电力系统两相断线计算与仿真
20电力系统两相断线计算与仿真(1)要点
20电力系统两相断线计算与仿真(1)要点1. 电力系统的基本概念电力系统由电厂、输电网、变电站和配电网组成。
电厂负责发电,输电网将电能从电厂输送到各地变电站,变电站负责将输送的电能进行变压降,并将电能分配到配电网中,配电网再将电能供应给终端用户。
电力系统中,电缆和线路是输电网的重要组成部分。
电力系统的基本参数有电压、电流、功率和频率等。
电压是表示电力系统中电能输送的能力,电流是表示电能在导体中的传递情况,功率是表示电能的使用情况,频率则是表示正弦电流、正弦电压等变化的周期数。
2. 两相断线计算的基本原理两相断线计算是在电力系统中一种特殊的电路故障现象,通常会在输电电缆和线路故障等情况下出现。
在两相断线故障发生后,会造成电力系统的电流和功率等参数的变化。
两相短路时,电流的变化量不能简单地用欧姆定律进行计算,需要使用基尔霍夫电流定律进行计算。
在计算两相断线时,需要先考虑是否出现了电容性跳变现象,以及电路中的电感和电容等元件的影响。
同时,还需要考虑系统中的其他负载和生成装置的影响。
3. 两相断线仿真的基本流程两相断线仿真可以通过软件进行模拟。
常用的电力仿真软件有MATLAB、Simulink和PSL等。
在进行两相断线仿真时,应先建模,然后进行仿真计算和结果分析。
建模是模拟两相断线的关键步骤之一。
应先将电力系统分解成各种电路元件,例如发电机、变压器、电容和线路等,然后进行建模。
仿真计算时,需要在所建立的电路模型中加入初始值,并设置仿真参数,然后进行仿真计算。
最后,应根据仿真结果进行结果分析和验证,使得仿真结果更加准确可靠。
4. 仿真结果的分析和应用仿真结果分析是两相断线仿真的重要环节,需要将分析结果与实际电力系统进行比较,从而分析仿真结果的可靠性和仿真结果对电力系统的影响。
仿真结果通常包括电流、电压、功率、频率等重要参数信息。
利用仿真结果,可以对电力系统进行预测和优化,从而有效地提高电力系统的运行效率和可靠性。
电力系统两相接地短路是计算与仿真
辽宁工业大学《电力系统计算》课程设计(论文)题目:电力系统两相接地短路计算与仿真(1)院(系):电气工程学院专业班级:电气085学号:080303学生姓名:指导教师:教师职称:起止时间:课程设计(论文)任务及评语院(系):电气工程学院教研室:电气工程及其自动化目录《电力系统计算》课程设计(论文)................................... 错误!未指定书签。
第一章绪论............................................................................... 错误!未指定书签。
1.1电力系统概况 .................................................................... 错误!未指定书签。
1.2本文研究内容.................................................................... 错误!未指定书签。
第二章短路计算的意义........................................................... 错误!未指定书签。
1.1短路计算的原因 ................................................................ 错误!未指定书签。
1.2短路发生的原因................................................................ 错误!未指定书签。
1.3短路的类型........................................................................ 错误!未指定书签。
1.4短路的危害........................................................................ 错误!未指定书签。
电力系统两相短路计算与仿真(4)
