电力系统短路电流仿真分析课程设计
电力系统分析综合训练三 任务书
本次综合训练目的在于巩固和运用前面所学到的电力系统短路电流计算方法，理解系统中短路电流分布规律，掌握仿真软件的使用方法，培养分析问题和解决问题的能力。
系统单线图如下：图中线路参数是单位长度参数。
G
T1
L1
T2
T3
a
b
c
d
e
f
g
"120cos 0.810.50.650.13
N N N d d
P MW U kV X X ?=====0015010.5/242894.5137%13.13% 1.43
k k MVA kV P kW P kW U I ?=?===006
01850.17/0.415/2.7410/LGJ r km x km b S km
--=Ω=Ω=?00120220/121932.598.5%14% 1.26
k k MVA kV P kW P kW U I ?=?===0060700.45/0.385/3.1510/LGJ r km x km b S km
--=Ω=Ω=?0031.5110/1119031%10.5%0.7
k k MVA kV P kW P kW U I ?=?===00601200.27/0.414/2.7910/LGJ r km x km b S km
--=Ω=Ω=?
线路长度数据见班级列表，其余数据如上图所示。 设计要求：
利用PowerWorld 建立单线图程序，完成设置短路点，计算短路电流。 设计说明书内容：
1、 任务书
2、 绘制单线图。
3、
仿真计算母线a~g 发生三相短路时和线路中间发生三相短路时，短路点处短路电流，以及短路点至发电机间各母线电压。
4、
手工计算母线c 发生三相短路时，短路点处短路电流，并与计算机计算结果比较。如果不同，试分析原因。
5、
仿真计算母线a~g 和线路中间发生各种不对称短路时，短路点处短路电流，以及短路点至发电机间各母线电压。
目录
1.单线图 (1)
2. 仿真分析 (1)
2.1 各元器件的有名值计算 (1)
2.2仿真短路计算 (2)
2.2.1 母线处三相短路情况 (2)
2.2.2 线路中点处三相短路情况 (4)
3. 手工计算母线c短路电流 (5)
3.1 基准值的选择 (5)
3.2 标幺值的计算 (6)
3.3 短路电流计算 (7)
4. 不对称短路仿真分析 (7)
4.1单相接地母线短路情况 (7)
4.2 两相接地母线短路情况 (10)
4.3 相间母线短路情况 (12)
4.4 线路单相接地短路情况 (15)
4.5 线路相间短路情况 (16)
4.6 线路两相接地短路情况 (17)
5. 心得体会 (19)
1.单线图
图1 单线图
2. 仿真分析
2.1 各元器件的有名值计算
在仿真分析前，需要确定各元器件的参数，为了简化计算，变压器的参数只需要计算出各元器件的有名值，设好基准值然后由软件计算出标幺值。线路的标幺值直接可以由软件计算，不需要在计算有名值。
变压器有名值计算公式：
R T=?P S U N2 S N2
X T=U S% 100
U N2
S N
B T=I0% 100
S N
U N2
G T=
?P0
N
2
变压器的阻抗计算全部折算到一次侧，得到：
T-1 T-2 T-3
R T0.0044 3.1342 2.3170
X T0.0965 56.467 40.333
B T19456×10?631.240×10?618.223×10?6 G T1243×10?62.0351×10?62.5620×10?6
表1 变压器有名值
2.2仿真短路计算
2.2.1 母线处三相短路情况
(1) 母线a发生三相短路：
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 0 0 0 0 0 0
2 0.0000
3 0.00003 0.00003 0 0 0
3 0.00008 0.00008 0.00008 0 0 0
4 0.00012 0.00012 0.00012 0 0 0
5 0.00028 0.00028 0.00028 0 0 0
6 0.00039 0.00039 0.00039 0 0 0
7 0.00132 0.00132 0.00132 -27.32 -147.32 92.68
表2 母线a短路处电压及相角
母线a发生三相短路时短路点处的电流幅值为40113.700A。
(2) 母线b发生三相短路：
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 0.35888 0.35888 0.35888 -0.58 -120.58 119.42
2 0 0 0 0 0 0
3 0.00005 0.00005 0.00005 0 0 0
4 0.00008 0.00008 0.00008 0 0 0
5 0.00024 0.00024 0.00024 0 0 0
6 0.00036 0.00036 0.00036 0 0 0
7 0.00129 0.00129 0.00129 -27.64 -147.64 92.36
表3 母线b短路处电压及相角
母线b发生三相短路时短路点处的电流幅值为1082.720A。
(3) 母线c发生三相短路：
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 0.6094 0.6094 0.6094 -4.7 -124.7 115.3
2 0.4275
3 0.42753 0.42753 -11.5
4 -131.54 108.46
3 0 0 0 0 0 0
4 0.00003 0.00003 0.00003 0 0 0
5 0.00019 0.00019 0.00019 0 0 0
6 0.0003 0.0003 0.0003 0 0 0
7 0.00125 0.00125 0.00125 -27.8 -147.8 92.2
表4 母线c短路处电压及相角
母线c发生三相短路时短路点处的电流幅值为653.958A。
(4) 母线d发生三相短路：
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 0.67369 0.67369 0.67369 -2.68 -122.68 117.32
2 0.53334 0.53334 0.53334 -6.06 -126.06 113.94
3 0.19083 0.19083 0.19083 6.18 -113.82 126.18
4 0 0 0 0 0 0
5 0.0001
6 0.00016 0.00016 0 0 0
6 0.0002
7 0.00027 0.00027 0 0 0
7 0.00122 0.00122 0.00122 -28.13 -148.13 91.87
表5 母线d短路处电压及相角
母线d发生三相短路时短路点处的电流幅值为985.219A。
(5) 母线e发生三相短路：
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 0.8178 0.8178 0.8178 -3.13 -123.13 116.87
2 0.77728 0.77728 0.77728 -6.11 -126.11 113.89
3 0.58612 0.58612 0.58612 -8.07 -128.07 111.93
4 0.53621 0.53621 0.53621 -13.53 -133.53 106.47
5 0 0 0 0 0 0
6 0.0001 0.0001 0.0001 0 0 0
7 0.00108 0.00108 0.00108 0 0 91.84
表6 母线e短路处电压及相角
母线e发生三相短路时短路点处的电流幅值为578.152A。
(6) 母线f发生三相短路：
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 0.84916 0.84916 0.84916 -1.68 -121.68 118.32
2 0.82946 0.82946 0.82946 -3.47 -123.47 116.53
3 0.67979 0.67979 0.67979 -3.6 -123.6 116.4
4 0.65422 0.65422 0.65422 -6.1
5 -126.15 113.85
5 0.2394
6 0.23946 0.23946 13.09 -106.91 133.09
6 0 0 0 0 0 0
7 0.00101 0.00101 0.00101 0 0 89.45
表7 母线f短路处电压及相角
母线f发生三相短路时短路点处的电流幅值为4723.390A。
(7) 母线g发生三相短路：
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 0.96147 0.96147 0.96147 -0.99 -120.99 119.01
2 1.01924 1.01924 1.01924 -2.2
3 -122.23 117.77
3 0.99565 0.99565 0.99565 -4.15 -124.15 115.85
4 1.07353 1.07353 1.07353 -5.36 -125.36 114.64
5 0.9341 0.9341 0.9341 -7.49 -127.49 112.51
6 0.95845 0.95845 0.95845 -11.16 -131.16 108.84
7 0 0 0 0 0 0
表8 母线g短路处电压及相角
母线g发生三相短路时短路点处的电流幅值为1719.190A。
2.2.2 线路中点处三相短路情况
(1) 线路L1中点处三相短路
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 0.5140
2 0.51402 0.51402 -4.59 -124.59 115.41
2 0.26726 0.26726 0.26726 -14.75 -134.75 105.25
3 0 0 0 0 0 0
4 0 0 0 0 0 0
5 0 0 0 0 0 0
6 0 0 0 0 0 0
7 0 0 0 0 0 0 FaultPt 0 0 0 0 0 0
表9 线路L1中点三相电压幅值及相角
线路L1短路点处电流幅值为817.527A。
(2) 线路L2中点处三相短路
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 0.7645 0.7645 0.7645 -3.4
2 -123.42 116.58
2 0.6874
3 0.68743 0.68743 -6.93 -126.93 113.07
3 0.43628 0.43628 0.43628 -7.96 -127.96 112.04
4 0.3392 0.3392 0.3392 -17.27 -137.27 102.73
5 0 0 0 0 0 0
6 0 0 0 0 0 0
7 0 0 0 0 0 0 FaultPt 0 0 0 0 0 0
表10 线路L2中点三相电压幅值及相角
线路L2短路点处电流幅值为731.244A。
(3) 线路L3处三相短路
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 0.93421 0.93421 0.93421 -1.65 -121.65 118.35
2 0.97325 0.97325 0.97325 -3.31 -123.31 116.69
3 0.91643 0.91643 0.91643 -5.49 -125.49 114.51
4 0.96986 0.96986 0.96986 -7.31 -127.31 112.69
5 0.75092 0.75092 0.75092 -9.85 -129.85 110.15
6 0.722 0.722 0.722 -16.74 -136.74 103.26
7 0 0.00001 0.00001 0 0 0 FaultPt 0 0 0 0 0 0
表11 线路L3中点三相电压幅值及相角
线路L3短路点处电流幅值为2464.120A。
3. 手工计算母线c短路电流
3.1 基准值的选择
首先选择基准值，取全系统的基准功率S B=100MVA。选取相邻的段的基准电压比K B(I?II)=K T1, K B(II?III)=K T2, K B(III?IV)=K T3，选取I段的基准电压U B(I)=10.5kV,于是：
U B (II )=U B (I )×
1K B(I?II)
=10.5×1
10.5242?
