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2机5节点电力系统的仿真及潮流计算 一、实验目的验目的 电力系统潮流计算是研究电力系统稳态的一项基本运算。它根据给定系统的网络结构及 运行条件来确定整个系统的运行状态,主要是各节点电压（幅值和相角）、网络中功率分布及 功率损耗等。它既是对电力系统规划设计和运行方式的合理性、它既是对电力系统规划设计和运行方式的合理性、可靠性及经济性进行定量分 析的依据,也是电力系统静态和暂态稳定设计的基础。电力系统潮流计算也分为离线计算和 在线计算两种，前者主要用于系统规划设计和安排系统的运行方式，后者则用于正在运行系 统的经常监视及实时控制。 对潮流计算的要求可以归纳为以下几点：对潮流计算的要求可以归纳为以下几点： (1)计算方法的可靠性或收敛性； (2)对计算机内存量的要求； (3)计算速度； (4)计算的方便性和灵活性。 现以如图1.11.1所示的2机5节点潮流计算为例,展示以matlabmatlab中simulink建模仿真的计 算过程。 图 1.1 二、电力系统元件的选择二、电力系统元件的选择 1、发动机模型 发电机选用 p.u. 标准同步发电机模块“Synchronous Machine pu Standard”,该模块使用 标幺值参数, 以转子dq 轴建立的坐标系为参考,定子绕组为星型联结。 2 、变压器模型 变压器选用三相两绕组变压器模块“Three-phase Transformer (Two Windings)”,采用Y-Y 联结方式。 3 、线路模型 对地导纳的线路选用三相“Π”型等值模块“Three Phase PI Section Line”,对有对地导纳 线路选用三相串联RLC 模支路模块“模支路模块“Three Phase Series RLC BranchThree Phase Series RLC Branch”。”。 块“”。 4 、负荷模型 在SimPowerSystems 库中,利用R、L、C 的串联或并联组合,提供了两个静态三相负荷模 块, 即三相RLC 并联负荷 （Three Phase Parallel RLC LoadLoad）、三相RLC 串联负荷 （Three Phase Series RLC Load ）。这两种负荷模型是用恒阻抗支路模拟负荷,在仿真时,在给定的频率下负荷 阻抗为常数,负荷吸收的有功功率和无功功率与负荷的电压二次方成正比。然而在潮流计算 中, 当母线为PQ 节点类型时,要求负载有恒定功率的输出（输入）,显然,这两种模型不能用于 仿真PQ 节点。通过比较,选择动态负荷模型“Three-Phase Dynamic Load ”来仿真PQ 节点上的 负荷。 5 、母线模型 选择带测量元件的母线模型, 即三相电压测量元件“Three Phase V-I Measurement”来 模拟系统中的母线。同时为了测量流过线路的潮流,在线路元件的两端也设置了该元件。 最终建立如图的电力系统仿真模型。 三、模型参数的计算及设置型参数的计算及设置 在电力系统潮流计算中,基准功率一般取S =100MV·A , 基准电压等于各级平均额定电压。 B 而在 Simulink 的发电机、变压器等标幺参数模型中,各参数是以其自身额定功率和额定电压 为基准的标么值。设两台发电机侧为 10kV,线路侧 110kV,其对应的基准电压则为 10.5kV 和 115kV。为了叙述和分析的方便,将两台发电机分别设为G1 、G2 ; 变压器设为T1 、T2;三条线 路分别用L1、L2、L3 表示；负载分别用Load1、Load2、Load3 表示。 1、发电机模型参数设置 在Simulink 环境下打开发电机模块G1 、G2 的参数对话框,设置其额定功率为100MV·A 、 额定电压为10.5kV、频率为50Hz,其他参数采用默认设置。其中的Initial conditions （初始条 件）在运行Powergui 模块时自动获取。取发电机的额定功率等于基准功率 SB ,主要是为分析 计算结果时方便,若取其他数值,Powergui 给出的计算结果的标么值就会改变（但实际有名值 是不变的）。 2、变压