电力系统两相短路计算与仿真(4)
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。
基于MATLABSimulink电力系统短路故障分析与仿真

基于MATLAB/Simulink电力系统短路故障分析与仿真摘要:MATLAB有强大的运算绘图能力,给用户提供了各种领域的工具箱,而且编程语法简单易学。
论文对电力系统的短路故障做了简要介绍并对短路故障的过程进行了理论分析和MATLAB软件在电力系统中的应用,介绍了Matlab/Simulink的基本特点及利用MATLAB进行电力系统仿真分析的基本方法和步骤。
在仿真平台上,以单机—无穷大系统为建模对象,通过选择模块,参数设置,以及连线,对电力系统的多种故障进行仿真分析。
关键词:MATLAB、短路故障、仿真、电力系统Abstract:MATLAB has powerful operation ability to draw, toolkit provides users with a variety of fields, and easy to learn programming grammar. Paper to give a brief introduction of fault of the power system and the process of fault are analyzed in theory and the application of MATLAB software in power system, this paper introduces the basic characteristics of MATLAB/Simulink and MATLAB power system simulation analysis of the basic methods and steps. On the simulation platform, with single - infinity system for modeling object, by selecting module, parameter Settings, as well as the attachment, a variety of fault simulation analysis of power system.Keyword:MATLAB;Fault analysis;Simulation;Power System;引言 (3)第一章:课程设计任务书 (3)1.1设计目的: (3)1.2原始资料: (4)1.3设计内容及要求: (4)第二章:电力系统短路故障仿真分析 (5)2.1元件参数标幺值计算: (5)2.2等值电路: (10)第三章:电力系统仿真模型的构建 (10)3.1MATLAB简介: (11)3.2电力元件设计: (11)3.2.1 三相电源: (11)3.2.2 变压器元件: (13)3.2.3输电线路: (14)3.3电力系统模型的搭建: (15)第四章:模型仿真运行 (21)4.1建立仿真模型: (21)4.2仿真结果与分析: (22)第五章: 总结 (25)参考文献 (25)附录:Simulink仿真模型 (26)引言随着电力工业的发展,电力系统规划、运行和控制的复杂性亦日益增加,电力系统的生产和研究中仿真软件的应用也越来越广泛。
实验六电力系统短路电流计算实验(仿真软件)

0.2685
0.2685
LO GEN2 230. STATIONC230. .0255 .2160
0.1118
0.1118
LO STATIONC230. GEN3 230. .0357 .3024
0.1568
0.1568
XO GEN1 16.5 GEN1 230. 2 .0576
XO GEN2 18.0 GEN2 230. 2 .0625
本实验以 IEEE9 节点系统数据作为计算的基础,网络结构及短路相关参数如下:
17
电力系统分析实验指导书
图 6-1 IEEE 9 节点系统网络结构示意图
发电机参数、线路零序参数、变压器零序参数、节点零序参数及负荷特性见下表。
发电机参数
发电 电压基
机名 准(kV)
TJ
X’d
GEN1 16.5 47.28 0.0608
GEN2 18.0
12.8 0.1189
GEN2 13.8
6.02 0.1813
发电 电压基 机名 准(kV)
T’q0
XL
GEN1 16.5
0.0 0.0336
GEN2 18.0
0.54 0.0521
GEN2 13.8
0.6 0.0742
注:功率基准值为 100MVA
X’q
0.0969 0.1969
R0
0.03 0.051 0.096 0.107 0.0255 0.0357
单位:pu
X0
B0/2
0.255 0.276 0.483 0.51 0.216 0.3024
0.132 0.1185 0.2295 0.2685 0.1118 0.1568
变压器零序参数
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。
电力系统仿真ppt课件

并联RLC负荷模块
▪ 并联RLC负荷模块(Parallel RLC Load)提供了一个由电阻 、电感、电容并联连接构成的 功能模块,也可以通过设置它 的电阻、电感和电容的具体值 来改变该支路的等效阻抗。
图4.3负载模块的参数
.
三相线路模块
图4.4 三相线路模块参数
.