=242kV
U B (III )=U B (II )×
1
K B(II?III)
=242×
1
220121?
=133.1kV
U B (IV )=U B (III )×
1B(III?IV)
=133.1×1
11011
?
=13.31kV
在工程计算中规定，各个电压等级都以其平均额定电压U AV 作为基准电压。根据我国现行的电压等级规定，各级平均电压规定为
3.15, 6.3, 10.5, 15.75, 37, 115, 230, 345, 525, 1050 kV
所以各段基准电压为：U B (I )=10.5kV , U B (II )=230kV , U B (III )=115kV , U B (IV )=10.5kV 。
3.2 标幺值的计算 变压器T 1：
X T1
?=U S %100U N 2
S N ×S B U B(I)2=0.0879 R T1
?
=?P S U N 2
S N 2×S B U B(I)
2
=0.0040 线路L1：
X L1?=x 0l 1
S B
U B(II)
2
=0.1529 R L1?=r 0l 1
S B
B(II)
2
=0.0627 发电机G ：
X G ?=x d "
=0.13
由于只需计算母线c 处的短路电流，其余的电抗不再一一计算，在计算机上填上基准电压后，计算机计算得出的标幺值和手工计算得出的标幺值基本一
致。
3.3 短路电流计算电流基准值计算：
I B(II)=
S
√3U B(II)
=0.25
总阻抗：
ZΣ?=R T1?+X T1?+R L1?+X L1?+X G?=0.0667+j0.3708
I k=
E"
|ZΣ?|
I B(II)=
1
0.377
×0.25=0.6631kA
手工计算的结果与计算机计算的结果误差为3.2%，比计算机计算的结果稍大。根据发电机的类别不同，次暂态电动势的取值不同，一般在1的上下范围内浮动，而在在手工计算中，次暂态电动势一般取值为1 。因为计算机考虑到的因素更多，会根据系统自动设置次暂态电抗，由此可见计算机的E"比1稍小，造成了误差。
4. 不对称短路仿真分析
4.1单相接地母线短路情况
(1) 母线a单相接地短路
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 0 1.73205 1.73205 0 -150 150
2 1 1 1 0 -120 120
3 1 1 1 0 -120 120
4 1 1 1 0 -120 120
5 1 1 1 0 -120 120
6 1 1 1 0 -120 120
7 1 1 1 0 -120 120
表12 母线a单相接地短路电压及相角
母线a单相接地短路电流幅值为0.002A。
(2) 母线b单相接地短路
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 0.99148 0.99788 0.99788 0 -119.79 119.79
2 0 1.71376 1.71338 0 -149.6
3 149.65
3 0 1.71376 1.71338 0 -149.63 149.65
4 0.9857
5 0.99657 0.99634 0.01 -119.64 119.65
5 0.98575 0.99657 0.99634 0.01 -119.64 119.65
6 0.98575 0.9965
7 0.99634 0.01 -119.64 119.65
7 0.98575 0.99657 0.99634 0.01 -119.64 119.65
表13 母线b单相接地短路电压及相角
母线b单相接地短路电流幅值为24.682A。
(3) 母线c单相接地短路
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 0.99209 0.99975 0.99984 0 -119.75 119.75
2 0.02367 1.70111 1.69204 -21.57 -148.97 149.48
3 0 1.70592 1.69983 0 -149.18 149.53
4 0.97668 0.99772 0.99426 0.23 -119.3 119.42
5 0.97668 0.99772 0.9942
6 0.23 -119.3 119.42
6 0.97668 0.99772 0.99426 0.23 -119.3 119.42
7 0.97668 0.99772 0.99426 0.23 -119.3 119.42
表14 母线c单相接地短路电压及相角
母线c单相接地短路电流幅值为24.130A。
(4) 母线d单相接地短路
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 0.99163 0.9979 0.99793 0 -119.79 119.79
2 0.98599 0.9966 0.9964
3 0.01 -119.65 119.65
3 0.97619 0.99589 0.99231 0.2
4 -119.3
5 119.46
4 0 1.69578 1.68892 0 -149.03 149.42
5 0 1.69578 1.68892 0 -149.03 149.42
6 0.96932 0.9943
7 0.99047 0.26 -119.17 119.3
7 0.96932 0.99437 0.99047 0.26 -119.17 119.3
表15 母线d单相接地短路电压及相角
母线d单相接地短路电流幅值为48.492A。
(4) 母线e单相接地短路
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 0.9925 0.99964 0.99997 -0.0
2 -119.76 119.76
2 0.98714 0.9983
3 0.99863 -0.02 -119.63 119.63
3 0.97775 0.99749 0.9948
4 0.18 -119.34 119.44
4 0.06378 1.66816 1.62883 -30.7
5 -147.13 149.35
5 0 1.67772 1.65009 0 -147.78 149.34
6 0.94644 0.9963 0.9808 1.0
7 -118.35 118.85
7 0.94644 0.9963 0.9808 1.07 -118.35 118.85
表16 母线e单相接地短路电压及相角
母线e单相接地短路电流幅值为45.835A。
(6) 母线f单相接地短路
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 0.99247 0.99971 0.9999 -0.01 -119.76 119.76
2 0.98709 0.99844 0.99851 0 -119.62 119.63
3 0.97773 0.99769 0.99465 0.21 -119.3
4 119.44
4 0.97061 0.9960
5 0.99279 0.22 -119.1
6 119.27
5 0.946
6 0.9968 0.9803
7 1.14 -118.34 118.86
6 0 1.65349 1.6227
7 0 -147.15 148.87
7 0 1.65349 1.62277 0 -147.15 148.87
表17 母线f单相接地短路电压及相角
母线f单相接地短路电流幅值为503.708A。
(7) 母线g单相接地短路
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 0.99457 0.99901 1.00071 -0.09 -119.83 119.82
2 0.99065 0.99764 1.00012 -0.14 -119.74 119.71
3 0.9832 0.99617 0.99791 -0.09 -119.5
4 119.54
4 0.97799 0.99439 0.99712 -0.16 -119.43 119.39
5 0.95769 0.99224 0.98939 0.22 -118.83 118.97
6 0.33136 1.55095 1.32808 -33.91 -137.25 149.10
7 0 1.58007 1.43839 0 -141.15 148.87
表18 母线g单相接地短路电压及相角
母线g单相接地短路电流幅值为396.553A。
4.2 两相接地母线短路情况
(1) 母线a两相接地短路
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 1 0.5 0.5 0 -180 180
2 1 0.5 0.5 0 -180 180
3 1 0.5 0.5 0 -180 180
4 1 0.
