电力系统短路电流计算机算法

信息工程学院课程设计报告书题目: 电力系统短路电流计算机算法

专业：

班级：

学号：

学生姓名：

指导教师：

2010年4月28日

信息工程学院课程设计任务书

学号学生姓名专业（班级）电气工程及其

自动化

(030746)

设计题目电力系统分析短路电流计算机算法设

计技术参数

取基值S

B

=120Mv.A，V

B

=V

av

，各发电机电压标幺值E1=1.0,对于线路：

()()2

1

x

x==0.4km

Ω，

()()1

3x

x=,对于负载：()2.1

1

=

x，()35

.0

2

=

x,所需变压器及线路参数图中已给出。

设

计

要

求

在12条母线上求取各种短路情况下的短路电流

工

作

量

总页数：26页

注：可填写课程设计报告的字数要求或要完成的图纸数量。

工作计划1、根据系统需要在Matlab中选择相关元件。

2、根据系统所给参数设置元件的参数。

3、连接相关元件组成一个系统。

4、加入测量元件进行仿真运行。

5、记录并分析仿真结果。

参考资料何仰赞，温增银《电力系统分析》，武汉：华中科技大学出版社， 2002邱关源，罗先觉《电路》，北京：高等教育出版社， 2006

姚俊，马松辉《Simulink建模与仿真》西安：西安电子科技大学出版社， 2002

指导教师签字教研室主任签字

年月日

信息工程学院课程设计成绩评定表

学生姓名：宋江喜学号：030740636

专业（班级）：电气工程及其自动化(0307、6)

课程设计题目：电力系统短路电流计算机算法

指导教师评语：

成绩：

指导教师：

年月日

摘要

基于Matlab最重要的组件之一Simulink中的电力元件库（SimPowerSystems）构建电力系统仿真模型，在Matlab的平台下仿真电力系统为工程设计和维修提供依据重要的依据，同时也为电力研究带来大大的便利，利用Simulink中的画图工具搭建电力系统模型也是进行电力系统故障分析的常用方法，它让电力研究者从大量繁琐的理论分析及复杂的矩阵计算中解脱出来，让庞大的电力系统很直观的呈现在研究者的面前，从而将庞大的电力网搬进了办公室，为研究带来了巨大的便利。

关键词： Matlab SimPowerSystems 短路电流计算仿真

目录

1 需求分析 (1)

1.1元件参数选择 (1)

1.2 Matlab简介 (2)

2 总体设计 (4)

2.1设计内容概述 (4)

2.2 设计方案简介 (4)

3 详细设计 (5)

3.1电力元件设计 (5)

3.2电力系统模型的搭建 (8)

3.3电力系统短路电流计算仿真运行 (14)

4 总结 (20)

参考文献 (21)

1 需求分析

MATLAB 是由美国Mathworks 公司开发的大型软件。在MATLAB 软件中，包括了两大部分：数学计算和工程仿真。其数学计算部分提供了强大的矩阵处理和绘图功能。在工程仿真方面，MATLAB 提供的软件支持几乎遍布各个工程领域，并且不断加以完善。在电力系统反面有专门的工具箱——SimPowerSystems ，给从事电力研究的工作人员带来了巨大的便利。

1.1 元件参数的选择

取基值S B =120Mv.A ，V B =V av ，各发电机电压标幺值E1=1.0对于线路：

()()21x x ==0.4km Ω，()()103x x =,对于负载：()2.11=x ，()35.02=x 。

G G G

G G

G

G

G G G G

G

G

G

MW

20MW 154⨯⎪⎩⎪⎨⎧====8.0cos 073.016.0136.00

2"N d x x x ϕkV

10kV

110MW 25k m

)62,70,75(80km

)32,34,36(40MWVA d YN 16211

,⨯kV 10MWVA

d YN 1611,MW 30MW 120km )60,65,75(70MW 634⨯⎪⎩⎪⎨⎧====85

.0cos 06.0161.0134.00

2"N d x x x ϕ⎪⎩⎪⎨⎧====8

.0cos 075.0161.0136.00

2"N d x x x ϕMW 123⨯MW 501⨯⎪⎩⎪⎨⎧====85

.0cos 054.0154.0128.00

2"N d x x x ϕMW 252⨯⎪⎩⎪⎨⎧====8

.0cos 0591.0157.0128.00

2"N d x x x ϕMWVA

63MW

35MVA

d Y YN 10211,,⨯kV

110kV

110kV

10kV

35k m

)20,25,28(30kV

35kV

10MW

15MWVA

d YN 10211,⨯MWVA

d YN 63411,⨯kV

10MW

10⎪⎩⎪⎨⎧===∆=∆5.10%5.0%737.1500s

s V I kW p kW p MWVA d YN 20211,⨯⎪⎩

⎪⎨⎧===∆=∆5.10%5

.0%896.180

0s s V I kW p kW p ⎪⎩⎪⎨⎧===∆=∆5

.10%5.0%737.150

0s s V I kW p kW p MW

25⎪

⎩⎪⎨⎧===∆=∆5

.10%35.0%1214400s s V I kW

p kW p ⎪

⎩⎪⎨⎧===∆=∆5

.10%35.0%1214400s s V I kW p kW p ⎪

⎩⎪⎨⎧===∆=∆5.10%55.0%501100s s V I kW p kW p MW 80MW

5⎪

⎪⎩⎪⎪⎨⎧=====∆=∆---5

.17%5.6%5.10%55.0%632.13)31()32()

21(00s s s s V V V I kW p kW p k m )100,120

,130(140

图1-1