三相变压器模块
▪ 变压器模块是变换交流电压、电流和阻抗的器件,当初级绕组中通有交流电流时, 铁心(或磁心)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流)。变压器 由铁心(或磁心)和绕组组成,绕组有两个或两个以上的绕组,其中介电源的绕组 叫初级绕组,其余的绕组叫次级绕组。按电源相数来分,变压器单相、三相和多相 几种形式。他的重要特性参数主要有:
▪ ① 如果三相故障模块被设置为外部控制(External control)模式时,在模块的封装 图表中就会出现一个控制输入端。连接到这个输入端的控制信号必须是0或者1之类 的脉冲信号(其中0表示断开断路器,1表示闭合断路器)。
▪ ②当三相故障模块被设置为内部控制模式(internal control mode)时,其开关时间 (switching times)和开关状态,均在该模块的属性参数对话框中进行设置。
▪ 变压器的励磁电感为:
L m x m ( 2 f ) 2 7 5 1 6 4 2 5 5 0 H 2 4 0 . 8 H
( 3 6 )
▪ 输电线路L采用“Three-Phase series RLC Branch”模型。根据给定的参数计算可 得
R L r 1 l 0 . 1 7
= 1 0 .6 3 k A
▪ 时间常数为:
T a = ( L T L L ) R T R L ) 0 . 2 4 0 . 0 2 8 0 8 . . 0 5 6 4 s 0 . 0 2 1 1 s ( 3 1 0 )
基于matlab的电力系统故障分析与仿真(毕业论文毕业设计)[管理资料]
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毕业设计(论文)基于MATLAB的电力系统故障分析与仿真学号:姓名:专业:电气工程及其自动化系别:指导教师:二〇一三年六月毕业设计(论文)基于MATLAB的电力系统故障分析与仿真学号:姓名:专业:电气工程及其自动化系别:指导教师:二〇一三年六月北京交通大学毕业设计(论文)成绩评议题目:基于MATLAB的电力系统故障分析与仿真系别:专业:电气工程及其自动化姓名:学号:指导教师建议成绩:84评阅教师建议成绩:86答辩小组建议成绩:82总成绩:84答辩委员会主席签字:年月日北京交通大学毕业设计(论文)任务书北京交通大学毕业设计(论文)开题报告北京交通大学毕业设计(论文)指导教师评阅意见北京交通大学毕业设计(论文)评阅教师评阅意见北京交通大学毕业设计(论文)答辩小组评议意见毕业设计(论文)诚信声明本人声明所呈交的毕业设计(论文),是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,毕业设计(论文)中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。
本人签名:日期:毕业设计(论文)使用授权书本人完全了解北京交通大学有关保管、使用论文的规定,其中包括:①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件;②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存论文;③学校可允许论文被查阅或借阅;④学校可以学术交流为目的,复制赠送和交换学位论文;⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容。
本人签名:日期:摘要本设计分析了电力系统短路故障的电气特征,并利用Matlab/Simulink软件对其进行仿真,进一步研究短路故障的特点。
通过算例对电力系统短路故障进行分析计算。
然后运用Matlab/Simulink对算例进行电力系统短路故障仿真,得出仿真结果。
并将电力系统短路故障的分析计算结果与Matlab仿真的分析结果进行比较,从而得出结论。
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G1 T1 1 L12 2 T2 G21:k k:1L13 L233S3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:SN=35MVA,VN=10.5kV,X=0.35;T1: SN=31.5MVA,Vs%=10,k=10.5/121kV,△Ps=180kW,△Po=30kW,Io%=0.8;YN/d-11T2: SN=31.5MVA,Vs%=10, k=10.5/121kV,△Ps=170kW,△Po=33kW,Io%=0.8;YN/d-11L1:线路长60km,电阻0.25Ω/km,电抗0.41Ω/km,对地容纳3.00×10-6S/km;L2:线路长100km,电阻0.15Ω/km,电抗0.38Ω/km,对地容纳2.78×10-6S/km;;L3: 线路长80km,电阻0.18Ω/km,电抗0.4Ω/km,对地容纳2.78×10-6S/km;;负荷:S3=50MVA,功率因数均为0.85.任务要求(节点3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三相电压和支路电注:成绩:平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要目前,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。
电力系统的短路计算仿真实验报告