5 0.5 0 -180 180
5 1 0.5 0.5 0 -180 180
6 1 0.5 0.5 0 -180 180
7 1 0.5 0.5 0 -180 180
表19 母线a两相接地短路电压幅值及相角
母线a两相接地短路电流幅值为12.470A。
(2) 母线b两相接地短路
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 0.99785 0.61643 0.60087 0 -145.57 144.54
2 1.4946 0 0 0 0 0
3 1.4946 0 0 0 0 0
4 0.9964 0.4982 0.4982 0 -180 -180
5 0.9964 0.4982 0.4982 0 -180 -180
6 0.9964 0.4982 0.4982 0 -180 -180
7 0.9964 0.4982 0.4982 0 -180 -180
表20 母线b两相接地短路电压幅值及相角
母线b两相接地短路电流幅值为12.470A。
(3) 母线c两相接地短路
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C 1 0.99788 0.79363 0.72458 0 -134.02 128.03
2 1.48722 0.37739 0.3801 0.12 -103.22 79.18
3 1.49095 0 0 0.06 0 0
4 0.99397 0.49698 0.49698 0.06 -179.94 -179.94
5 0.99397 0.49698 0.49698 0.0
6 -179.94 -179.94
6 0.9939
7 0.4969
8 0.49698 0.06 -179.94 -179.94
7 0.99397 0.49698 0.49698 0.06 -179.94 -179.94
表21 母线c两相接地短路电压幅值及相角
母线c两相接地短路电流幅值为12.284A。
(4) 母线d两相接地短路
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 0.99786 0.82941 0.78645 0 -130.05 126.17
2 0.99642 0.7283
3 0.65466 0 -138.96 133.08
3 0.99391 0.51593 0.54919 0.06 -158.17 159.67
4 1.48823 0 0 0.07 0 0
5 1.48823 0 0 0.07 0 0
6 0.99215 0.49608 0.49608 0.0
7 -179.93 -179.93
7 0.99215 0.49608 0.49608 0.07 -179.93 -179.93
表22 母线d两相接地短路电压幅值及相角
母线d两相接地短路电流幅值为24.817A。
(5) 母线e两相接地短路
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 0.99794 0.9269
2 0.87977 0 -125.76 121.24
2 0.99655 0.88049 0.79987 0 -130.02 122.54
3 0.99411 0.7657
4 0.67707 0.0
5 -137.1 129.78
4 1.4698 0.42889 0.44338 0.51 -105.23 80.28
5 1.4792 0 0 0.28 0 0
6 0.98614 0.4930
7 0.49307 0.2
8 -179.72 -179.72
7 0.98614 0.49307 0.49307 0.28 -179.72 -179.72
表23 母线e两相接地短路电压幅值及相角
母线e两相接地短路电流幅值为23.886A。
(6) 母线f两相接地短路
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 0.9979 0.93808 0.91013 0 -124.0
2 121.32
2 0.99648 0.89706 0.85072 0 -126.92 122.54
3 0.99401 0.79922 0.76169 0.06 -131.1
4 127.93
4 0.99228 0.75688 0.69301 0.06 -135.76 130.5
5 0.98595 0.49287 0.58051 0.3 -154.31 158.95
6 1.47152 0 0 0.32 0 0
7 1.47152 0 0 0.32 0 0
表24 母线f两相接地短路电压幅值及相角
母线f两相接地短路电流幅值为266.995A。
(7) 母线g两相接地短路
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 0.9983
2 0.99099 0.97399 -0.02 -121.39 119.67
2 0.99718 0.9845 0.95632 -0.0
3 -122.33 119.49
3 0.99505 0.96349 0.92318 -0.01 -123.79 119.83
4 0.99366 0.9562
5 0.90157 -0.02 -124.98 119.61
5 0.98795 0.88839 0.8129 0.11 -128.88 121.96
6 1.37786 0.59806 0.72006 3.35 -109.6
7 89.96
7 1.42632 0 0 1.66 0 0
表25 母线g两相接地短路电压幅值及相角
母线g两相接地短路电流幅值为228.306A。
4.3 相间母线短路情况
(1)母线a相间短路
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 1 0.5 0.5 0.09 179.83 179.83
2 1 0.5 0.5 0 -180 180
3 1 0.5 0.5 0 -180 180
4 1 0.
5 0.5 0 -180 180
5 1 0.5 0.5 0 -180 180
6 1 0.5 0.5 0 -180 180
7 1 0.5 0.5 0 -180 180
表26 母线a相间短路电压幅值及相角
母线a相间短路电流幅值为36630.000A。
(2)母线b相间短路
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 1 0.6173
2 0.60175 0 -145.62 144.6
2 1.00025 0.49975 0.49975 0.01 179.97 179.97
3 1.00025 0.49975 0.49975 0.01 179.97 179.97
4 1 0.
5 0.5 0 180 180
5 1 0.5 0.5 0 180 180
6 1 0.5 0.5 0 180 180
7 1 0.5 0.5 0 180 180
表27 母线b相间短路电压幅值及相角
母线b相间短路电流幅值为999.334A。
(3)母线c相间短路
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 1 0.79437 0.72523 0 -134.07 128.1
2 1.00025 0.68684 0.5608
3 0.01 -147.39 138.64
3 1.00025 0.49975 0.49975 0.01 179.97 179.97
4 1 0.
5 0.5 0 180 180
5 1 0.5 0.5 0 180 180
6 1 0.5 0.5 0 180 180
7 1 0.5 0.5 0 180 180
表28 母线c相间短路电压幅值及相角
母线c相间短路电流幅值为579.151A。
(4)母线d相间短路
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 1 0.8301 0.78708 0 -130.11 126.23
2 1 0.72966 0.6559 0 -139.05 133.19
3 1 0.51856 0.55223 0 -158.35 159.73
4 1.0002
5 0.49974 0.49974 0.01 179.97 179.97
5 1.00025 0.49974 0.49974 0.01 179.97 179.97
6 1 0.5 0.5 0 180 180
7 1 0.5 0.5 0 180 180
表29 母线d相间短路电压幅值及相角
母线d相间短路电流幅值为902.731A。
(5)母线e相间短路
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 1 0.92754 0.88028 0 -125.81 121.3
2 1 0.8816 0.80079 0 -130.11 122.65
3 1 0.76759 0.6793 0 -137.27 129.94
4 1.00024 0.73008 0.58824 0.01 -144.38 133.64
5 1.00025 0.49973 0.49973 0.01 179.97 179.97
6 0.99999 0.5 0.5 0 180 180
7 0.99999 0.5 0.5 0 180 180
表30 母线e相间短路电压幅值及相角
母线e相间短路电流幅值为469.564A。
(6)母线f相间短路
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 1 0.93867 0.91067 0 -124.07 121.37
2 1 0.8981 0.85169 0 -127.01 122.64
3 1 0.80081 0.7639
4 0 -131.33 128.08
4 1 0.75926 0.69594 0 -135.99 130.71
5 0.99999 0.49811 0.588 0 -154.93 158.96
6 1.00024 0.49974 0.49974 0.01 179.9
7 179.97
7 1.00024 0.49974 0.49974 0.01 179.97 179.97
表31 母线f相间短路电压幅值及相角
母线f相间短路电流幅值为3900.170A。
(7)母线g相间短路
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 1 0.99157 0.97425 0 -121.43 119.72
2 1 0.98548 0.95679 0 -122.39 119.57
3 1 0.96491 0.92436 0 -123.91 119.96
4 1 0.9582 0.903 0 -125.13 119.79
5 0.99999 0.89143 0.81692 0 -129.22 122.29
6 1.00024 0.87868 0.75569 0.01 -133.12 121.86
7 1.0003 0.49963 0.49963 0.01 179.97 179.97
表32 母线g相间短路电压幅值及相角
母线g相间短路电流幅值为1163.550A。
4.4 线路单相接地短路情况
(1)线路L1单相接地短路
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 1.07246 1.00006 1.00273 -0.1
2 -122.37 122.38
2 0.07496 1.92906 1.96491 156.18 -155.3
3 153.27
3 0.03576 1.94929 1.99713 155.82 -156.06 153.36
4 1.16743 1.01417 1.03679 -1.23 -125.01 124.37
5 1.16743 1.01417 1.03679 -1.23 -125.01 124.37
6 1.16743 1.0141
7 1.03679 -1.23 -125.01 124.37
7 1.16716 0.58186 0.58531 0 180 180 FaultPt 0 1.75046 1.75315 0 180 180
表33 线路L1单相接地短路电压幅值及相角线路L1短路处电流幅值为225.792A。
(2)线路L2单相接地短路
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 1.00331 1.0000
2 1.0001 0 -120.11 120.11
2 1.00566 1.00052 1.00074 -0.01 -120.17 120.17
3 1.00971 1.00075 1.00249 -0.11 -120.29 120.24
4 0.00032 1.74662 1.75023 0 -150.4
5 150.25
5 0.01389 1.757 1.77312 146.2 -151.11 150.2
6 1.018 1.00113 1.00614 -0.32 -120.55 120.4
7 1.01798 0.50885 0.50913 0 180 180 FaultPt 0 1.52691 1.52712 0 180 180
表34 线路L2单相接地短路电压幅值及相角线路L2短路处电流幅值为20.407A。
(3)线路L3单相接地短路
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 0.99359 0.99924 1.00043 -0.06 -119.8 119.79
2 0.98899 0.99785 0.9995
3 -0.09 -119.69 119.67
3 0.98055 0.9966 0.99662 0.02 -119.45 119.49
4 0.97443 0.99481 0.99541 -0.02 -119.31 119.32
5 0.95199 0.9936
6 0.98565 0.5
7 -118.6 118.89
6 0.191 1.60591 1.45436 -40.03 -141.41 149.71
7 0 1.30395 1.3045 0 180 180 FaultPt 0 1.30395 1.3045 0 180 180
表35 线路L3单相接地短路电压幅值及相角
线路L3短路处电流幅值为435.519A。
4.5 线路相间短路情况
(1)线路L1相间短路
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 1.01533 0.73855 0.67306 0.04 -138.47 133.4
2 1.0256
3 0.62287 0.50619 0.0
4 -157.8
5 152.46
3 1.036 0.51985 0.51628 -0.19 -179.69 179.31
4 1.03603 0.51982 0.5162
5 -0.19 -179.7 179.31
5 1.03603 0.51982 0.51625 -0.19 -179.7 179.31
6 1.03603 0.51982 0.51625 -0.19 -179.
