变电仿真培训系统的设计——N-R法潮流计算模块

论文总字数：31829字

摘 要

随着中国电力行业的快速发展、越来越多的变电所和新设备投入运行，对于运行人员的职业素养要求也越来越高。为了提高运行人员的操作水平以及处理事故的能力，变电仿真培训系统应运而生。本文粗略介绍了培训系统的各大模块的功能，并详细介绍了潮流计算模块。作为整套仿真系统的一大子模块，潮流计算的目的是根据给定的运行条件，以及系统结构确定整个系统的运行状态,实时显示各母线电压和通过主变的潮流，以便运行人员根据系统的潮流判断变电站内的设备运行状态是否正常，以供后续采取相应的措施。本文尝试在掌握N-R法潮流计算原理的基础上，对变电仿真培训系统的N-R法潮流计算模块进行设计，给出大概的设计思路。

关键词：变电仿真；培训系统；模块功能；N-R法潮流计算

Design of substation simulation training system——N-R power flow calculation module

Abstract

With the development of power sector and more and more new substations and facilities being put into operation,the requirement of professional quality of operators is also higher and higher.In order to improve the operating level of operators and the ability to deal with the accident,the substation simulation training system came into existence.This paper introduces the function of each module roughly and introduces the power flow calculation module in detail.As one of the sub-modules of the whole simulation system,the task of power flow calculation is to confirm the running state of the entire system according to the given operating conditions and power grid structure.What’s more,the voltage of each bus and the power flow which through the main transformers are showed in real time so that operators can estimate whether the facilities are running normally for subsequent corresponding measures.This paper tries to design the N-R power flow calculation module of substation simulation training system on the basis of mastering the principle of N-R power flow calculation and give the rough mentality of designing.

Keywords: Substation Simulation,Training System,The Function Of Each Module,N-R Power Flow Calculation

目录

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 引 言 1

1.1背景 1

1.2意义 1

第二章 系统设计及模块划分 2

2.1系统设计及模块划分 2

2.2系统图 2

2.3 各模块的基本功能和作用 2

2.3.1 潮流计算模块 3

2.3.2 短路计算模块 3

2.3.3 SCADA监控模块 4

2.3.4 一次缺陷模块 4

2.3.5 二次异常模块 4

2.3.6 事故处理模块 4

2.3.7 倒闸操作模块 5

第三章 变电运行中N-R法潮流计算模块的详细介绍 6

3.1 N-R法潮流计算在变电运行中的重要作用及性能 6

3.2 N-R法潮流计算的原理及计算步骤 7

3.2.1 N-R法潮流计算的原理 7

3.2.2 N-R法潮流计算步骤 9

第四章 N-R法潮流计算模块的实现功能及程序设计思路 13

4.1 仿真培训系统中N-R法潮流计算模块实现的功能 13

4.2 N-R法潮流计算模块的程序设计思路及流程图 14

第五章 结束语 17

致谢 18

参考文献 19

附录 20

1. 引言

1.1背景

电力系统是由各种电气设备连接在一起组成的电能生产、变换、输送、分配和使用的联合系统。它的功能是通过发电厂将一次能源转换成电能，再经过输电、变电和配电将电能供应到各个电力用户。为了实现这一功能，电力系统中还应配备有相应的信息监测与控制系统，对电能的生产和传输过程进行测量和调控，从而保证各电力用户能够获得高质量的电能^[1]。

变电站是电力系统主体结构之一，其主要功能是对电压和电流进行变换，接受和分配电能，其重要性不言而喻，因而要通过对其进行定期巡检以确保各设备的正常运行。所谓巡检就是运行值班人员定期对设备进行巡视，观察其有无异样，比如设备颜色是否改变，如有改变，其变化是否正常，表面有无杂物，测量表计示数是否合理，设备发出的声音是否正常，有无异常气味，设备的内外部温度是否正常等，根据以上现象判断设备的运行状态是否正常^[2]。

运行人员需凭借扎实的专业理论基础知识，根据诸如设备的外观和测量表计显示的参数对设备的运行状态是否正常做出迅速的判断。若设备运行状态不正常或发生故障，需能立即进行正确的分析判断并汇报给调度员，按调度员的调令进行一系列倒闸操作，必要时需果断采取相应的应急处理方式，以避免事故的发生或将事故发生的波及范围和造成的损失最小化。这一系列过程对于运行人员的专业素养要求很高，因此对于运行人员的专业培训就显得尤为重要，变电仿真培训系统便应运而生。

1.2意义

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