基于PSCAD_EMTDC的小电流单相接地故障模型仿真_毕业设计
PSCAD实验报告.
PSCAD实验报告学院：水利电力学院班级：姓名：学号：PSCAD实验报告实验一实验名称：简单电力系统短路计算实验目的：掌握用PSCAD进行电力系统短路计算的方法仿真工具：PSCAD/EMTDC实验原理：在电力系统三相短路中，元件的参数用次暂态参数代替，画出电路的等值电路，短路电流的计算即相当于稳态短路电流计算。
单相接地，两相相间，两相接地短路时的短路电流计算中，采用对称分量法将每相电流分解成正序、负序和零序网路，在每个网络中分别计算各序电流，每种短路类型对应了不同的序网连接方式，形成了不同复合序网，再在复合序网中计算短路电流的有名值。
在并且在短路电流计算中，一般只需计算起始次暂态电流的初始值。
实验内容及其步骤：图示电力系统已知：发电机：Sn=60MV A,Xd”=0.16,X2=0.19 ;变压器：Sn=60MV A,Vs%=10.5 ;1)试计算f点三相短路，单相接地，两相相间，两相接地短路时的短路电流有名值。
2)若变压器中性点经30Ω电抗接地，再作1）。
3)数据输入。
4) 方案定义。
5) 数据检查。
6) 作业定义。
7) 执行计算。
8) 输出结果。
模型建立：实验结果与分析：通过PSCAD仿真所得结果为1）、三相短路（有接地电抗）2）、三相短路（无接地电抗）3）、单相接地短路（有接地电抗）4）、单相接地短路（无接地电抗）5）、两相相间短路（有接地电抗）6）、两相相间短路（无接地电抗）：7）、两相接地短路（有接地电抗）：8）、两相接地短路（无接地电抗）：实验二实验名称：电力系统故障分析实验目的：1) 熟悉PSCAD/EMTDC的正确使用；2) 掌握多节点电力系统的建模；3) 掌握元件及不同线路模型参数的设置方法；4) 掌握各种短路故障的建模。
仿真工具：PSCAD/EMTDC一、故障模型建立实验内容及步骤如图1所示系统，利用PSCAD/EMTDC软件完成以下实验内容：（1）新建项目文件；（2）在新项目工作区进行系统建模：将A、B、C、D四个节点分别画在四个模块中，在每段线路中都加入三相故障模块；（3）用500kv 典型参数设置电源和线路的参数（传输线采用Bergeron 模型，每段线路长度分别为AB 段300Km ，BC 段100Km ，AD 段100Km ，DE 段50Km ）；（4）双绕组变压器变比设置为500kv/220kv ，容量为100MVA ，一次测采用星型接法，二次侧采用三角接；设置每个节点的三相电压和电流输出量；（5）设置输出量：将每一节点的三箱电压和电流分别输出显示在两个波形框中。
PSCAD_EMTDC自定义模型在继电保护仿真中的应用
保护装置的动作过程如下: 正常运行时, 振荡闭 锁装置和启动元件都使保护装置处于被闭锁状态。 当电力系统发生故障时, 起动元件动作, 振荡闭锁装 置立即解除闭锁使距离保护短时投入工作。如果故 障点位于第 I 段保护范围内, 则 Z 动作直接起动出
口, 瞬时动作于跳闸; 如果故障点位于第 段保护范 围内, 则 Z 不动作, 而 Z 动作起动时限元件 t , 待 t 延时动作后起动出口去跳闸; 如果故障点位于 段的保护范围以外和第 段保护范围以内, 则第 段测量元件动作, 以 t 延时起动出口去跳闸。
2. 2 继电保护模型的设计
在各种继电保护模型中距离保护是一种性能较 为完善的保护, 在各种复杂条件下, 它可以有选择性 的切除故障, 而且具有足够的灵敏性和速动性, 因而 在各种结构复杂的电网中都有广泛应用[ 7] 。下面以 三段式距离保护为例构建保护模型。距离保护模型 包含 4 个主要元件: 启动元件、测量元件、时限元件 和出口执行元件, 如图 2 所示。
*收稿日期: 2009-04-14 作者简介: 姚自林( 1984- ) , 男, 湖北武汉人, 硕士研究生, 研究方向为电力系统继电保护原理及应用, ( E-m ail) w hu yzl@ 126. com
第4期
姚自林: P SCA D/ EM T DC 自定义模型在继电保护仿真中的应用
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SU BROU T INE REL AY F( in, o ut ) INT EGER in, out INT ERF ACE SU BROU T INE REL AY C( in, out ) INT EGER in, out END SU BROU T INE END INT ERFA CE CAL L REL AY C( in, o ut ) EN D 用户只需要在模型定义中添加关于接 口函数 REL AY F ( in, out ) 的调用声明, 用户定义模型就 可以在仿真中实现用 C 语言编写的功能。
Matlab和PSCAD小电流接地系统故障仿真实例分析,苗全堂(word文档良心出品)
基于Matlab 和PSCAD 勺小电流接地系统故障仿真实例分析 苗全堂一用Matlab 进行的仿真如下：1.用Matlab 进行中性点不接地系统的仿真 的的主要步骤如下： 1.1进行模块连接和相关参数设置Aa ■_l_» AAQb o ------- « TTCc .―1_"CC注Linel图1. 10kV 中性点不接地系统仿真模型VL? kfed. J.1I 3L UJL 【I .弋HUU iJ JL J. U LIUUJ NDE JHmLUUHl 口 tfUNtib 厶E e e t i a-n blocksin cascade or use a Di stribut ad Para2et«r line图2 Line1的参数设置AnCcApplyLoadl■« AaBb9 Cc n&—IJ-Bpaiwarg u Iv-rjLoad4Discrete T E = i fl-da 3C _________Li^e4A Line.2二Th re a-Phase FauftG an c elHelp Fxeauenc-y used for Fl. L C speci f i e aX ion (Hz }图3 Loadl参数设置图4三相电压电流模块参数设置图5故障模块参数设置图6系统的零序电压3U0及每线路始端零序电流 3I0的获取方 法图7故障点的接地电流获取方法12进行仿真。
采用离散算法，仿真结束时间 0.2秒，采样时间1*10-5s,系统在 0.04s 时，发生A 相单相接地。
