电磁暂态过程计算程序_EMTP简介-马仁明
电力系统电磁暂态仿真流程与算例
电力系统电磁暂态仿真流程与算例电力系统的电磁暂态仿真是一种重要的工程分析工具，它可以帮助工程师们预测电力系统在各种故障情况下的电磁暂态响应。
本文将介绍电磁暂态仿真的基本流程，并通过一个算例来展示其在电力系统中的应用。
电磁暂态仿真的流程通常包括以下几个步骤：1. 建立模型，首先需要建立电力系统的数学模型，包括发电机、变压器、线路、负载等元件的参数和连接关系。
这一步通常使用电力系统仿真软件完成，如PSCAD、EMTP等。
2. 定义故障，在仿真中，需要定义不同类型的故障，如短路、接地故障等。
这些故障会导致电力系统的电磁暂态响应发生变化。
3. 运行仿真，在建立模型和定义故障后，可以运行电磁暂态仿真，观察电力系统在不同故障情况下的电压、电流、功率等参数的变化。
4. 分析结果，最后，需要对仿真结果进行分析，评估电力系统在不同故障情况下的电磁暂态响应，找出潜在的问题并提出改进方案。
下面我们通过一个算例来展示电磁暂态仿真的应用。
假设有一个简单的电力系统，包括一个发电机、一条输电线路和一个负载。
我们将在负载端引入一个短路故障，并通过电磁暂态仿真来分析系统的响应。
首先，我们建立电力系统的数学模型，并定义负载端的短路故障。
然后，我们运行电磁暂态仿真，并观察系统在故障发生后的电压、电流波形。
最后，我们对仿真结果进行分析，评估系统的稳定性和保护措施的有效性。
通过这个算例，我们可以看到电磁暂态仿真在电力系统中的重要作用，它可以帮助工程师们更好地理解系统的电磁暂态特性，预测系统在故障情况下的响应，并提出相应的改进方案，从而确保电力系统的安全稳定运行。
电磁暂态程序EMTP在电力系统的应用
局（ Ｐ 编制 的电磁暂态程 序Ｅ Ｐ Ｂ Ａ） ＭＴ 基础上 由Ｗ ．
表面上 ， 获得 ＡＴ Ｅ Ｐ不要费用 ， Ｐ ＭＴ 但用 户
必须买他们的使用手册及相关资料 并要书写不做 商业 目的保证书 ， 才能得到 口令 ， 并从 网上下载 。
我 国于 １８年初在水 Ｍ Ｐ Ｅ Ｔ ）的发 展
目前 ， 普 遍 采 用 的 电 磁 暂 态 仿 真 程 序
包， 提供 了与用 户友好 的人机界面 。
Ｅ Ｐ ＭＴ ）是用数 值计算方法对 电力系统中从数微 秒至 数秒之 间的 电磁暂态过 程进 行仿真模拟 ，主 要 用于计算 电力系统 中的 电磁暂态过程 。
Ａ Ｐ Ｅ Ｐ程序是在原 美国邦纳维 尔电力 Ｔ － ＭＴ
维普资讯
引言
电力系统仿真就是通过在数字计算机上 建立 适 当的数学模 型来模拟电力系统物理过程 的一种
研 究方法 ，由于实际 电力网络拓扑 系统 变得越 来
Ｓ ｏｔＭｅ ｅ等开发完善形 成的。 Ｔ — ＭＴ 程 ｘｔ ｙｒ Ａ ＰＥ Ｐ 序是 目前世界 上电磁暂态分析程序 （ ＭＴ Ｅ Ｐ）使
韩 丽娜 ，杨 志 坚
山东大 学 电 气工 程 学 院 济 南 ２ ０６ ５ ０
【 摘要ｌ 随着 电力系统 的发展 、 计算机 的普及和计 算能力的不断提 高，电力系统数字仿真 已成为 电 力系统试验研 究、规划设计和调度运行 的重要工具 。本文介绍 了电力 系统 经常使用 的 电磁 暂态仿
ATP-EMTP的简单使用
元件选择菜单的使用
鼠 标 移 动 到 Machines 选 项菜单后， 项菜单后，出现的下级菜 单如左图。 单如左图。 这个模块主要是用来模拟 电机，包括同步电机和通 电机，包括同步电机和通 用电机。 用电机。 所有的3相电机都是 相电机都是Y型 所有的 相电机都是 型 连接。 连接。
元件选择菜单的使用
元件选择菜单的使用
鼠标移动到Branch linear选项菜单后，出现下级菜单如下图。 选项菜单后， 鼠标移动到 选项菜单后 出现下级菜单如下图。 线性电阻、电容、电感、 线性电阻、电容、电感、 RLC组合元件 组合元件
线性三相RLC元件 元件 线性三相
有初值的线性电容、 有初值的线性电容、电感元件
ATP程序的简单操作 程序的简单操作
几个常用的快捷键
复制 粘贴 全选 显示地图窗口 Ctrl+C Ctrl+V Ctrl+A M
仿真步骤介绍与举例
仿真步骤: 仿真步骤 1.根据实际要求建立各个电力元件的 根据实际要求建立各个电力元件的ATP程序等效 根据实际要求建立各个电力元件的 程序等效 模型； 模型； 2.输入各元件模型的参数 2.输入各元件模型的参数； 输入各元件模型的参数； 3.作出仿真电路图； 作出仿真电路图； 作出仿真电路图 4.设置仿真时间和仿真步长； 设置仿真时间和仿真步长； 设置仿真时间和仿真步长 5.运行 运行runatp选项或通过 快捷键进行仿真。 选项或通过F2快捷键进行仿真 运行 选项或通过 快捷键进行仿真。 具体结合例子介绍） （具体结合例子介绍）
电磁暂态计算过程
中国电力百科全书·电力系统卷 > D > 电磁暂态过程计算电磁暂态过程计算dianci zantai guocheng jisuanelectromagnetic transient calculation用数值计算方法对电力系统中从微秒至数秒之间的电磁暂态和准稳态过程所进行的计算。