辽宁工业大学《电力系统分析》课程设计(论文)题目:电力系统两相短路计算与仿真(4)院(系):工程技术学院专业班级:电气工程及其自动化12学号:学生姓名:指导教师:教师职称:起止时间:15-06-15至15-06-26课程设计(论文)任务及评语课程设计(论文)任务原始资料:系统如图各元件参数标幺值如下(各元件及电源的各序阻抗均相同):T1:电阻0.01,电抗0.16,k=1.05,标准变比侧Y N接线,非标准变比侧Δ接线;T2:电阻0,电抗0.2,k=0.95,标准变比侧Y N接线,非标准变比侧Δ接线;L24: 电阻0.03,电抗0.07,对地容纳0.03;L23: 电阻0.025,电抗0.06,对地容纳0.028;L34: 电阻0.015,电抗0.06,对地容纳0.03;G1和 G2:电阻0,电抗0.07,电压1.03;负荷功率:S1=0.5+j0.18;任务要求:当节点4发生B、C两相金属性短路时,1 计算短路点的A、B和C三相电压和电流;2 计算其它各个节点的A、B和C三相电压和电流;3 计算各条支路的电压和电流;4 在系统正常运行方式下,对各种不同时刻BC两相短路进行Matlab仿真;5 将短路运行计算结果与各时刻短路的仿真结果进行分析比较,得出结论。
指导教师评语及成绩平时考核:设计质量:论文格式:总成绩:指导教师签字:年月日G GG1 T1 2 L24 4 T2 G21:k k:1L23 L343S1摘要在电力系统的设计和运行中,必须考虑到可能发生的故障和不正常运行情况,防止其破坏对用户的供电和电气设备的正常工作。
从电力系统的实际运行情况看,这些故障多数是由短路引起的,因此除了对电力系统短路故障有较深刻的认识外,还必须熟练账务电力系统的短路计算。
这里着重接好电力系统两相短路计算方法,主要讲解了对称分量法在不对称短路计算中的应用。
其次,通过具体的简单环网短路实例,对两相接地短路进行分析和计算。
电力系统两相接地短路计算与仿真毕业设计
《电力系统分析》课程设计(论文)题目:电力系统两相接地短路计算与仿真(2)课程设计(论文)任务及评语院(系):电气工程学院教研室:电气工程及其自动化课程设计(论文)任务原始资料:系统如图各元件参数如下(各序参数相同):G1、G2:S N=35MVA,V N=10.5kV,X=0.33;T1: S N=31.5MVA,Vs%=10.5, k=10.5/121kV,△Ps=180kW, △Po=30kW,Io%=0.8;YN/d-11T2: S N=31.5MVA,Vs%=10, k=10.5/121kV,△Ps=200kW, △Po=33kW,Io%=0.9;YN/d-11L12:线路长70km,电阻0.2Ω/km,电抗0.41Ω/km,对地容纳2.78×10-6S/km;L23:线路长75km,电阻0.18Ω/km,电抗0.38Ω/km,对地容纳2.98×10-6S/km;;L13: 线路长85km,电阻0.18Ω/km,电抗0.4Ω/km,对地容纳2.78×10-6S/km;;负荷:S3=45MVA,功率因数均为0.9.任务要求(节点2发生AC两相金属性接地短路时):1 计算各元件的参数;2 画出完整的系统等值电路图;3 忽略对地支路,计算短路点的A、B和C三相电压和电流;4 忽略对地支路,计算其它各个节点的A、B和C三相电压和支路电流;5 在系统正常运行方式下,对各种不同时刻AC两相接地短路进行Matlab仿真;6 将短路运行计算结果与各时刻短路的仿真结果进行分析比较,得出结论。
G GG1 T1 1 L12 2 T2 G21:k k:1L13 L233S3指导教师评语及成绩平时考核:设计质量:答辩:总成绩:指导教师签字:年月日注:成绩:平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要在电力系统的设计和运行中,必须考虑到可能发生的故障和不正常的运行情况,防止其破坏对用户的供电和电气设备的正常工作。
电力系统两相接地短路是计算与仿真
辽宁工业大学《电力系统计算》课程设计(论文)题目:电力系统两相接地短路计算与仿真(1)院(系):电气工程学院专业班级:电气085学号: 080303学生姓名:指导教师:教师职称:起止时间:课程设计(论文)任务及评语《电力系统计算》课程设计(论文) (1)第一章绪论 01.1电力系统概况 01.2 本文研究内容 0第二章短路计算的意义 01.1 短路计算的原因 01.2 短路发生的原因 (1)1.3 短路的类型 (1)1.4 短路的危害 (1)1.5 进行短路计算的意义 (1)第三章数学模型 (2)3.1 架空输电线的等值电路和参数 (2)3.1 发电机等值电路 (3)第四章变压器的零序等值电路及其参数 (4)4.1 普通变压器的零序等值电路及其参数 (4)4.2 变压器零序等值电路与外电路的连接 (5)4.3 中性点有接地阻抗时变压器的零序等值电路 (6)第五章两相短路接地的计算 (7)5.1 短路点的计算 (7)5.2 其他节点电压电流的计算 (11)第六章计算机网络仿真 (12)6.1 Matlab简介 (12)6.2 系统总体设计 (12)6.3 结果分析 (14)第七章课程设计总结 (14)参考文献 (15)在电力系统的设计和运行中,必须考虑到可能发生的故障和不正常的运行情况,防止其破坏对用户的供电和电气设备的正常工作。
