方式下的潮流。规划运行方式即在常规运行方式下，其中接于一条母线（STNB-230）处的负荷增加，对原有电网进行改造后的运行方式，具体方法为：在母线GEN3-230和STNB-230之间增加一回输电线，增加发电机3的出力及其出口变压器的容量，新增或改造的元件如下图虚线所示。 （二）数据准备 1. 指定数据目录及基准容量 双击PSASP图标，弹出PSASP封面后，按任意键，即进入PSASP主画面：
在该画面中，要完成的工作如下： (1)指定数据目录 第一次可通过“创建数据目录”按钮，建立新目录，如：F:\CLJS。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 系统基准容量项中，键入该系统基准容量，如100MVA。建立了数据之后，该数不要轻易改动。 2. 录入系统潮流计算数据 基础数据(系统参数)如下：
目录 1 设计目的 (1) 2 关于 PSASP (1) 2.1 软件简介 (1) 2.2 PSASP软件的体系结构 (1) 3 关于牛顿—拉夫逊算法 (2) 3.1 牛顿—拉夫逊算法简介 (2) 3.2牛顿—拉夫逊法计算潮流 (3) 4 九节点电力系统的单线图及元件数据 (4) 4.1单线图 (4) 4.2 元件数据 (5) 5 潮流计算结果 (8) 6 结论 (11) 7 参考文献 (12)
1 设计目的 电力系统潮流计算就是对复杂电力系统正常和故障条件下稳态运行状态的计算。潮流计算的目标是求取电力系统在给定运行方式下的节点电压和功率分布，用以检查系统个元件是否过负荷、各点电压是否满足要求、功率的分布和分配是否合理以及功率损耗。通过电力系统分析仿真软件PSASP7.0对任务书中所给出的9节点系统进行潮流计算，并导出结果。 2 关于PSASP 2.1 软件简介 PSASP是电力系统分析综合程序（Power System Analysis Software Package的简称。PSASP 是一套由电科院开发的具有我国自主知识产权，便捷高效、高度集成的开放软件。它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，可以进行电力系统的各种分析计算，例如：潮流计算、短路电流计算、网损分析、静态安全分析等。并可以输出各种计算结果。 2.2 PSASP软件的体系结构 PSASP的体系分为三层，第一层为公用数据和模型的资源库；第二层为基于资源库的应用程序包；第三层为计算结果库和分析工具。在使用PSASP时，用户首先利用电网基础数据库、模型库、用户程序库讲模型数据输入到PSASP中；然后使用应用程序包对输入的模型数据进行潮流计算、网损分析等计算；最后将计算结果输出到结果库并可以将结果用报表、图形、曲线等形式输出出来。 PSASP软件的特点 1、有公用数据库作支持，可以共用基础数据。 2、有固定模型库和用户自定义模型库作支持。 3、有文本和图形两种方式计算。 4、有多种形式的结果分析输出。 5、有多种常用软件接口。
目录 1设计目的 (1) 2关于 PSASP (1) 2.1软件简介 (1) 2.2PSASP软件的体系结构 (1) 3关于牛顿—拉夫逊算法 (2) 3.1牛顿—拉夫逊算法简介 (2) 3.2牛顿—拉夫逊法计算潮流 (3) 4九节点电力系统的单线图及元件数据 (5) 4.1单线图 (5) 4.2元件数据 (6) 5潮流计算结果 (8) 6结论 (12) 7参考文献 (12)
