电力系统暂态分析3ppt

• 电压向量为网络各节点对地电压
• 电流向量为网络外部向各节点的注入电流
2008.3
计算机算法原理
• 故障分量网络的节点电压方程
2008.3
计算机算法原理
• 短路后的节点电压
.
U1
U1. 0
.
U1
.
U1
0
Z if
.
If
. U
f
U
. f
0
. U
f
U
. f
0 Z ff
. U f
Z11
Z ff
Z nf
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计算机算法原理
• 短路点在线路上任意处的计算公式
• 当网络中任一节点i注入单位电流，而其余节点注入电流均 为零时f点的对地电压即为
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计算机算法原理
• 短路点在线路上任意处的计算公式
• 当f点注入单位电 流时，f点对地电压即为 Z ff 则有
计算If 计算任一节点电压
计算任一支路电流
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结束
计算机算法原理
• 用节点导纳矩阵的计算方法
Y11
Yfi
Y1 f
Yff
Y1n
Y fn
U. 1 . U f
0
01
Yni
Ynf
Ynn
. U
n
0
• 解各点电压，即为节点阻抗矩阵中f列元素
.
U
1
. U f
Z1i
Zii
Z ji
Z ni
Z1 j
Zij
Z jj
Z nj
自阻抗 Z1n
Zin
互阻抗
Z jn
Z nn
*
.
I1
.
Ii
.
I
j
. In
.
Zii
U
.
i
Ii
Zij Z ji
Ij
.
Uj
.
Ii
.
0(i j)
.
I j 0(i j)
i j
.
Ej 0
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转移阻抗极其求法
• 转移阻抗的求法
• 网络化简法 • 1：电抗串并联时，可以合并 • 2：Y-△和△-Y • 3：利用对称关系简化网络 • 4：等值支路法，即有源电势支路的并联简化 • 5：短路点拆开法
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转移阻抗极其求法
• 转移阻抗的求法
• 单位电流法
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应用运算曲线计算任意时刻短路电流
• 计算步骤
• 1:做等值网络
• a:取 S B 和 U B U av
•
b:发电机电抗用
X
" d
，略去所有电阻和并联支路
• c:无限大功率电源内阻为零
• d：略去负荷
2：进行网络简化，求各电源点到短路点的转移阻 抗
3：进行容量归算，求各电源的计算电抗 X js
X js (i) X jf
I st*
SB 3U av
• 7:必要时进行修正计算
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应用运算曲线计算任意时刻短路电流
• 运算曲线的制定
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应用运算曲线计算任意时刻短路电流
• 运算曲线的说明
• 汽轮机与水轮机因类型不同，分别作出两组曲线 • 有无自动励磁调节器在短路前后电流变化不一样 • 故也应分别作出运算曲线 • 运算曲线只做到 X js 3.45 ，当 X js 3.45 时 • 说明短路点很远，机端电压恒定 • 可按无穷大功率系统计算
. If
. . . .
.
U n U n 0 U n U n 0 Znf I f
• 短路后的支路电流 • 任一之路i-j的电流
.
.
.
.
.
Iij
Ui U j Zij
Ui U j Zij
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计算机算法原理
• 计算机算法流程
输入数据
形成节点阻抗矩阵
选择短路点f
Sif SB
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应用运算曲线计算任意时刻短路电流
• 计算步骤
• 4：根据 X js (i) 查运算曲线得 Iit*
• 5：对无限大功率电源，周期电流不衰减
• •
I st*
1 X sf
• 6：求各周期分量有名值之和，即为短路点周期电流
•
I ft
Iit
I st
I it *
SNi 3U av
转移阻抗极其求法
• 转移阻抗的求法
• 单位电流法
X1f
Ef I1
Ef
X2f
Ef I2
X3f
Ef I3
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计算机算法原理
• 等值网络
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计算机算法原理
• 节点电压方程
• •
U. 1
Z11
• •
. U i
Zi1
.
• U j
.
Un
Zj1 Z n1
电力系统暂态分析
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三相短路的实用计算
• 交流电流初始值计算 • 应用运算曲线计算任意时刻短路电流 • 转移阻抗极其求法 • 计算机算法原理
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交流电流初始值计算
• 计算原理
• 概念—基频交流分量的初始幅值 • 求取—
• 简化求取—
• 远方短路 • 电动机
• 近似计算
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应用运算曲线计算任意时刻短路电流
• 运算函数
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应用运算曲线计算任意时刻短路电流
• 计算电抗
• 把归算到发电机额定容量的标么值之和
• 定义为计算电抗 X js
X js
Xe
X
" d
• 转移阻抗
电源电动势节点和短路点之间的阻抗 计算电抗由各转移阻抗按各发电机额定功率归算得 到
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I f*
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1 X sf
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转移阻抗极其求法
• 转移阻抗的定义
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转移阻抗极其求法
• 转移阻抗的定义
.
.
.
.
If
E1
E2
...
Ei
...
Z1 f
Z2 f
Z if
式中 Ei :某一电源i的的电动势
Zif : 某电源i与短路点f之间的转移阻抗 由此可得转移阻抗的定义
Z if
.
Ei If
交流电流初始值计算
• 计算方法
• 直接计算
短路电流是各电源提供电流之和
第一步：用近似法作等值电路； 第二步：网络变换 第三步：
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交流电流初始值计算
• 计算方法
• 叠加计算
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交流电流初始值计算
• 计算方法
• 叠加计算
• 1:做短路前等值电路
• 2:确定工作电流
.
I0
• 3:确定故障电流
.
.
.
.
U f U j U f Uk 1
jz jk (1 l)z jk
即：Z ff Zif Z ff Zkf 1
jz jk
(1 l)z jk
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