从电力系统的实际运行情况看,这些故障多数是由短路引起的,因此除了对电力系统的短路故障有一较深刻的认识外,还必须熟练掌握电力系统的短路计算。
这里着重介绍简单不对称故障两相短路接地的常用计算方法。
对称分量法是分析不对称故障常用方法,根据对称分量法,一组不对称的三相量可以分解为正序、负序和零序三相对称的三相量。
在应用对称分量法分析计算不对称故障时必须首先作出电力系统的各序网络,通过网络化简求出各序网络对短路点的输入电抗以及正序网络的等值电势,再根据不对称短路的不同类型,列出边界方程,以求得短路点电压和电流的各序分量。
两相短路分析与仿真课程设计
电力系统分析课程设计说明书题目:基于MATLAB的电力系统两相短路的分析与仿真学生姓名学号 10131084专业电气工程及其自动化班级1003指导教师张丽完成时间2013-6-22目录课程设计任务书 (3)摘要 (4)第一章电力系统短路故障分析 (5)1.1 短路产生的原因与危害 (5)1.2 故障分析的内容与目的 (5)第二章电力系统两相短路计算 (6)2.1 简单不对称故障的分析计算 (6)2.1.1 对称分量法 (7)2.2 两相相间短路 (7)2.2.1 复合序网 (7)2.2.2 两相短路分析 (8)第三章电力系统两相短路时域分析 (10)3.1仿真模型的设计与实现 (10)3.1.1.实例分析 (11)第四章总结 (17)参考文献 (17)课程设计任务书摘要在电力系统的设计和运行中,故障多数是由短路引起的,因此除了对电力系统的短路故障有一较深刻的认识外,还必须熟练掌握电力系统的短路计算。
电力系统中出现短路故障时,系统功率分布的突然变化和电压的严重下降,可能破坏各发电厂并联运行的稳定性,使整个系统解列,这时某些发电机可能过负荷,因此,必须切除部分用户。
短路时电压下降的愈大,持续时间愈长,破坏整个电力系统稳定运行的可能性愈大。
这里着重介绍简单不对称故障两相短路的常用计算方法。
对称分量法是分析不对称故障常用方法,根据对称分量法,一组不对称的三相量可以分解为正序、负序和零序三相对称的三相量。
在应用对称分量法分析计算不对称故障时必须首先做出电力系统的各序网络,通过网络化简求出各序网络对短路点的输入电抗以及正序网络的等值电势,再根据不对称短路的不同类型,列出边界方程,以求得短路点电压和电流的各序分量。
关键词:短路计算;两相短路接地;对称分量法;第一章电路系统短路故障分析1.1 短路产生的原因与危害电力系统在运行过程中常常会受到各种扰动,其中,对电力系统影响较大的是系统中发生的各种故障。
常见的故障有短路、断线和各种复杂故障(即在不同地点同时发生短路或断线),而最为常见和对电力系统影响最大的是短路故障。
(完整word版)电力系统两相接地短路计算与仿真
辽宁工业大学《电力系统计算》课程设计(论文)题目:电力系统两相接地短路计算与仿真(3)院(系):电气工程学院专业班级:学号:学生姓名:指导教师:教师职称:讲师起止时间:12—07—02至12-07-13课程设计(论文)任务及评语摘要目前,随着科学技术的发展和电能需求的日益增长,电力系统规模越来越庞大,电力系统在人民的生活和工作中担任重要的角色,电力系统的稳定运行直接影响人们的日常生活,因此,关于电力系统的短路计算与仿真也越来越重要。
本论文首先介绍有关电力系统短路故障的基本概念及短路电流的基本算法,主要讲解了对称分量法在不对称短路计算中的应用。
其次,通过具体的简单环网短路实例,对两相接地短路进行分析和计算。
最后,通过MATLAB软件对两相接地短路故障进行仿真,观察仿真后的波形变化,将短路运行计算结果与各时刻短路的仿真结果进行分析比较,得出结论。
关键词:电力系统分析;两相接地短路;MATLAB仿真目录第1章绪论 (1)1。
1电力系统短路计算概述 (1)1。
1。
1 电力系统短路计算的目的 (1)1.1。
2 短路计算的处理方法 (1)1.2本文设计内容 (2)第2章电力系统不对称短路计算原理 (3)2。
1对称分量法基本原理 (3)2.2三相序阻抗及等值网络 (4)2.3两相接地不对称短路的计算步骤 (6)第3章电力系统两相短路计算 (9)3。
1系统等值电路及元件参数计算 (9)3。
2系统等值电路及其化简 (10)3。
3两相接地短路计算 (11)3。
4计算其它各个节点的A、B和C三相电压和电流 (15)3。