得出的相关波形如下列图示：3 UNO图8系统三相对地电压波形图图9系统三相线电压波形图41X1O■J■.................. .. -ta 己1: : :■10■ S ■« 1 ■? 1 T!■■.1I……匚……-3 (■j_____i iJ0.020.04 0.06 0.080.1ai20.140.16 0.180.2图10系统零序电压3U0图11 31011 | !■:111:r；::•'•:k ■-. 1r■■::■I. -■•:- 1 i i i111G■图12 3103图13 Id13结果分析：在中性点不接地系统中，当发生a相单相金属接地时，故障时间段为(0.04-0.2)，A相对地电压变为0, BC相对地电压升高的3倍，但线电压仍保持对称故对负荷没有影响。
基于PSCAD／EMTDC的异步电动机定子绕组单相故障仿真
洛阳师范学院学报
Ｊ ｕ ａ ｆＬ ｏａ ｇＮｏｍａ ｎｖ ｒｉ ｏ ｒ ｌｏ ｕ ｙｎ ｒ ｌＵ ｉｅｓｔ ｎ ｙ
Ｍ ａ ．， ｙ ２０１ １
第３ Ｏ卷 第 ５期
Ｖ０ ． ０ Ｎｏ ５ １３ ．
基 于 Ｐ Ｃ Ｄ Ｅ ＤＣ 的 异 步 电 动 机 Ｓ Ａ ／ ＭＴ 定 子 绕 组 单 相 故 障 仿 真
收 稿 日期 ： ００一ｌ ２１ ２—１ ４
０ １２ Ｐ Ｕ ）机械 阻 尼 ：．０ （ ． ． ； ．２ （ ． ． ； ００ ８ ＰＵ ） 额定 功 率 因
数 ：．５ Ｐ Ｕ ） 额定效率 ：． ８ （ ． ． ； 动 电 ０８（ ．． ； ０９５ ＰＵ ） 起 流倍 数 ：． （ ． ． ； 动转 矩倍 数 ：． （ ． ． ； ５ ０ ＰＵ ） 起 １５ ＰＵ ） 最
饱和阻抗 ：．４ Ｐ ｕ ） 转 子不 饱 和相 互 阻抗 ： ０ ０ ６（ ． ． ；
的研究及保 护措施虽然 已经 比较成 熟 ， 是 ， 但 熟
练地 并 能 够 灵 活地 掌 握 异 步 电动 机 的运 行 情 况 对 于 实 际 仍 有 重 大 的 意 义 Ｊ 本 文 就 是 基 于 ． ＰＣ Ｄ Ｅ Ｄ Ｓ Ａ ／ ＭＴ Ｃ的异 步 电 动 机 常 见 故 障 仿 真 ，得 到 了与 理 论 相 符 的结 果 ，为 研 究 电动 机 常 见 故 障 提 供 了一个 良好 的仿 真平 台．
起的 ， 如大的短路 电流使元件破损 ，电压的骤 降造 成系统解裂甚至崩溃 ， 对周围设备的电磁干扰等． 发 生短 路 时 ，系统从 一 种 状 态 变 到另 一 种状 态 ，并
产 生复 杂 的电磁 暂态 现象 ．所 以有 必要 对 电力 系统 发 生故 障 时的 电磁暂 态进 行分 析 ¨ ．
基于PSCAD的配电网单相接地故障选线算法仿真研究
基于PSCAD的配电网单相接地故障选线算法仿真研究发布时间：2023-01-16T01:56:02.265Z 来源：《中国科技信息》2022年9月17期作者：崔连华罗艳芳[导读] 在我国中压配电网中，大多采用中性点非有效接地方式崔连华罗艳芳（国网山东省电力公司济宁供电公司山东济宁 272000）摘要：在我国中压配电网中，大多采用中性点非有效接地方式。
在配电网发生单相接地故障后，为防止引起严重的安全事故，要求快速地识别接地线路及精确地计算出故障距离，并对接地点予以排除，确保配电网的可靠性、稳定性，为此提出了针对配电网的单相接地故障选线问题。
本文针对PSCAD的故障选线方法开展了仿真验证，试验结果表明了该方法的正确性和适用性，为线路故障预防水平的提升提供有力支撑。
0 引言在配电网中，线路故障包括单相接地、两相短路、两相接地短路、三相短路、三相接地短路、断线等故障。
其中，单相接地故障发生几率最高，并且其余几类故障大多数情况都是由单相接地故障间接引起的，所以对其研究分析是非常重要的。
单相接地故障包括金属性接地故障和电弧接地故障，由于行波法不受运行方式的影响[1]，本节仅对中性点不接地系统的上述两类故障进行分析研究，包括故障特征分析,故障行波的产生，并在PSCAD/EMTDC软件中搭建电弧仿真模型。
1 PSCAD/EMTDC软件PSCAD（Power System CAD）是一个功能强大且灵活的与 EMTDC（ElectromagneticTransients including DC）电磁暂态仿真引擎对接的图形化用户界面 [2]。
PSCAD 允许用户以图形化的方式建立电路、运行仿真、分析结果，同时可线绘图、控制，仿真运行中改变系统参数，对正在运行的仿真结果进行可视化观测，极大的提高了电力系统仿真模型的建立及运行结果的可视化分析能力。
2 故障行波的产生对于中性点不接地系统而言，当单相接地故障发生时，不构成短路回路，故障电流较小，传统的阻抗法无法准确的计算出故障点到测量点的阻抗，无法满足现场对测距结果的精确度的要求。
基于PSCAD的单相变压器内部接地故障仿真
科技与创新┃Science and Technology & Innovation ·76·文章编号：2095－6835（2015）17－0076－01基于PSCAD的单相变压器内部接地故障仿真夏 明（保定天威集团特变电气有限公司设计部，河北保定 071056）摘 要：建立单相变压器的仿真模型，应用仿真软件（PSCAD）对单相变压器内部接地故障进行仿真，并简单地介绍了仿真模型，分析了仿真结果，以期为日后的相关工作提供参考和借鉴。
关键词：仿真软件；变压器；内部故障；仿真结果中图分类号：TM743 文献标识码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2015.17.076变压器作为电力系统输配电环节中的重要电气设备之一，其安全、稳定的运行对电力系统有非常重要的影响。
为了确保变压器能够安全可靠运行，需要对变压器进行仿真研究。
本文主要探讨了如何使用仿真软件（PSCAD）对单相变压器内部接地故障进行仿真分析，并通过仿真研究进行相关结果分析。
1 仿真软件在对变压器内部故障进行仿真时，采用的是仿真软件——PSCAD。
PSCAD（Power System Computer Aided Design）程序是由曼尼托巴高压直流输电研究中心（Manitoba HVDC Research Center）开发的，其最主要的功能是对电力系统进行时域和频域的仿真。