它包括：①由系统外部引起的暂态过程如雷电过电压等;②由故障及操作引起的暂态，如操作过电压、工频过电压等;③谐振暂态，如次同步谐振、铁磁谐振等;④控制暂态，如一次与二次系统的相互作用等;⑤电力电子装置及灵活交流输电系统(flexibleAC transmission system，FACTS)、高压直流输电(highvoltage direct current，HVDC)中的快速暂态和非正弦的准稳态过程等各种电磁暂态过程的数字仿真。
它为电力系统的安全运行，设备的绝缘设计，保护装置的配置及参数选择，谐波分析及治理，电力电子装置、FACTS、HVDC系统主电路设计和设备自身的控制策略设计等提供重要的手段。
电磁暂态过程计算的数学模型 电力系统的电磁暂态过程受输电线路分布参数特性和参数的频率特性、发电机的电磁和机电暂态过程以及一系列元件(避雷器、变压器、电抗器等)非线性特性的影响。
借助于计算机程序，用数值计算方法求解电磁暂态过程，必须建立这些元件和系统的代数或微分、偏微分方程，即计算所用的数学模型。
输电线路模型 单根无损线的波动方程为式(1)和式(2)式中a为波速，a=1/;L0和C为单位长度导线的电感和电容;x为任一点与始端间的距离。
这一方程式的解为式(3)和式(4)F和f是根据边界条件和初值条件决定的任意函数，波阻抗Z=。
F(x-at)为前行波，f(x+at)为反行波。
由式(3)和式(4)可以得到前行特征方程(5)和反行特征方程(6)对于前行波来说，如果(x-at)不变，u+Zi就不变。
设想一观察者沿x方向以波速a与行波一起前进，由于(x-at)是常数，他所看到沿线任一点的u+Zi也是常数。
图形化电磁暂态仿真软件EMTP_RV及其应用
图形化电磁暂态仿真软件EMTP 2RV 及其应用曹玉胜,陈允平(武汉大学电气工程学院,武汉430072)摘 要:为在电力行业中推广基于Windows 平台的新一代图形化电磁暂态仿真工具EM TP 2RV (Restructured Version ),以便能高效研究电力系统及装置的动态行为,详细说明了该软件包的3个组成部分:EM TP 2RV 核心计算引擎、EM TPWorks 图形化编辑界面和ScopeView 可视化数据处理程序;描述了其主要元器件模型的基本功能;通过对1台35kV 、100MVA 静止无功补偿器(SVC )三相阀组动态开关过程的建模和仿真,演示了EM TP 2RV 的友好界面和强大功能。
结果表明,EM TP 2RV 有效简化了电力系统中暂态过程的研究工作,为复杂电力系统的仿真提供了有力支持。
关键词:电磁暂态;软件仿真;开关暂态;EM TP ;SVC ;ScopeView 中图分类号:TM743;TM86文献标志码:A 文章编号:100326520(2007)0720154205基金资助项目:湖北自然科学基金(2005ABA289)。
Project Supported by Natural Science Foundation of Hubei Province (2005ABA289).Application of EMTP 2RV G raphic Soft w areof Electromagnetic T ransient SimulationCAO Yu 2sheng ,C H EN Yun 2ping(School of Elect rical Engineering ,Wuhan U niversity ,Wuhan 430072,China )Abstract :In order to introduce how to use EM TP 2RV (Restructured Version ),a new generation Windows 2platform 2based graphic software of electromagnetic transient simulation which is developed by EM TP 2DCG (Development Co 2ordination Group ),and to efficiently research and simulate the dynamic processes of power system and its apparatu 2ses ,this paper elaborates the basic features of three components of the software package :EM TP 2RV core computa 2tion engine ,graphical user interface EM TPWorks and signal post 2processing program ScopeView.Meanwhile ,the libraries which