5计算各条支路的电压和电流 (16)第4章短路计算的仿真 (17)4.1仿真模型的建立 (17)4.2仿真结果比较分析 (19)第5章总结 (21)参考文献 (22)第1章绪论1.1电力系统短路计算概述1.1.1电力系统短路计算的目的在电力系统和电气设备的设计和运行中,短路计算是解决一系列技术问题所不可缺少的基本计算,这些问题主要是:(1)选择有足够机械稳定度和热稳定度的电气设备,例如断路器、互感器、瓷瓶、母线、电缆等,必须以短路计算作为依据。
电力系统计算与仿真分析 第三章 电力系统故障分析与计算
制定要点 零序网络
络 ➢ 零序电流只有经过大地或者架空地线才能形
成通路,当遇到变压器时,只有中性点接地
应用对称分量法分析各种简单不对称短 路时,都可以写出各序网络故障点的电压 方程式。当网络的各元件都只用电抗表示
时才能流通 ➢ 当中性点经阻抗接地时,在零序网络中,该
时,电压方程式可以写成:
E
jx I 1 a1
式出现在正序网络中
➢ 故障端口处接入不对称等效电势源正序分量 ➢ 除中性点接地阻抗,空载线路(不计导纳)、空载变
压器(不计励磁电流)外,各元件以正序参数出现在 正序网络中
各元件参数以负序参数出现在网络中
三、序网络的构成
正序网络 网络也分解成
负序网络
➢ 零序网络是无源网络。
➢ 故障端口处接入不对称等效电势源零序分量 ➢ 发电机电源零序电势为零,不包括在零序网
一相断线 两相断线
对称短路 不对称短路
用计算机进行故障计算时,为了简化计算
工作,常采取一些假设:
(1)各台发动机均用
R
jxd" (或R
jx
' d
)
E(或E ) 作为其等值电抗,作为其等值电
势。
(2)负荷当作恒定阻抗。 (3)不计磁路饱和,系统各元件的参数都
是恒定的,可以应用叠加原理。
(4)系统三相对称,除不对称故障处出现
jx 2 Ia1
四、不对称短路的计算
短路点各相电流: 短路点各相的对地电压:
b、c两相电流大小 相等,方向相反
四、不对称短路的计算
(3)两相接地短路故障的计算
以b、c两相短路为例,故障处的边界条件:
I 0 , U 0 , U 0
a
两相相间短路故障仿真分析(AC)
1.2Matlab软件简介
MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C、Fortran)的编辑模式,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
SimPowerSystems(电力系统元件库)涵盖了电路分析、电力电子、电力系统等电气工程学科中基本元件的仿真模型。它包括:Electrical Sources(电力元件),Elements(线路元件),Power Electronics(电力电子元件),Machines(电机元件),Connectors(连接器元件),Measurements(电路测量仪器),Extras(附加元件),Demos(演示教程)和Powergui(电力图形用户接口)等元件。
1.3电力系统发展前景
目前电力系统市场发展中的自动控制技术趋向于控制策略的日益优化,呈现出适应性强、协调控制完善、智能优势明显、区域分布日益平衡的发展趋势。在设计层面电力自动化系统更注重对多机模型的问题处理,且广泛借助现代控制理论及工具实现综合高效的控制。在实践控制手段的运用中合理引入了大量的计算机、电子器件及远程通信应用技术。而在研究人员的组合构建中电力企业本着精益求精、综合适用的原则强调基于多功能人才的联合作战模式。在整体电力系统中,其工作方式由原有的开环监测合理向闭环控制不断发展,且实现了由高电压等级主体向低电压丰富扩展的安全、合理性过度,例如从能量管理系统向配电管理系统合理转变等。再者电力系统自动化实现了由单个元件到部分甚至全系统区域的广泛发展,例如实现了全过程的监测控制及综合数据采集发展、区域电力系统的稳定控制发展等。相应的其单一功能也实现了向多元化、一体化综合功能的发展,例如综合变电站实现了自动化发展与提升。系统中富含的装置性功能更是向着灵活、快速及数字化的方向发展;系统继电保护技术实现了全面更新及优势发展等。依据以上创新发展趋势电力系统自动化市场的发展目标更加趋于优化、协调与智能的发展,令潮流及励磁控制成为市场新一轮的发展研究目标。因此我们只有在实践发展中不仅提升系统的安全运行性、经济合理性、高效科学性,同时还应注重向自动化服务及管理的合理转变,引入诸如管理信息系统等高效自动化服务控制体系,才能最终令电力系统自动化市场的科学发展之路走的更远。
电力系统串联断线计算与仿真
电力系统串联断线计算与仿真介绍电力系统串联断线是指电力系统中某一条电路因为故障、人为操作或其他原因而中断,从而使得整个电力系统中的其他设备也无法正常工作。