7 179.31
7 1.03602 0.51981 0.51621 0 180 180 FaultPt 1.03081 0.51546 0.51546 0 180 180
表36 线路L1相间短路电压幅值及相角
线路L1短路处电流幅值为758.128A。
(2)线路L2相间短路
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 1.00248 0.89795 0.84537 0.01 -127.5
2 122.61
2 1.00416 0.83538 0.7442
3 0.01 -133.37 125.34
3 1.0071
4 0.68744 0.60732 -0.0
5 -143.89 138.06
4 1.00856 0.64966 0.50552 -0.08 -154.73 146.79
5 1.01301 0.50869 0.50623 -0.24 -179.92 179.65
6 1.01364 0.50806 0.50559 -0.21 -179.99 179.57
7 1.01364 0.50806 0.50558 0 180 180 FaultPt 1.01078 0.50633 0.50633 0 180 180
表37 线路L2相间短路电压幅值及相角
线路L2短路处电流幅值为627.938A。
(3)线路L3相间短路
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 1 0.98336 0.95874 0 -122.19 119.77
2 1 0.9718 0.93086 0 -123.68 119.69
3 1 0.93677 0.88085 0 -126.02 120.66
4 1 0.92459 0.84679 0 -127.97 120.6
5 0.99999 0.81684 0.71964 0 -134.71 126.23
6 1.00024 0.79964 0.62265 0.01 -141.51 126.87
7 1.00027 0.49968 0.49968 0 180 180 FaultPt 1.00027 0.49968 0.49968 0 180 180
表38 线路L3相间短路电压幅值及相角
线路L3短路处电流幅值为1752.640A。
4.6 线路两相接地短路情况
(1)线路L1两相接地短路
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 1.03256 0.74489 0.67906 0.03 -138.91 133.93
2 1.6006
3 0.24645 0.24111 -0.3 -100.55 69.89
3 1.62455 0.01425 0.01396 -0.6
4 -42.41 -4.02
4 1.0748
5 0.53911 0.53577 -0.4
6 -180 179.08
5 1.07485 0.53911 0.53577 -0.4
6 -180 179.08
6 1.07485 0.53911 0.5357
7 -0.46 -180 179.08
7 1.07481 0.53911 0.53571 0 180 180 FaultPt 1.60475 0 0 0 0 0
表39 线路L1两相接地短路电压幅值及相角
线路L1短路处电流幅值为103.396A。
(2)线路L2两相接地短路
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 1.00335 0.898
2 0.8456 0.01 -127.54 122.64
2 1.00561 0.83586 0.74467 0.01 -133.41 125.39
3 1.0096 0.68829 0.608
4 -0.07 -143.97 138.12
4 1.5178 0.28883 0.28932 -0.06 -106.7 73.63
5 1.53182 0.00608 0.00599 -0.4 -55.88 -11.48
6 1.01811 0.51028 0.50784 -0.29 179.93 179.5
7 1.0181 0.51028 0.50782 0 180 180 FaultPt 1.52381 0 0 0 0 0
表40 线路L2两相接地短路电压幅值及相角
线路L2短路处电流幅值为10.174A。
(3)线路L3两相接地短路
名称相电压A相电压B相电压C相角A相角B相角C
1 0.99811 0.98277 0.95837 -0.01 -122.15 119.72
2 0.99684 0.9708 0.93021 -0.02 -123.61 119.6
3 0.99453 0.93531 0.87931 0.02 -125.87 120.51
4 0.99297 0.92254 0.8449 0.01 -127.8 120.4
5 0.9869 0.81343 0.71445 0.19 -134.3 125.88
6 1.423 0.48366 0.55106 2.12 -111.5
7 82.22
7 1.44784 0 0 0 0 0 FaultPt 1.44784 0 0 0 0 0
表41 线路L3两相接地短路电压幅值及相角
线路L3短路处电流幅值为240.798A。
Q：相间短路时线路L2中间短路点的三相电流分别是？
A：
首端节点名称末端节
点名称
相电流
A首
端节点
相电流
B 首
端节点
相电流
C首
端节点
相电流
A 末
端节点
相电流
B 末
端节点
相电流
C 末
端节点
4FaultPt9.72627.76625.56 5.7623.99622.39
表42 线路L2相间短路各相电流
电力系统短路计算课程设计
南昌工程学院 课程设计 (论文) 机械与电气工程学院电气工程及其自动化专业课程设计（论文）题目电力系统短路电流计算 学生姓名 班级 学号 指导教师 完成日期2013 年11 月30 日
成绩： 评语： 指导教师： 年月日
南昌工程学院 课程设计（论文）任务书
机械与电气工程学院 10电气工程及其自动化专业班学生： 日期：自 2013 年 11 月 18 日至 2013 年 11 月 30 日 指导教师： 助理指导教师(并指出所负责的部分)： 教研室：电气工程教研室主任： 附录：短路点的设置如下，计算时桥开关和母连开关都处于闭合状态。
一、取基准容量： S B=100MVA 基准电压：U B=U av 二、计算各元件电抗标幺值： =0.0581， (1)X L=0.401Ω／km ，L1=16.582km L2=14.520km ，X d1=X d2=X'' d 系统电抗标幺值X'' =0.0581，两条110kV进线为LGJ-150型 d 线路长度一条为16.582km,另一条为14.520km.。 (2)主变铭牌参数如下： 1﹟主变：型号 SFSZ8-31500/110 接线 Y N/Y N/d11 变比 110±4×2.5%∕38.5±2×2.5%∕10.5 短路电压（%） U K(1-2)=10.47 U K(3-1)=18 U K(2-3)=6.33 短路损耗（kw） P K(1-2)=169.7 P K(3-1)=181 P K(2-3)=136.4 空载电流（%） I0(%)=0.46 空载损耗（kW） P0=40.6 2﹟主变：型号 SFSZ10-40000/110 接线 Y N/Y N/d11 变比 110±8×1.25%∕38.5±2×2.5%∕10.5 短路电压（%） U K(1-2)=11.79 U K(3-1)=21.3 U K(2-3)=7.08 短路损耗（kW） P K(1-2)=74.31 P K(3-1)=74.79 P K(2-3)=68.30 空载电流(%) I0(%)=0.11 空载损耗（kW） P0=26.71 (3)转移电势E∑=1
电力系统分析之短路电流计算讲课稿
电力系统分析之短路电流计算 电力系统是由生产、输送、分配、及使用电能的发电机、变压器、电力线路和用户组成一个整体，它除了有一次设备外还应有用于保护一次设备安全可靠运行的二次设备。对电力系统进行分析应包括正常运行时的运行参数和出现故障时的故障参数进行分析计算。短路 是电力系统出现最多的故障，短路电流的计算方法有很多，而其中以“应用运算曲线”计算短路电流最方便实用。应用该方法的步骤如下： 1、 计算系统中各元件电抗标幺值； 1）、基准值，基准容量（如取基准容量Sj=100MV A ），基准电压Uj 一般为各级电压的平均电压。 2）系统中各元件电抗标幺值计算公式如下： 发电机 ? Cos P S X X e j d d /100%' '"* ? = 式中" *d X 为发电机次暂态电抗百分值 变压器 e j d b S S U X ?=100%* 式中U d %为变压器短路电压的百分值 线路 20*e j j U S L X X ? = 式中X 0为每仅是电抗的平均值（架空线为0.4欧/公里） 电抗器 2*3100%j j e e k k U S I U X X ??= 式中X k %为电抗器的短路电抗百分值 系统阻抗标幺值 Zh j x S S X = * S Zh 断路器的遮断容量 2、 根据系统图作出等值电路图, 将各元件编号并将相应元件电抗标幺值标于元件编号 下方； 3、 对网络化简,以得到各电源对短路点的转移电抗,其基本公式有: 串联 X 1 X 2X 3 X 3 =X 1+X 2 并联 X 1 X 2 X 3 2 12 1213//X X X X X X X +?= =