广州大学学生实验报告开课学院及实验室: 2014年 12 月11 日学院机械与电气工程年级、专业、班姓名学号实验课程名称电力系统分析实验成绩实验项目名称实验三电力系统的短路计算仿真指导老师一、实验目的了解PSCAD/EMTDC软件的基本使用方法,学会用其进行电力系统短路分析。
二、实验原理运用短路时电压电流的计算方法,结合PSCAD软件,进行电力系统短路分析。
三、使用仪器、材料计算机、PSCAD软件四、实验步骤1. 新建项目文件启动软件,选择File/New/Case,在项目窗口就出现一个默认为noname的例子,点保存,出现保存文件对话框,填好保存路径和文件名。
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,复制到工作区,或从元件库栏直接选中元件到工作区。
所需元件有三相电压源、断路器和输电线(选用集中参数PI模型)。
双击元件出现参数设置对话框,在Graphics Display下拉框中有3 phase view和single line view选项,分别表示三相视图和单线视图,本例将系统画为三相视图,如图3所示:图3元件2)将元件正确地连接起来。
连线方法:鼠标在按钮上点一下,拿到工作区后变为铅笔状,点左键,移动鼠标画线,若再点左键可转向画,再点右键画线完成。
连好后将鼠标再在按钮上点一下则恢复原状了。
连接后如图4所示:(注:右端开路也可以无穷大电阻接地表示)图4元件连接图3. 设置元件参数(参照第二章方法)电源参数:容量400MV A,220KV,50Hz,相角0度,内阻1欧,其余用默认参数;输电线长度100Km,50Hz,其余参数采用默认值。
4. 设置故障假设在线路末端出口处发生三相接地故障,按照第二章中的故障设置方法,如图5所示。
图5故障接线图5. 设置输出量和断路器状态短路器闭合,分别输出显示故障相电压和电流。
完整的仿真图如图6所示。
基于MATLAB的电力系统短路故障分析与仿真设计

·……………………. ………………. …………………毕业论文基于MATLAB的电力系统短路故障分析与仿真院部机械与电子工程学院专业班级电气工程及其自动化届次 2015届学生学号指导教师装订线……………….……. …………. …………. ………摘要 (I)Abstract (II)1 引言 (1)1.1 课题研究的背景 (1)1.2 课题研究的国外现状 (1)2 短路故障分析 (1)2.1 近年来短路故障 (1)2.2 短路的定义及其分类 (2)2.3 短路故障产生的原因及危害 (4)2.4 预防措施 (4)2.5 短路故障的分析诊断方法 (5)3 仿真与建模 (6)3.1 仿真工具简介 (6)3.1.1 MATLAB的特点 (7)3.1.2 Simulink简介 (7)3.1.3 SPS(SimPowerSystems) (8)3.1.4 GUI(图形用户界面) (8)3.2 模型的建立 (9)3.2.1 无限大电源系统短路故障仿真模型 (9)3.2.2 仿真参数的设置 (10)4 仿真结果分析 (16)4.1 三相短路分析 (16)4.2 单相短路分析(以A相短路为例) (18)4.3 两相短路(以A、B相短路为例) (22)4.4 两相接地短路(以A、B相短路为例) (25)5 结论 (28)6 前景与展望 (28)参考文献 (29)致 (30)Abstract .............................................................................. I I 1 Introduction.. (1)1.1 Project background to the study (1)1.2 The research situation at home and abroad (1)2 Analysis of short-circuit fault (1)2.1 Short-circuit fault in recent years (1)2.2 Definition and classification of short-circuit fault (2)2.3 Causes and damage of short-circuit fault (4)2.4 Precautionary measures (4)2.5 Method to analysis and diagnosis of short-circuit fault (5)3 Simulation and modeling (6)3.1 Introduction to simulation tools (6)3.1.1 Features of MATLAB (7)3.1.2 Introduction to simulink (7)3.1.3 SPS(SimPowerSystems) (8)3.1.4 GUI(Graphical User Interfaces) (8)3.2 Establishment of the model (9)3.2.1 Infinite power system short-circuit fault simulation model (9)3.2.2 Simulation parameter settings (10)4 Simulation analysis (16)4.1 Analysis of three-phase short-circuit (16)4.2 Analysis of single-phase short circuit (18)4.3 Analysis of two-phase short circuit (22)4.4 Analysis of two-phase short circuit to ground (25)5 Conclusions (28)6 Outlook and prospect (28)References (29)Acknowledgement (30)基于MATLAB的电力系统短路故障分析与仿真继文(农业大学机械与电子工程学院 271018)摘要:短路是电力系统中最容易发生的故障,每年因短路而引发的电气事故不计其数。
