電力系統(tǒng)自動(dòng)化課程設(shè)計(jì)

1、西安交通大學(xué)電力系統(tǒng)自動(dòng)化課程設(shè)計(jì)報(bào)告院（部）別信息科學(xué)與電氣工程學(xué)院姓 名學(xué) 號(hào)指導(dǎo)教師課程設(shè)計(jì)任務(wù)書題 目電力系統(tǒng)自動(dòng)化課程設(shè)計(jì)院（部）信息科學(xué)與電氣工程學(xué)院專 業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化班 級(jí)學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào)12 月15日至 12 月_26_日共 2 周指導(dǎo)教師（簽字）負(fù)責(zé)人（簽字）年 月 日一、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求內(nèi)容：利用不對(duì)稱故障分析方法解決實(shí)例縱向不對(duì)稱故障單相斷相線路問(wèn) 題。要求：求出各相的不對(duì)稱分量，畫出向量圖，并在Matlab中進(jìn)行模擬仿真，獲得斷相后電流、電壓波形圖。二、設(shè)計(jì)原始資料給定一個(gè)具體系統(tǒng)，假設(shè)當(dāng)在 FF 發(fā)也相斷相時(shí)，求斷相處的負(fù)序，零序的電 流，電壓及故障相中的電流，并

2、與故障前的電流進(jìn)行比較。假定各元件參數(shù)已歸算到以Sb=100MVA。 Ub二Uav為基準(zhǔn)的標(biāo)幺值。電源相電 動(dòng)勢(shì)歸算到故障點(diǎn)電壓級(jí)的標(biāo)幺值為 Ea=j1.43。其余參數(shù)見復(fù)合序網(wǎng)圖。三、設(shè)計(jì)完成后提交的文件和圖表1 計(jì)算說(shuō)明書部分根據(jù)題目要求求出故障點(diǎn)的對(duì)稱分量和非對(duì)稱分量的電流、電壓 正常情況下線路負(fù)荷電流。對(duì)比手算結(jié)果與Matlab計(jì)算結(jié)果。2 仿真部分：根據(jù)所求電流、電壓結(jié)果分別畫出電壓、電流向量圖。利用Matlab軟件仿真得出線路正常與線路發(fā)生斷相時(shí)各測(cè)量點(diǎn)的電壓、電流波 形。四、進(jìn)程安排第一周：周一、周二：整合所有知識(shí)點(diǎn)及資料；周三一周五：完成手算及 Matlab計(jì)算與仿真;第二周：

3、周二、周三：完成設(shè)計(jì)報(bào)告；周四：交打印版設(shè)計(jì)報(bào)告；周五：答辯；五、主要參考資料1 劉萬(wàn)順，黃少鋒，徐玉琴，電力系統(tǒng)故障分析（第三版）M.北京：中國(guó)電力 出版社，2010.2 李維波，Matlab在電氣工程中的應(yīng)用M 北京：中國(guó)電力出版社，2007.3 鐘麟，王峰.Matlab仿真技術(shù)與應(yīng)用教程M.北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2004.4 韓禎祥，吳國(guó)炎等.電力系統(tǒng)自動(dòng)化.（第二版）M.北京：浙江大學(xué)出版社， 1993.目錄第一章電力系統(tǒng)故障分析 81.1電力系統(tǒng)故障分析作用及意義 81.2電力系統(tǒng)故障概率 81.3電力系統(tǒng)故障計(jì)算的基本原則和規(guī)定 101.4不對(duì)稱故障分析概述 111.5不對(duì)稱故障分

4、析 111.6不對(duì)稱故障分析計(jì)算步驟 12第二章縱向不對(duì)稱故障分析 1 32.1縱向不對(duì)稱故障分析 132.2斷路故障的簡(jiǎn)略記號(hào) 1 32.3 一相斷相故障分析 14第三章電力系統(tǒng)縱向故障分析實(shí)例計(jì)算分析 163.1電力系統(tǒng)縱向故障分析實(shí)例要求 163.2理論計(jì)算 163.3 Matlab 計(jì)算過(guò)程 183.4.電力系統(tǒng)故障實(shí)例仿真模型及各模塊參數(shù)設(shè)置 203.5仿真波形結(jié)果 21課程總結(jié) 26課程設(shè)計(jì)心得 27附錄 28參考文獻(xiàn) 31Word資料在電力系統(tǒng)故障中，僅在一處發(fā)生不對(duì)稱短路或斷線的故障，稱為簡(jiǎn)單不對(duì) 稱故障。它通常分為兩類：一類叫橫向不對(duì)稱故障，包括兩相短路、單相接地 短路以及兩