1 设计目的 电力系统潮流计算就是对复杂电力系统正常和故障条件下稳态运行状态的计算。潮流计算的目标是求取电力系统在给定运行方式下的节点电压和功率分布，用以检查系统个元件是否过负荷、各点电压是否满足要求、功率的分布和分配是否合理以及功率损耗。通过电力系统分析仿真软件PSASP7.0 对任务书中所给出的9节点系统进行潮流计算，并导出结果。 2 关于PSASP 2.1软件简介 PSASP 是电力系统分析综合程序（Power System Analysis Software Package 的简称。PSASP 是一套由电科院开发的具有我国自主知识产权，便捷高效、高度集成的开放软件。它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，可以进行电力系统的各种分析计算，例如：潮流计算、短路电流计算、网损分析、静态安全分析等。并可以输出各种计算结果。 2.2PSASP 软件的体系结构 PSASP 的体系分为三层，第一层为公用数据和模型的资源库；第二层为基于资源库的应用程序包；第三层为计算结果库和分析工具。在使用PSASP 时，用户首先利用电网基础数据库、模型库、用户程序库讲模型数据输入到PSASP 中；然后使用应用程序包对输入的模型数据进行潮流计算、网损分析等计算；最后将计算结果输出到结果库并可以将结果用报表、图形、曲线等形式输出出来。 PSASP 软件的特点 1、有公用数据库作支持，可以共用基础数据。 2、有固定模型库和用户自定义模型库作支持。 3、有文本和图形两种方式计算。 4、有多种形式的结果分析输出。 5、有多种常用软件接口。
PSASP 电力系统分析综合程序7.1版 Power System Analysis Software Package V7.1 WSCC9节点节点算例搭建算例搭建算例搭建及潮流计算及潮流计算及潮流计算向导 向导Case Tutorial for Simulating WSCC 9-Bus System and Applying Load Flow Calculation 中国电力科学研究院2013年6月 ?
WSCC9节点算例搭建及潮流计算向导1 1.概述 本文档介绍了如何使用PSASP7.1来搭建WSCC9母线系统，并进行潮流计算，以及如何修改系统数据。 美国西部电力系统（WSCC）的3机9母线系统是一个用于电力系统研究的经典算例。系统的单线图如下图所示。 图1WSCC9母线测试系统结构
2WSCC9节点算例搭建及潮流计算向导 2.系统数据录入. 参考以下说明搭建系统。 (1)建立新的PSASP作业 通过开始菜单或者桌面快捷方式启动PSASP v7.1。 点击工具条中的‘新建工程’按钮。选择一个文件夹并输入工程名称，比如WSCC 9。
WSCC9节点算例搭建及潮流计算向导3 PSASP会为作业建立一个名称为WSCC9的新文件夹，文件夹中包含了作业所需要的一组数据文件夹和文件。 文件WSCC9.pro可以通过PSASP打开以启动工程。 作业建立好后，需要为单线图命名，比如WSCC9。一个作业下可能包含多个单线图。单线图也可以在作业建立好后添加。
4WSCC9节点算例搭建及潮流计算向导 这样一个空的作业就完全建立好了。此时，PSASP默认为编辑模式。工具条里的编辑按钮为按下状态。 只有在编辑模式，才可以进行系统基础数据的编辑，比如添加/删除元件，改变系统结构，修改设备参数，以及绘画单线图。在计算模式下，只能浏览系统的基础数据。 可以通过文件菜单下的文件(F)|作业信息来查看编辑系统容量，系统的基准容量为100MVA。 (2)设置区域，分区和厂站信息 一个默认的作业通常由一个区域，一个分区，和一个变电站或电厂将元件分组。虽然将所有元件划分在一个区域、一个变电站或电厂里并不会影响计算结果，但是仍推荐用户对元件进行合理的划分。 在元件数据菜单里，每个元件都可以修改。应当首先设定区域数据。