仿真电力系统短路故障分析

本科生毕业设计(论文)题目运用Matlab仿真分析短路故障学生姓名:____________________________________系另H: ___________ 机电系专业年级:电气工程及其自动化专业指导教师:2013年6月20日本文先对电力系统的短路故障做了简要介绍,分析了线路运行的基本原理及其运行特点,并对短路故障的过程进行了理论分析。
在深入分析三相短路故障的稳态和暂态电气量的基础上,总结论述了当今三相短路的的各种流行方案,分别阐述了其基本原理和存在的局限性。
并运用派克变换及d.q.o坐标系统的发电机基本方程和拉氏运算等对其中的三相短路故障电流等做了详细的论述。
并且利用Matlab中的simulink仿真软件包,建立了短路系统的统一模型,通过设置统一的线路参数、仿真参数。
给出了仿真结果及线路各主要参数的波形图。
最后根据仿真结果,分析目前自动选线法存在的主要问题及以后的发展方向。
关键词:短路故障;派克变换;拉氏运算;MatlabABSTRACTThis paper first on the three-phase short circuit of electric power system is briefly in troduced, analyzed the basic principle of operation of three-phase circuit and its operation characteristic, and the three-phase short circuit fault process undertook theoretical analysis. In depth analysis of three-phase short circuit fault of steady state and transient electrical quantities based on the summary, the three-phase short circuit of various popular programs, respectively, expounds its basic prin ciples and limitati on s. A nd the use of Peck tran sform and d.q.o coord in ate system of the generator basic equation and Laplace operator on the three-phase short-circuit current in detail. And the use of Matlab in the Simulink simulation software package, to establish a unified model of three-phase short-circuit system, by setting the unified circuit parameters, the simulation parameters. The simulatio n results are prese nted and the main parameters of the waveform of line. Fin ally, accord ing to the simulatio n results, an alysis of the curre nt automatic line selectio n method the main exist ing problems and the future direct ion of developme nt.Keywords:Short-circuit failure ;Peck tran sform;The Laplace operator;M atlab第一章序言 (1)1.1短路故障研究依据 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.2.1国外研究现状 (1)1.2.2国内电力系统研究现状 (2)第二章电力系统对称短路分析 (5)2.1电力系统中短路的基本概括 (5)2.1.1短路的分类 (5)2.1.2短路发生的原因 (6)2.1.3短路发生的危害 (6)2.1.4短路故障分析的内容和目的 (7)2.2简单无穷大电源系统三相短路电流分析 (7)2.2.1简单无穷大电源供电系统的三相短路暂态电流 (7)2.2.2短路后的暂态过程分析 (8)2.2.3短路冲击电流 (10)2.2.4最大有效值电流 (11)第三章电力系统短路电流的实用计算 (12)3.1交流电流初始值的计算 (12)3.1.1计算的条件和近似 (12)3.2简单系统I ''计算 (14)第四章短路系统的调试与仿真 (17)4.1仿真模型的设计与仿真 (17)4.1.1实例分析 (17)4.1.2仿真参数设置 (17)4.2仿真结果分析 (18)4.2.1单相短路故障波形 (18)4.2.2相间短路故障波形 (19)423 三相短路故障波形 (21)4.3 仿真分析小结 (22)第五章结论与展望 (24)5.1主要研究结论 (24)5.2待解决的问题和展望 (24)参考文献 (26)致谢 (27)第一章序言1.1短路故障研究依据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。
