五邑大学
电力系统分析理论
实验报告
院 系 专 业 学 号 学生姓名 指导教师
实验一 仿真软件的初步认识
一、 实验目的：
通过使用PowerWorld电力系统仿真软件，掌握电力系统的结构组成，了解电力系统的主要参数，并且学会了建立一个简单的电力系统模型。学会单线图的快捷菜单、文件菜单、编辑菜单、插入菜单、格式菜单、窗口菜单、仿真控制等菜单的使用。
二、 实验内容：
（一）熟悉PowerWorld电力系统仿真软件的基本操作 （二）用仿真器建立一个简单的电力系统模型：
1、画一条母线，一台发电机； 2、画一条带负荷的母线，添加负荷； 3、画一条输电线，放置断路器； 4、写上标题和母线、线路注释； 5、样程存盘；
6、对样程进行设定、求解； 7、加入一个新的地区。
三、 电力系统模型：
按照实验指导书，利用PowerWorld软件进行建模，模型如下：
四、 心得体会：
这一次试验是我第一次接触PWS这个软件，刚开始面对一个完全陌生的软件，我只能听着老师讲解，照着试验说明书，按试验要求，在完成试验的过程中一点一点地了解熟悉这个软件。在这个过程中也遇到了不少问题，比如输电线的画法、断路器的设置、仿真时出现错误的解决办法等等，在试验的最后，通过请教老师同学解决了这些问题，也对这个仿真软件有了一个初步的了解，为以后的学习打了基础。在以后的学习中，我要多点操作才能更好地熟悉这个软件。
实验二 电力系统潮流分析入门
一、 实验目的
通过对具体样程的分析和计算，掌握电力系统潮流计算的方法；在此基础上对系统的运行方式、运行状态、运行参数进行分析；对偶发性故障进行简单的分析和处理。
二、 实验内容
本次实验主要在运行模式下，对样程进行合理的设置并进行电力系统潮流分析。
选择主菜单的Case Information ? Case Summary项，了解当前样程的概况。包括统计样程中全部的负荷、发电机、并联支路补偿以及损耗；松弛节点的总数。进入运行模式。从主菜单上选择Simulation Control，Start/Restart开始模拟运行。运行时会以动画方式显示潮流的大小和方向，要想对动画显示进行设定，先转换到编辑模式，在主菜单上选择Options， One-Line Display Options，然后在打开的对话框中选中Animated Flows Option选项卡，将Show Animated Flows复选框选中，这样运行时就会有动画显示。也可以在运行模式下，先暂停运行，然后右击要改变的模型的参数即可。
三、 电力系统模型
四、心得体会
这次试验主要通过软件菜单栏的许多功能设置仿真模型图，通过试验，可以了解到参数设置对元件的影响，如何通过改变数据调整仿真结果。通过这次试验，我对这个仿真软件有了进一步的了解，也找到进一步学习的兴趣，为下一步的学习打下基础。
实验三 5母线电力系统分析
一、 实验目的
学会进一步分析电力系统的仿真模型，用PowerWorld Simulator和原始的数据文件454_0.pwb、单线图文件454_0.pwd求解问题。了解不同情况下系统的功率流向、大小与损耗。
二、试验步骤
1、对于A实例电力系统，应用PowerWorld仿真软件确定把V3增加到
1.00p.u母线3上并联电容器组MVAr额定的容量；
2、两个变压器的分接头以每步0.05p.u增加，从0.85p.u变化到1.15p.u； 3、在母线2和母线5之间安装一台新变压器，使新变压器与母线2和母线
5之间原有的变压器并联；
4、在母线3和母线4之间架设一条附加线路，附加线路与原有的线路3--4
相同；
5、在母线3上放置一电容器组，确定电容器组的大小。
三、电力系统模型
四、 心得体会：
这次试验是用PWS软件和原始数据解决各种问题，通过这次试验，在进一步了解PWS的基础上，也让我对书本上的知识有了更加形象深刻的认识和理解，这对以后继
续学习这个软件和电力系统分析这门课都有非常大的帮助。
第二篇：电力系统分析实验报告
单机—无穷大系统稳态运行实验
班级：08303011 学号：0843031114 姓名：覃波
一、实验目的
1．了解和掌握对称稳定情况下，输电系统的各种运行状态与运行参数的数值变化范围；
2．了解和掌握输电系统稳态不对称运行的条件；不对称度运行参数的影响；不对称运行对发电机的影响等。
二、原理与说明