5、相接地短路三種類型。這種故障發(fā)生在系統(tǒng)中某一點(diǎn)的各相間或相與 地之間，是處于網(wǎng)絡(luò)三相支路的橫向，故稱為橫向不對(duì)稱故障。另一類是發(fā)生 在網(wǎng)絡(luò)三相支路的縱向，叫縱向不對(duì)稱故障，包括一相和兩相斷相兩種基本類型。不對(duì)稱故障的分析計(jì)算是故障分析的基本內(nèi)容之一。 在電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行 中，不對(duì)稱故障時(shí)出現(xiàn)時(shí)各序?qū)ΨQ分量以及各相電流、電壓的分析計(jì)算，是選擇電氣設(shè)備、確定運(yùn)行方式、整定繼電保護(hù)、選用自動(dòng)化設(shè)備和事故分析的重要依 據(jù)。在電力系統(tǒng)各種故障中，不對(duì)稱故障所占的比例很大。當(dāng)電力系統(tǒng)某點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，求出故障點(diǎn)處電流、電壓的大小和特征，以及 網(wǎng)絡(luò)中其他位置（如繼電保護(hù)安裝處）電流、電壓的大小和特征。Abs

6、tractIn power system failure, occurs only asymmetrical short circuit or disconnection fault in one place, called simple asymmetrical fault. It is usually divided in to two categories: a class called asymmetric tran sverse faults, including two-phase short circuit, single-phase and two-phase ground s

7、hort circuit is shorted to ground three types. This failure occurs betwee n a point in each phase or phase to ground system, is in a three-phase branch network Iandscape, it is called a lateral asymmetry fault. occurs in the network and the other is a three-phase vertical bran ch, called the vertica

8、l asymmetry failures, in clud ing an off-phase and two-phase two basic types.An alysis and Calculatio n of asymmetry failure is one of the basic content of the fault analysis. In power system design and operation, when a fault occurs asymmetrical and symmetrical components of each sequenee analysis

9、to calculate the phase current, voltage, and is the choice of electrical equipment, determine the operating mode, relay setting, the choice of automation equipment and accident analysis of important in accordanee with. Various failures in the power system, a large perce ntage of asymmetric fault.Whe

10、n a point of power system failure, find fault current at the point, the size and characteristics of voltages, as well as other locations in the network (such as the installation of the relay) current, the size and characteristics of voltages.第一章電力系統(tǒng)故障分析1.1電力系統(tǒng)故障分析意義“電力系統(tǒng)故障分析”主要是研究電力系統(tǒng)中由于故障所引起的電磁暫態(tài)過(guò)

11、程，搞清楚暫態(tài)發(fā)生的原因、發(fā)展過(guò)程及后果，從而為預(yù)防及消除電力系統(tǒng)的故 障準(zhǔn)備必要的理論知識(shí)。電力系統(tǒng)發(fā)生使對(duì)稱結(jié)構(gòu)遭受破壞的短路或斷路故障，由于短路會(huì)產(chǎn)生十分 嚴(yán)重的后果，因而引起了高度重視。除盡量消除導(dǎo)致短路、斷路的原因外，還應(yīng) 在短路、斷路故障發(fā)生后及時(shí)采取措施， 盡量減少短路造成的損失，如采用繼電 保護(hù)將故障隔離，在合適的地點(diǎn)裝設(shè)電抗器以限制短路電流， 采用自動(dòng)重合閘消 除瞬時(shí)故障使系統(tǒng)盡快恢復(fù)正常等。這些措施均須建立在故障計(jì)算的基礎(chǔ)上。在 發(fā)電廠、變電所以及整個(gè)電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作中， 都必須事先進(jìn)行短路計(jì)算，以 此作為合理選擇電氣接線、選用有足夠熱穩(wěn)定度和動(dòng)穩(wěn)定度的電氣設(shè)備及載流導(dǎo)

