电力系统运行与保护课程设计实验指导书
为系统松弛节点(平衡节点)等,并且设定与之相连的负荷及对地电容补偿。
4.按Ok键完成母线的设定,并且关闭母线选择对话框,这时母线已经出现在设定的位置上。
例如:要画一条母线到新的样程。先在主菜单上点击Insert→Bus,然后点击屏幕中部任意一处,打开Bus Option对话框,你可以在此输入关于母线的资料。在Bus Number一栏中自动显示“1”,Simulator中每一个母线都有一个唯一的编号,为了方便起见,我们使用缺省值。在Bus Name一栏中,可以填入一个不超过8个字符的名称,例如填入ONE。然后选中位于对话框下部的System Slack Bus复选框,将此条母线设定为系统的松弛节点(平衡节点)。对于其余栏目我们可以不进行设定,而保持它们的缺省值。按对话框下部点击Ok键就把母线画上了。现在可以看到屏幕中部已经出现了一个水平母线。
画一台发电机
1.在主菜单上点击Insert→Generator或在插入工具栏上点击发电机按钮。 2.在需要安装发电机的母线上单击一下左键,打开Generator Option对话框。 3.在对话框中设定发电机的名称(发电机号、发电机名、ID号、控制节点号)、外观(显示大小、放置方向和线条粗细)、输出功率控制和电压控制(有功功率、有功功率极限、无功功率极限、电压设定值和计费方式。
4.点击Generator Option对话框的Ok键,完成创建发电机并关闭对话框。这时单线图上已经出现了一台发电机,正是连在第2步所选的母线上。
按以上操作步骤在松弛节点上,也就是母线1上安装了一台发电机,当Generator Option对话框打开时,不需要进行设定,使用缺省值即可。
样程存盘
在主菜单上选择File→Save Case。在存储文件之前,仿真器先要对文件进行检测,以确定其是否有错误。检测结果显示在Message Log窗口中,通常显示在屏幕的右下角。如果Message Log窗口没有出现,只要单击程序栏上的Log键即可显现。因为我们还没有给样程命名,所以会出现一个Save as对话框,输入文件名,按Ok键,在无其他设定的情况下,缺省的样程将以PowerWorld Binary形式进行存储(*.pwb)。
画一条带负荷的母线
再画一条母线,在主菜单上选取Insert→Bus或在插入工具栏中点击母线的
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按钮,然后在单线图中母线1的右侧单击左键打开Bus Option对话框,在Bus Number一栏中就使用缺省值2,Bus Name填入TWO。我们还要在母线上加上一个200MW,100MVR的负荷,点击Attached Devices标签,其中有一个Load Summary Information编辑框,在Base MW和Base MVR栏目中分别填入200和100,然后按Ok键就把母线画上了。
添加负荷
此时,尽管母线2上并没有出现负荷,但负荷实际上已经在电力系统模型中。(要想证实这一点,可以右击母线2在弹出式菜单中选择Bus Information Dialog,然后再检查Load Summary Information栏目)。要想在单线图上画一个负荷,选择主菜单上的Insert→Lord或直接在屏幕下方的插入工具栏上点击负荷图元的按钮,在母线上单击左键,打开Load Option对话框,通过此对话框可以看出负荷是200MW,100MVR。此外,Simulator还允许用户建立随电压变化的负荷模型。
Orientation栏决定了所画负荷元件的方向,选择Up,负荷指向上。然后,选定Anchored,把负荷固定在母线上,这样母线移动时,负荷也会随着移动。点击Ok键,负荷就画上了。每个负荷都自动带一个断路器。
如果要移动母线2,先把鼠标移到母线上(不是负荷上),按住左键,移动鼠标(这就是拖动)。负荷也会移动,因为它已经被固定了。要想改变负荷在母线上的位置,只要用左键按住负荷,就可以把它拖到其他位置。
画一条输电线
1.在主菜单上选择Insert→Transmission Line或在插入工具栏上点击输电线图元的按钮。
2.在输电线的起始点上单击左键,这个点通常在一个线路的始端母线上。 3.放开鼠标键,移动鼠标,将看到一条线段,一端在起始点,另一端随鼠标移动。输电线和变压器由一串连续的线段组成。如果结束此线段,只要点击鼠标左键。如果开始画下一条线段,只要再移动鼠标即可。每次点击左键都会确定一条线段,同时确定一个顶点,可以移动或删除这些顶点来改变输电线。
4.确定输电线的最后段,在结束处双击鼠标左键,这个点通常在另一个母线上。此时出现一个Transmission Line/Transformer对话框。
5.在对话框中设定输电线的参数,按Ok键就出现一条输电线。