另外，利用它还可以实现对交流系统的谐波研究、暂态扭矩的分析、直流系统的启动、直流系统换相方法研究、串联或并联的多端输电系统的电磁暂态仿真和同杆架设的交直流电路的相互影响等。
对于仿真软件，最典型的应用就是当计算电力系统遭受扰动或参数变化时，参数会随着时间而变化。
此外，PSCAD软件还被广泛应用于高压直流输电、FACTS控制器的设计、电力系统谐波分析和电力电子领域的仿真计算等方面。
应用PSCAD 软件对变压器内部故障进行仿真分析可以得出较为标准的结果。
小电流接地系统单相接地故障分析与仿真
小电流接地系统单相接地故障分析与仿真兰州石化公司许志军摘要：本文结合石化厂内部电网中性点接地方式的优化改造，对中性点不接地系统和经消弧线圈接地系统的单相接地故障进行了综述，并利用MATLAB软件对两种系统下的单相接地故障进行了仿真，得到了与理论分析相一致的结论，使的单相接地故障的分析更为直观。
关键词：小电流接地系统单相接地故障数值仿真消弧线圈接地中性点电力系统常用的接地方式有两种，即中性点有效接地系统和非有效接地系统，也称为大电流接地系统和小电流接地系统。
对于小电流接地系统，当发生单相接地故障时，只是非故障相对地电压升高√3倍，而线电压维持不变，故不影响三相设备的正常运行，当单相接地电容电流不大时，其所引起的热效应能为电网的各个元件的绝缘所承受，故规程允许电网带接地故障运行1～2小时。
但当接地电流较大时，产生的电弧不易熄灭，易损坏设备绝缘，造成相间短路，或发生间歇性弧光接地，造成弧光接地过电压，持续时间较长时，将对网络中的设备绝缘寿命产生不良影响。
兰州石化公司的6kV系统全部为小电流接地系统，建初因为电力系统较小，中性点全采用了不接地方式，其优点是单相接地电流小，系统带故障能继续运行，但随着公司生产规模的不断扩大，各电力网络也随着变大，单相接地电流增加，发生单相接地时极易引起弧光短路，造成整个电网电压波动，致使各套装置经常停车，设备损坏。
鉴于此，石化厂组织对本厂电力系统中性点运行方式进行了优化改造。
这里结合石化厂改造情况并利用MA TLAB 软件的电力系统仿真工具箱，对6kV电力系统中性点不接地和经消弧线圈接地两种方式作一简析。
1 中性点不接地系统运行方式及分析1.1中性点不接地系统原理中性点不接地系统属小电流接地系统，图1.1为最简单的中性点不接地系统正常运行时图1.1 中性点不接地系统原理图a：接线简图 b：电流电压相量图电容电流的分布，三相对地集中电容相当于一个对称的星形负荷，其中性点电位与电源中性点电位相等，对地电位为零，故各相对地电压分别为各相的相电压，三相电容中的电流是对称的电容电流I CA，I CB，I CC,分别超前相应的相电压90°,三相对地电容电流之和为零，各相对地电容电流值为I=jU XωC0如图1.2a示，当A相直接接地故障时，A相对地电容被短接，相当于容抗为无穷大，A相对地电容电流为零，A相对地电压也为零，而其它两相对地电压则升高√3倍，其相量关系如图1.2b所示，A相接地后，各相间电压仍然是对称的，各相电压为图1.2 中性点不接地系统单相接地示意图a：接线简图b：电流电压相量图U AD=0U BD=E B-E A=E A exp(-j150°)U CD=E C-E A=E A exp(j150°)非故障相中流向故障点的对地电容电流I CB'=jU BDωC0I CC'=jU CDωC0故障点电流I d=I CB'+I CC'其有效值I d=3U XωC0，为正常运行时相对地电容电流的3倍，相位超前故障点电压U d0 90°，即I d=j3U d0ωC0如图1.3所示，假设系统中有ｍ条线路，每条各相对地电容分别为C１,C２,…,Cｍ,第ｉ条线路发生A相经电阻R接地，其接地电流为整个系统非故障相电容电流之和，故障线路零序电流为非故障线路电容电流之和减去故障线路电容电流。
PSCAD报告
实验一PSCAD/EMTDC故障建模及仿真流程报告人：AP1004510 冯泳发报告时间：2012年4月3日实验目的使用电力系统电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC进行简单电力系统的故障建模及故障仿真，分析电力系统故障电磁暂态过程。
实验原理电力系统是非常复杂的。
其数学表达式的定义比航天飞行器及行星运动轨迹的定义更要错综复杂和具有挑战性。
EMTDC是具有复杂电力电子、控制器及非线性网络建模能力的电网的模拟分析程序。
当在PSCAD的图形用户界面下运行时，PSCAD/EMTDC结合成的强大功能，使复杂的部分电力系统可视化。
实验内容及步骤1、新建项目文件安装并启动软件，选择File/New/Case，在项目窗口就出现一个默认为noname的例子，将其保存，双击项目栏中的文件名，右侧显示空白工作区。
2、构造电气主接线图1）在Master Library库中找到所需的元件或模型，复制并粘贴到空白工作区。
所需元件有三相电压源、断路器和架空线路，如下图所示。
双击元件则会出现参数设置对话框，在Graphics Display下拉框中选择3 phase view选择则可变为三相视图，若需要改变元件的端口指向，只需右击元件，选择旋转Rotate或镜像Mirror。
2）将元件正确地连接起来。
点击工具栏中的Wire mode按钮，鼠标移到工作区后会变成铅笔状，对着元件的端点点一下左键，移动鼠标，若再点左键可转向画线，只要点击右键就可以完成画线。
连好线后再次点击Wire mode按钮鼠标就可以恢复原状。
其中TLine元件默认是无线传输模式Remote Ends，连接线路如图：3、设置元件参数双击元件或右击元件选择View Properties…电源参数：容量400MVA，220KV，50Hz，相角0度，内阻1欧姆，其余用默认参数；输电线采用架空线Bergeron模型，长度100Km，50Hz，并任选一种架线方式模型，模型可在TLines库中找到，双击工作区的TLine元件，再点击Edit按钮，在出现的窗口中粘贴上所选的模型，其余用默认参数；4、设置故障假设在线路末端出口处发生单相接地故障，在Breakers_Faults库中选取故障模型如下图所示，并连接在工作线路的右端，并双击Timed Fault Logic块，设置故障开始时间为0.2秒和持续时间为0.2秒。
小电流接地系统单相接地故障的仿真
设计题目：小电流接地系统单相故障matlab仿真中文摘要：使用matlab和simulink 模拟小电流接地系统单相接地故障关键字：matlab，simulink ，小电流系统，单相接地故障。