电力系统稳态对称和不对称运行分析，除了包含许多理论概念之外，还有一些重要的“数值概念”。为一条不同电压等级的输电线路，在典型运行方式下，用相对值表示的电压损耗，电压降落等的数值范围，是用于判断运行报表或监视控制系统测量值是否正确的参数依据。因此，除了通过结合实际的问题，让学生掌握此类“数值概念”外，实验也是一条很好的、更为直观、易于形成深刻记忆的手 段之一。实验用一次系统接线图如图2所示。 
图2 一次系统接线图
本实验系统是一种物理模型。原动机采用直流电动机来模拟，当然，它们的特性与大型原动机是不相似的。原动机输出功率的大小，可通过给定直流电动机的电枢电压来调节。实验系统用标准小型三相同步发电机来模拟电力系统的同步发电机，虽然其参数不能与大型发电机相似，但也可以看成是一种具有特殊参数的电力系统的发电机。发电机的励磁系统可以用外加直流电源通过手动来调节，也可以切换到台上的微机励磁调节器来实现自动调节。实验台的输电线路是用多个接成链型的电抗线圈来模拟，其电抗值满足相似条件。“无穷大”母线就直接用实验室的交流电源，因为它是由实际电力系统供电的，因此，它基本上符合“无穷大”母线的条件。
为了进行测量，实验台设置了测量系统，以测量各种电量（电流、电压、功率、频率）。为了测量发电机转子与系统的相对位置角（功率角），在发电机轴上装设了闪光测角装置。此外，台上还设置了模拟短路故障等控制设备。
三、实验项目和方法
1．单回路稳态对称运行实验
在本章实验中，原动机采用手动模拟方式开机，励磁采用手动励磁方式，然后启机、建压、并网后调整发电机电压和原动机功率，使输电系统处于不同的运行状态（输送功率的大小，线路首、末端电压的差别等），观察记录线路首、末端的测量表计值及线路开关站的电压值，计算、分析、比较运行状态不同时，运行参数变化的特点及数值范围，为电压损耗、电压降落、沿线电压变化、两端无功功率的方向（根据沿线电压大小比较判断）等。
2．双回路对称运行与单回路对称运行比较实验
按实验1的方法进行实验2的操作，只是将原来的单回线路改成双回路运行。将实验1的结果与实验2进行比较和分析。
表3-1
注：UZ —中间开关站电压；
DU —输电线路的电压损耗；
△
— 输电线路的电压降落
四、实验数据处理与结果分析
1. 根据实验数据分析，在一定设备的保证下，单回路送电和双回路送电对电力系统稳定运行的影响很小。
2.在单回路运行时，随着有功输出的增加，电机输出电压降低且电压降落减少，电压降落的范围为33V~20V；在双回路运行时，随着有功输出的增加，电机输出电压降低且电压降落减少，电压降落的范围为29V~11V。
五、思考题
1.影响简单系统静态稳定性的因素是哪些？
电力系统静态稳定是指电力系统受到小干扰后，不发生非周期性的失步，自动恢复到起始运行状态的能力。影响简单系统静态稳定性的因素有：发电机的电势、系统电压、系统元件电抗。
2.提高电力系统静态稳定有哪些措施？
主要措施有:
（1）调节空载电动势，主要可以通过采用自动励磁装置，根据运行状态变量
的偏移改变励磁，调节发电机励磁电流，以调节空载电动势。
（2）减小元件的电抗，如果减小发电机和变压器的电抗，成本会增大，不合
理，所以常减小输电线路的电抗，可采用分裂导线、串联电容器补偿、增多输电线路的回路数等方法来减小电抗。
（3）提高系统的电压等级，可以提高系统的稳定性，电压越高，电压损耗越
小，且增加了输送功率。
（4）提高系统的运行电压，通过备有足够的无功功率来完成，如装设调相机、
静止补偿器等。
（5）改善系统的结构，加强系统联系，缩小电气距离，例如增加回路数等。
3.何为电压损耗、电压降落？
电压降落是指元件首末端两点电压的向量差；电压损损耗是两点间电压绝对值之差。
4.“两表法”测量三相功率的原理是什么？它有什么前提条件？
两表法是表1的电流接A相，电压接Uab；表2的电流接C相，电压接Ucb 。两表法测量：
，U为相电压。
三相三系统可以用两表法测量,但是三相四线系统只有在三相平衡时才可以采用两表法，所以一般电能计量过程中,三相三线系统采用两表法,三相四线系统采用三表法。
六、实验注意事项
1．发电机不要工作在欠励状态，避免吸收系统无功，否则影响系统电压稳定；2.实验前要对系统进行各项检查；3当将发电机接入系统时，一定要严格按照安全步骤进行操作；4.当发电机与系统断开时会产生发电机飞车，要立即调原动机转速。