Engee 文档
Notebook

电网模式计算

本示例说明如何在图中所示的电力系统示例中使用 电网计算应用程序：

snimok_ekrana_2025_05_06_155749.png

要在应用程序中输入方案并计算模式，需要进行一系列连续操作。

1.绘制替换图

为了在应用程序中正确指定电路，有必要首先绘制包含所有节点编号的替换图。负载和发电机按功率注入定义，架空线路按 Π 替代图建模，自耦变压器 (AT) 按星形图表示，有一个中间节点和三个分支，其中两个具有变比，静态电容器组 (SCB) 由并联取代。

skhema_zameshcheniia.png

2.替代方案参数的计算

电力系统元件替换图参数计算公式。 架空线路:<br 有功电阻：<br $R_л=r_0·L/n_ц$<br 感应电阻：<br $X_л=x_0·L/n_ц$<br 对地电容传导性：

$B_л=b_0·L·n_ц$<br 计算结果汇总于下表：

Параметр\ВЛ 1-2 5-6 6-7 7-8 5-8

||AC 400/51|AC 240/32|AC 240/32|AC 240/32|AC 240/32|AC 240/32|AC 240/32|AC 240/32|AC 240/32 |$U_{ном}, кВ$|220|110|110|110|110|110|110 |$r_0, Ом/км$|0.0730|0.118|0.118|0.118|0.118| |$x_0, Ом/км$|0.42|0.405|0.405|0.405|0.405|0.405| |$b_0, мкСм/км$|2.701|2.808|2.808|2.808|2.808|2.808| |$L, км$|300|40|50|30|60|。 |$n_ц$|2|1|1|1|1|1 |$R_л, Ом$|10.95|4.72|5.9|3.54|7.08||。 |$X_л, Ом$|63|16.2|20.25|12.15|24.3|。 |$B_л, мкСм$|1620.6|112.32|140.4|84.24|168.48| <br AT:
有功电阻的计算考虑了绕组功率 B:C:H = 100%:100%:50%:
。

$R_{в}=R_{с}=\frac{ΔP_{кв-с}}{2·S_{ном}}·\frac{U_н^{2}}{S_{ном}}·\frac{1}{n_т}=\frac{0.430}{2·200}·\frac{230^{2}}{200}·\frac{1}{2}=0.142 Ом$<br $R_{н}=2·R_{в}=0.284 Ом$<br

重新计算短路电压：

$u_{кв}=0.5(u_{кв-с}+u_{кв-н}-u_{кс-н})=0.5(11+32-20)=11.5 \%$<br $u_{кс}=0.5(u_{кв-с}-u_{кв-н}+u_{кс-н})=0.5(11-32+20)=-0.5 \%$<br $u_{кн}=0.5(-u_{кв-с}+u_{кв-н}+u_{кс-н})=0.5(-11+32+20)=20.5 \%$<br 由于$u_{кс}$ 物理上不可能为负，因此我们将其取为零。 电感电阻：<br $X_{в}=\frac{u_{кв}}{100}·\frac{U_н^{2}}{S_{ном}}·\frac{1}{n_т}=\frac{11.5}{100}·\frac{230^{2}}{200}·\frac{1}{2}=15.208 Ом$<br $X_{с}=\frac{0}{100}·\frac{230^{2}}{200}·\frac{1}{2}=0 Ом$<br $X_{н}=\frac{u_{кн}}{100}·\frac{U_н^{2}}{S_{ном}}·\frac{1}{n_т}=\frac{20.5}{100}·\frac{230^{2}}{200}·\frac{1}{2}=27.111 Ом$<br AT 磁化支路的有源电导和无源电导：<br $G_{х}=\frac{P_х}{U_н^{2}}·n_т=\frac{0.125}{230^{2}}·2=4.725 мкСм$<br $B_{х}=\frac{Q_х}{U_н^{2}}·n_т=\frac{1}{230^{2}}·2=37.807 мкСм$<br 变换系数：