小电流接地系统单相故障电网中性点接地系统的分类方法有很多种, 其中最常用的是按照接地短路时接地电流的大小分为大电流接地系统和小电流接地系统。
电网中性点采用哪种接地方式主要取决于供电可靠性（是否允许带一相接地时继续运行）和限制过电压两个因素。
我国规定110kv以上电压等级的系统采用中性点直接接地方式, 35kv及以下的配电系统采用小电流接地方式（中性点不接地或经消弧线圈接地）。
在小电流接地系统中发生单相接地时, 由于故障点的电流很小，而且三相之间的线电压任然保持对称，对负荷的供电没有影响，因此，在一般情况下都允许系统在继续运行1~2小时, 而不必立即跳闸，这也是采用小电流接地系统运行的主要优点。
但是在单相接地以后，其他两相的对地电压要升高根号三倍，为了防止故障进一步扩大成两点或多点接地短路，就应及时发出信号，以便运行人员采取措施予以消除。
小电流接地系统单相故障特点简介对于如图1-1所示的中性点不接地系统，单相接地故障发生后，由于中性点N不接地, 所以没有形成短路电流通路，故障相都将流过正常负荷电流，线电压任然保持对称，因此可以短时不予以切除。
这段时间可以用于查明故障原因并排除故障，或者进行倒负荷操作，因此该方式对于用户的供电可靠性高，但是接地相电压将降低，非接地相电压将升高至线电压，对电气设备绝缘造成威胁。
mi l屮性掙不椎恥单相接地故障发生后系统不能长期运行。
事实上，对于中性点不接地系统，由于线路分布电容（电容数值不大，而容抗很大）的存在，接地故障点和导线对地电容还是能够形成电流通路的，从而有数值不大的电容性电流在导线和大地之间流通。
一般情况下，这个容性电流在接地故障点将以电弧形式存在，电弧产生的高温会损毁设备，甚至引起附近建筑物燃烧起火，不稳定的电弧燃烧还会引起弧光过电压，造成非接地相绝缘击穿进而发展成为相间故障，导致断路器动作跳闸，中断对用户的供电。
小接地电流系统单相接地故障的仿真和研究
94科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N动力与电气工程1 小接地电流系统仿真模型1.1中性点不接地系统的仿真及理论分析利用MATLAB/Simulink建立一个中性点不接地系统的仿真模型,如图1所示,电源采用模块“Three-phase source”, 三相电源电压37kV,频率50Hz,内部Y型链接。
输电线路L1～L4,均采用“PI Section Line”模型,线路的长度分别为1k m 、200km 、120km、165km,线路其他参数:正序电阻 ,正序感抗 ,正序容抗,负序电阻 ,负序感抗,负序容抗 。
负荷Load1、Load2、Load3、Load4均采用“Three-phase Series RLC Load"模块,有功负荷分别为3M W 、0.5M W 、6M W ,2M W 负荷其他参数:线电压37kV,频率50Hz。
选择在第1条线路出线的1km(即L1与L2之间)处发生C相接地(接地电阻忽略不计)。
根据以上设置的参数,经过计算,系统在第1条线路出线的1km处(L1与L2之间)发生C相金属性接地时各线路始端的零序电流有效值为:同理可得,,接地点的电流为1.2中性点经消弧线圈接地系统的仿真与理论分析在图1的基础上,在电源的中性点上接入一个电感线圈,其他参数不变。
(如图2）要使接地点的电流近似为0(即完全补偿),应满足式中,L为消弧线圈的电感;为系统三相对地电容。
可求得要实现完全补偿应有完全补偿和欠补偿都可能出现串联谐振过电压的问题,实际工程应用中常采用过补偿方式并且过补偿度一般为10％,则消弧线圈的电感应为①作者简介:侯云海(1970，4—),男,吉林永吉人,博士生,副教授,硕士生导师,研究方向:电力变换与节能技术。
小接地电流系统单相接地故障的仿真和研究①侯云海1 李小飞1 张立金1,2(1.长春工业大学电气与电子工程学院 吉林长春 130012;2.内蒙古电力(集团)有限责任公司包头供电局调度处 内蒙古包头 014030)摘 要:小接地电流系统发生单相接地故障时电压、电流零序电压和零序电流等电气量尤其变化的特殊性,一直都是研究人员关注的焦点。
基于PSCAD的柔性直流接地故障仿真研究
基于PSCAD的柔性直流接地故障仿真研究发布时间：2021-05-07T09:01:32.884Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第1期作者：王德友[导读] 计算结果及方法可为今后柔性直流工程的过电压分析、换流站绝缘配合及相关设备的选型提供重要依据。
上海勘测设计研究院有限公司上海 200335摘要：近年来随着柔性直流的深入研究，柔直工程也逐年增加。
尤其是随着深远海大容量风电的发展，柔性直流成为风电送出的首选方式。
柔直工程关键设备的参数选择影响系统的可靠性和工程的经济性，传统的过电压计算方法复杂且计算误差较大。
因此本文对故障进行分类，搭建常用的双端单极模型，对各种典型故障下的换流站过电压进行仿真计算，并对过电压结果进行分析。
仿真计算结果可为以后工程的接线选择、设备参数选型提供可靠依据。
关键词：换流站；柔性直流输电；接地故障；PSCAD0引言模块化多电平的柔性直流输电技术（MMC-HVDC），以其易扩展、控制灵活、低谐波等优势广泛应用在大规模新能源并网与远距离大容量输电等领域[1-4]。
随着柔直的发展，柔直工程越来越多，对于柔性直流输电的绝缘配合设计以及相关设备的选型都需要进行过电压仿真计算来确定[5]。
目前针对基于模块化多电平换流器柔性直流输电的研究主要集中在控制和保护系统的设计，对于过电压的研究较少。
本文从仿真和理论分析两个角度诠释柔性直流过电压。
在PSCAD/EMTDC仿真软件中建立了双端单极详细模型，在此基础上计算各个故障下换流站关键设备上产生的过电压。
计算结果及方法可为今后柔性直流工程的过电压分析、换流站绝缘配合及相关设备的选型提供重要依据。
1系统仿真模型及参数MMC-HVDC接线方式如图1所示。
单极接线变压采用Ynd11接线方式，交流侧采用星型电抗人为形成中性点，中性点再经电阻接地，使直流线路对地呈现出对称正、负极性，该种接线方式结构简单，设备比较成熟，不存在制造上的困难[6]。
PSCAD／EMTDC电磁暂态仿真软件在毕业设计课程中的应用