武汉大学电力系统分析实验报告
电气工程学院 《电力系统分析综合实验》2017年度PSASP实验报告 学号： 姓名： 班级：
实验目的： 通过电力系统分析的课程学习，我们都对简单电力系统的正常和故障运行状态有了大致的了解。但电力系统结构较为复杂，对电力系统极性分析计算量大，如果手工计算，将花费 大量的时间和精力，且容易发生错误。而通过使用电力系统分析程序PSASP，我们能对电 力系统潮流以及故障状态进行快速、准确的分析和计算。在实验过程中，我们能够加深对电力系统分析的了解，并学会了如何使用计算机软件等工具进行电力系统分析计算，这对我们以后的学习和工作都是有帮助的。 潮流计算部分： 本次实验潮流计算部分包括使用牛顿法对常规运行方式下的潮流进行计算，以及应用PQ分解法规划运行方式下的潮流计算。在规划潮流运行方式下，增加STNC-230母线负荷的有功至1.5.p.u，无功保持不变，计算潮流。潮流计算中，需要添加母线并输入所有母线 的数据，然后再添加发电机、负荷、交流线、变压器、支路，输入这些元件的数据。对运行方案和潮流计算作业进行定义，就可以定义的潮流计算作业进行潮流计算。 因为软件存在安装存在问题，无法使用图形支持模式，故只能使用文本支持模式，所以 无法使用PSASP绘制网络拓扑结构图，实验报告中的网络拓扑结构图均使用Visio绘制， 请见谅。 常规潮流计算： 下图是常规模式下的网络拓扑结构图，并在各节点标注电压大小以及相位。 下图为利用复数功率形式表示的各支路功率（参考方向选择数据表格中各支路的i侧母
线至j侧），因为无法使用图形支持模式，故只能通过文本支持环境计算出个交流线功率，下图为计算结果。
电力系统分析实验报告
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
电力系统建模及仿真课程设计
某某大学 《电力系统建模及仿真课程设计》总结报告 题目：基于MATLAB的电力系统短路故障仿真于分析 姓名 学号 院系 班级 指导教师
摘要：本次课程设计是结合《电力系统分析》的理论教学进行的一个实践课程。 电力系统短路故障，故障电流中必定有零序分量存在，零序分量可以用来判断故障的类型，故障的地点等，零序分量作为电力系统继电保护的一个重要分析量。运用Matlab电力系统仿真程序SimPowerSystems工具箱构建设计要求所给的电力系统模型，并在此基础上对电力系统多中故障进行仿真，仿真波形与理论分析结果相符，说明用Matlab对电力系统故障分析的有效性。实际中无法对故障进行实验，所以进行仿真实验可达到效果。 关键词：电力系统；仿真；短路故障；Matlab；SimPowerSystems Abstract: The course design is a combination of power system analysis of the theoretical teaching, practical courses. Power system short-circuit fault, the fault current must be zero sequence component exists, and zero-sequence component can be used to determine the fault type, fault location, the zero-sequence component as a critical analysis of power system protection. SimPowerSystems Toolbox building design requirements to the power system model using Matlab power system simulation program, and on this basis, the power system fault simulation, the simulation waveforms with the theoretical analysis results match, indicating that the power system fault analysis using Matlab effectiveness. Practice can not fault the experiment, the simulation can achieve the desired effect. Keywords: power system; simulation; failure; Matlab; SimPowerSystems - 1 - 目录 一、引言 ............................................ - 3 -
电力系统继电保护仿真实验指导书(试用稿)讲解
电力系统继电保护 实验指导书 张艳肖编 适用于12级电气工程及其自动化专业 西安交通大学城市学院二○一五年三月
目录 第一部分MATLAB基础 ................................................................................... - 3 - 1.1 MATLAB简介 .......................................................................................... - 3 - 1.2 MATLAB的基本界面 ........................................................................... - 3 - 1.2.1MATLAB的主窗口 ...................................................................... - 3 - 1.2.2 MATLAB的主窗口 ....................................................................... - 3 - 1.3 SIMULINK仿真工具简介.................................................................... - 4 - 1.3.1SIMULINK的启动 ........................................................................ - 4 - 1.3.2SIMULINK的库浏览器说明........................................................ - 5 - 第二部分仿真实验内容.................................................................................. - 6 - 实验一电力系统故障.................................................................................... - 6 - 实验二电流速断保护.................................................................................... - 9 - 实验三三段式电流保护.............................................................................. - 13 - 实验四线路自动重合闸电流保护.............................................................. - 17 -
电力系统分析短路电流的计算
1课程设计的题目及目的 1.1课程设计选题 如图所示发电机G ，变压器T1、T2以及线路L 电抗参数都以统一基准的标幺值给出，系统C 的电抗值是未知的，但已知其正序电抗等于负序电抗。在K 点发 生a 相直接接地短路故障，测得K 点短路后三相电压分别为0=a U ， 1201-∠=b U ， 1201∠=c U 。试求： （1）系统C 的正序电抗； （2）K 点发生bc 两相接地短路时故障点电流； （3）K 点发生bc 两相接地短路时发电机G 和系统C 分别提供的故障电流（假设故障前线路电流中没有电流）。 系统C 发电机G 15.01=T X 15 .00=T X 25 .02=T X 25.02==''X X d 图1-1 1.2课程设计的目的 1. 巩固电力系统的基础知识； 2. 练习查阅手册、资料的能力； 3．熟悉电力系统短路电流的计算方法和有关电力系统的常用软件； 2短路电流计算的基本概念和方法 2.1基本概念的介绍 1.在电力系统中，可能发生的短路有：三相短路、两相短路、两相短路接地和单相短路。三相短路也称为对称短路，系统各相与正常运行时一样仍处于对称状态。其他类型的短路都属于不对称短路。 2.正序网络:通过计算对称电路时所用的等值网络。除中性点接地阻抗、空载线路（不计导纳）以及空载变压器（不计励磁电流）外，电力系统各元件均应包括在正序网络中，并且用相应的正序参数和等值电路表示。 3.负序网络：与正序电流的相同，但所有电源的负序电势为零。因此，把正序网络中各元件的参数都用负序参数代替，并令电源电势等于零，而在短路点引入
