电力系统暂态分析课程设计_1.doc

目录 1 课题概述????????????…………………………………………1 1.1课题要求???????????????????????????1 1.2课题内容???????????????????????????1 1.3 课题目的???????????????????????????2 2短路故障分析??????????????????????????2 2.1不对称故障的分析??????????????????????2 2.2对称分量法基本原理?????“???????????????2 2.3 两相短路故障分析??????????????????????4 2.4 短路电流计算步骤??????????????????????7 3方案设计????????????????????????????9 3.1方案概述???????????????????????????9 3.2 课题设计图??????????????????????????4 4两相短路的仿真分析?????????????????????10 4.1PSCAD简介?????????????????????????10 4.2 两相短路故障的仿真????????????????????10 5总结??????????????????????????????13 参考文献?????????????????????????????14 1 1课题概述 1.1 课题要求 （1）熟悉PSCAD软件； （2）编写短路计算流程图； （3）建立系统三相接线图的仿真过程； （4）得出仿真结果。 1.2 课题内容 某3机9节点电力系统单线图，如图2所示。基准功率为100MVA，不同电压等级下的输电线路典型参数（/km），如表1所示；发电机及负荷参数，如表2所示。注意双绕组变压器容量为100MVA，一次侧星接，直接接地，二次侧三角接；变压器两边电压等级不同，线路参数也应当不同。计算下列不对称故障情况下的故障电流和电压。节点buse6发生金属性两相短路故障。 Buse 7 250MW 2 图1.1 3机9节点电力系统单线图 具体参数如下 表1 不同电压等级下的输电线路典型参数（/km） 表2 发电机及负荷参数 1.3 课题目的 电力系统发生短路故障造成的危害性是最大的。作为电力系统三大常规计算之一，分析短路故障的参数更为重要。 目的如下： 1.通过课程设计, 使学生掌握电力系统三相短路计算的基本原理与方法； 2.掌握并能熟练运用PSCAD/MATLAB仿真软件； 3.采用PSCAD/MATLAB软件，做出系统三相接线图。 3 2短路故障分析 电力系统故障表现各异，形式上又可分为短路故障、断线故障（非全相运行），按分析方法分为不对称故障、对称故障，对称故障一般指三相短路故障，不对称故障则包括不对称短路(单相短路接地、两相短路、两相短路接地)和非全相运行(单相断路、两相断路) 2种。电力系统发生短路时，伴随短路所发生的基本现象是：电流剧烈增加，线端处发生三相短路时，电流的最大瞬时值可能高达额定电流的10-15倍，从绝对值讲可达上万安培，甚至十几万安培。在电流急剧增加的同时，系统中的电压大幅度下降，例如系统发生三相短路时，短路点的电压将降到零，短路点附近各点的电压也将明显降低。 2.1不对称故障的分析 电力系统中发生不对称短路时，无论是单相接地短路、两相短路还是两相接地短路只是在短路点出现系统结构的不对称，而其它部分三相仍旧是对称的。根据对称分量法列a相各序电压方程式为： ??U???Ua1k(0)?Zkk1Ia1???? ?Ua2?0?Zkk2Ia2???Ua0?0?Zkk0I?a0? 上述方程式包含了六个未知量，必须根据不对称短路的具体边界条件列出另外三个方程才能求解。 2.2对称分量法基本原理 对称分量法是一种将不对称三相分量分解为三相对称分量的方法，采用这种方法能比较清晰地对电力系统不对称短路故障情况进行分析。若以A相电流为基准相，三相向量与其对称分量之间的关系为： 2???????I?I1??A?A???????1?2???IB?式（2.1） ?IA???3?1? ???11?I???1??A0????IC? ??23式中: ?＝ej120，?2＝ej240，且有1????＝0，??1； ?、I?、I?分别为A相电流的正序、负序、零序分量，并且有： IA?A?A0 4 ?＝I?＝I??＝?2I???IIC0A0， B?A?，IB-＝?IA-，B0 ?＝?I?IC?A-，