IEEE14节点系统的潮流计算与潮流调整 一、实验目的 1．学会使用IEEE标准数据计算潮流； 2．学会观察潮流分布； 3．培养应用电力系统仿真计算软件PSASP进行潮流调整和电压调整的实践能力； 4. 理解潮流分布元件参数之间的关系； 5. PSASP软件中数据的导入、导出、输入、输出。 二、实验原理 1．潮流调整的方式及基本原理 （添加内容，图形可打印，描述手写） 2．电压调整的方式及基本原理 （添加内容，图形可打印，描述手写） 3．无功功率最优分布的原理 三、实验内容 1．采用文本输入参数的方式计算IEEE14节点系统指定运行方式下的潮流； 2．利用文本方式输入的数据绘制IEEE14节点单线图； 3．把某一线路的功率限制在指定值之内 4．把某一节点的电压提高（降低）到指定值。 5．调整潮流，尽可能使得网络损耗最小。（附加实验） 四、实验结果（图形打印，其他手写） 1．IEEE14节点潮流计算结果及其分析 (0) 画出IEEE14节点单线图； （1）单线图显示的潮流 （2）对线路进行分析，分析每个PV节点的作用。 （3）对潮流结果进行分析 （每个节点的有功、无功是否平衡；无功流动方向与电压、相角之间的关系；有 功流过方向与电压、相角之间的关系；系统存在几个电压等级；潮流大致流动方 向；为什么各个变压器流过的潮流不同？；3、6、8）； （4）为什么选择3、6、8母线作为电压支撑节点？3、6、8母线去掉无功电源的潮流状态如何？ （5）把重负荷节点如3母线负荷与轻负荷节点如14母线节点负荷对换后的潮流有什么变化？为什么？ 2．线路过载时的调整策略及结果 （1）问题分析+解决方案分析 如把母线3和母线14的负荷置换，要求变压器5-6的潮流限制在60MV A。
简单系统的潮流计算与PSASP验证 一、实验目的 1．初步学会使用PSASP软件计算简单潮流 2．对比分析潮流估算与计算机潮流算法的差异 3. 掌握电力系统潮流计算的基本概念 4. 学会使用标幺值计算潮流计算 二、实验原理 1．潮流估算原理 2．计算机潮流算法的原理 三、实验内容 1．对下图所示系统计算潮流分布，已知首端电压为10.24kV，末端功率为40+j10MV A。
2. 对教材例3-2进行潮流估算 3．使用PSASP软件（图形和文本）计算1、2所示系统的潮流并与估算潮流进行对比分析。 4．例3-2所示系统的计算结果进行简单的潮流调整。 5．采用标幺值进行计算，并把结果与有名值计算的结果相对比。 6. 使用直角坐标表示的牛顿—拉夫逊法计算例3-2所示系统的潮流分布。（选做） 四、实验结果 1．潮流估算的计算过程及结果
2．手工采用牛顿—拉夫逊法的计算过程及结果
3．使用PSASP软件的潮流计算结果 潮流计算摘要信息报表 PSASP（Load Flow）EPRI，China 潮流计算日期：2014/07/11 时间：17:00:14 作业名：作业_1 作业描述： 计算方法：Newton(Power Equation) (牛顿法(功率式)) 基准容量：100.0000 允许误差：0.000100 本系统上限 ------ ---- 母线： 3 20000 发电机： 1 4000 负荷： 1 6000 交流线： 1 45000 直流线：0 50 两绕组变压器： 1 45000 三绕组变压器：0 45000 移相器：0 200 UD模型调用次数：0 200 UP调用个数：0 10
目录 1设计目的 (1) 2 关于PSASP. (1) 2.1软件简介 (1) 2.2PSASP软件的体系结构 (1) 3关于牛顿一拉夫逊算法 (2) 3.1牛顿一拉夫逊算法简介 (2) 3.2牛顿一拉夫逊法计算潮流 (3) 4九节点电力系统的单线图及元件数据 (4) 4.1单线图 (4) 4.2元件数据 (5) 5潮流计算结果 (8) 6结论 (11) 7参考文献 (12)