为了准确计算和模拟电力系统串联断线的影响,需要进行相应的计算和仿真。
计算方法电力系统串联断线的计算一般可以分为以下几个步骤:1. 收集系统参数:首先需要收集电力系统中的各个设备的参数,包括电压、电流、功率等。
2. 确定断线位置:根据实际情况确定断线的位置,可以是主干线、支干线或配电线路。
3. 估算负荷变化:根据断线位置和系统参数,估算断线后其他设备的负荷变化情况。
4. 计算电流和电压的变化:利用电力系统仿真软件进行计算,模拟电流和电压在断线后的变化。
5. 分析结果:根据计算和仿真的结果,分析系统的稳定性和运行状态,评估断线对整个系统的影响。
仿真工具在计算和仿真电力系统串联断线时,可以使用各种电力系统仿真软件,如PSS/E、PowerFactory等。
这些软件提供了丰富的电力系统建模功能,并能进行准确的电力系统仿真。
应用场景电力系统串联断线计算与仿真在实际工程中有着广泛的应用,包括但不限于以下几个方面:1. 网络规划与设计:通过计算和仿真,评估不同线路串联断线对电力系统的影响,为网络规划和设计提供参考。
2. 运行调度与管理:对电力系统进行断线计算和仿真,可以帮助运行调度员及时了解系统的运行状态,进行合理的调度和管理。
3. 事故分析与处理:在电力系统发生事故时,通过计算和仿真,可以快速定位断线位置,并评估事故对整个系统的影响,指导事故处理。
结论电力系统串联断线计算与仿真是电力系统工程中重要的一环,通过准确的计算和仿真可以评估断线对电力系统的影响,指导系统规划、运行和事故处理。
在实际应用中,需要结合实际情况和专业软件进行计算和仿真,以确保结果的准确性和可靠性。
电力系统两相接地短路计算与仿真(4).
2.1不对称分量法的分解........................................... 3
2.2对称分量法在两相接地短路中的应用............................. 1
4在系统正常运行方式下,对各种不同时刻BC两相接地短路进行Matlab仿真;
22(1(2(01113111a a a b c a I I a a I a
a I I I ∙
∙∙∙∙∙⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥
⎢⎥⎣⎦⎢⎥
⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦(12
(22(011111a a b a c a I
===(2-10)
短路点非故障相电压为
1(
0( 2( 0( 2( 1( 0( 2( 1(33fa ff ff ff ff fa fa fa fa fa I Z Z Z Z j
(2-3展开(2-3)并计及(2-2)有
(2-4
电压的三相相量与其对称分量之间的关系也与电流一样。
(1(2(0
b b b b I I I I ∙
∙
∙
∙
=++
2.2对称分量法在两相接地短路中的应用
根据课题的初始参数我们的画的等值电路图(图2.1)。
图2.1等值电路图
根据给出短路图和对称分量法发出各序等效电路图:
-= (2-5
式中,(0
eq f
E V ∙
∙
=,即是短路点发生前故障点的电压。这三个方程式包含了
6个未知量,因此,还必须有两相短路接地的边界条件写出另外三个方程。两相(b相和c相)短路接地时故障处的情况(如图2.5)。
电力系统两相短路计算与仿真(2)
下载可编辑辽宁工业大学《电力系统分析》课程设计(论文)题目:电力系统两相短路计算与仿真(2)院(系):工程技术学院专业班级:电气工程及其自动化学号:学生姓名:指导教师:王教师职称起止时间:15-06-15至15-06-26课程设计(论文)任务及评语院(系):工程技术学院教研室:电气教研室课程设计(论文)任务原始资料:系统如图各元件参数标幺值如下(各元件及电源的各序阻抗均相同):T1:电阻0.01,电抗0.15,k=1.1,标准变比侧Y N接线,非标准变比侧Δ接线;T2:电阻0.01,电抗0.15,k=1.05,标准变比侧Y N接线,非标准变比侧Δ接线;L24: 电阻0.028,电抗0.08,对地容纳0.03;L23: 电阻0.03,电抗0.07,对地容纳0.028;L34: 电阻0.02,电抗0.06,对地容纳0.03;G1和G2:电阻0,电抗0.15,电压1.05;负荷功率:S1=0.45+j0.2;任务要求:当节点4发生B、C两相金属性短路时,1 计算短路点的A、B和C三相电压和电流;2 计算其它各个节点的A、B和C三相电压和电流;3 计算各条支路的电压和电流;4 在系统正常运行方式下,对各种不同时刻BC两相短路进行Matlab仿真;5 将短路运行计算结果与各时刻短路的仿真结果进行分析比较,得出结论。