include most important device models are depicted.A 35kV ,100MVA Static Var Compensator sim 2ulation model was constructed to simulate the switching processes of its three 2phase thyristors.The intuitive and us 2er 2friendly Graphical User Interface and powerf ul computation engine of EM TP 2RV is vividly demonstrated by the modeling and simulation processes of SVC.The results of simulation proved that EM TP 2RV can be effectively used to simplify the research task of electromagnetic transient simulations in power system ,and provide powerf ul aid to power engineers on the simulation of complicated power system.Its wide application will benefit the development of whole power industry.K ey w ords :electromagnetic transients ;software simulation ;switch transients ;EM TP ;SVC ;ScopeView0 引 言现代电力系统是集发电、输电、配电和用电为一体的复杂非线性网络系统。
PSCAD电力网和EMT程序中的电磁暂态基础Fundamentals of EMT Part3
• Reactive power control is possible • “Lower’ rating for the converter – Cost • Allows the machine speed to be controlled as the wind speed varies
pu
pu
MW
MVAR
1.00 0.50 0.00 1.050
V r ms _pu Wpu
1.000
1.00 0.50 0.00
2.0
PG QG
0.0
-2.0 2.40
2.60
1.00 0.50 0.00 1.100
V r ms _pu Wpu
1.050 Pg
0.50 0.00
0.250
Qg
-0.200 2.40
TL WindTRQ
BUS 8
Wind Park
-3
Cp 0.28
Tm
Vw
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D
F
Change wind speed fom 12 to 10.5 m/s
TIME
A doubly fed induction machine is popular in wind farms due to its flexible operation under variable wind conditions. PSCAD is used by wind farm developers and researches to design the complex control functions of the DFIG
电力系统电磁暂态与emtp仿真
电力系统电磁暂态与EMTP仿真仿真一不考虑线路分布参数特性打开ATPDraw软件，依次从元件库中选取三相交流电源、三相耦合RLC支路、多想耦合RL电路、三相时控开关和三相π形电路，选取节点电压测量仪进行测量，仿真计算接线图如下图一所示：图一仿真一仿真计算接线图参数设定：首先是电源，电源为500KV三相交流电源，电源幅值设定为500KV，频率设为520HZ，选择为三相电路，如下图二所示：图二电源参数设置窗口电源内阻抗，三相RLC中，设置电阻为200Ω，电感和电容为零；三相等效耦合RLC电路参数如下图三所示；图三三相RLC参数设置窗口三相时控开关，开关设备初始状态设定为打开状态，它们在一下时间闭合，相角为零时，A相：20ms，B相：20.67ms，C相：33.33ms。
使得各相电路都是在电压达到峰值时合闸。
主要的是三相π电路的参数计算和设定，本提为三相均匀换位线路，L=0.00128167H/km，M=0.00039667H/km，C=0.0118061uF/km，K=0.0013696uF/km，线路长度为200km，经计算后的参数为下图四所示：图四三相π形电路参数设置窗口最后，再设定仿真参数，步长为 1.0E-5s，计算终止时间为0.2s。