12、體、確定限制短路電流的措施、合理配置各種繼電保護(hù)并整定其參數(shù)等的重要依 據(jù)。因此故障計(jì)算對(duì)于電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安全運(yùn)行具有十分重要的意義。1.2電力系統(tǒng)故障概率運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)指出，架空輸電線是電力系統(tǒng)中比較薄弱的環(huán)節(jié)， 發(fā)生短路的幾率 最高，我國(guó)某電力系統(tǒng)多年統(tǒng)計(jì)出在不同范圍內(nèi)發(fā)生短路故障的相對(duì)次數(shù)列出如圖所示線路范圍發(fā)生幾率在110kV線路上78.0%容量為6000kW 以上的發(fā)電機(jī)7.5%110kV變壓器6.5%110kV母線8.0%圖1.2.1 :不同范圍能發(fā)生短路故障幾率從圖中的數(shù)字中可以看出單相短路幾率占?jí)旱剐远鄶?shù)，國(guó)外的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)也證明了這一點(diǎn)。三相短路的幾率是很小的，但這并不說(shuō)明三相短路無(wú)

13、關(guān)緊要， 相反對(duì)三相短路應(yīng)該加以重視，因?yàn)槿喽搪返那闆r最嚴(yán)重，有時(shí)為了最后論斷 電力系統(tǒng)在短路情況下工作的可能性， 他起著決定性的作用。此外，研究三相短 路之所以重要，還由于我們?cè)诜治鲇?jì)算不對(duì)稱短路時(shí)， 往往把不對(duì)稱短路看成某種假定的三相短路來(lái)處理短路類型發(fā)生幾率三相短路5%二相短路4%二相短路接地8%單相短路83%圖1.2.2 : 110kV線路上各種類型短路故障幾率1.3電力系統(tǒng)故障計(jì)算的基本原則和規(guī)定電力系統(tǒng)三相短路計(jì)算主要是短路電流周期分量的計(jì)算，在給定電源電勢(shì) 時(shí)，實(shí)際就是穩(wěn)態(tài)交流電路的求解。在電力系統(tǒng)短路電流的工程計(jì)算中，許多實(shí)際問(wèn)題的解決（如電網(wǎng)設(shè)計(jì)中的 電氣設(shè)備選擇）并不需要

14、十分精確的結(jié)果，于是產(chǎn)生了近似計(jì)算的方法。在近似 計(jì)算中主要是對(duì)系統(tǒng)元件模型和標(biāo)么值參數(shù)計(jì)算做了簡(jiǎn)化處理。在元件模型方 面，忽略發(fā)電機(jī)、變壓器和輸電線路的電阻，不計(jì)輸電線路的電容，略去變壓器 的勵(lì)磁電流（三相三柱式變壓器的零序等值電路除外），負(fù)荷忽略不計(jì)或只做近 似估計(jì)。在標(biāo)么值參數(shù)計(jì)算方面，在選取各級(jí)平均電壓做為基準(zhǔn)電壓時(shí)， 忽略各 元件（電抗器除外）的額定電壓之比，即所有變壓器的標(biāo)么變比都等于1。此外，有時(shí)還假定所有發(fā)電機(jī)的電勢(shì)具有相同的相位，加上所有元件僅用電抗表示，這就避免了復(fù)數(shù)運(yùn)算，把短路電流的計(jì)算簡(jiǎn)化為直流電路的求解。短路計(jì)算的目的是為了選擇導(dǎo)體和電器，并對(duì)其進(jìn)行相關(guān)校驗(yàn)。基本假定