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。
电力系统设计某系统单相、两项接地短路电流的计算

课程设计说明书题目名称:某系统单相、两项接地短路电流的计算系部:电力工程系专业班级:电气工程13-1班学生姓名:学号:指导教师:刘华完成日期:新疆工程学院课程设计评定意见设计题目短路电流的计算系部_ 电力工程系_ 专业班级电气工程及其自动化13-1 学生姓名______ 学生学号评定意见:评定成绩:指导教师(签名):年月日评定意见参考提纲:1、学生完成的工作量与内容是否符合任务书的要求。
2、学生的勤勉态度。
3、设计或说明书的优缺点,包括:学生对理论知识的掌握程度、实践工作能力、表现出的创造性和综合应用能力等。
新疆工程学院电气系课程设计任务书13/14学年1学期2014 年1 月6日专业电气工程及其自动化班级电气工程13-1班课程名称电力系统分析基础设计题目电力系统短路电流的计算指导教师刘华起止时间2014年1月6日—2014年1月12日周数一周设计地点神华楼A429设计目的:本次电力系统规划设计是根据给定的原始材料完成短路电流的计算设计,掌握利用短路电流计算结果分析和设置电抗器保护系统设备的安全性。
设计任务或主要技术指标:短路点短路电流的计算所需的部分参数都已经标注在电路图中,本组成员计算所需的线路长度数据为(36 140 75 75 30)(单位:KM);发电机:电压标幺值E=1 .05;线路:正序负序阻抗的额定标幺值取0.4,零序阻抗的额定标幺值取1.2;负荷:正序阻抗的额定标幺值取1.2,负序阻抗的额定标幺值取0.35;2.进度安排.设计进度与要求设计进度:[1]第一天:选题,收集资料,完成开题报告[2] 第二天第三天:电网接线方案设计[3] 第四天:完成电路电流的手工计算[4] 第五天:基于PSASP的仿真短路计算[5] 第六第七天日:打印设计初稿,交指导老师批阅。
要求:[1] 电力系统短路电流的计算()3(d三相短路,)2(d两相短路,)1,1(d一相接地短路,)1(d一相短路)(手算和计算机仿真计算;短路点为各个电压级的母线上);[2] 线路单位长度的参数见电力系统分析教材;[3] 用psasp建模仿真计算;[4] 4人一组,2人手算,2人计算机仿真计算。
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)。
电力系统实验报告2

电力系统实验报告2————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:电力系统实验报告实验二电力系统横向故障分析实验姓名:朱琳瑶学号:12291237班级:电气1207任课老师:吴俊勇实验老师:郝亮亮实验1 电力系统横向故障分析实验一、实验目的1、对电力系统各种短路现象的认识;2、掌握各种短路故障的电压电流分布特点;3、分析比较仿真运算与手动运算的区别;二、实验内容1、各种短路电流实验观察比较各种短路时的三相电流、三相电压;2、归纳总结各种短路的特点3、仿真运算与手动运算的比较分析三、实验方法和步骤1.辐射形网络主接线系统的建立输入参数(系统图如下):额定电压:220kV;负荷F1:100+j42MVA;负荷处母线电压:17.25kV;变压器B1:Un=360MVA,变比=18/242,Uk%=14.3%,Pk=230kW,P0=150kW,I0/In=1%;变压器B2:Un=360MVA,变比=220/18,Uk%=14.3%,Pk=230kW,P0=150kW,I0/In=1%;线路L1、L2:长度:100km,电阻:0.04Ω/km,电抗:0.3256Ω/km。
发电机:按汽轮机默认参数辐射形网络主接线图2.短路实验波形分析利用已建立系统,在L2线路上进行故障点设置,当故障距离为80%时,分别完成以下内容(记录波形长度最少为故障前2周期,故障后5周期):(1)设置故障类型为“单相接地短路”,运行仿真,在输出图页上观察记录线路始端CT和CVT的波形;(2)设置故障类型为“两相相间短路”,运行仿真,在输出图页上观察记录线路始端CT和CVT的波形;(3)设置故障类型为“两相接地短路”,运行仿真,在输出图页上观察记录线路始端CT和CVT的波形;(4)设置故障类型为“三相短路”,运行仿真,在输出图页上观察记录线路始端CT和CVT的波形;(5)根据不同故障情况下电流电压输出波形,归纳各种情况下故障电流电压的特点。
基于Matlab的电力系统故障分析与仿真(毕业论文毕业设计)

毕业设计(论文)课题名称基于Matlab的电力系统故障分析与仿真学生姓名学号系、年级专业电气工程系06级电气工程及其自动化指导教师职称副教授2010年6月1日摘要本次设计介绍了电力系统故障分析方法及Matlab/Simulink的基本特点。
通过算例对电力系统故障进行分析计算。
然后对算例,运用Matlab/Simulink进行电力系统故障仿真,得出仿真结果。