1设计目的 电力系统潮流计算就是对复杂电力系统正常和故障条件下稳态运行状态的计算。潮流计 算的目标是求取电力系统在给定运行方式下的节点电压和功率分布，用以检查系统个元件是 否过负荷、各点电压是否满足要求、功率的分布和分配是否合理以及功率损耗。通过电力系 统分析仿真软件PSASP7?(对任务书中所给出的9节点系统进行潮流计算，并导出结果。 2关于PSASP 2.1软件简介 PSASP是电力系统分析综合程序 (Power System Analysis Software Package的简称。PSASP 是一套由电科院开发的具有我国自主知识产权，便捷高效、高度集成的开放软件。它基于电 网基础数据库、固定模型库以及用户自定义模型库的支持，可以进行电力系统的各种分析计 算，例如：潮流计算、短路电流计算、网损分析、静态安全分析等。并可以输出各种计算结果。 2.2 PSASP软件的体系结构 PSASP的体系分为三层，第一层为公用数据和模型的资源库；第二层为基于资源库的应 用程序包；第三层为计算结果库和分析工具。在使用PSASF时，用户首先利用电网基础数据 库、模型库、用户程序库讲模型数据输入到PSASF中;然后使用应用程序包对输入的模型数 据进行潮流计算、网损分析等计算；最后将计算结果输出到结果库并可以将结果用报表、图形、曲线等形式输出出来。 PSASF软件的特点 1、有公用数据库作支持，可以共用基础数据。 2、有固定模型库和用户自定义模型库作支持。 3、有文本和图形两种方式计算。 4、有多种形式的结果分析输出。 5、有多种常用软件接口。
摘要 潮流计算是电力系统分析中的一种最基本的计算。对于大电网的潮流计算，目前已有比较完善的软件可使用。《电力系统分析综合程序》（PSASP）是通过给定电网结构、参数、发电机、负荷等元件的运行条件进行潮流计算、网损计算、短路计算等计算的软件。本设计简要介绍了PSASP的使用方法，然后用PSASP对实际电网进行分析，具体步骤如下：建立基础元件数据库，确定网架结构，定义方案，定义潮流作业然后进行调试来完成潮流计算。在潮流计算过程中，由于求解方程无解、原始数据不合理等原因潮流出现不收敛，则通过检查数据、更换算法等措施进行调试使潮流收敛；但潮流也可能收敛到不合理的解，比如电压偏低或偏高，则通过调节变压器分接头等方法对电压进行调整，使潮流最终趋于合理。 关键词：潮流；收敛；电压调整；PSASP
目录 引言 (1) 第一章概述 (2) 1.1 潮流计算的概述 (2) 1.2 网络结构分析： (2) 1.3 本设计的网络特点 (4) 1.4 PSASP潮流分析的主要步骤 (5) 第二章文本方式下基础数据库的建立 (6) 2.1文本方式编辑环境简介 (6) 2.1.1 进入文本方式编辑环境 (6) 2.1.2 编辑环境简介 (8) 2.2 建立基础元件数据库 (10) 2.2.1 母线数据 (10) 2.2.2 交流线数据 (11) 2.2.3 三绕组变压器数据 (14) 2.2.4 发电机数据 (20) 2.2.5 负荷数据 (21) 第三章电力系统单线图的绘制及数据编辑 (23) 3.1 图形数据编辑环境简介 (23) 3.1.1 进入图形数据编辑环境 (23) 3.1.2 编辑环境简介 (24) 3.2 系统单线图的编辑 (25) 3.2.1元件的绘制 (25) 3.2.2 系统图的绘制 (29) 第四章 PSASP的潮流计算简述 (30) 4.1 计算机潮流计算问题简述 (30) 4.2 PSASP潮流计算的主要功能和特点 (31) 4.3 PSASP潮流计算方法 (32) 4.4 潮流计算流程 (33) 第五章潮流计算作业的建立 (35) 5.1 潮流计算基础方案的建立 (35)
1 概述 (1) 1.1潮流计算问题简述 (1) 1.2PSASP潮流计算的主要功能和特点 (2) 1.3PSASP潮流计算方法 (4) 1.4PSASP潮流计算流程 (5) 2 PSASP潮流计算概述 (8) 2.1PSASP潮流计算运行环境 (8) 2.2潮流计算菜单和工具栏 (9) 2.3PSASP潮流计算操作步骤 (11) 3 PSASP潮流计算作业的建立 (13) 3.1潮流计算基础方案的建立 (13) 3.2潮流计算作业的定义 (17) 3.3潮流计算作业的相关数据 (26) 3.3.1 发电和负荷修改比例因子数据 (26) 3.3.2 断面潮流控制数据 (27) 3.3.3 用户自定义模型调用数据 (31) 4 PSASP潮流计算数据修改 (34) 4.1在潮流作业定义画面修改潮流计算数据 (34) 4.2在单线图上修改潮流计算数据 (43) 5 PSASP潮流计算结果的编辑和输出 (46) 5.1潮流结果输出概述 (46) 5.2潮流结果报表输出 (48) 5.3潮流结果单线图输出 (58) 5.4潮流计算结果统计 (61)