运行ATP，再运行Plot，选取适当坐标，图形输出结果如下图五所示：图五θ=0时500kV空载线路侧首端A相电压当改变电源相角，把θ为0时候改成为30，三相时控开关A 相：21.67ms，B相：22.34ms，C相：35.00ms，输出结果如下图六所示：图六θ=30时500kV空载线路侧首端A相电压仿真二考虑线路分布参数特性500kV架空输电线路JMartin线路模型：在Lines/Cables中选取电缆模型[LCC]，其他元件可以参照仿真一选取。
仿真电路如下图七所示：图七仿真二仿真线路接线图双击“LCC”图标，打开架空线路参数对话框，如图八所示，其图八 500kV架空输电线路LCC模型参数对话框中系统模型（System typle）有架空线路（Overhead Line）、不带套管的电缆（Single Core Cables）和带套管的电缆（Enclosing Pipe）三项可选，这里选架空线路模型，在架空线路模型下的参数中，用于π形等值线路的换位检查项（Transposed）不选，其它选项如自动生成、趋肤效应、分段接地等都选上；Model/Type有常参数KCLee和Clack线路（Bergeron）、π形等值（PI）、JMarti、Noda和Semlyen分布参数模型五个选项，这里在模型选择框中选择“JMarti”；模型的标准数据（Standard date）栏，土壤电阻率设为100Ω·m，参数拟合初始的较低频率为0.005Hz，线路长度设为200km；公制和英制单位切换项中选择公制单位。
ATP-EMTP v11.4 1CD电磁暂态程序
+ 邮件(Email)：buysoftware@
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PointWise 17.3 R2 for Win32_64 & Linux64 MacOSX64 4CD专业CFD网格生成软件
PointWise v17.3 R1 for Win32_64 & Linux32_64 & MacOSX32 64 5CD（网格产生器，可以生成多块规则网格和非规则网格，甚至为软件包确定边界条件）
Altium CircuitStudio v1.1.0 Build 44421-ISO 1DVD三维PCB设计器
Altium公司，全球领先的电子设计自动化，本机的 3D PCB 设计系统 （Altium设计器） 和嵌入式的软件开发工具包 （分派任务），发布了 1.0 版的 CircuitStudio，一个新的使用方便 PCB 设计工具，基于Altium技术。
CFturbo 是专业的叶轮及蜗壳设计软件，该软件结合了成熟的旋转机械理论与丰富的实践经验，基于设计方程与经验函数开展设计，并且能够根据用户积累的专业技术和设计准则来定制特征函数。作为一个便捷高效的工程设计软件，CFturbo 广泛应用于离心泵、混流泵、离心风机、混流风机、压缩机、涡轮等旋转机械的设计，只需要给出流量、效率等性能需求，就可以自动生成叶轮及蜗壳造型。
火炬模拟软件Softbits.Flaresim.v4.1.1.734 1CD
Flaresim v4.1.1 1CD
Flaresim v4.1.1是一款高度发展和成熟的火炬仿真/设计应用。由专业的工程师设计，它可以为海上平台、天然气加工厂、精炼厂和化学工厂等仿真由火炬系统所产生的热辐射和噪声，并且预测指定范围内暴露在表面的温度。
电磁暂态仿真程序EMTP在电力系统继电保护中的应用
ｚｒ的物理模拟方法 。另一类 是数 值计 算或称 数 字 ｅ） 仿 真方法 。此外 ， 可以对 系统进行现 场实测 。 还
电力系统仿真就是通过在数 字计算机 上建立适 当的数学模 型来模拟 电力系统物理过 程 的一 种研 究 方 法。由于实际 电 力 网 络拓 扑 系 统 变 得 越来 越 复 杂， 则掌握模拟仿 真计算 软件就 变得越来 越重要 ， 随 着计算机 技术 的不 断发展 ， 电力 系统 仿 真软件 己成 为电力系统工作 者进行 电力 系统 规划 、 护 、 保 调度 及 故 障研究 的重 要工 具 。数字 仿 真 因具 有 投 资小 、 功 耗低， 少， 占地 具有 较强 的灵 活性 和扩 充 性 ， 验 重 试 复性好 和 自动化程度 高等优点而被广泛使用 。 目前 ， 电力系 统仿 真 软 件主 要 有 Ｂ Ａ 、Ｍ Ｐ Ｐ ＥＴ、 Ｐ Ｃ Ｄ Ｅ Ｄ Ｎ Ｔ ＭＡ Ｓ Ａ ／ ＭＴ Ｃ、Ｅ Ｏ Ｃ和 Ｐ Ａ Ｐ等 ， 中， ＳＳ 其 电磁
收稿 日期 ：０８ ０ － １ ２ ０ －９ ０
１２ Ｅ Ｔ ． Ｍ Ｐ的结构 和功能特点
王秋红Ｌ ， 建 罗
（． １ 重庆 电力高等 专科学 校 ， 庆 ４ ０ ５ ２ 重庆 大学 电气工程 学 院 ， 重 ０ ０ ；． 重庆 ４ ０ ４ ０ ０ ４）
【 摘 要 】随着 电力系统的发展 、 机的普及和计算能力 的不断 提升 ， 计算 电力系统数 字仿真 已成 为电力系统继