现在我们在母线1和母线2之间画上一条输电线。在主菜单上选择Insert→Transmission Line,然后在母线1上适当位置上单击左键,画出输电线的一个点。把鼠标向上移一小段距离单击左键,然后把鼠标平移到母线2的上方单击左键,
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再把鼠标移到母线2的适当位置上,双击左键立即会出现Transmission Line/Transformer对话框。在From Bus Number一栏中已经自动填入1,To Bus Number中已经自动填入2。在Resistance(R),Reactance(X)和Changing(R or C)栏目中填入线路参数的标幺值,这三个栏目分别填入0.02,0.08,0.1。在LimitA(MVA)一栏中填入线路的额定视在功率,填入400。最后点击Ok键,输电线就画完成了。右击输电线路上的饼图,在弹出对话框的MVA Rating项也可以改变线路的额定视在功率。
放置断路器
现在放置断路器(如果线路两端本来就带有断路器,那么断路器已经画在图上了,选择Options→Default Drawing Values,可以在Default Drawing Option对话框中对此进行设定),断路器用来控制线路的状态。点击Insert→Circuit Breaker然后在输电线靠近母线1一端单击鼠标左键,会出现一个Circuit Breaker Options对话框,From Bus和To Bus已经分别填入1和2,如果是0的话可以自己重新输入。在Size栏中填入1(可以写入,也可以使用旁边的上下箭头进行设置)。击一下Ok键,断路器就设置好了。
写上标题和母线、线路注释
让我们在单线图上填写一些注释,这样可以更清楚地了解网络的运行情况。首先我们给单线图加一个标题,在主菜单上选取Insert→Text,打开Text Objects对话框,写入“First Case”,点击Ok键。为了让标题看起来漂亮一些,可以作一些设置,选择Format→Font,打开相应的对话框,将字号设置为26,字的颜色设为蓝色。要想改变标题的背景色,点击Format→Line/Fill,打开Edit Multiple Objects对话框,选中Use Background Fill一栏,给标题设置白色背景,然后按Ok键。如果你对标题的位置不满意,可以用鼠标进行拖动。
下面我们将要在图上标出母线有关参数的注释,步骤如下: 1.右击母线,打开母线上的弹出式菜单。
2.在弹出式菜单上选择Add New Fields around Bus,打开Insert New Fields around Selected Objects对话框。
3.使用此对话框可以设置你想要加入的注释,每个母线可以加入8个注释。 4.点击Ok键,单线图上母线周围将出现所设置的注释。
下面举一个例子,我们将在母线1上写上名称、母线电压、实际发出有功、实际发出无功,在母线2写上名称、母线电压、有功负荷、无功负荷。分以下四步完成:首先,右击母线1,选择Add New Fields around Bus,打开Bus Fields
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对话框。因为母线1水平放置,所以采用屏幕右上方图的标注形式。在母线1的位置1设定Name,位置5设定Voltage,然后点击Ok,也可以按键盘上的回车键。这样,在母线1的所设置位置上就会出现母线的名称和电压。对于母线2也采用相同的步骤。有必要的话,我们也可以用鼠标来拖动已设置好的数值。下面在与母线1相连的发电机周围填写实际发出有功功率和无功功率的注释。右击发电机,选择Add New Fields Around Generator选项,打开Generator Fields对话框,由于发电机是向下的,因此使用屏幕上最靠右上的那个图。在位置1设定Actual MW,在位置2设定Actual MVR。最后我们在与母线2相连的负荷周围填写有功负荷和无功负荷的注释。右击负荷,点击Add New Fields Around Load,打开Load Fields对话框,由于负荷是向上的,因此适用于左边第二个图,用下拉式对话框在位置5中设置MW,在位置6中设置Mvar。
下面我们要在输电线上填加注释,用来显示潮流情况。在母线1和母线2之间的输电线上右击一下,选择Add New Fields Around Line,打开Line/XFMR Fields对话框,在位置3上设定MW Flow,在位置4上设定Mvar Flow,在位置9设定MW Flow,在位置10设定Mvar Flow,点击Ok键,设置完成。在单线图中可以用鼠标拖动这些数值到更合适的位置。
对样程进行求解