15、短路電流實(shí)用計(jì)算中，采用以下假設(shè)條件和原則：正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行；所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同；系統(tǒng)中的同步和異步電機(jī)為理想電機(jī)， 不考慮電機(jī)飽和、磁滯、渦流及導(dǎo)體 集膚效應(yīng)等影響；轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完全對(duì)稱；定子三相繞組空間相差120。電氣角；電力系統(tǒng)中各原件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小 變化；電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行， 其中50%負(fù)荷接在咼壓母線上， 50%負(fù)荷接在系統(tǒng)側(cè)；同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置（包括強(qiáng)行勵(lì)磁）；短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間；不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流；除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略

16、 去不計(jì)；元件的計(jì)算參數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍；輸電線路的電容略去不計(jì)；用概率統(tǒng)計(jì)法制定短路電流運(yùn)算曲線。一般規(guī)定：(1 )驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開斷電流所用的短路電流， 應(yīng)按本工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃(一般為本期 工程建成的510年)。確定短路電流時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接 線方式，而不應(yīng)按僅在僅在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線方式；(2 )在電氣網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響；(3) 選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)。對(duì)加裝電抗器的 610KV出線與廠用分

17、支線 回路，除其母線和母線隔離開關(guān)之間隔板前的引線和套管，計(jì)算短路點(diǎn)應(yīng)選擇在電抗器前，其余導(dǎo)體和電器的計(jì)算短路點(diǎn)一般選擇在電抗器后；(4) 導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定和電器的開斷電流，一般按三相短路驗(yàn) 算。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單 相、兩相接地短路較三相嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況計(jì)算。1.4不對(duì)稱故障分析概述在電力系統(tǒng)故障中，僅在一處發(fā)生不對(duì)稱短路或斷線的故障，稱為簡(jiǎn)單不對(duì) 稱故障。它通常分為兩類：一類叫橫向不對(duì)稱故障，包括兩相短路、單相接地 短路以及兩相接地短路三種類型。這種故障發(fā)生在系統(tǒng)中某一點(diǎn)的各相間或相與 地之間，是處于網(wǎng)絡(luò)三相支路的橫向，故稱為橫

18、向不對(duì)稱故障。另一類是發(fā)生 在網(wǎng)絡(luò)三相支路的縱向，叫縱向不對(duì)稱故障，包括一相和兩相斷相兩種基本類型。1.5不對(duì)稱故障分析不對(duì)稱故障的分析計(jì)算是故障分析的基本內(nèi)容之一。 在電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行 中，不對(duì)稱故障時(shí)出現(xiàn)時(shí)各序?qū)ΨQ分量以及各相電流、 電壓的分析計(jì)算，是選擇 電氣設(shè)備、確定運(yùn)行方式、整定繼電保護(hù)、選用自動(dòng)化設(shè)備和事故分析的重要依 據(jù)。在電力系統(tǒng)各種故障中，不對(duì)稱故障所占的比例很大。當(dāng)電力系統(tǒng)某點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，求出故障點(diǎn)處電流、電壓的大小和特征，以及 網(wǎng)絡(luò)中其他位置（如繼電保護(hù)安裝處）電流、電壓的大小和特征。不對(duì)稱故障分析計(jì)算不對(duì)稱故障的方法很多，如對(duì)稱分量法，、川0分量法，以及在abc坐標(biāo)系

19、統(tǒng)中直接進(jìn)行計(jì)算等。實(shí)際應(yīng)用最廣泛、最基本的方法仍是對(duì) 稱分量法。應(yīng)用對(duì)稱分量法分析計(jì)算簡(jiǎn)單不對(duì)稱故障時(shí)， 對(duì)各序分量的求解，一般有兩 種方式：一種是直接的聯(lián)立求解三個(gè)序的電動(dòng)勢(shì)方程和三個(gè)邊界條件方程；另一種是借組于復(fù)合序網(wǎng)圖進(jìn)行求解，將三相不對(duì)稱的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為對(duì)稱的一相進(jìn)行求 解，即根據(jù)不同的故障類型所確定的邊界條件，將三個(gè)序網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪B接， 組成一個(gè)一相的復(fù)合序網(wǎng)，通過(guò)對(duì)復(fù)合序網(wǎng)進(jìn)行計(jì)算，便可求出電流、電壓的各 序?qū)ΨQ分量，還可以根據(jù)需要，通過(guò)疊加方法獲得三相的電壓、電流。由于復(fù)合 序網(wǎng)圖的求解方法比較簡(jiǎn)單，具有通用性，又容易記憶，因此應(yīng)用較廣。1.6不對(duì)稱故障分析計(jì)算步驟（1 ）先計(jì)算