电保护研究的重要工具 。介绍电磁暂态仿真软件 Ｅ Ｐ的发展 、 ＭＴ 结构 、 能和应用 ， 以 １ｋ 功 并 ０ Ｖ简单配 网的两相 相 间短路为例对其使用方法做详细介绍 。
220kV同塔双回输电线路感应电压、电流的研究
220kV同塔双回输电线路感应电压、电流的研究【摘要】为了缓解输电线路走廊资源紧缺与电力输送能力不足之间的矛盾，韶关地区逐步开始建设同塔双回输电线路。
针对同塔双回线路对接地开关的设计选型有较大的影响问题，应用电磁暂态程序（EMTP）计算韶关地区某条220kV 同塔双回路线路的感应电压和感应电流并对其影响因素进行分析，为同塔双回线路的设备设计选型提供参考。
【关键词】同塔双回线路；感应电压；感应电流；EMTP随着电力工业的发展，220kV及以上电压等级输变电系统在广东地区的发展越来越迅速。
随着大型电站的建设，高压输电线路出线日趋密集，由于人口稠密区、森林保护区等对线行的限制，可以使用的线行越来越少。
为解决输电线路走廊越来越紧张的问题，新建的220kV及以上电压等级输电线路将尽量采用同塔双回输电线路。
同塔双回路即是将两回线路同塔架设，可以有效减小线路走廊及建设费用，满足大容量输电要求。
目前，广东省甚至全国范围内同塔双回线路已经越来越多，在目前走廊资源紧张的背景下，同塔双回线路已经成为了我国高压线路发展的一种趋势。
但是，同塔双回交流线路节省了线路走廊的同时也带来了一个问题：双回线路同塔架设使导线间的距离很近，导线与导线之间、导线与大地之间均存在较强的电磁耦合和静电耦合。
对于同塔双回交流线路，当一回线路停运时，由于停运线路和运行线路之间存在电磁耦合和静电耦合，在停运线路上会产生感应电压和感应电流，对于较高电压等级的同塔双回交流线路，感应电压甚至会高达几十千伏。
为保证停运线路上工作人员的安全作业，避免事故发生，研究停运线路上的感应电压具有重要的意义[1]。
在同塔双回交流线路中接地开关是必不可少的设备，因为当双回输电线路中一回带电运行，另一回停运接地检修时，停运线路将会产生较大的感应电流和感应电压，当停运线路检修完毕重新投入运行时，其接地开关必须切断这些感应电流[2]。
因此，计算220kV及以上电压等级同塔双回输电线路的感应电压和感应电流，并据此提出接地开关的选型条件，对整个220kV及以上电压等级同塔双回输电线路的设计及安全、可靠运行具有重要和现实的意义。
电力系统稳定性-电磁暂态
相应的计算公式为电流源的递推计算式为
3．电阻元件 图2-3所示的电阻元件电路，其电压、电流的关系 为代数方程，即 它直接描述了t 时刻的电压和电流之间的关系，因 此，图2-3中的电路本身就是它的暂态等值计算电 路。
1 ijk(t) = uj (t) −uk (t) R
[
]
(2-10)
以上给出了单个L、C、R元件的暂态等值计算电路。 当一集中参数元件同时含有几个参数 (例如R、L串联) 时，可以分别作出它们的暂态等值计算电路，然后进 行相应的连接。另外，对于并联电抗器和并联电容器 等接地元件，可以在暂态等值计算电路中令其接地端 电压为零。 暂态等值计算电路又称等值计算电路。后面在不引 起混淆的情况下，将它简称为等值电路。
元件的电磁耦合 计及输电线路分布参数所引起的波过程 有时甚至要考虑线路三相结构的不对称 线路参数的频率特性以及电晕等因素的影响
电磁暂态过程的分析方法可以分为两类：
一类是应用暂态网络分析仪—TNA ( Transient Network Analyzer) 的物理模拟方法。
另一类是数值计算(或称数字仿真)方法
在介绍具体方法以前，先引出隐式梯形积分公 式，以便应用。对于常微分方程，即
dx = f (x) dt
在t-∆t到t积分步长内的隐式梯形积分公式(以下 简称梯形积分公式)为
x(t) = x(t −∆t) +
∆t
2
{ f [x(t)]+ f [x(t −∆t]}
一、集中参数元件的暂态等值计算电路 1．电感元件 对于图2-1(a)所示的电感电路，可以列出其微分 方程，即
(二)线路损耗的近似处理 在一般情况下，线路绝缘的漏电损耗很小，常忽略不 计。至于电晕所引起的损耗则屑于专门研究课题，已 超出本书范围。因此，这里限于考虑线路电阻的影响。 当计及线路分布电阻时，就不能象无损线路那样导出 其简单的等值计算电路，而在工程计算中往往采用近 似的处理方法。例如，在EMTP中，将整个线路适当地 分成几段，每段视为无损线路，而将各段的总电阻进 行等分后分别集中在该段无损线路的两端。显然，分 段数愈多，则愈接近于分布电阻情况。但根据计算经 验，在一般线路长度下，分为两段便可以满足工程计 算的精度要求。
ATP-EMTP的应用讲解PPT
ATP-EMTP的特点
总结词
ATP-EMTP具有高精度、高可靠性和广泛适用性等特点。
详细描述
ATP-EMTP采用了先进的数值计算方法和算法，能够精确地模拟电力系统的电磁暂态过程，为电力系统设计和运 行提供可靠的支持。同时，它还支持多种类型的电力设备和系统，包括发电机、变压器、输电线路、配电系统等， 具有广泛的适用性。
要点三