代替故障条件的不对称电势源中的负序分量，便得到负序网络。 4.零序网络：在短路点施加代表故障边界条件的零序电势时，由于三项零序电流大小及相位相同，他们必须经过大地（或架空地线、电缆包庇等）才能构成回路，而且电流的流通与变压器中性点接地情况及变压器的解法有密切关系。 2.2 短路电流计算的基本方法 1.单相(a 相)接地短路 单相接地短路是，故障处的三个边界条件为： 0fa V = ； 0fb I = ； 0fc I = 经过整理后便得到用序量表示的边界条件为： (2)(0)(1)(2)(0)00fa fa fa fa fa fa V V V I I I ? =++=? ??==? 2.两相（b 相和c 相）短路 b 相和c 相短路的边界条件 . 0fa I = ； ..0fb fc I I += ； . . fb fc V V = 经过整理后便得到用序量表示的边界条件为： (0) (1)(2)(1)(2)00fa fa fa fa fa I I I V V ? =??? +=??? =?? 3. 两相（b 相和c 相）短路接地 b 相和 c 相短路接地的边界条件 0fa I = ； 0fb V = ； 0fc V =
电力系统三相短路电流的计算
能源学院 课程设计 课程名称：电力系统分析 设计题目：电力系统三相短路电流的计算 学院：电力学院 专业：电气工程及其自动化____________ 班级：1203班________________________ 姓名：将________________________ 学号：1310240006__________________
目录 摘要 (1) 课题 (2) 第一章.短路的概述 (2) 1.1发生短路的原因 (2) 1.2发生短路的类型 (2) 1.3短路计算的目的 (3) 1.4短路的后果 (3) 第二章.给定电力系统进行三相短路电流的计算 (4) 2.1收集已知电力系统的原始参数 (4) 2.2制定等值网络及参数计算 (4) 2.2.1标幺值的概念 (4) 2.2.2计算各元件的电抗标幺值 (5) 2.2.3系统的等值网络图 (5) 第三章.故障点短路电流计算 (6) 第四章.电力系统不对称短路电流计算 (9) 4.1对称分量法 (9) 4.2各序网络的定制 (10) 4.2.1同步发电机的各序电抗 (10) 4.2.2变压器的各序电抗 (10) 4.3不对称短路的分析 (12) 4.3.1不对称短路三种情况的分析 (12) 4.3.2正序等效定则 (14) 心得体会 (15) 参考文献 (16)
电力系统分析是电气工程、电力工程的专业核心课程，通过学习电力系统分析，学生可以了解电力系统的构成，电力系统的计算分析及方法、电力系统常见的故障及其处理方法、电力系统稳定性的判断，为从事电力系统打下必要的基础。 电力系统短路电流的计算是重中之重，电力系统三相短路电流计算主要是短路电流周期（基频）分理的计算，在给定电源电势时，实际上就是稳态交流电路的求解。采用近似计算法，对系统元件模型和标幺参数计算作简化处理，将电路转化为不含变压器的等值电路，这样，就把不同电压等级系统简化为直流系统来求解。 在电力系统中，短路是最常见而且对电力系统运行产生最严重故障的后果之一。
电力系统综合课程设计
电力系统分析 综合课程设计报告 电力系统的潮流计算和故障分析 学院：电子信息与电气工程学院 专业班级： 学生姓名： 学生学号： 指导教师： 2014年 10月 29 日
目录 一、设计目的 (1) 二、设计要求和设计指标 (1) 2.1设计要求 (1) 2.2设计指标 (2) 2.2.1网络参数及运行参数计算 (2) 2.2.2各元件参数归算后的标么值： (2) 2.2.3 运算参数的计算结果： (2) 三、设计内容 (2) 3.1电力系统潮流计算和故障分析的原理 (2) 3.1.1电力系统潮流计算的原理 (2) 3.1.2 电力系统故障分析的原理 (3) 3.2潮流计算与分析 (4) 3.2.1潮流计算 (4) 3.2.2计算结果分析 (8) 3.2.3暂态稳定定性分析 (8) 3.2.4暂态稳定定量分析 (11) 3.3运行结果与分析 (16) 3.3.1构建系统仿真模型 (16) 3.3.2设置各模块参数 (17) 3.3.3仿真结果与分析 (21) 四、本设计改进建议 (22) 五、心得总结 (22) 六、主要参考文献 (23)
一、设计目的 学会使用电力系统分析软件。通过电力系统分析软件对电力系统的运行进行实例分析，加深和巩固课堂教学内容。 根据所给的电力系统，绘制短路电流计算程序，通过计算机进行调试，最后成一个切实可行的电力系统计算应用程序，通过自己设计电力系统计算程序不仅可以加深学生对短路计算的理解，还可以锻炼学生的计算机实际应用能力。 熟悉电力系统分析综合这门课程，复习电力系统潮流计算和故障分析的方法。了解Simulink 在进行潮流、故障分析时电力系统各元件所用的不同的数学模型并在进行不同的计算时加以正确选用。学会用Simulink ，通过图形编辑建模，并对特定网络进行计算分析。 二、设计要求和设计指标 2.1设计要求 系统的暂态稳定性是系统受到大干扰后如短路等，系统能否恢复到同步运行状态。图1为一单机无穷大系统，分析在f 点发生短路故障，通过线路两侧开关同时断开切除线路后，分析系统的暂态稳定性。若切除及时，则发电机的功角保持稳定，转速也将趋于稳定。若故障切除晚，则转速曲线发散。 图1 单机无穷大系统 发电机的参数： SGN=352.5MWA,PGN=300MW,UGN=10.5Kv,1=d x ,25.0'=d x ,252.0''=x x ,6.0=q x , 18.0=l x ,01.1'=d T ,053.0"=d T ,1.0"0=q T ,Rs=0.0028,H(s)=4s;TJN=8s,负序电抗：2.02=x 。 变压器T-1的参数:STN1=360MVA,UST1%=14%,KT1=10.5/242; 变压器T-2的参数:STN2=360MVA,UST2%=14%,KT2=220/121;
电力电子技术与电力系统分析matlab仿真
电气2013级卓班电力电子技术与电力系统分析 课程实训报告 专业：电气工程及其自动化 班级： 姓名： 学号： 指导教师：
兰州交通大学自动化与电气工程学院 2016 年 1 月日
电力电子技术与电力系统分析课程实训报告 1 电力电子技术实训报告 1.1 实训题目 1.1.1电力电子技术实训题目一 一．单相半波整流 参考电力电子技术指导书中实验三负载，建立MATLAB/Simulink环境下三相半波整流电路和三相半波有源逆变电路的仿真模型。仿真参数设置如下： (1)交流电压源的参数设置和以前实验相关的参数一样。 (2)晶闸管的参数设置如下： R=0.001Ω，L =0H，V f=0.8V，R s=500Ω，C s=250e-9F on (3)负载的参数设置 RLC串联环节中的R对应R d，L对应L d，其负载根据类型不同做不同的调整。 (4)完成以下任务： ①仿真绘出电阻性负载（RLC串联负载环节中的R d= Ω，电感L d=0，C=inf，反电动势为0）下α=30°，60°，90°，120°，150°时整流电压U d，负载电流L 和晶闸管两端电压U vt1的波形。 d ②仿真绘出阻感性负载下（负载R d=Ω，电感L d为，反电动势E=0）α=30°，60°，90°，120°，150°时整流电压U d，负载电流L d和晶闸管两端电压U vt1的波形。 ③仿真绘出阻感性反电动势负载下α=90°，120°，150°时整流电压U d，负载电流L d和晶闸管两端电压U vt1的波形，注意反电动势E的极性。 (5)结合仿真结果回答以下问题： ①该三项半波可控整流电路在β=60°，90°时输出的电压有何差异?
电力系统短路故障的分析计算.doc
电力系统短路故障的分析计算 电力系统短路故障的分析计算2010-09-1508:241-1作出无阻尼绕组同步电机在直轴方向的等值电路图并写出求取暂态电抗Xd'及 1、时间常数Td'的表达式再作出有阻尼绕组同步电机在直轴及交轴方向的等值电路图并写出求取Xd"及Xq"的表达式。 2、比较同步机下列的时间常数Ta、Td'、Td"、Tq"的大小以及汽轮发电机的下列电抗的大小以及及汽轮发电机及水轮发电机的下列电抗的大小并为它们按由大到小的次序重新排列Xd、Xd'、Xd"、Xq、Xq"、Xσ(定子漏抗)。 3、列出无阻尼绕组同步发电机在端点发生三相短路，定子及转子绕组中出现的各种电流分量并指出这些电流分量随时间而变化的规律及其衰减时间常数。(16) 1-5在电力系统暂态分析中，1.为什么要引入同步电机暂态电势Eq'?2.暂态电势Eq'的大小如何确定?3.在哪些情况下需要使用暂态电势Eq'?(10分)(科大92) 1-6简要论述下列问题:(24分) 1、试根据无阻尼绕组同步机的磁链及电压方程(略去电阻)，推导出用同步机暂态电势和暂态电抗的电压方程式: uq=Eq'-idXd'ud=iqXq2、上述方程式应用于同步机的什么运行情况?为什么?解决什么问题?式中id、iq是什么电流? 3、试利用(1)的结果论证:三相短路电流实用计算中，无阻尼绕组同步机机端短路时一相的起始暂态电流(用标么值表示)的计算公式为: I'=Eq'/Xd' 4、根据基本原理，并利用(1)推导出的方程，证明同步机机端三相短路整个暂态过程中Eq'及Eq之间的关系为:Eq/Eq'=Xd/Xd' (重大83) 1-7无阻尼绕组同步发电机发生突然三相短路，在短路瞬刻及暂态过程中，其气隙电势Eqδ是如何变化的?(6分) (重大84)