在程序工具栏上点击Run Mode进入运行模式。注意,如果网络中含有错误,进入运行模式前必需根据Massage Log的提示把错误改正,否则程序不能正常演示和存盘。要进行模拟运行,只需要点击Simulation Control→Start/Restart。如果只想演示一下单步运行的潮流状态,在程序栏上点击Single Solution。
加入一个新的地区
要想创建一个新的控制地区,按Edit Mode按钮回到编辑模式,然后在母线1和2的下方再添加一条母线,母线编号设为3,母线名称设为THREE,在Base MW一栏中填入200,Base Mvar一栏填入100。重要的一点,在Area Number一栏中填入2,Area Name一栏填入TWO。填入一个本来不存在的地区编号就会创造一个新的地区。然后在母线1、3之间和母线2、3之间加入输电线对于每条线路,Resistance一栏填入0.02,Reactance一栏填入0.08,Capacitance一栏填入0.1,MVA Rating一栏填入400。
为了证实现在网络中有两个地区,点击Case Information→Summary,在Case Information for Current Case当前样程信息显示对话框里你能以非图象方式了解整个网络状况。当前样程概要显示对话框显示了母线号、发电机、线路/变压器
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和地区的个数,这些值都是不可改变的。现在可以看见两个地区都设置了自动发电量(AGC)控制状态。AGC保证一个地区的发电量等于负荷量加上损耗量再加上向其他地区的输出量。点击Case Information→Area Record,地区记录显示了网络中所有地区的简要概述。对于母线、发电机、线路和变压器等都有类似的记录。在表示地区1相应的记录上任意一处单击右键,选择Show Dialog选项,打开Area Record对话框,把地区名称改为ONE,并且把AGC状态设置为ED控制方式。点击Save键将文件存盘。然后点击Area Number栏目右侧的上箭头,这样可以看到下一个地区的记录。将AGC状态设置为ED控制方式(Economic Dispatch Control),点击Ok保存修改后的值并关闭对话框,再关闭Area Record。
下面我们在每条线路上加一个潮流饼图,潮流饼图用来以图形方式显示线路或变压器上流动的潮流占线路容量的百分比。注意,在画输电线路时饼图已经画上了,在此教会大家画饼图的方法,可以在没有画饼图的样程上进行修改,以达到运行时的较好效果。在主菜单上选择Insert→Line Flow Pie Chart或在插入工具栏上点击表示线路饼图的按钮,在连接母线1与母线2的线路中点处点击左键,打开Line/Transformer Flow Pie Chart对话框,其中的一些数据已经自动进行了设置,点击Ok键就把饼图设置完毕了,这时将看见母线1和母线2之间的线路上出现了一个饼图。然后在线路1-3和线路2-3上重复相同的操作。接着加入标题、母线和线路的注释栏目,最后就可以在运行方式下对网络进行计算了。当网络在模拟运行时点击一下断路器,注意潮流将会发生怎样的变化。
对样程进行设定
Simulator可以使用多种方法对样程进行设制,这里只介绍两种方法。 1.描述在模拟运行期间负荷随时间是怎样变化的。先返回编辑模式,在主菜单上点击Case Information→Other→Load Variation Schedules,打开Load Schedules对话框。这个对话框可以反映负荷随时间的变化情况。此时没有进行任何设置,你必需自己设置一个。右击表格上的任意一处,在弹出式菜单上选择Insert,打开Load Schedule Dialog对话框,将Schedule Type设置为Daily Schedule。然后设置负荷随时间变化的对应列表,在0点钟负荷为1.0,6点钟是0.8,12点是1.3,18点是2.0,最后在24点又返回1.0。这个负荷变化和一个实际负荷是很相似的,最大负荷出现在下午较晚的时候。设置完成后点击Save Record按钮,将此文件以Area1Daily的名称存储起来。下面要做的是将这个负荷和地区1联系起来。在主菜单上点击Case Information→Area Record,在地区1的记录上击右键,选择Show Dialog选项,在options页中将Load Schedule负荷时间表一栏设为Area1Daily。当你再开始模拟运行时,将发现地区1中的负荷会按照Area1Daily发生变化。同一个负荷时间表可以用于不同的地区,也可以对某地区
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