$k_{тв-н}=\frac{U_н}{U_в}=\frac{11}{230}=0.0478$<br $k_{тв-с}=\frac{U_с}{U_в}=\frac{121}{230}=0.526$<br

BSC:
$B_{БСК}=\frac{Q_{БСК}}{U_{ном}^{2}}=\frac{7.2}{110^{2}}=595.041 мкСм$<br

3.附录中的方案分配

要打开应用程序，请进入Engee工作区，在左上角应用程序下选择电网模式计算。

prilozhenie.png

该应用程序有三个带表格的选项卡：节点、分支、发电机。打开应用程序时，它们都是空的。这三个表格中都有一列行号 N，添加每一行时都必须填写。

shapka.png

节点

让我们从节点分配开始。要添加节点，请选择 "节点"选项卡，然后单击 "添加行"按钮。

uzly1.png

节点 1 是一个基本节点，需要在发电机选项卡上为该节点设置额定电压、类型并添加发电机。节点编号 Nnode = 1 和设定电压 Vzd = 230 kV 这两列是为发电机设置的。 节点号 2 是负载节点，需要设置自耦变压器交叉支路分流器的类型、额定电压和电导率。分流器的有功电导率和电容电导率用正号设置，电感电导率用负号设置。默认情况下，节点选项卡上没有分流电导列。要添加列，请单击 自定义可见列 -> 节点列 -> Gsh、Bsh 按钮。

shunty.png

添加列后，输入导电率值，结果如图所示： image.png

节点 #3 也是负载节点，输入类型和额定电压。 节点 #4 - 设置负载，类型为 "发电机"，额定电压为 10 kV。负载功率设置为 Pn = 80 MW 和 Qn = 40 Mvar。发电机的节点数 Nnode = 4，有功功率 Pr = 150 MW，设定电压 Vzd = 10.5 kV，无功功率控制限值 Qmax = 100 Mvar 和 Qmin = -100 Mvar。 节点 5-8 为负荷节点，在节点 7 中需要以并联形式设置 BSC。 结果应为下表中的节点和发电机：

image_2.png image_3.png

分支

下面我们开始分支分配。分支有两种类型：直线和变换器。分支类型由变换比率值决定：如果 Kt = 1，则为直线；如果 Kt ≠ 1，则为变换器。要添加第一个分支，请转到分支选项卡并添加一条直线。分支连接节点，因此所有分支都需要指定起点和终点节点。 分支 1-2 是一条架空线，需要设置电阻和导电率。 支路 2-3 是 AT 支路之一，不包含变压器 - 因此其设置与架空线路类似，但不考虑电容传导性。 支路 3-4 是变压器支路，需要设置变压器系数。 支路 3-5 是变压器支路，感抗为零。 其他支路为架空线路，与支路 1-2 类比设置。结果应为以下分支表：

vetvi_iskh.png

至此，数据输入步骤完成。

4.计算模式

要计算模式，必须按下开始计算按钮。如果一切设置正确，左上角将显示找到解决方案，表格中将显示计算出的电压和功率。

uzly_rez.png

vetvi_rez_2.png

计算结果可以通过用模式保存文件按钮保存。

snimok_ekrana_2025_05_06_191805_2.png

已保存模式文件的目录将出现在Engee文件浏览器中：

direktoriia.png

为了验证数据设置和模式计算的正确性，请将结果与RastrWin程序进行比较。在RastrWin中的模式计算结果： uzly_rastr.png 请注意，在应用程序中，正功率方向的设置是从总线到线路，而在 RastrWin 中则是从终点到起点。因此，各分支的功率符号可能不同。 vetvi_rastr.png

grafika_rastr_2.png

结论

本例演示了如何使用 RastrWin 应用程序计算电力系统元件参数并进行稳态计算。所获得的结果证实了应用程序的正确性及其与RastrWin程序所执行计算的一致性。