PSCAD的电力系统仿真大作业1
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
电力系统分析课程报告
姓名******
学院自动化与电气工程学院
专业控制科学与工程
班级*****************
指导老师******
.
二〇一六年六月十六.
1同步发电机三相短路仿真计算
1.1仿真模型的建立
根据老师给的三相同步发电机模型做了修改(空载)。同步发电机三相短路实验仿真研究的模型如下图所示:
图1.1 同步发电机三相短路仿真研究的模型
1.2 PSCAD中的仿真结果
1.2.1发电机出口电压Ea。
发电机出口电压Ea,如下图所示:
图1.2发电机出口电压Ea
1.2.1衰减时间常数Ta对于直流分量的影响
励磁电压和原动机输入转矩Ef与Tm均为定常值1.0,且发电机空载。当运行至0.5056s时,发电机发生三相短路故障。
定子三相短路电流中含有直流分量和交流分量,三相短路电流的直流分量大小不等,但衰减规律相同,均按指数规律衰减,衰减时间常数为Ta,由定子回路的电阻和等值电感决定,大约0.2s。PSCAD同步发电机模型衰减时间常数Ta (Ta=0.235s)对应位置下图所示。
图1.3同步发电机参数Ta设置图
(1)当衰减时间常数Ta=0.235s时,直流分量(If)的衰减过程如下图所示。
图1.4直流分量的衰减波形
(2)当衰减时间常数Ta=0.125s的参数设置、直流分量(If)的衰减过程如下图所示。
图1.3同步发电机参数Ta设置图
图1.4直流分量的衰减波形
1.2.2短路时间不同的影响
同步发电机出口三相短路的时间不同对三相短路电流的影响:短路电流的直流分量起始值越大,短路电流瞬时值就越大;直流分量的起始值与短路时间的电流相位直接关系。短路时间参数设置如下图所示:
图1.5短路时间参数设置
1)当0.5056s时发生三相短路,电流波形如下图所示:
图1.6三相短路电流波形
2)当0.8065s时发生三相短路,电流波形如下图所示:
图1.7三相短路电流波形
1.2.3 Xd、Xd`、Xd``对短路电流的影响
(1)Xd不同的影响
同步发电机的三相短路研究模型中Xd的参数设置如下图所示:
图1.8Xd的参数设置仿真波形如下图所示:
图1.9三相短路电流波形
同步发电机的三相短路研究模型中Xd的参数设置如下图所示:
图1.10Xd的参数设置Xd=10.14时,仿真波形如下图所示
图1.11 三相短路电流波形
(2)Xd`的影响
同步发电机的三相短路研究模型中Xd’的参数设置如下图所示:
图1.12Xd的参数设置Xd’=0.314时三相短路电流的波形如下图所示:
图1.13三相短路电流波形
同步发电机的三相短路研究模型中Xd’的参数设置如下图所示:
图1.14Xd’的参数设置
Xd’=1.01时,三相短路电流的波形如下图所示:
图1.15三相短路电流波形
(3)Xd’’的影响
同步发电机的三相短路研究模型中Xd’’的参数设置如下图所示:
图1.16Xd’’的参数设置Xd’’=10.14时,仿真波形如下图所示:
图1.17三相短路电流波形
同步发电机的三相短路研究模型中Xd’’的参数设置如下图所示:
图1.18Xd’’的参数设置Xd’’=0.9时三相短路电流的波形如下图所示:
图1.19三相短路电流波形
1.2.4衰减时间常数Td’、Td’’的影响
(1)不同Td’时A相短路电流暂态交流分量衰减速度。
衰减时间常数Td’参数设置如下图所示:
图1.20Td’参数设置Td’=6.55时短路励磁电流的波形如下图所示:
图1.21短路励磁电流的波形
衰减时间常数Td’’参数设置如下图所示:
图1.22Td’参数设置Td’=1.55时短路励磁电流的波形如下图所示:
图1.23短路励磁电流的波形Td’’电流暂态交流分量衰减速度:
图1.24Td’’参数设置
Td’’=0.039时短路励磁电流的波形如下图所示:
图1.25短路励磁电流的波形Td’’=3.039时短路励磁电流的波形如下图所示:
图1.26Td’’参数设置Td’’=3.039时短路励磁电流的波形如下图所示:
图1.27短路励磁电流的波形
2简单电力网络的线路故障仿真2.1仿真模型的建立
2.1.1仿真模型的如下图所示:
图2.1仿真模型
2.1.2参数设置
(1)电源M的参数如下图设置:
图2.2电源M的参数设置
额定电压94.16kv,Z=6.666+j46.666 ohm 电源电压初相位为度度,把阻抗转化为幅值和相角的表示方法进行参数设置如上图。
(2)电源N的参数如下图设置:
图2.3电源N的参数设置
额定电压94.16kv,Z=2.333+j65.333ohm 电源电压初相位为负30度,把阻抗转化为幅值和相角的表示方法进行参数设置如上图。
(3)输电线路(π型等值电路)参数对应在仿真模型中的设置位置如图:
图2.4位置的参数设置
在求正序容抗和零序容抗时就行了一定的换算得如图设置数据。
(4)故障设置如下:
图2.5故障的参数设置
2.1.3仿真图
(1)电源M电压初相位为0度,电源N电压初相位为负30度。短路类型为①三相故障;②A相接地;③BC两相故障。
①三相故障,线路M端故障点的电流电压波形及故障点的电流电压波形、相量图如下图所示。故障时间开始是t=0.2s。