详细描述
ATPEMTP可以模拟电磁弹射系统的 动态行为和性能，包括飞机起飞过程 中的加速度、速度和位移等。通过优 化系统参数，如电磁力、加速度和起 飞距离等，可以提高电磁弹射系统的 起飞效率和安全性。
THANKS
感谢观看
要点一
电磁弹射系统
电磁弹射系统是一种新型的舰载机起 飞方式，利用电磁力加速飞机起飞。 ATPEMTP在电磁弹射系统的设计和 优化中发挥了重要作用，通过模拟系 统的动态行为和性能，工程师可以优 化系统设计，提高起飞效率和安全性 。
要点二
总结词
ATPEMTP在电磁弹射系统的设计和 优化中具有重要应用价值，有助于提 高系统的起飞效率和安全性。
轨道交通
列车运行控制
ATP-EMTP用于分析列车运行过 程中的动态行为，以及制定列车 控制策略，确保列车安全、高效 地运行。
电磁兼容性分析
ATP-EMTP用于分析轨道交通系 统中各设备之间的电磁兼容性， 降低电磁干扰对列车运行的影响 。
航空航天
飞机电磁环境模拟
ATP-EMTP用于模拟飞机在各种飞行状态下所受到的电磁环境，为飞机电子设备 的正常工作和电磁兼容性提供保障。
02
ATP-EMTP的基本原理
电磁场理论
01
02
03
麦克斯韦方程组
使用EMTP计算建筑物金属框架上的暂态电流分布
Ｕｓｎｇ ＥＭ ＴＰ ｏ Ｃａｃ ａ ｅ Ｔｒ ｎｓｅ ｔＣｕ ｒ ｎｔ ｉ ｔ ｌｕｌｔ ａ ｉｎ ｒ ｅ
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发电机电磁暂态过程方程
发电机电磁暂态过程方程英文回答：Transient electromagnetic processes in synchronous generators, and in particular the analysis of electromechanical oscillations, are very important for the stable operation and dynamic control of power systems.The mathematical model of the generator, which describes the transient electromagnetic processes, is a system of differential equations of the first order, which include differential equations of the electrical part and differential equations of the mechanical part.The differential equations of the electrical part are called the Park-Goryainov equations, and the differential equations of the mechanical part are called the swing equations.The system of differential equations describing thetransient electromagnetic processes in the synchronous generator can be represented in the matrix form:d/dt[X] = [A][X] + [B][U]where [X] is the vector of state variables, [A] is the matrix of coefficients, [B] is the matrix of control actions, and [U] is the vector of control actions.The state vector [X] includes the following variables:The stator currents.The rotor currents.The rotor angle.The rotor speed.The matrix of coefficients [A] is a constant matrix, and its elements depend on the parameters of the generator.The matrix of control actions [B] is also a constant matrix, and its elements depend on the type of control system.The vector of control actions [U] includes the following control actions:The stator voltage.The excitation current.The solution of the system of differential equations describing the transient electromagnetic processes in the synchronous generator can be obtained using numerical methods.中文回答：发电机电磁暂态过程，特别是机电振荡分析，对电力系统的稳定运行和动态控制非常重要。