6 PSASP潮流计算不收敛的处理措施 (64)
第1章 概述 1 1 概述 1.1潮流计算问题简述 (1) 潮流计算 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、平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。 (2) 潮流计算的用途 潮流计算是电力系统非常重要的分析计算，用以研究系统规划和运行中提出的各 种问题。对规划中的电力系统，通过潮流计算可以检验所提出的电力系统规划方案能否满足各种运行方式的要求；对运行中的电力系统，通过潮流计算可以预知各种负荷变化和网络结构的改变会不会危及系统的安全，系统中所有母线的电压是否在允许的范围以内，系统中各种元件(线路、变压器等)是否会出现过负荷，以及可能出现过负荷时应事先采取哪些预防措施等。 潮流计算是电力系统分析最基本的计算。除它自身的重要作用之外，在《电力系 统分析综合程序》(PSASP)中，潮流计算还是网损计算、静态安全分析、暂态稳定计算、小干扰静态稳定计算、短路计算、静态和动态等值计算的基础。 (3) 潮流计算问题的数学模型特点 潮流计算在数学上可归结为求解非线性方程组，其数学模型简写如下： 0)(=X F 为一非线性方程组 其中： T n f f f F ) , , ,(21K K =为节点平衡方程式； T n x x x X ) , , ,(21K K =为待求的各节点电压。
简单系统的潮流计算与 、实验目的 1 ?初步学会使用PSASP软件计算简单潮流 2 ?对比分析潮流估算与计算机潮流算法的差异 3. 掌握电力系统潮流计算的基本概念 4. 学会使用标幺值计算潮流计算 、实验原理 1 ?潮流估算原理 2 ?计算机潮流算法的原理 、实验内容 10.24kV，末端功率为40+j10MVA。 1 ?对下图所示系统计算潮流分布，已知首端电压 为 A/J =652kW 6；%=10.2 却km 甲= 0.09( 口) x. =0.3 ￡1) PSASP验证
3s=OX)2x 10^(3)
2.对教材例3-2进行潮流估算 3 ?使用PSASP软件（图形和文本）计算1、2所示系统的潮流并与估算潮流进行对比分析。 4?例3-2所示系统的计算结果进行简单的潮流调整。 5 ?采用标幺值进行计算，并把结果与有名值计算的结果相对比。 6.使用直角坐标表示的牛顿一拉夫逊法计算例3-2所示系统的潮流分布。（选做） 四、实验结果 1 ?潮流估算的计算过程及结果 2．手工采用牛顿—拉夫逊法的计算过程及结果
.\ 3.使用PSASP 软件的潮流计算结果 潮流计算摘要信息报表 PSASP ( Load Flow ) EPRI , China 潮流计算日期: 2014/07/11 时间： 17:00:14 作业名： 作业_1 作业描述： 计算方法： Newto n(Power Equati on)( 牛顿法（功率式）） 基准容量： 100.0000 允许误差： 0.000100 本系统 上限 母线： 3 20000 发电机： 1 4000 负荷： 1 6000 交流线： 1 45000 直流线： 0 50 两绕组变压器： 1 45000 三绕组变压器： 0 45000 移相器： 0 200 UD 模型调用次数： 0 200 UP 调用个数： 10 W.CO+jlO. J 114 14 -P m I "7 KI COi-.'in nr 4U.