PSCAD／EMTDC电磁暂态仿真软件在毕业设计课程中的应用张正茂;常玲【摘要】本文首先简单介绍了电磁暂态仿真软件PSCAD／EMTDC的功能和特点，然后以小电流接地系统单相接地故障分析为例，介绍了PSCAD／EMTDC软件在学生毕业设计课程中应用，最后结合我校电气工程专业学生的毕业设计情况，谈了几点体会。
【期刊名称】《国网技术学院学报》【年(卷),期】2013(016)006【总页数】5页(P62-66)【关键词】毕业设计;PSCAD;EMTDC;仿真软件【作者】张正茂;常玲【作者单位】;;【正文语种】中文【中图分类】G6420 引言毕业设计是高等院校学生毕业前的一门重要的综合实践课程，旨在锻炼学生综合运用所学专业知识，完成特定设计任务的能力。
随着现代信息技术和计算机技术的飞速发展，传统的人工计算、人工画图进行电气工程分析和设计的方法，已经不再适用于现代电气工程技术的发展。
作为锻炼学生综合实践能力的毕业设计课程，也应尽量采用一些计算机辅助分析和设计软件开展设计，以适应现代电气工程技术的发展对人才的需求。
PSCAD/EMTDC电磁暂态仿真软件，是目前国内外相关科研单位和高等院校的科研开发人员广泛使用的一种电力系统分析和设计工具，将该软件应用到电气工程类专业学生的毕业设计中，将大大提高学生综合运行现代计算机技术和专业理论知识，完成设计和研究任务的能力，显著提高毕业生的专业素质和就业竞争力。
1 PSCAD/EMTDC软件简介EMTDC （Electro-Magnetic Transient in DC System）最早由Dennis Woodford博士于1976年在加拿大曼尼托巴水电局开发完成的，多年来该软件得到了不断完善，目前已经成为既可以研究交、直流电力系统问题，又能够完成电力电子仿真及非线性控制的多功能工具。
特别是PSCAD（Power system computer aided design）图形界面的开发成功，使得用户能更方便的使用EMTDC进行电力系统仿真计算，而且该软件可以作为实时数字仿真器RTDS （Real time digital simulator）的前置端。
PSCAD实验报告
PSCA实验报告学院：水利电力学院班级：姓名：学号：PSCA实验报告实验一实验名称：简单电力系统短路计算实验目的：掌握用PSCAD进行电力系统短路计算的方法仿真工具：PSCAD/EMTDC实验原理：在电力系统三相短路中，元件的参数用次暂态参数代替，画出电路的等值电路，短路电流的计算即相当于稳态短路电流计算。
单相接地，两相相间，两相接地短路时的短路电流计算中，采用对称分量法将每相电流分解成正序、负序和零序网路，在每个网络中分别计算各序电流，每种短路类型对应了不同的序网连接方式，形成了不同复合序网，再在复合序网中计算短路电流的有名值。
在并且在短路电流计算中，一般只需计算起始次暂态电流的初始值。
实验内容及其步骤：图示电力系统已知：发电机：Sn=60MVA,Xd ” =0.16,X2=0.19 ;变压器：Sn=60MVA,Vs%=10.5 ;1）试计算f点三相短路，单相接地，两相相间，两相接地短路时的短路电流有名值。
2）若变压器中性点经30 Q电抗接地，再作1）。
3）数据输入。
4）方案定义。
5）数据检查。
6）作业定义。
7）执行计算。
8）输出结果。
模型建立：TimedFaultLogicGO 0 [MVA]1O.5(ky /115D(KV1实验结果与分析：通过PSCAD仿真所得结果为1）、三相短路（有接地电抗）■ dJtiig2）、三相短路（无接地电抗）3）、单相接地短路（有接地电抗）0050005020 30CLOO5）、两相相间短路（有接地电抗）6）、两相相间短路（无接地电抗）HA Gratis • arrrtiod>■一_a■■oo5aoos)m5aot)sow□ 20010OOO8）、两相接地短路（无接地电抗）M JII .百实验二实验名称: 电力系统故障分析实验目的： 1）熟悉PSCAD/EMTD 的正确使用；2) 掌握多节点电力系统的建模；3) 掌握兀件及不冋线路模型参数的设置方法; 4)掌握各种短路故障的建模。
小电流接地系统故障建模与仿真分析毕业设计详解
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本学位论文属于1、保密□，在_________年解密后适用本授权书。
2、不保密□。
（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：年月日导师签名：年月日目录摘要 (1)前言 (2)1 小电流接地系统接地故障的概况 (3)1.1本课题的产生背景及研究意义 (3)1.2国外中性点接地方式发展状况 (3)1.3国内中性点接地方式发展状况 (4)2 小电流接地系统单相接地故障分析 (5)2.1电力系统中接地方式的分类 (5)2.2电力系统中的两种小电流接地系统 (5)2.2.1 中性点不接地方式的介绍 (5)2.2.2 中性点经消弧线圈接地方式的介绍 (7)2.3两种接地方式的综合比较 (8)3 小电流接地系统MATLAB建模与分析 (9)3.1MATLAB在电力系统中的应用 (9)3.2小电流接地系统仿真模型构建 (10)3.2.1 系统构建 (10)3.2.2 中性点不接地系统的仿真及计算 (12)3.2.3 中性点经消弧线圈接地系统的仿真及计算 (17)3.3仿真结果与分析 (18)3.3.1 中性点不接地系统的仿真结果与分析 (18)3.3.2 中性点经消弧线圈接地系统的仿真结果与分析 (22)4 结论和展望 (25)4.1主要研究结论 (25)4.2研究感想 (26)致谢 (27)参考文献 (28)28 128 1小电流接地系统故障建模与仿真分析学生： XX指导教师：XXX（三峡大学科技学院）摘要：本文简要介绍了电力系统中各种中性点接地方式，对小电流接地系统两种中性点接地方式的基本原理和运行特点进行了分析并综合比较了两者的运行参数。
PSCAD_EMTDC与Matlab接口技术在继电保护仿真中的运用
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总结
利用自 定义的 PSCAD/ EM T DC 与 M atlab 接 口 , 通过参数设置 , 一次仿真就可获得大量数据, 将 其分别存放于数组的某几行中, 使得需要大量数据 的仿真算法应用地更加便捷。接口与其他算法的综 合运用如下图 6 所示。