并将电力系统故障的分析计算结果与Matlab仿真的分析结果进行比较,从而得出结论。
结果表明运用Matlab对电力系统故障进行分析与仿真,能够准确直观地考察电力系统故障的动态特性,验证了Matlab在电力系统仿真中的强大功能。
关键词:电力系统;故障;Matlab;仿真AbstractThis design for electric power system is introduced in fault analysis method and the basic characteristics of the Matlab/Simulink.Through an example of power system fault analysis.Then for example,using Matlab/Simulink power system fault simulation,simulation results.And will power system malfunction of the analysis and calculation of the results of the analysis and Matlab simulation results were compared,thus draws the conclusion.Results show that using Matlab for power system fault analysis and simulation,can accurate intuitively investigation power system malfunction of the dynamic characteristics and verified in power system simulation of Matlab.Keywords:electric system;Fault;Matlab;Simulation目录摘要 (I)Abstract (II)1引言 (1)1.1电力系统故障分析的基本知识 (1)1.2电力系统故障分析及诊断技术 (2)1.3本论文的主要工作 (3)2仿真软件 (5)2.1Matlab简介 (5)2.2Simulink简介 (7)3电力系统故障计算 (9)3.1短路计算的基本原则和规定 (9)3.2短路点的选择原则与确定 (10)3.3短路电流计算 (11)4电力系统故障仿真 (14)4.1概述 (14)4.2电力系统各元件的仿真模型 (14)4.3电力系统故障仿真 (19)4.4仿真结果分析 (29)5结论 (31)参考文献 (33)致谢 (34)1.引言1.1电力系统故障分析的基本知识1.1.1故障概述短路是电力系统的严重故障。
电力系统输电线路仿真与系统分析

电力系统输电线路仿真与系统分析电力系统的输电线路是实现电能传输和分配的重要组成部分,对其进行准确的仿真与系统分析具有极大的意义。
本文将从综述输电线路仿真的必要性与重要性、常用的仿真工具及方法、仿真结果的分析与评估等方面进行论述。
一、输电线路仿真的必要性与重要性电力输电线路是电能传输的关键环节,对电力系统的稳定运行、电能质量的保障以及电网的可靠性具有重要影响。
而输电线路的仿真分析可以有效地帮助工程师和研究人员预测和评估线路的电气特性,为系统设计和运行提供可靠的依据。
通过仿真分析可以检测可能存在的线路问题,提前解决线路故障和危险,减小线路损耗,提高电能传输效率。
二、常用的仿真工具及方法(1)潮流计算:潮流计算是电力系统仿真分析的基础和起点,通过潮流计算可以确定电力系统各节点的电压和功率。
常用的潮流计算软件有PSS/E、PowerWorld等。
(2)短路计算:短路计算是模拟输电线路短路故障,评估电力系统的短路电流、短路电压以及短路发电机动作等关键参数。
常用的短路计算软件有ASPEN、ETAP等。
(3)过电压计算:过电压计算是分析电力系统中存在的过电压问题,预测和评估线路及设备的耐受能力,保证系统的安全稳定运行。
常用的过电压计算软件有EMTP、PSCAD等。
(4)故障分析:故障分析是模拟电力系统的各种故障情况,研究故障对系统的影响和保护动作的效果,为系统保护和设备维护提供依据。
常用的故障分析软件有DIgSILENT、PSCAD等。
三、仿真结果的分析与评估对于得到的仿真结果,需要进行进一步的分析与评估,以获取准确的结论和建议。
分析与评估的内容包括但不限于以下几个方面:1. 电压与功率分布:分析各节点和各支路的电压和功率变化情况,判断其是否在合理范围内。
2. 损耗与效率评估:计算线路的损耗情况,评估电能传输的效率,提出减小损耗和提高效率的措施和建议。
3. 线路容量评估:根据仿真结果,评估线路的传输容量,判断是否满足电力系统的需求,提出升级和改进的建议。