第二章 PSASP 潮流计算 一、实验目的 理解电力系统分析中潮流计算的相关概念，掌握用PSASP 软件对系统潮流进行计算的过程。学会在文本方式下和图形方式下的对潮流计算结果进行分析。 二、预习要求 复习《电力系统分析》中有关潮流计算的内容，了解有关潮流计算的功能，理解常用潮流计算方法，了解PQ 、PV 和V θ（平衡节点，在PSASP 中称为Slack 节点）的设置。 三、实验内容 （一） PSASP 潮流计算概述 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、平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。 PSASP 潮流计算的流程和结构如下图所示： 潮流计算 各种计算公共部分 图形方式 文本方式
以一个图所示9节点系统为例，计算其在常规、规划两种运行方式下的潮流。规划运行方式即在常规运行方式下，其中接于一条母线（STNB-230）处的负荷增加，对原有电网进行改造后的运行方式，具体方法为：在母线GEN3-230和STNB-230之间增加一回输电线，增加发电机3的出力及其出口变压器的容量，新增或改造的元件如下图虚线所示。 （二）数据准备 1. 指定数据目录及基准容量 双击PSASP图标，弹出PSASP封面后，按任意键，即进入PSASP主画面：
在该画面中，要完成的工作如下： (1)指定数据目录 第一次可通过“创建数据目录”按钮，建立新目录，如：C:\CLJS。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 系统基准容量项中，键入该系统基准容量，如100MVA。建立了数据之后，该数不要轻易改动。 2. 录入系统潮流计算数据 基础数据(系统参数)如下：
电力系统潮流计算 P S A S P 应用研讨班
1潮流计算的基本概念 2PSASP潮流计算 3潮流计算流程 4潮流计算作业的数据构成5潮流计算的结果输出 6计算不收敛的处理措施7潮流计算操作练习 8思考题
1 潮流计算的基本概念 (1)潮流计算问题潮流计算一般是 –电网结构和参数(交流线和变压器正序阻抗和变比) –系统的运行状态(每个节点有P,Q,V,θ四个运行参数，一般给定两个，由母线类型定) ?给出负荷点吸收和电源点发出的有功和无功功率(PQ 点)?给出电压控制点的电压幅值和有功功率(PV 点) ?指定一个平衡点，给定其电压幅值和相角(V θ点)，该点用于承担整个系统的功率平衡。 –网络各节点的电压幅值和相角，进一步计算各支路的功率分布和网损。 已知:求:
(2)潮流计算的用途 ?潮流计算用于研究系统运行中的问题 –负荷变化和网络结构改变会不会危及系统安全 –系统各母线电压是否在允许范围之内 –系统各元件(线路、变压器等)是否过负荷 –对可能出现的过负荷，事先应采取哪些预防措施 ?潮流计算应用于系统规划中的问题 –检验所提的规划方案是否满足各种运行方式的要求
潮流计算是系统分析计算的基础 –为稳定计算提供初始运行方式 –短路计算也需要以不同的潮流方式做支持 –网损计算是在典型日24小时的潮流方式计算的基础上，再进行网损统计 –静态安全分析是在全网或指定范围内做‘N-1’或其它假想事故的潮流计算后，检验系统的安全性
(3)潮流计算的数学描述 电力系统网络方程 根据节点电流平衡关系，可得电网导纳矩阵方程：简记为 Y V =I 其中Y 由电网结构和参数而定 I 由运行条件根据而定 V 为所求 ??? ? ?? ? ???????= ????????????????????????????n n nn n n n n I I I V V V Y Y Y Y Y Y Y Y Y 21212 122221112 11* k k k k V jQ P I -=
基于PSASP的电力系统潮流计算 摘要：供电系统潮流计算是研究供电系统稳态运行情况的一种重要分析计算，它根据给定的运行条件及系统接线情况确定整个供电系统各部分的运行状况。在系统规划和现有供电系统运行方式中，都需要利用潮流计算来定量地分析比较供电方案或运行方式的合理性，可靠性和经济性。“电力系统分析综合程序”(Power System Analysis Software Package, PSASP)是一套历史长久、功能强大、使用方便的电力系统分析程序，是高度集成和开放具有我国自主知识产权的大型软件包。牛顿-拉夫逊法是供电系统潮流计算的常用算法之一，它收敛性好，迭代次数少。本文对9节点电力网络进行了潮流计算。 