《电力系统分析》朱一纶课后习题解
电力系统分析xx课后习题选择填空解答第一章 1）电力系统的综合用电负荷加上网络中的功率损耗称为（D） A、厂用电负荷 B、发电负荷 C、工业负荷 D、供电负荷 2）电力网某条线路的额定电压为Un=110kV，则这个电压表示的是（C）A、相电压B、1 相电压C、线电压D、3线电压 3)以下（A）不是常用的中性点接地方式。 A、中性点通过电容接地 B、中性点不接地 C、中性点直接接地 D、中性点经消弧线圈接地 4）我国电力系统的额定频率为（C） A、30Hz B、40Hz C、50Hz D、60Hz 5）目前,我国电力系统中占最大比例的发电厂为（B） A、水力发电厂 B、火力发电厂 C、核电站 D、风力发电厂 6）以下（D）不是电力系统运行的基本要求。 A、提高电力系统运行的经济性 B、安全可靠的持续供电 C、保证电能质量 D、电力网各节点电压相等 7）一下说法不正确的是（B） A、火力发电需要消耗煤、石油 B、水力发电成本比较大 C、核电站的建造成本比较高D太阳能发电是理想能源 8）当传输的功率（单位时间传输的能量）一定时，（A）
A、输电的压越高，则传输的电流越小 B、输电的电压越高，线路上的损耗越大 C、输电的电压越高，则传输的电流越大 D、线路损耗与输电电压无关9）对（A）负荷停电会给国民经济带来重大损失或造成人身事故。 A、一级负荷 B、二级负荷 C、三级负荷 D、以上都不是 10）一般用电设备满足（C） A、当端电压减小时，吸收的无功功率增加 B、当电源的频率增加时，吸收的无功功率增加 C、当端电压增加时，吸收的有功功率增加 D、当端电压增加时，吸收的有功功率减少 填空题在后面 第二章 1）电力系统采用有名制计算时，三相对称系统中电压、电流、功率的关系表达 式为（A）A．S=UI B．S=3UI C．S=UIcos? D．S=UIsin? 2）下列参数中与电抗单位相同的是（B）A、电导B、电阻C、电纳D、导纳3）三绕组变压器的分接头，一般装在（B）A、高压绕组好低压绕组B、高压绕组和中压绕组C、中亚绕组和低压绕组D、三个绕组组装4）双绕组变压器，Γ型等效电路中的导纳为（A ） A．GT-jBT B．-GT-jBT C．GT+jBT D．-GT+jBT 5）电力系统分析常用的五个量的基准值可以先任意选取两个，其余三个量可以 由其求出，一般选取的这两个基准值是（D ）
《电力系统分析》实验报告
本科生实验报告 实验课程电力系统分析 学院名称 专业名称电气工程及其自动化 学生姓名 学生学号 指导教师 实验地点6C901 实验成绩 二〇一九年九二〇一九年十二月 1
电力系统分析实验报告 摘要 电力系统分析是电气工程专业的主干基础课程，是学生进入电力系统专业的主要向导和桥梁。而MATLAB仿真中的Simulink建模是对电力系统进行建模分析的一个重要工具。 关键词：电力系统；MATALB；建模 实验一电力系统分析计算 一、实验目的 1.掌握用Matlab软件编程计算电力系统元件参数的方法. 2.通过对不同长度的电力线路的三种模型进行建模比较，学会选取根据电路要 求选取模型。 3.掌握多级电力网络的等值电路计算方法。 4.理解有名制和标幺制。 二、实验内容 1．电力线路建模 有一回220kV架空电力线路，导线型号为LGJ-120，导线计算外径为 15.2mm，三相导线水平排列，两相邻导线之间的距离为4m。试计算该电力线路的参数，假设该线路长度分别为60km，200km，500km，作出三种等值电路模型，并列表给出计算值。 2
模型 1 15.75 欧 22.8 欧 1.8e- 4欧 52.5 欧 76欧6e-4 欧 131.2 5欧 190欧 1.5e- 3欧 2．多级电力网络的等值电路计算 部分多级电力网络结线图如图1-1所示，变压器均为主分接头，作出它的等值电路模型，并列表给出用有名制表示的各参数值和用标幺制表示的各参数值。 图1-1 多级电力网络结线图 线路额定电压电阻 (欧/km) 电抗 (欧/km) 电纳 (S/km) 线路长度 （km) L1（架空 线） 220kv 0.08 0.406 2.81*10-6 200 L2（架空 线） 110kV 0.105 0.383 2.81*10-6 60 L3（架空 线） 10kV 0.17 0.38 忽略15 变压器额定容量P k (kw) U k % I o % P o (kW) 3
电力系统分析课程设计-电力系统短路故障的计算机算法程序设计
电力系统分析课程设计-电力系统短路故障的计算机算法程序设计
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电力系统分析课程设计 电力系统短路故障的计算机算法程序设计 姓名____刘佳琪___ 学号_2014409436__ 班级__20144094___ 指导教师___鲁明芳____
目录 1 目的与原理 (1) 1.2 关于电力系统短路故障的计算机算法程序设计目的 (1) 1.2 设计原理 (1) 1.2.1计算机计算原理 (1) 1.2.2电力系统短路计算计算机算法 (2) 2 计算机编程环境及编程语言的选择 (2) 2.1 优势特点 (2) 2.1.1编程环境 (3) 2.1.2简单易用 (3) 2.1.3强处理能力 (3) 2.1.4图形处理 (3) 2.1.5模块集和工具箱 (4) 2.1.6程序接口 (4) 2.1.7应用软件开发 (4) 3 对称故障的计算机算法 (5) 3.1 用阻抗矩阵计算三相短路电流 (7) 3.2 用节点导纳矩阵计算三相短路电流 (9) 4 附录程序清单 (14) 4.1 形成节点导纳矩阵 (14) 4.2 形成节点阻抗矩阵 (15) 4.2 对称故障的计算 (17)
1 目的与原理 1.1 关于电力系统短路故障的计算机算法程序设计目的 电力系统正常运行的破坏多半是由于短路故障引起的，发生短路时，系统从一种状态剧变成另一种状态，并伴随复杂的暂态现象。所谓短路故障，是指一切不正常的相与相之间或相与地发生通路的情况。 本文根据电力系统三相对称短路的特点，建立了合理的三相短路的数学模型，在此基础上，形成电力系统短路电流实用计算方法；节点阻抗矩阵的支路追加法。编制了对任意一个电力系统在任意点发生短路故障时三相短路电流及其分布的通用计算程序，该办法适用于各种复杂结构的电力系统。从一个侧面展示了计算机应用于电力系统的广阔前景。 根据所给的电力系统，编制短路电流计算程序，通过计算机进行调试，最后完成一个切实可行的电力系统计算应用程序。通过自己设计电力系统计算程序使同学对电力系统分析有进一步理解，同时加强计算机实际应用能力的训练。 电力系统的短路故障是严重的，而又是发生几率最多的故障，一般说来，最严重的短路是三相短路。当发生短路时，其短路电流可达数万安以至十几万安，它们所产生的热效应和电动力效应将使电气设备遭受严重破环。为此，当发生短路时，继电保护装置必须迅速切除故障线路，以避免故障部分继续遭受危害，并使非故障部分从不正常运行情况下解脱出来，这要求电气设备必须有足够的机械强度和热稳定度，开关电气设备必须具备足够的开断能力，即必须经得起可能最大短路的侵扰而不致损坏。因此，电力系统短路电流计算是电力系统运行分析，设计计算的重要环节，许多电业设计单位和个人倾注极大精力从事这一工作的研究。由于电力系统结构复杂，随着生产发展，技术进步系统日趋扩大和复杂化，短路电流计算工作量也随之增大，采用计算机辅助计算势在并行。 1.2 设计原理 1.2.1 计算机计算原理 应用计算机进行电力系统计算，首先要掌握电力系统相应计算的数学模型；其次是运用合理的计算方法；第三则是选择合适的计算机语言编制计算程序。 建立电力系统计算的相关数学模型，就是建立用于描述电力系统相应计算的有关参数间的相互关系的数学方程式。该数学模型的建立往往要突出问题的主要方，即考虑影
电力系统分析仿真实验报告
电力系统分析仿真实验报告
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电力系统分析仿真 实验报告 ****
目录 实验一电力系统分析综合程序PSASP概述 (3) 一、实验目的 (3) 二、PSASP简介 (3) 三、实验内容 (5) 实验二基于PSASP的电力系统潮流计算实验 (9) 一、实验目的 (9) 二、实验内容 (9) 三、实验步骤 (14) 四、实验结果及分析 (15) 1、常规方式 (15) 2、规划方式 (23) 五、实验注意事项 (31) 六、实验报告要求 (31) 实验三一个复杂电力系统的短路计算 (33) 一、实验目的 (33) 二、实验内容 (33) 三、实验步骤 (34) 四、实验结果及分析 (35) 1、三相短路 (35) 2、单相接地短路 (36) 3、两相短路 (36) 4、复杂故障短路 (36) 5、等值阻抗计算 (37) 五、实验注意事项 (38) 六、实验报告要求 (38)
