有功分布

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实验一 电力系统有功功率分布及分析

一、 实验目的

本实验采用仿真教学实验系统中的IEEE-9节点电网模型来进行，该模型有三台发电机与三台双卷变压器各自形成单元接线，高压侧电压220kV，六条220kV线路彼此连接形成环网。通过本实验，了解电力系统潮流分布中有功功率P的一些特点，并分析出影响有功功率P分布的因素。 二、 实验内容

图1所示为一条线路的等值电路图。假设Pij和Qij为线路ij的有功及无功潮流，两端节点电压分别为Ui和Uj，其它参数如图所示。则有

PijVigijViVjgijcosijbijsinij

2



假设

UiU

j

1, sinijij, cosij1,gij0

图1 线路等值电路图 图1 线路等值电路图

上式可以简化为

pijbij(ij)(ij)/xij

`

式中xij是线路电抗。从公式可以看出，有功功率P的分布于电压相角θ有关，如果支路两端节点电压相角θi>θj，则Pij>0，反之，Pij<0。说明有功功率P的潮流方向。

记录全网各节点电压的幅值及其相角；观察并记录有功P方向；依据实验要求，按照实验步骤调节发电机的有功功率P值并记录下变化后的节点电压的幅值及其相角值；观察并记录操作后的有功P方向。 三、实验步骤

1启动仿真系统

在EMS系统中点击“系统工具”中的“工作平台”项，在当前窗口菜单栏中部，点击下拉式菜单，选择“状态估计”项，观察在“报警窗口”中出现的系统遥测的统计信息。之后再从该下拉式菜单中选择“调度员潮流”项，就进入实验平台窗口。

2 操作项目

在当前的九节点全网潮流图中，观察各线路有功功率P的方向和线路首末端电压相角的差值方向；记录各节点电压幅值和相角数据。




母线名 BusA BusB BusC Bus1 Bus2 Bus3 U(幅值) δ(相角)

选择1号发电机进行操作。在窗口中选中1号发电机，依次调节功率，每次

递增10MW，共操作5次，记录下每次操作后1号发电机有功功率P的值、各节点电压的幅值和电压相角值。参照下表

发电母BusA BusB BusC

四、实验注意事项

1发电机功率调节时注意不能超过其最大功率； 2严禁删除或更改计算机中的一切内容。 五、实验报告

1给出实验采用的仿真电网模型图。

2将实验结果采用图示、报表列出。以实验数据表为依据，要得到有功功率P与各母线电压Ｕ之间的P-U关系图，有功功率与电压相角θ之间的P-θ关系图。例如下图分别为有功功率对母线电压相角和电压幅值的关系。

85

Bus1 Bus2 Bus3

机有线

功P 名

U

δ U δ













244

母线电压（kV）

242240238236234232230

相角θ

2-1-4-7

P（有功每次增加20MW）

P（有功每次增加20MW）



3分析实验数据，得出实验结论。

4回答问题，欲调节电压相角θ，应调节哪个电气量有效？ 附：




系统参数：

(1)功率基值：100WVA (2)电压等级：

电压等级 220kV 110kV 35kV 10kV

标称电压 230 115 37 10.5





(3)平衡机：GEN1

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