摘要目前,随着科学技术的发展和电能需求的日益增长,电力系统规模越来越庞大,电力系统在人民的生活和工作中担任重要的角色,电力系统的稳定运行直接影响人们的日常生活,因此,关于电力系统的短路计算与仿真也越来越重要。
本论文首先介绍有关电力系统短路故障的基本概念及短路电流的基本算法,主要讲解了对称分量法在不对称短路计算中的应用。
其次,通过具体的简单环网短路实例,对两相接地短路进行分析和计算。
最后,通过MATLAB软件对两相接地短路故障进行仿真,观察仿真后的波形变化,将短路运行计算结果与各时刻短路的仿真结果进行分析比较,得出结论。
无穷大功率电源供电系统两相短路故障matlab仿真
无穷大功率电源供电系统两相短路故障 Matlab 仿真简介无穷大功率电源供电系统是一种高效、稳定的供电系统,可以为各种设备提供稳定的电力。
然而,由于各种原因,可能会发生短路故障,导致系统无法正常工作。
本文将使用 Matlab 对无穷大功率电源供电系统中的两相短路故障进行仿真分析。
仿真目标本次仿真的目标是模拟无穷大功率电源供电系统中的两相短路故障,并分析故障对系统的影响。
具体来说,我们将通过以下步骤完成仿真:1.创建无穷大功率电源供电系统模型2.添加两相短路故障3.运行仿真并记录结果4.分析结果并得出结论仿真步骤创建无穷大功率电源供电系统模型我们需要创建一个无穷大功率电源供电系统的模型。
在 Matlab 中,我们可以使用Simulink 工具箱来构建这个模型。
具体步骤如下:1.打开 Matlab,并新建一个 Simulink 模型文件。
2.在 Simulink 库浏览器中选择合适的电源模块,将其拖拽到模型中。
3.添加适当的负载模块,以模拟实际设备的电力需求。
4.连接电源和负载模块,以建立供电系统的拓扑结构。
添加两相短路故障接下来,我们需要向供电系统中添加两相短路故障。
短路故障是指电路中两个相之间产生了直接连接,导致电流过大、电压下降等问题。
在 Matlab 中,我们可以使用 Simulink 的开关模块来模拟短路故障。
具体步骤如下:1.在 Simulink 库浏览器中选择开关模块,并将其拖拽到模型中。
2.连接开关模块与供电系统的两个相之间。
3.设置开关状态,使其处于闭合状态,即产生短路故障。
运行仿真并记录结果完成供电系统和短路故障的建模后,我们可以运行仿真并记录结果。
在 Matlab 中,我们可以使用 Simulink 模型自带的仿真工具来进行仿真。
具体步骤如下:1.在 Simulink 模型界面上点击“运行” 按钮或使用快捷键 Ctrl+T 来运行仿真。
2.观察仿真结果,包括电流、电压等参数的变化,并记录下来。
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辽宁工业大学《电力系统分析》课程设计(论文)题目:电力系统两相断线计算与仿真(1)院(系):工程技术学院专业班级:学号:学生姓名:指导教师:教师职称:起止时间:2015-06-15至2015-06-26课程设计(论文)任务及评语院(系):工程技术学院教研室:电气工程及其自动化摘要电力系统故障计算主要研究电力系统中发生故障(包括短路、断线和非正常操作)时故障电流、电压及其在电力网中的分布。
本次课程设计中,根据给出的电力系统,先计算各元件参数,然后采用对称分量法将该网络分解为正序、负序、零序三个对称序网,并且求出戴维南等效电路,再计算当L3支路发生A和C两相断线时系统中每个节点的各相电压和电流,计算每条支路各相的电压和电流,最后在系统正常运行方式下,对各种不同时刻A、C两相断线进行Matlab仿真,将断线运行计算结果与仿真结果进行分析比较。
关键词:电力系统;对称分量法;Matlab仿真目录第1章绪论 01.1 电力系统概述 01.2 本文研究内容 (1)第2章潮流计算 (2)2.1等效电路图 (2)2.2电路的星角变换 (3)2.3等值电路图的网络参数设定 (5)2.4功率和节点电压计算 (5)第3章不对称故障分析与计算 (7)3.1对称分量法 (8)3.1.1正序网络 (8)3.1.2负序网络 (10)3.1.3零序网络 (11)3.2两相断线的计算 (12)3.2.1B相各点电压电流 (15)3.2.2 A相各点电压电流 (16)3.2.3 C相各点电压电流 (16)第4章仿真分析 (18)4.1仿真模型建立 (18)4.2仿真结果分析 (20)第5章课程设计总结 (22)参考文献 (23)第1章绪论1.1电力系统概述电力系统是由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费的系统,它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置(主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等)转化成电能,再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心,通过各种设备再转换成动力、热、光等不同形式的能量,为地区经济和人民生活服务。