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辽宁工业大学《电力系统计算》课程设计(论文)题目:电力系统两相短路计算与仿真(4)院(系):电气工程学院专业班级:电气094班学号:学生姓名:王爽指导教师:教师职称:起止时间:12-07-02至12-07-13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注:成绩:平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要目前,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)1.2本文设计内容 (1)第2章电力系统不对称短路计算原理 (2)2.1对称分量法基本原理 (2)2.1.1 电力系统不对称短路分析方法 (2)2.1.2 对称分量法基本概念 (2)2.2三相序阻抗及等值网络 (4)2.3两相不对称短路的计算步骤 (6)第3章电力系统两相短路计算 (7)3.1系统等值电路及元件参数计算 (7)3.1.1 系统等值电路 (7)3.1.2 计算各元件的参数 (7)3.1.3 计算各元件标幺值 (8)3.2系统等值电路及其化简 (9)3.3两相短路计算 (13)3.4计算其它各个节点的三相电压和支路电流 (15)第4章短路计算的仿真............................................................... 错误!未定义书签。
4.1仿真模型的建立.............................................................. 错误!未定义书签。
4.2仿真结果及分析.............................................................. 错误!未定义书签。
第5章总结................................................................................... 错误!未定义书签。
参考文献. (17)第1章绪论1.1电力系统短路计算概述电力系统在正常运行情况以外,相与相之间或相与地(或中性线)之间发生非正常连接叫做短路。
三相系统中发生的短路有4 种基本类型:三相短路、两相短路、单相接地短路和两相接地短路。
三相短路是称对称短路,其余三类均属不对称短路。
在中性点接地的电力网络中,以一相对地的短路故障最多,约占全部故障的90%。
在中性点非直接接地的电力网络中,短路故障主要是各种相间短路。
产生单路的原因有很多,如元件损坏,气象条件恶化,违规操作等等。
目前,三相短路电流超标问题已成为困扰国内许多电网运行的关键问题。
然而,在进行三相短路电流计算时,各设计、运行和研究部门采用的计算方法各不相同,这就有可能造成短路电流计算结论的差异和短路电流超标判断的差异,以及短路电流限制措施的不同。
短路电流计算与分析的主要目的在于应用这些计算结果进行继电保护设计和整定值计算,开关电器、串联电抗器、母线、绝缘子等电气设备的设计,制定限制短路电流的措施和稳定性分析等。
1.2本文设计内容本次课程设计研究的是两相短路,根据给定的系统图及各个元件参数,计算短路点的电压和电流。
然后依次计算其他各节点的电压和电流。
画出系统的等效电路图,根据此等效电路图分别计算各个支路的短路电压和电流。
忽略对地支路,重新计算各短路点的短路电压和电流,其他各个节点及支路的电压和电流。
在系统正常运行方式下,对各种不同时刻三相短路进行Matlab仿真,最后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。
第2章电力系统不对称短路计算原理2.1对称分量法基本原理2.1.1电力系统不对称短路分析方法在电力系统的故障中,仅在一处发生不对称短路或断线的故障称为简单不对称故障。
它通常分为两类,一类叫横向不对称故障,包括两相短路,单相接地短路以及两相接地短路三种类型。
分析计算不对称故障的方法很多,目前实际中用的最多的和最基本的方法仍是对称分量法。
应用对称分量法分析计算简单不对称故障时,对于各序分量的求解一般有两种方法:一种是直接联立求解三序的电动势方程和三个边界条件方程;另一种是借助于复合序网进行求解,即根据不同故障类型所确定的边界条件,将三个序网络进行适当的链接,组成一个复合序网,通过对复合序网的计算,求出电流、电压的各序对称分量。
由于这种方法比较简单,又容易记忆,因此应用较广。
2.1.2对称分量法基本概念正常运行的电力系统,三相电压、三相电流均应基本为正相序,根据负荷情况(感性或容性),电压超前或滞后电流1个角度(Φ),如图2.1。
图2.1 正常运行的电力系统电压电流矢量图对称分量法是分析电力系统三相不平衡的有效方法,其基本思想是把三相不平衡的电流、电压分解成三组对称的正序相量、负序相量和零序相量,这样就可把电力系统不平衡的问题转化成平衡问题进行处理。
在三相电路中,对于任意一组不对称的三相相量(电压或电流),可以分解为3组三相对称的分量。
在三相电路中,对于任意一组不对称的三相量(电流或电压),可以分解为三相三组对称的相量,当选择a 相作为基准时,三相相量与其对称分量之间的关系(如电流)为:⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡c ba a a a I I I a a a a I I I111113122)0()2()1((2-1) 上式中运算子︒==︒2402120,j j ea ea 且有1,0132==++a a a ;)0()2()1(a a a I I I 、、分别为a 相电流的正序、负序和零序分量并且有:)1()1()1(2)1(,a c a b I a I I a I == )2(2)2()2()2(,a c a b I a I I a I == (2-2))0()0()0(c b a I I I ==当已知三相补对称的相量时,可由上式求得各序对称分量,已知各序对称分量时,也可以求出三相不对称的相量,即⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡)0()2()1(2211111a a a c b a I I I aa a a I I I (2-3) 展开(2-3)并计及(2-2)有)0()2()1(a a a a I I I I ++=)0()2()1(b b b b I I I I ++= )0()2()1(c c c c I I I I ++=电压的三相相量与其对称分量之间的关系也与电流一样。