免费使用的电磁暂态分析程序_ATP_EMTP程序介绍
免费使用的电磁暂态分析程序——ATP -E M TP 程序介绍徐 政浙江大学电机系,310027杭州AN INTROD UCT I ON T O ATP -E M TPXu Zheng Zhejiang U n iversity H angzhou ,310027,Ch ina1 A T P 2EM T P 的发展历史A T P 程序(T he A lternative T ran sien ts P ro 2gram )是目前世界上电磁暂态分析程序(E M T P )最广泛使用的一个版本,A T P 2E M T P 程序几乎可为世界上的每一个人所免费使用,并可在大多数类型的计算机上运行。
在1984年以前的十多年里,属于美国能源部的邦维尔电管局(B PA )主导了E M T P 程序的开发工作,它在人力和财力上对E M T P 程序的开发工作给予了极大的支持。
当时的工作属于公共域内(p ub lic 2dom ain w o rk ),其成果可以免费提供给任何一个感兴趣的团体。
1984年以后,E M T P 程序主要分为两支,一支以DCG (E M T P D evelopm en t Coo rdinati on Group ,1982年由北美6个大型电力机构组成) EPR I (美国电力科学研究院)为代表,试图将E M T P 程序商业化(以下称其为商业化的E M T P );另一支即A T P 2E M T P ,它继续保持E M T P 程序的可免费使用性,但为了防止其成果被商业化的E M T P 所利用,A T P 2E M T P 不属于公共域内。
1984年初,DCG 的工作已对免费使用E M T P构成威胁,原B PA E M T P 的开发者之一D r .W .Sco tt M eyer 为了维护E M T P 的可免费使用性,于1984年2～3月份,终止了12年的E M T P 开发合同,并将他所有的业余时间用来开发一个富有生命力的替代程序,A T P 程序正式诞生于1984年秋。
电磁暂态程序EMTP在电力系统的应用
的需要按下列步骤创建完整的仿真模型电路：第 一步，点击 * 9 < :下的 7 : G 项，以建成一个新的电 路窗口文件。
图’ 故障线路的单线图
第二步，在新建的空白页中单击鼠标右键， 就会出现一个元件选择菜单，点击所需元件，其 模型的图标就会出现在新建的电路窗口文件中。 第三步，给元件赋值。双击选出的元件图标， 即可弹出添加参数的对话框，参数修改完后点击 > C键即可保存赋值。 最后一步，给节点赋值。所有节点都有默认 名，但由于在 " 0 " H + - 中只显示重新命名节点处 的仿真图形，所以，只需给重要的节点重新命名， 以便在此节点处放置电压或电流探测器测量所需 数据。 图$为所完成的 . " F 5 6 G 电路图。这条线 路上有 $ 个变相器，因此将整条线路分成四段， 每段仿真线路 H 0 0 模型表示的线路长度分别为： ) % I ’ C @、 3 ’ ! I ( C @、 3 & & I 2 C @、 ( & I ( C @。 提供的网络模型更加简单：一个等效的 & 4 J K 电压源和并联电阻代替出自 % 4 4 C D 母线的线路振 荡阻抗，一系列分开的电抗仿真 % 4 4 ! ( & 4 C D 变压 器组的短路电流自感，线形 , H 0 元件模拟单相并 联电抗器。因为电抗器电压的幅值远低于气隙中 心的饱和度，所以不用考虑非线性因素，故障电 弧的电抗值大约是!欧姆的常量。 完成电路图后，点击 . " ! 1 : ; ; 9 7 L 项可弹出 对话 框，选 择 1 9 @ M < 6 ; 9 > 7 菜 单 项 可 改 变 默 认 值。 然后，点击 . " ! 5 M 7. " 项即可生成 A B"仿 真所需的输入数据文件。最后，在 " 0 " H + - 中打 开" I " < %类型的文件，将会弹出一个选择节点的 对话框，在测量类型（电压、电流、功率等）下 选择节点名称以及坐标轴，点击 + N 键便可显示 该节点处被测量的仿真图形。
第3讲-电磁暂态基本计算方法
4. 网格法的数值计算
可用传播时间常数矩阵T，折射系数矩阵A和反射系 数矩阵B来表示
⎡ 0 τ12 L τ1n ⎤
T
=
⎢⎢τ 21
⎢M
0 M
L
τ
2
n
⎥ ⎥
O M⎥
⎢⎣τ n1 τ n2 L
0
⎥ ⎦