DYN 中的源代码)
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仿真实例
本文通过对一个配网变电站仿真实例说明接口
的具体功能。图 4 所示, 为一个 35 kV 电站模型, 应 用接口进行控制。在此, 接口有 6 个输入变量 ( 分别 为 5 条出线的零序电流与母线上零序电压 I 01 , I 02 , I 03 , I 04 , I 05 , 3 U0 ) , 一个输出变量 out 及一个使能控 件 clk 。当 clk= 1 时 , 自定义模块开始记录数据; 等 待 PSCAD 仿真结束时, 模块通过 M 文件里的结束 语句判断是否完成并调用选线函数。图 5 为母线 3 倍的零序电压与故障时刻定位。
收稿日期 : 2009 04 31 作者简介 : 袁 com 欣 ( 1985- ) , 男 , 湖北武汉人 , 硕 士研究 生 , 主要 从事电 力系统 继电保 护方 面的研 究工作 , ( E mai l) yu anx in1570@ 163.
根据需要自定义元件模型 , 这些用户自定义元件模 型可以跟 PSCA D/ EM T DC 中的元 件模型进 行连 接
袁 欣
( 武汉大学 电气工程学院 , 武汉 430072)
摘 要 : 以配电网单相故障选线为背景, 以提高 PSCAD/ EM T DC 在电力系统仿真中的灵活性 为目的 , 提出了基于 P SCAD/ EMT DC 与 Mat lab 语言接口技术的自定义模型实现方法 。文中对电 磁暂态分析程序 PSCA D/ EM T DC 与数学模型软件包 M at lab 之间的接口进行了研究, 充分利用了 PSCAD/ EM T DC 与 Mat lab 两款软件的优点。 用 PSCAD/ EM T DC 建立接口模型 , 启动 M at lab 数 据引擎调用 M 文件 , 实现接口模型的参数设置 。分析了一个配网单相短路实例 , 将接口程序产生 的数据进行处理 , 将它作为选线算法的入口数据并进行故障选线 。仿真表明, 通过相应的接口技术 可以实现自定义模型的故障选线功能, 仿真验证了这一点。 关键词 : P SCAD/ EMT DC; 自定义模型 ; Mat lab 语言; 接口技术; 相关系数 中图分类号 : T M743; T P311 54 文献标识码 : A 程序 EM T DC ( Electr o M agnet ic T r ansient in DC Syst em ) 是目前世界上被广泛使用的一 种电力 系统仿真分析软件。 P SCAD( Pow er Syst em Com puter Aided Design) 是 EM T DC 的前处理程序 , 用 户在面板上可以构造电气连接图 , 输入各元件的参 数值 , 运行时则通过 FORT RAN 编译器进行编译、 连接 , 运 行 的 结果 可 以 随 着 程 序 运 行 的 进 度 在 PL OT 中实时生成曲线, 以检验运算结果是否合理 , 并能与 M at lab 接口。 EMT DC/ P SCAD 主 要功 能 是进行电力系统时域和频域计算仿真, 典型应用是 计算电力系统遭受扰动或参数变化时, 电参数随时 间变化的规律[ 1, 2] 。 PSCAD/ EM T DC 是暂 态分析程 序, M at lab 是 数学模型软件包 , 它们之间具有互补性 , 通过两者之 间 的 接 口 能 把 它 们 的 优 点 结 合 起 来。 通 过 PSCAD/ EM T DC 程序与 M at lab 语言接口 ( 以下称 PSCAD& M at lab 接口) , 用户可以将 Mat lab 中的数 学和 控 制 功 能 模 块 ( 包 括 各 种 工 具 箱 ) 应 用 到 PSCAD/ EM T DC 程序中。同时 , 用户 还可以通 过 编制 M 文件来定义用户所需的元件模型。由于 M 文件采用语法简单、 可读性强、 调试容易、 人机交互 性强的 Mat lab 语言来编制[ 3] , 因此用户可以方便地
中性点不直接接地系统单相接地故障的仿真分析---毕业论文开题报告
中性点不直接接地系统单相接地故障的仿真分析一、选题的依据及意义：电力系统是由发电、变电、输电、配电、供电、用电等设备和技术组成的将一次能源转换为电能的同一系统。
配电网是电力系统的重要组成部分，在电力系统的各个环节中作为末端直接与用户相连接。
一方面直接体现对用户的供电可靠性和电能质量；另一方面，配电网由于电压等级低、缺乏有效的优化运行手段，功率损耗普遍较高，是电力系统经济运行的挖潜大户【1】电力系统中性点是否接地及以何种形式接地，是涉及到技术、经济、安全等多方面的综合问题。
目前处理方式主要有：直接接地、电抗接地、低阻接地、高阻接地、消弧线圈接地和不接地。
我国的6~35kv配电网电力系统多属于小电流系统，又称中性点非有效接地系统。
接地故障是指由于导体与地连接或对地绝缘电阻变得小于规定值而引起的故障。
根据电力运行部门的故障统计，由于外界因素（如雷害、风害、鸟害等）的影响，配电网单相接地故障是配电网故障中最常见的，发生率最高，占整个电气短路故障的80%以上。
当发生单相接地故障时，由于不能构成低阻抗的短路回路，接地短路电流很小，故称为小电流接地系统。
它的优点在于发生单相接地故障时多数情况下可以自动熄弧并恢复绝缘。
当线路发生永久性单相金属性接地故障后，三相系统的相电压与线电压仍然是对称的，大小与相位并不变化，但系统的接地相对地电容被短接，对地电压都变为零，中性点电压上升为相电压，非接地相对地电压升高至原来的倍，长时间运行会破坏系统的绝缘，对接入系统中的线路、配电、变电设备等造成损害。
为防止另一相再接地而引起两相短路，甚至三相短路，因而必须限制一定时间内排除单项故障【2-4】。
由于故障电流小，系统可带故障继续运行一定时间，不必立即跳闸，不影响对负荷的连续供电。
因而小电流接地方式可显著提高供电可靠性，同时也具有提高对设备和人身安全性、降低对通讯系统电磁干扰等优点。
但长时间带故障运行，特别是间歇性弧光接地故障时，过电压（特别是弧光过电压）容易使电力设备出现新的接地点使事故扩大；同时故障电流可能使故障点永久烧坏，最终引起短路故障。
基于PSCAD仿真的配电网小电流接地系统建模
