成都理工大学电力系统分析
本科生实验报告
实验课程电力系统分析
学院名称核技术与自动化工程学院
专业名称电气工程及其自动化
学生姓名
学生学号
指导教师顾民
实验地点6C901
实验成绩
二〇一五年月二〇一五年月
电力系统分析实验报告
摘要
电力系统分析是电气工程专业的主干基础课程，是学生进入电力系统专业的主要向导和桥梁。而MATLAB仿真中的Simulink建模是对电力系统进行建模分析的一个重要工具。
关键词：电力系统；MATALB；建模
实验一电力系统分析计算
一、实验目的
1.掌握用Matlab软件编程计算电力系统元件参数的方法.
2.通过对不同长度的电力线路的三种模型进行建模比较，学会选取根据电路要
求选取模型。
3.掌握多级电力网络的等值电路计算方法。
4.理解有名制和标幺制。
二、实验内容
1．电力线路建模
有一回220kV架空电力线路，导线型号为LGJ-120，导线计算外径为，三相导线水平排列，两相邻导线之间的距离为4m。试计算该电力线路的参数，假设该线路长度分别为60km，200km，500km，作出三种等值电路模型，并列表给出计算值。
2．多级电力网络的等值电路计算
部分多级电力网络结线图如图1-1所示，变压器均为主分接头，作出它的等值电路模型，并列表给出用有名制表示的各参数值和用标幺制表示的各参数值。
图1-1 多级电力网络结线图
线路额定电压电阻
(欧/km)电抗
(欧/km)
电纳
(S/km)
线路长度
（km)
L1（架空线）220kv*10-6200
L2（架空线）110kV*10-660
L3（架空线）10kV忽略15
变压器额定容量P k(kw)U k%I o%P o(kW)
T1180MVA89313175
T263MVA28060
2．作出等值电路仿真模型，线路采用中等长度模型，用字母标出相应的参数
以220KV为基本级，SB=100MVA按精确求解要求，求出有名制和标幺制表示的各参数值。（注意有些量要归算）。按下表填入计算数据。用下标标示相应的线路和变压器。
3、回答思考题
三、思考题
1．比较计算数据，讨论模型的适用条件。
答：一，对于长度不超过100KM的架空电力线路，线路额定电压为60KV以下者；以及不长的电缆电力线路，电纳的影响不大时，可认为是短电力线路。
只能应用短电力线路模型。二，线路电压为110到220KV，架空电力线路长为100-300km，电缆电力线路长度不超过100km的电力线路，可以认为中等长度的电力线路。三，一般长度超过300km的架空电力线路和长度超过100km 的电缆电力线路称为长线路，对于这种电力线路，需要考虑他们的分布参数特性。
2．什么是有名制什么是标幺制电力系统元件的有名值和标幺值有什么关系
有名制：采用有单位的阻抗，导纳，电压，电流，功率等进行计算的。
标幺制：
采用没有单位的阻抗，导纳，电压，电流，功率等的相对值来进行计算的。
标幺值=有名值/相应的基准值。
实验二 电力系统简单电网潮流计算
一、实验目的
1. 学习Matlab 仿真方法。
2. 初步掌握电力系统时域分析工具。
3. 电力系统简单电网潮流计算仿真分析。
二、实验内容
在如图2-1所示的电力系统中，已知条件如下：
变压器T ：SFT-40000/110，
00200,10.5%,42,0.7%,s s T N P kW V P kW I k k ?==?===，
线路AC 段：1150,0.27/,0.42/l km r km x km ==Ω=Ω；
线路BC 段：1150,0.45/,0.41/l km r km x km ==Ω=Ω；
线路AB 段：1140,0.27/,0.42/l km r km x km ==Ω=Ω；各段线路的导纳均可略去不计；负荷功率：(2518),(3020)LDB LDD S j MV A S j MV A =+?=+?；母线D 的额定电压为10kV 。节点A 为平衡节点，其余为PQ 节点。计算系统的潮流分布。
图2-1 简单电力系统
三、实验原理及步骤
参考教材《MATLAB/Simulink电力系统建模与仿真》第四章
四、实验设备
1. PC一台
2. Matlab软件
五、实验过程
图2-2负载1参数
图2-3负载2参数
图2-4 线路参数
图2-5线路1参数
图2-6线路2参数
图2-7同步发电机参数
图2-8仿真系统
图2-9 仿真电流结果
图2-10仿真电流结果
六、思考题
1、为什么会有线损线损的构成主要有哪些成分
答：线路有阻抗、导纳。电阻、电导会消耗有功，电抗、电纳会消耗无功
实验三、复杂电力系统的潮流计算
一、实验目的
1. 学习Matlab仿真方法。
2. 掌握电力系统时域分析工具。
3. 电力系统复杂电网潮流计算仿真分析。
二、实验内容
如图3-1所示的电力系统中，变压器两侧电压等级分别为10kV和110kV，各元件参数标幺值示于图中。（S B=100MVA，V B=Vav），计算系统的潮流分布。
S 1=+ S 2=+ Z 23=+ Z 12=+ Z 13=+
B E
图3-1 复杂电力系统网络图三、实验原理及步骤
参考教材《MATLAB/Simulink电力系统建模与仿真》第四章
四、实验设备
1. PC一台
2. Matlab软件
五、实验报告要求
1、Simulink仿真模型如下。
2、说明建模步骤和仿真过程
3、系统的潮流分析
分析系统各节点电压大小是否满足系统要求，若不满足如何进行调整
4、保持负荷有功功率不变，改变无功负荷，观察记录各母线电压。保持无功负荷不变，改变有功负荷，观察记录各发电机母线功角。保持负荷不变，改变变压器变比，观察记录各母线电压。
5、回答思考题
六、思考题
1、谈谈你对线路损耗的认识。
答：线损是电能通过输电线路传输而产生的能量损耗产生的。电力网络中除输送电能的线路外，还有变压器等其他输变电设备，也会产生电能的损耗，这些