由于电源点与负荷中心多数处于不同地区,也无法大量储存,故其生产、输送、分配和消费都在同一时间内完成,并在同一地域内有机地组成一个整体,电能生产必须时刻保持与消费平衡。
因此,电能的集中开发与分散使用,以及电能的连续供应与负荷的随机变化,就制约了电力系统的结构和运行。
据此,电力系统要实现其功能,就需在各个环节和不同层次设置相应的信息与控制系统,以便对电能的生产和输运过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度,确保用户获得安全、经济、优质的电能。
建立结构合理的大型电力系统不仅便于电能生产与消费的集中管理、统一调度和分配,减少总装机容量,节省动力设施投资,且有利于地区能源资源的合理开发利用,更大限度地满足地区国民经济日益增长的用电需要。
电力系统建设往往是国家及地区国民经济发展规划的重要组成部分。
电力系统的出现,使高效、无污染、使用方便、易于调控的电能得到广泛应用,推动了社会生产各个领域的变化,开创了电力时代,发生了第二次技术革命。
电力系统的规模和技术水准已成为一个国家经济发展水平的标志之一。
在电力系统计算中有潮流计算,短路计算,分别求得电力系统在各个情况下的参数,对于器件的选择,电能的分配等都有很重要的意义。
在系统运行时需要对故障发生后进行预防措施。
电力系统简单故障是指电力系统的某处发生一种故障的情况,简单不对称故障包括单相接地短路、两相短路、两相短路接地、单相断开和两相断开等。
计算这些故障发生时电力系统的重要节点的参数可以使我们经济有效地选取合适的电气设备。
电力系统的故障总的来说可以分为两大类:横向故障和纵向故障。
短路又称横向故障,断线又称为纵向故障。
横向故障是指各种类型的短路,包括三相短路、两相短路、单相接地短路及两相接地短路。
纵线故障即断线故障可分为单相断线和两相断线。
断线又称为非全相运行,也是一种不对称故障。
它指的是网络中的两个相邻节点之间出现了不正常断开或三项阻抗不相等的情况。
发生纵向故障时,由相邻两节点组成故障端口。
造成非全相断开的原因有很多,例如某一线路单相接地短路后故障相开关跳闸;导线一相或两相断线;分相检修线路或开关设备以及开关合闸过程中三相触头不同时接通等。
本文研究电力系统发生两相断线时各节点的电压和电流。
1.2本文研究内容本文的研究内容是对于电力网发生断线前后各点的电压电流的计算,将两相断线不对称故障分用对称分量法分解为正序、负序和零序网络,对称分量法有助于对发生断线后故障处和非故障处各点电压和电流的计算本文,同时包括还包括系统正常运行时的潮流计算,通过潮流计算可以求得系统正常运行时各点的参数以及电路图的绘制。
当L23支路发生B和C两相断线时,计算L23支路B和C两相发生断线时,计算系统中各节点的各相电压和电流。
进行了Matlab仿真,先在系统正常运行方式下,对各相电压和电流进行Matlab 仿真,然后再在断线情况下对各节点电压电流进行仿真,最后将断线运行计算结果与各时刻断线的仿真结果进行分析比较,验证计算结果是否正确。
第2章 潮流计算2.1等效电路图潮流计算是电力系统分析中的一种最基本的计算,对电力网络的各种设计方案及各种运行方式进行潮流计算,可以得到电网各节点的电压,并求得网络的潮流及网络中元件的电力损耗,进而求得电能损耗。
因而,通过潮流计算可以分析网络的电压水平高低、功率分布和电力损耗的合理性和经济性等,从而对该网络的设计及运行做出评价。
本文通过潮流计算得出故障前断口电压及各个节点的正常电压。
根据任务书中给定的电路图和给定的数据,系统图简化电路图如图2.1所示。
G1G2T1 L24 T2为了求取网络中的功率分布,可以采用近似的算法,先忽略网络中的功率损耗,由于发电机和变压器的参数相同,假设节点2和节点4的电压相同,进一步可以画出系统的等效电路图。
Z23S23 i23Z34S34 i34Z24S24 i242342S3S4jQB 24jQB 23....图2.2 等效电路图2.2电路的星角变换根据本文设计要求标准变比侧Y N 接线,另一侧Δ接线。