关键词：供电系统潮流计算PSASP Abstrct:Power supply system is the flow calculation power supply system steady-state operation situation of an important kind of calculation and analysis,it according to a given operation conditions and system wiring sure the power supply operation.In power supply system planning and existing power supply system operation mode,need to use a trend to quantitatively calculated analysis comparison power supply project or the operation ways of rationality,reliability and economical efficiency.PSASP is a long history, powerful, easy to use power system analysis program, is highly integrated and open with China's own intellectual property rights of large software packages.This paper presents a method for calculating the power flow of 9 nodes. Key words: electric power system;PSASP;simulation 0引言 电力系统潮流计算是电力系统分析中的一种最基本的计算，是对复杂电力系统正常和故障条件下稳态运行状态的计算。潮流计算的目标是求取电力系统在给定运行状态的计算。即节点电压和功率分布，用以检查系统各元件是否过负荷。各点电压是否满足要求，功率的分布和分配是否合理以及功率损耗等。对现有电力系统的运行和扩建，对新的电力系统进行规划设计以及对电力系统进行静态和暂态稳定分析都是以潮流计算为基础。潮流计算结果可用如电力系统稳态研究，安全估计或最优潮流等对潮流计算的模型和方法有直接影响。实际电力系统的潮流技术那主要采用牛顿-拉夫逊法。 1软件简介 “电力系统分析综合程序”(Power System Analysis Software Package, PSASP)是一套历史长久、功能强大、使用方便的电力系统分析程序，是高度集成和开放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，在此之上可以进行各种分析计算，并输出各种计算结果。 2牛顿-拉夫逊法基本原理 电力系统潮流计算是电力系统分析中的一种最基本的计算，是对复杂电力系统正常和故障条件下稳态运行状态的计算。潮流计算的目标是求取电力系统在给定运行状态的计算。即节点电压和功率分布，用以检查系统各元件是否过负荷。各点电压是否满足要求，功率的分布和分配是否合理以及功率损耗等。对现有电力系统的运行和扩建，对新的电力系统进行规划设计以及对电力系统进行静态和暂态稳定分析都是以潮流计算为基础。潮流计算结果可用如电力系统稳态研究，安全估计或最优潮流等对潮流计算的模型和方法有直接影响。实际电力系统的潮流技术那主要采用牛顿-拉夫逊法。 牛顿--拉夫逊法(简称牛顿法)在数学
基于PSASP的潮流计算及其应用 摘要：研究了常规潮流计算与最优潮流计算的理论和区别，利用电力系统分析综合程序（PSASP），进行潮流计算及静态安全分析。潮流计算的结果表明，发电功率与负荷需求基本达到供需平衡，各节点处的电压也符合要求；静态安全分析的结果表明，无故障断开某些线路时，将引起某些线路过载及电压降低，不能满足运行要求。通过对实际电网采用PSASP软件进行潮流计算及静态安全分析，证明PSASP能够较好地分析实际电网的潮流分布和负荷情况，能够满足电力系统运行分析与规划的数字仿真需要，从而保证电网的安全稳定运行。 关键词：PSASP；潮流计算；应用 1 引言 随着我国电力工业的迅速发展，电网已逐步发展成为长距离、大功率和大容量的超高压互联网。电力系统要求可靠、安全、经济地运行。面对生产实际所提出的各种新要求，潮流计算问题无论从其深度和广度来看，都在不断的发展。PSASP（Power System Analysis Software Package）是为了适应电力系统的新发展，由中国电力科学研究院推出的电力综合仿真程序，它在国内虽有众多用户，但充分应用这套软件，对于用户仍有许多工作有待实践。本文对PSASP中潮流计算程序的应用作了研究，并以一个实际的网络为例进行潮流计算分析。 2 PSASP简介 电力系统分析综合程序PSASP是由电网基础数据库、固定模型库以及用户自定义模型库所支持，可用于电力系统的潮流、短路、暂态稳定、小干扰稳定等各种计算，是电力系统确定经济合理技术、可行的规划设计方案的重要工具，是一种分类付费使用的程序。 3 潮流计算程序的应用 3.1 潮流计算的程序应用及分析 作为研究电力系统稳态运行情况的一种基本电气计算，电力系统常规潮流计算的任务是根据给定的网络结构及运行条件，求出整个网络的运行状态，其中包括各母线的电压、网络中的功率分布以及功率损耗等。在电力系统规划设计和现有电力系统运行方式的研究中，都需要利用潮流计算来定量地分析比较供电方案或运行方式的合理性、可靠性和经济性。此外，电力系统潮流计算也是计算系统动态稳定和静态稳定的基础。 在PSASP中，为潮流计算提供了五种方法，分别是PQ分解法、牛顿法（功率式）、最佳乘子法、牛顿法（电流式）、PQ分解转牛顿法，但没有介绍理论依据。