基于PSCAD仿真的配电网小电流接地系统建模摘要：本文主要介绍了利用PSCAD/EMTDC仿真软件提供的电力仿真模块构建10kV馈线及负荷系统，对系统进行仿真试验，得到发生单相接地时线路的电流波形，并给出零序电压、电流、功率的仿真测量方法，为故障选线的研究作铺垫。
关键词：小电流接地系统；单相接地；建模；仿真0 引言在我国10kV配电网中，广泛采用的是非有效接地系统，当发生单相接地故障时由于不能构成低阻抗的短路回路,接地短路电流很小,故此种系统也称为小电流接地系统[1]。
由于其稳态故障电流幅值较小，因此故障无法轻易的检测与判定，所以给故障选线增加了不少难度[2]。
伴随国家经济的迅速增长以及电网规模不断扩大，用户对供电可靠性的需求也越来越高，因此，对非有效接地系统接地故障的研究显得尤为重要。
本文利用PSCAD构建10kV馈线及负荷系统，建立单相接地故障的仿真模型。
1 配电网小电流接地系统的建立配电网仿真系统模型原理图如图1（a），一条110kV母线经一个110kV/10kV 的变电站到10kV母线，变电站低压侧有六条馈线，这些馈线当中两条是架空线，一条是电缆，另外三条是混连线路，Z型变压器中性点经彼得逊线圈串上一个等效电阻再接地。
图1（b）为利用PSCAD软件所建立10kV配电网模型。
(a)实际模型(b)PSCAD仿真模型图1 10kV配电网模型2 系统参数介绍2.1 线路参数通过计算架空线路与电缆线路参数，可以获得系统零序电容总。
2.2 彼得逊线圈参数通过系统零序等值电路可知，中性点经彼得逊线圈接地时，有三种补偿方式，实际工作中，通常为过补偿，补偿系数一般取到1.05。
要精确地取到1.05，先要计算出全补偿时彼得逊线圈的值。
当处在全补偿状态，流经短路点的容性电流与感性电流相等，即，从中可以得出式中：为电网工频50Hz，为彼得逊线圈零序电感。
系统中性点的彼得逊线圈通过零序电流时，设彼得逊线圈的阻抗为上将通过三倍的零序电流，并产生相应的电势差，由于实际线路和等效电路的中性点对地的电势差相同，所以在等效电路中，彼得逊线圈阻抗取为，即实际的电感L应该为零序等值电路中电感的，代入数据计算得到。
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编号毕业设计（论文）题目基于PSCAD/EMTDC的小电流单相接地故障模型仿真二级学院电子信息与自动化学院专业电气工程及其自动化摘要第一小段，应该介绍一下你论文的意义。
然后下面再开始介绍你的工作建立了小电流接地系统的仿真模型，利用电磁暂态程序PSCAD/EMTDC全面仿真了不同故障情况对故障稳态和暂态电压、电流幅值特征和相位特征产生的影响,（这句话太拗口）并得到了相应的零序电压及零序电流的幅值、相位及波形。
通过对仿真数据及波形的进一步分析，得出了小电流接地系统发生单相接地故障时的运行特点,验证了小电流接地故障稳态和暂态分析理论的科学性、合理性。
为了提取配电网单相接地故障选线和故障测距的暂态故障特征量,基于PSCAD/EMTDC的仿真环境,搭建了小电流接地系统的配电网络仿真模型并综合考虑不同短路时刻、不同接地电弧电阻、不同故障距离和线路长度等多个因素,对配电网小电流接地系统的单相接地故障进行了大量仿真。
在配电网单相接地短路故障后的第1个工频周波(0~0.02 s)内故障线路的零序电流包络线的变化速度比非故障线路变化缓慢,包络面积大,但与非故障线路首半波极性相反。
仿真分析表明此暂态特性不受短路时刻、电弧电阻、故障距离和消弧线圈被偿度的影响,为单相接地故障选线和故障测距的研究提供了理论依据。
居然没有目录和参考文献，参考文献至少要30篇，最好超过40篇，要标注在论文里面，你的论文的整体结构还可以，也比较认真，再继续修改一下再拿来我看，要修改好的正式文档关键词：小电流接地系统；单相接地故障；故障选线；PSCAD/EMTDC仿真;选线原理;补偿度;故障相电压AbstractA simulation model of non-solidly grounded system is presented in the paper.Overall simulating of amplitude and phase characteristics of steady-state and transient fault voltage and current on diverse fault conditions is performed by using Electromagnetic Transient Program PSCAD/EMTDC.The amplitude,phase and waveform of the corresponding zero sequence voltage and current can be obtained by the designing program.By further analyzing the simulation date and waveform,the basic principles and characteristics of low-current grounding power systems were presented,verifying the analytical theories of the steady fault and transient fault about single Phase grounding scientific and reasonable.The transient characteristic of single-phase to ground fault is used for the fault line selection and fault distance detection in distribution network. The distribution network simulation model is established for the Neutral Uneffectual Grounded System (NUGS), Various factors, such as different short circuit time, arc-resistances, fault distances, line length and the compensation rates