节点间无线段联 系则用×表示Biblioteka ⎡ 1 α12 L α1n ⎤
A = ⎢⎢α 21
1
L
α
2n
⎥ ⎥
⎢M M O M⎥
Copyright by Prof. He, Jinliang of THU
3.网格法对集中储能元件的等值
Z=
L0 = C0
L0l = C0l
L⎫
C
⎪⎪ ⎬
τ = l =l υ
L0C0 =
LC
⎪ ⎪⎭
ZL = L /τ L
ZL 和τ L 是相互依赖的
线路上的总电容： C = τ L / Z L
用线段近似电感 L，多出一个对地电容 C
第3讲单根导体的电磁暂态数值计算方法华北电力大学高电压与电磁兼容北京市重点实验室8079584213691145432typncepueducn第3讲单根导体的电磁暂态数值计算方法第3讲单根导体的电磁暂态数值计算方法分析对象集中参数元件集中参数元件包括电阻电感和电容元件线性或非线性动态特性元件导线电晕开关电弧绝缘子闪络分布参数元件平行多导线多导线系统和电缆线路平行多导线之间存在电磁耦合第3讲单根导体的电磁暂态数值计算方法干扰源雷电网络参数突变静电目标要计算快速的暂态过程特别需要较精确地计算分布参数线路上的暂态过程即计算线路上的电磁波传播过程方法因计算线路波过程的方法不同而有不同的暂态计算方法第3讲单根导体的电磁暂态数值计算方法波过程数值计算方法很多时域法建立在流动波基础上的计算方法bewley的网格法bergeron特征线方法时域有限差分法差分法适合求解非线段偏微分方程可用于计算输电线路上电晕对波过程的影响频域法便于计算线路参数随频率而变化的暂态过程第3讲单根导体的电磁暂态数值计算方法ut1212ut1ut1ut12ut12ut12ut2112ut2112ut31212ut31122ut31122ut411222ut411222ut5121222ut5z0第3讲单根导体的电磁暂态数值计算方法1253t212121222121221212n212nututututu21212112122121212111nneeut021neezzzu1221222在无穷长直角波的作用下经过多次折反射后最终到达的稳态值只由线路1和线路2的波阻抗决定和中间线段的存在与否无关第3讲单根导体的电磁暂态数值计算方法网格法的基本原理将集中参元件lc用无损等值线段来近似整个网络都由线段组成由波的折反射原理进行分析集中参数电阻元件若串联在两线路之间可在计算节点的折反射系数中考虑进去若接在节点和地之间可用波阻抗等于电阻值的无穷长线路来代替即没有从末端返回的反射波第3讲单根导体的电磁暂态数值计算方法是相互依赖的线路上的总电容用线段近似电感l多出一个对地电容c为了较精确地近似希望c要尽可能小较小的llcclllcllcllclz000000zl和lllzlllzc和较大的zl12lzl12l第3讲单根导体的电磁暂态数值计算方法lcclllcllcllclz000000取线段上的总对地电容clcc0波阻抗clzcc线路上的总电感ccz用线段来近似电容c
采用面向对象方法开发用于电磁暂态及电力电子仿真程序的图形输出软件
采用面向对象方法开发用于电磁暂态及电力电子仿真程序的图形输出软件陈珍珍;林集明【期刊名称】《电网技术》【年(卷),期】2002(26)1【摘要】电力系统电磁暂态及电力电子仿真程序 (ElectroMagnet Transients and Power Electronics Program ,EMTPE)是用于电力与电力电子装置的科研、设计和运行的电磁暂态分析工具。
作为该工具的组成部分 ,要求与EMTPE计算程序配套的图形输出程序提供直观快捷的计算结果处理、显示和分析功能 ,以图形方式显示各种类型输出变量随时间或频率变化的波形和曲线 ,并具备数值分析及图形后处理等多项功能。
为满足这些功能要求并结合实际工程需要 ,作者采用可视化面向对象技术 ,在 Windows9x/ NT操作系统平台上开发了基于 Microsoft Visual C++5 .0的EMTPE通用图形输出软件 (Plotting Transient Curve,PTC)。
在此简述 PTC1.0软件的设计与实现要点。
【总页数】5页(P26-30)【关键词】电力系统;电磁暂态分析工具;电力电子仿真程序;面向对象;图形输出软件【作者】陈珍珍;林集明【作者单位】中国电力科学研究院【正文语种】中文【中图分类】TM712;TM743【相关文献】1.电磁暂态仿真程序EMTP在电力系统继电保护中的应用 [J], 王秋红;罗建2.电力系统机电暂态和电磁暂态混合仿真程序设计和实现 [J], 柳勇军;梁旭;闵勇;胡明亮3.图形用户界面/电磁暂态软件在继电保护中应用 [J], 张海梁;孙婉胜4.图形化电磁暂态仿真软件EMTP-RV及其应用 [J], 曹玉胜;陈允平5.采用面向对象方法开发的地理接线图格式的潮流图软件 [J], 陶向红;卜广全;陈珍珍因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。