本文通过对实际电网的应用比较，认为牛顿法电流式潮流法是一种收敛性较好、使用方便的方法。根据输入数据的要求及输出结果，例如：在填写母线数据页中，电压必须在规定的电压上下限之间，即Umin 摘要 摘要 潮流计算作为研究电力系统稳态运行情况的一种基本电气计算，其根本任务是根据给定的运行参数，例如节点的注入功率，计算电网各个节点的电压、相角以及各个支路的有功功率和无功功率的分布及损耗。电力系统潮流计算是电力系统稳态运行分析与控制的基础，同时也是安全性分析、稳定性分析和电磁暂态分析的基础 电力系统仿真软件通过建立适当的数学模型来模拟实际电力系统，用数值方法对系统的运行特性进行试验和研究。随着计算机技术的不断发展，它己经成为电力系统研究人员进行电力系统规划、保护、调度及故障研究的重要工具，大大提高电网的运行效率。 本文采用中国电力科学研究院研发的电力系统综合分析软件包PSASP6．2作为仿真和计算工具。首先利用PSASP自带的WSCC 9(Western Systems Coordinating Council 9)节点系统，阐述了利用PSASP软件进行电网潮流分析的基本内容和使用方法。然后详细说明了如何运用PSASP进行实际电网模型的潮流计算，从而实现电力系统潮流分析。最后得出本文的结论。 关键词：电力系统分析综合程序PSASP软件，潮流计算，电力系统潮流分析。 Abstract Abstract As a basic electrical calculation of studying the power system steady operation, the task of power flow calculation is to calculate each node of the grid voltage, phase angle, and the active power, reactive power distribution and consumption of each branch, according to the given operating parameters, such as node power injection. Power flow calculation is not only the basis of the steady-state operation of power system analysis and control, but also security analysis, stability analysis and the basis of the electromagnetic transient analysis. The Power system simulation software simulates real power system through the establishment of appropriate mathematical models, using numerical methods to test and study the operating characteristics of the system. With the continuous development of computer technology, it has become an important tool for the researchers of the power system to conduct power system planning, protection, scheduling, and fault research, greatly improve the operating efficiency of the grid. This paper has used the PSASP as the simulation and calculation analysis tools.．Using the example—WSCC 9 power system (Western Systems Coordinating Council 9), the paper discusses the basic content and method of use how to use the software PSASP for power grid flow analysis. Then explained detailed how use PSASP for actual grid flow calculation model, so as to realize the power system flow analysis. Finally drew the conclusion of this paper. Key words: power system analysis software package PSASP, power flow calculation, power system flow analysis.PSASP在电力系统潮流计算中的应用研究
相关主题
文本预览