of arc-suppression coil,should be put into over all consideration.The single-phase to ground fault of the NUGS is simulated so as to research the transient characteristics of single-phase to ground fault in distribution network.Through analyzing these transient characteristics such as zero-sequence current and voltage, fault-phase voltage and current, it is concluded that these transient characteristics change with the different short circuit time, arc-resistances, fault distances and the compensation rates of arc-supperession coil, which provide a theory basis to study the fault line selection and fault distance detection for the single-phase to ground fault in distribution network.Key words:non-solidly grounded system;single-phase earth fault;faulty feeder selection;PSCAD/EMTDC simulation;option principle；compensation rate; voltage of fault-phase没有目录？第1章绪论1.1 课题研究的意义电力系统中，配电系统同电力用户的关系最密切，最直接，配电网量大面广，担负着直接为广大用户供电的任务，随着社会经济的发展，人们对电力的需求日益增长，同时对供电质量提出了更高的要求。
在我国6~66KV配电网中,广泛采用点中性点不接地或经消弧线圈接地(谐振接地)的运行方式，即为小电流接地系统。
此种系统发生单相接地故障时电流较小，电网线电压仍然对称，通常允许其维持运行一段时间。
但随着系统容量的增长，馈线增多，尤其是电缆线路的大量使用，导致系统电容电流增大，长时间运行可能会发展成两相短路，也易诱发持续时间长、影响面广的间歇电弧过电压，进而损坏设备，破坏系统安全运行。
因此应尽快找到故障线路排除故障。
针对这一问题，多种解决方案陆续提出，然而很久以来没有得到圆满解决。
造成选线问题难以解决的主要原因是:第一，故障状况复杂,可能是稳定型故障或断续型故障，可能是电阻型故障或电弧型故障:故障状况不同，产生的故障量在数值上、变化规律上相差悬殊;第二，小电流接地电网单相接地故障电流仅为线路对地电容电流，数值非常小，有些故障情况下零序电流可能低于零序CT下限值，测量误差较大;第三，现场电磁干扰以及零序回路对高次谐波及各种暂态量的放大作用，使检测出的故障成分信噪比非常低;第四，对于架空线路，需使用零序滤过器获得零序电流，而零序滤过器存在不平衡电流，一次电网的不平衡也产生零序电流，这些附加电流叠加在微弱的故障电流上，不容易分离出去。
可以看出，选线困难的根本原因是故障信号微弱，并受制于现有的传变测量环节的精度水平，导致各种不利因素的影响非常严重。
随着近一二十年信息技术的跨越发展，尤其是小波理论的完善成熟，基于对故障暂态信息进行检测分析的故障选线技术被提出。
这种方法主要是利用故障信号奇异性、频率结构的变化以及脉冲响应函数的小波变换来对故障进行识别分析。
研究小电流接地系统单相接地暂态过程特点是单相接地故障选线和测距方法的理论基础,目前关于这方面的文献很少。
因此，对这一课题重新研究显的更有现实意义。
由于本课题涉及面广，对专业知识的要求也比较高，因此，我和田文学共同完成这一课题。
我负责对小电流单相接地故障进行建模，并用PSCAD4.2进行仿真，获得图形、数据；田文学用MATLAB7.1进行小波分析，并选出故障线路。
1.2 课题的国内外研究现状1.2.1 小电流接地系统单相接地选线的研究现状电力系统的中性点接地方式是一个综合性的技术和经济问题，它与系统的供电可靠性、人身安全、设备安全、绝缘水平、过电压保护、通信干扰(电磁环境)及接地装置等问题有密切的关系。
在原苏联，小电流接地得到了广泛的应用，其保护原理从过流、无功方向，发展到了群体比幅;日本在供电、钢铁、化工用电中普遍采用中性点不接地或经电阻接地的方式，所以选线原理简单，采用基波无功方向方法。
德国多使用谐振接地的方式，并于上个世纪30年代就提出了反映接地故障开始时暂态过程的单相接地保护原理。
法国在使用中性点经电阻接地几十年后，现在正以谐振接地取代电阻接地，并开发出了基于零序导纳接地保护的选线设备。
在我国，从1958年起就一直对此问题进行研究，提出了多种选线方法，并开发了相应的装置。
这些方法均以零序电压来启动保护或选线装置，根据是否利用故障电流可分为两类，第一类:如比幅法、比相法、群体比幅比相法、首半波法、谐波电流方向法、五次谐波分量法、有功分量法、能量法以及近年出现的小波分析的方法、最大()φI∆原理、模糊推理或模式识别来实现故障选线的多种sin方法;第二类:如拉线法、注入信号跟踪法。
其中利用故障电流的方法还可以细分为基于工频量的方法和基于故障暂态过程的方法。
在基于稳态量的选线方法中，零序电流法在线路长短差别很大并且故障发生在短线上的情况下，或接地电阻很大故障电流很小的情况下，很容易误判，所以该方法几乎被淘汰。
群体比幅比相法及无功方向法在基波电流很小的情况下(如高阻接地或不稳定电弧接地)，不平衡电流、测量误差等干扰因素的影响非常严重，在消弧线圈接地的电网中，需要采用五次谐波进行判断，而电网中五次谐波电压很小，在故障电阻较大的单相接地故障中，五次谐波电流几乎为零。
对于有功分量法，在中性点不接地电网中，或无串并联电阻的消弧线圈接地电网中，故障电流有功分量非常小，尤其对于某些故障类型，故障电流本身已经小到很难测准的程度，再从中提取份额很小的有功分量，就很难具说服力。