我们将要进行系统的潮流计算,首先需要完成系统参数计算,为了得到系统地参数和进行计算的方便性我们有必要将系统进行星角变换如图所示。
图2.3 角形接线 图2.4 星形接线Y N 接线转换Δ接线公式;)/(2324342334'24L L L L L L Z Z Z Z Z Z ++= (2-1)()'L34L24L34L34L24L23Z Z Z /Z Z Z =++ (2-2) ()'L23L23L24L34L24L23Z Z Z /Z Z Z =++ (2-3)因为L23Z =0.023+0.068j; L24Z =0.03+0.08j; L34Z =0.02+0.06j 代入上式得,'24L Z =(0.02+0.06j )⨯(0.023+0.068j )/(0.02+0.06j+0.03+0.08j+0.023+0.068j) = 0.0088+0.025j'L34Z = (0.03+0.08j)⨯(0.02+0.06j)/(0.02+0.06j+0.03+0.08j+0.023+0.068j)= -0.00046+0.031j 'L23Z =(0.023+0.068j)⨯(0.03+0.08j) / (0.02+0.06j+0.03+0.08j+0.023+0.068j) = 0.011+0.025j2.3等值电路图的网络参数设定网络L24: L24L243Z 0.030.07j;b 0.03;jQ 0.02j =+==- 网络L23: L23L231Z 0.0230.07j;b 0.03;jQ 0.015j =+==- 网络L34: L23L3432Z 0.020.06j;b 0.032;jQ 0.016j =+==- 对于星形接线:网络L23’:'L231Z 0.0110.025j;jQ 0.015j =+=- 网络L34’:'L342Z 0.000460.031j;jQ 0.016j =-+=- 网络L : L 3Z 0.00880.025j;jQ 0.02j =+=- 变压器T1:Z T1=0.02j 变压器T2:Z T2=0.02j发电机G1:Z G1=0.01+0.09j ,V G1=1.00 发电机G2:Z G2=0.01+0.09j ,V G2=1.00 变比: k=1.05 负荷功率: S 1=0. 4 + j0.152.4功率和节点电压计算该部分计算由三部分组成,一是由假设节点电压相等的情况下求取中间环形网络的功率,二是由中间求得的功率求两端的功率,三是由求得的两端的功率求得节点电压,再由节点电压求得中间功率的实际值。
1.由142==V V ,024=S 求3423S S 和 由公式可得:342333423Z Z S Z S +==0.1856+0.0574j342332334Z Z S Z S +==0.2144+0.0626j2.由上步求得的功率求两端的功率 由功率守恒得:=+=23220S S S -0.03j+0.1856+0.0574j=0.1856+0.0274j =+=34440S S S -0.031j+0.2144+0.0626j=0.2144+0.0316j变压器T1消耗的功率:=+=∆1222022011T T Z Q P S 0.0004+0.0053j变压器T2消耗的功率:=+=∆2224024021T T Z Q P S 0.0005+0.0070j 从而求得:=∆+=2202T S S S 0.1856+0.0274j+0.0005+0.0070j=0.1861+0.0344j =∆+=1404T S S S 0.2144+0.0316j+0.0004+0.0053j=0.2148+0.0369j3.由两端功率求节点电压05.112121T T T X Q R P V +=∆=[(0.1860*0.01)+(0.0327*0.015)]/1.05=0.002205.112121T T T R Q X P V -=δ=[(0.1860*0.015)-(0.0327*0.01)]/1.05=0.0023所以:2)()05.1(2121T T V V V δ+=∆-=1.042变压器低压母线的实际电压V =1.042*1/1.05=0.992同理可得:05.114142T T T X Q R P V +=∆=0.002605.114142T T T R Q X P V -=δ=0.0027=4V 1.048在上述计算中都将电压降落的横分量略去不计,所得结果是2V =1.047,4V =1.047,V =0.997同计及电压降落横分量的计算结果相比较,误差是很小的。