2.2 三相序阻抗及等值网络(1)正序网络正序网络就是通常计算对称短路时所用的等值网络。
除了中性点接地阻抗、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。
(2)负序网络负序电流能流通的元件与正序电流的相同,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。
(3)零序网络在短路点施加代表故障边界条件的零序电势时,由于三相零序电流大小及相位相同,他们必须经过大地(或架空地线、电缆包皮等)才能构成通路,而且电流的流通与变压器中性点接地情况及变压器的接法有密切的关系。
元件的序阻抗是指元件三相参数对称时,元件两端某一序的电压降与通过该元件同一序电流的比值,即:)1(z =△)1(a V/)1(a I)2(z =△)2(a V/)2(a I)0(z =△)0(a V/)0(a I)1(z 、)2(z 和)0(z 分别称为该元件的正序阻抗,负序阻抗和零序阻抗。
电力系统每个元件的正、负、零序阻抗可能相同,也可能不同,视元件的结构而定。
正序(a )、负序(b )和零序(c )等值网络如图2.2。
..(1(a)..(b)..(c)图2.2 正序(a)、负序(b)和零序(c)等值网络2.3两相不对称短路的计算步骤对称分量法用于计算不对称故障的基本方法:1) 列出各个序网;2) 求出各个序网对故障点的等值阻抗;3) 列出边界条件或采用复合序网求得“基准相”的3 个序电压和序电流;4) 求得各相电压和电流。
第3章 电力系统两相短路计算3.1 系统等值电路及元件参数计算3.1.1 系统等值电路系统等值电路如图3.1所示。
图3.1系统等效电路图3.1.2 计算各元件的参数L1:R1=100⨯0.18=18Ω1L X=100⨯0.38=38Ω1L B =2.78⨯310-SL2:R2=70⨯0.21=14.7Ω2L X =70⨯0.4=28Ω 2L B =2.156⨯310-SL3:R3=80 ⨯0.2=16Ω3L X=80 ⨯0.38=30.4Ω 3L B =2.304⨯310-S....计算变压器T1参数:1T R =32210-⨯⨯∆NNS S V P =3221031500121170⨯⨯=2.51Ω32110100%⨯⨯=NNS T S V V X =32103150012110010⨯⨯=46.48Ω32010-⨯∆=NT V P G =321012140-⨯=2.7610-⨯32010100%-⨯⨯=NN T V S I B =1.94510-⨯计算变压器T2参数:1T R =32210-⨯⨯∆NNS S V P =3221031500121175⨯⨯=2.58Ω32110100%⨯⨯=NNS T S V V X =32103150012110010⨯⨯=46.5Ω32010-⨯∆=NT V P G =321012145-⨯=3.1610-⨯32010100%-⨯⨯=NN T V S I B =1.89510-⨯3.1.3 计算各元件标幺值选择基准值,MVA S B 100=,avB V V = 。
L1:*1L R =18⨯2BB V S =0.136 *1L X =38⨯2BB V S =0.29 L2:*2L R =14.7⨯2BB V S =0.111 *1L X =28⨯2BB V S =0.21 L3:*3L R =16⨯2BB V S =0.121 *1L R =30.4⨯2BB V S =0.23 T1:*1T R =2.51⨯2BB V S =0.019 *1T X =46.48⨯2BB V S =0.35T2:*2T R =2.58⨯2BB V S =0.020 *2T X =46.5⨯2BB V S =0.351G 、2G :)2()1(X X ==0.33⨯SB S S =0.3330100⨯=1.13.2 系统等值电路及其化简...+._图3.2 系统等值电路元件参数计算可得网络中各参数标幺值: Z1=1.1 Z2=0.019+j0.35 Z3=0.111+j0.21 Z4=0.136+j0.29Z5=0.121+j0.23 Z6=0.020+j0.35 E1=E2=1忽略对地支路,当节点3发生AC 两相金属短路时,系统正序网络化简过程图如图3.3.3.3.(1)合并阻抗..3.3.(2)星角变换.3.3(3)合并阻抗_+Vb(1)ZeqEeq..3.3.(4)最简图...3.3.(5)正序网络由图系统等值电路可求:Z8=Z1+Z2=0.02+j1.45 Z9=Z6+Z7=0.02+j1.45 Z11=0.04+j0.06星角变换得:Z12=0.036+j0.06 Z13=0.045+j0.066Z14=0.06+j1.510Z15=0.056+j1.516电源合并得:E=1Zeq=Z14//Z15+Z13=0.041+j0.064负序网路:....图3.4负序网络等值电路Z1=1.1 Z2=0.019+j0.35Z3=0.111+j0.21 Z4=0.136+j0.29Z5=0.121+j0.23 Z6=0.020+j0.35负序电流能通过的元件与正序的相同,但所有电源的负序电势为零。