实验五基于PSASP的电力系统暂态稳定计算实验 (39) 一、实验目的 (39) 二、实验内容 (39) 三、实验步骤 (40) 四、实验结果级分析 (40) 1、瞬时故障暂态稳定计算 (40) 2、冲击负荷扰动计算 (44) 五、实验注意事项 (72) 六、实验结果检查 (72)
实验一电力系统分析综合程序PSASP概述 一、实验目的 了解用PSASP进行电力系统各种计算的方法。 二、PSASP简介 1．PSASP是一套功能强大，使用方便的电力系统分析综合程序，是具有我国自主知识产权的大型软件包。 2．PSASP的体系结构： 报表、图形、曲线、 潮流计算短路计 电网基固定用户自定固定 第一层是：公用数据和模型资源库，第二层是应用程序包，第三层是计算结果和分析工具。 3．PSASP的使用方法：（以短路计算为例） 1).输入电网数据，形成电网基础数据库及元件公用参数数据库，（后者含励磁调节器，调速器，PSS等的固定模型），也可使用用户自定义模型UD。在此，可将数据合理组织成若干数据组，以便下一步形成不同的计算方案。
(完整版)电力系统分析实验全面版汇总
实验1 电力系统潮流计算分析实验 一、实验目的1、熟悉电力系统潮流分布的典型结构，2、熟悉电力系统潮流分布变化时，对电力系统的影响， 3、根据电力系统潮流分布的结果，能够分析各节点的特点。 二、原理说明潮流计算是研究和分析电力系统的基础。它主要包括以下内容： （1）电流和功率分布计算。（2）电压损耗和各节点电压计算。（3）功率损耗计算。 无论进行电力系统的规划设计，还是对各种运行状态的研究分析，都须进行潮流计算。电力系统日常运行的潮流计算其实是对运行方式的调整从而制定合理的运行方式。 潮流计算的方法有手算的解析计算法和电子计算机计算法。在本实验平台中通过模拟电力系统运行结构取得各中原始数据，可根据线路形式以及参数初步进行潮流计算分析。但可能系统中一些设备原器件的非线性，造成理论计算和实际运行数据不符合，但基本在误差范围以内的，可作为全面分析实验中各中现象的理论依据。 电力系统潮流控制，包含有功潮流控制和无功潮流控制。电力网络中，各种结构都有自身的特点，因此潮流控制对电力系统安全与稳定、电力系统经济运行均具有重要意义。 THLDK-2电力系统监控实验平台上，根据电力网络中典型潮流结构特点，提供了7种网络结构进行分析。实验过程中，构建一个电力网络，增加或减少某些机组的有功出力和无功出力，在保持系统各节点电压在允许范围内的前提下，改变系统支路的有功潮流和无功潮流。可以研究某一单一网络结构，或者多中网络结构的互相变化，观察电力系统潮流的变化。 实验过程中，要运行“THLDK-2电力系统监控及运行管理系统”上位机软件，完成各种潮流分布中功率数值和方向变化，各母线电压的变化，最后数打印各中数据和图形，加以分析。 在本实验平台上，实验人员要首先分析并熟悉各种网络结构的特点，了解可能出现的变化规律，然后在实验中潮流控制时，各发电机的功率应该缓慢调节，待系统稳定后，再进行下一步调整，还应整体把握各发电机的出力，以及各母线电压的变化，始终保证整个网络的稳定安全运行。 注意：实验过程中调节功率时，务必保证监控台上线路中的电流不超过5A！！！潮流分析实验中，如果1#发电机与2#发电机的出口母线，通过断路器QF1连通，或者，3#发电机与4#发电机的出口母线通过断路器QF6连通，则1#、2#、3#和4#发 电机的调差系数设置为+10，这样并列运行的机组才能合理分配无功功率，保证系统稳定运行。 三、实验内容与步骤 1、“THLDK-2电力系统监控及运行管理系统”上位机软件的运行 投入“操作电源”（向上扳至ON），启动电脑及显示器、打印机，运行上位机软件。使用步骤见光盘软件使 用说明书。实验中，在上位机界面（图3-8）中可进行各种潮流分布图进行分析。图1-1 潮流分布图选择 2、辐射形－放射式网络结构的潮流分布实验 （1）无穷大系统的调整以及电力网的组建 1）逆时针调整自耦调压器把手至最小，投入“操作电源”之后，投入“无穷大系统电源”，合闸QF19，接 通8#母线，再合闸QF18 ，顺时针调整自耦调压器把手至400V。联络变压器的分接头选择为UN。 2）依次合闸QF18→QF14→QF12→QF10→QF1→QF3→QF4→QF5→QF6，观察1#、4#、5#母线电压为400V左 右，6#母线为220V左右。 （2）各发电机组的启动和同期运行。起动1#发电机组，控制方式：微机励磁，他励，恒压控制方式，组网运行，n=1500rpm，U G=400V。 此时，通过1#发电厂的自动准同期装置，将1#发电厂并入无穷大系统，1#发电机组并网后，手动调节微机调速装置和微机励磁装置，发出一定的有功功率和无功功率。 （3）潮流分布的控制以及潮流分布图的打印依次按下QF8，QF9，QF11，QF13“合闸”按钮，网络结构如图1-2。在上位机软件中可选择潮流分布图中“第一种辐射形－放射式”窗口。 通过调节发电厂的有功功率和无功功率的输出，以及调整无穷大系统的电压，观察各种运行情况下，潮流分布数据，打印对应的潮流分布图、区域总体调度图。 （4）各发电机组的解列和停机切除负载LD1、LD2、LD3和LD4，手动调节1#发电厂发出的有功功率和无功功率为0，按下监控实验台的QFG1“分闸”按钮，完成1#发电厂的解列操作，然后进行1#发电机组的停机操作。 图1-2 辐射形－放射式原理图
电力系统短路电流仿真分析课程设计
电力系统分析综合训练三 任务书 本次综合训练目的在于巩固和运用前面所学到的电力系统短路电流计算方法，理解系统中短路电流分布规律，掌握仿真软件的使用方法，培养分析问题和解决问题的能力。 系统单线图如下：图中线路参数是单位长度参数。 G T1 L1 T2 T3 a b c d e f g "120cos 0.810.50.650.13 N N N d d P MW U kV X X ?=====0015010.5/242894.5137%13.13% 1.43 k k MVA kV P kW P kW U I ?=?===006 01850.17/0.415/2.7410/LGJ r km x km b S km --=Ω=Ω=?00120220/121932.598.5%14% 1.26 k k MVA kV P kW P kW U I ?=?===0060700.45/0.385/3.1510/LGJ r km x km b S km --=Ω=Ω=?0031.5110/1119031%10.5%0.7 k k MVA kV P kW P kW U I ?=?===00601200.27/0.414/2.7910/LGJ r km x km b S km --=Ω=Ω=? 线路长度数据见班级列表，其余数据如上图所示。 设计要求： 利用PowerWorld 建立单线图程序，完成设置短路点，计算短路电流。 设计说明书内容： 1、 任务书 2、 绘制单线图。 3、 仿真计算母线a~g 发生三相短路时和线路中间发生三相短路时，短路点处短路电流，以及短路点至发电机间各母线电压。 4、 手工计算母线c 发生三相短路时，短路点处短路电流，并与计算机计算结果比较。如果不同，试分析原因。 5、 仿真计算母线a~g 和线路中间发生各种不对称短路时，短路点处短路电流，以及短路点至发电机间各母线电压。
电路分析实验报告第一次完整版
电路分析实验报告第一 次 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
电路分析实验报告 实验报告（二、三） 一、实验名称实验二 KCL与KVL的验证 二、实验目的 1.熟悉Multisim软件的使用； 2.学习实验Multisim软件测量电路中电流电压； 3.验证基尔霍夫定理的正确性。 三、实验原理 KCL为任一时刻，流出某个节点的电流的代数和恒等于零，流入任一封闭面的电流代数和总等于零。且规定规定：流出节点的电流为正，流入节点的电流为负。 KVL为任一时刻，沿任意回路巡行，所有支路电压降之和为零。且各元件取号按照遇电压降取“+”，遇电压升取“-”的方式。沿顺时针方向绕行电压总和为0。电路中任意两点间的电压等于两点间任一条路径经过的各元件电压降的代数和。 四、实验内容 电路图截图： 1.验证KCL： 以节点2为研究节点，电流表1、3、5的运行结果截图如下： 由截图可知，流入节点2的电流为2.25A，流出节点2 的电流分别为750mA和1.5A。2.25=0.75+1.5。所以，可验证ＫＣＬ成立。２.验证ＫＶＬ：
以左侧的回路为研究对象，运行结果的截图如下： 由截图可知，Ｒ３两端电压为２２.５Ｖ，Ｒ１两端电压为７.５Ｖ，电压源电压为３０Ｖ。２２.５＋７.５－３０＝０。所以，回路电压为０，所以，可验证ＫＶＬ成立。 一、实验名称实验三回路法或网孔法求支路电流（电压） 二、实验目的 1.熟悉Multisim软件的使用； 2.学习实验Multisim软件测量电路中电流电压； 3.验证网孔分析法的正确性。 三、实验原理 为减少未知量(方程)的个数，可以假想每个回路中有一个回路电流。若回路电流已求得，则各支路电流可用回路电流线性组合表示。这样即可求得电路的解。回路电流法就是以回路电流为未知量列写电路方程分析电路的方法。网孔电流法就是对平面电路，若以网孔为独立回路，此时回路电流也称为网孔电流，对应的分析方法称为网孔电流法。 四、实验内容 实验电路截图： 如图所示，i1,i2,i3分别为三个网孔的电流，方向如图所示，均为顺时针。 网孔一中含有一个电流源，而且电流源仅在网孔一中，所以，网孔一的电流就是电流源电流2A。设电流源两端电压为U7。