20、出短路或短路點(diǎn)處待求得正序、負(fù)序、零序電壓和電流，共六 個(gè)未知數(shù)（主要的待求電氣量是三個(gè)未知電流）。（2 ）利用正序、零序、負(fù)序的電路關(guān)系，進(jìn)一步求出各支路或某一位置的 電流、電壓。（3 ）將三個(gè)電氣量進(jìn)行合成，求出所關(guān)心位置的三相電流和電壓。第二章 縱向不對(duì)稱故障分析2.1縱向不對(duì)稱故障分析縱向不對(duì)稱故障主要包括單項(xiàng)斷路和兩項(xiàng)斷路，故稱非全相運(yùn)行。造成非全 相運(yùn)行的原因很多，例如：一相或兩相的導(dǎo)線斷線；分相檢修線路或開關(guān)設(shè)備； 開關(guān)在合閘過(guò)程中三相觸頭不同時(shí)的接通； 某一線路單相接地后，故障相開關(guān)跳 閘等。電力系統(tǒng)在發(fā)生縱向不對(duì)稱故障時(shí)， 雖然不出現(xiàn)危險(xiǎn)的大電流和引起電壓 的急劇波動(dòng)，但系統(tǒng)

21、中會(huì)產(chǎn)生負(fù)序和零序分量。負(fù)序電流的出現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子有 危害，且將影響發(fā)電機(jī)的出力和損壞絕緣。 零序電流的出現(xiàn)對(duì)通信系統(tǒng)則有干擾 作用。此外，對(duì)于系統(tǒng)中反應(yīng)不對(duì)稱故障的繼電保護(hù)裝置，則要考慮是否引起不動(dòng)作或拒動(dòng)作的問(wèn)題。為了便于采取必要的措施，以便處理和解決上述諸類問(wèn)題， 就需要對(duì)縱向不對(duì)稱故障進(jìn)行分析計(jì)算。2.2斷路故障的簡(jiǎn)略記號(hào)斷路故障的簡(jiǎn)略記號(hào)如圖2.2所示:斷路類型示意圖代表符號(hào)單相斷路FF1二相斷路FF2圖2.2斷路故障的簡(jiǎn)略記號(hào)2.3 相斷相故障分析在不對(duì)稱故障中,a相發(fā)生一相斷相故障后,系統(tǒng)接線圖如圖所示,系統(tǒng)等效圖如圖所示dUjFFI dUa IdUb .Zm人NZnFFZn圖2

22、.3.1 a相斷相系統(tǒng)接線圖圖2.3.2 a相斷相系統(tǒng)等效圖設(shè)圖中的F、F處發(fā)生a相斷相，那么，可以很清楚地看到，與圖 對(duì)應(yīng)的a相的邊界條件為：LLLI a =0 ； .；：Ub = 0 ； - U - 0選a相作為基準(zhǔn)相之后，將其轉(zhuǎn)換為對(duì)稱分量表示，得:fL _-、I I al 十 | a2十 I a3 = 0L嚴(yán) UaliUa2“Ua0,根據(jù)這個(gè)對(duì)稱分量的邊界條件，可以在斷相處將三個(gè)序網(wǎng)絡(luò)合成一個(gè)復(fù)合序網(wǎng)，如圖所示。有復(fù)合序網(wǎng)求出斷相處的各序分量：alX2 ”X2、X。、 E Ia2a0，UaiUa2Ua0 屯坐顯X2Z+ XdZEamF1F1Ean圖233a相斷相時(shí)的復(fù)合序網(wǎng)絡(luò)第三章電力

23、系統(tǒng)縱向故障分析實(shí)例計(jì)算分析3.1電力系統(tǒng)縱向故障分析實(shí)例要求如下圖所示的系統(tǒng)，當(dāng)在FF 發(fā)生a相斷相時(shí)，求斷相處的負(fù) 序，零 序的電流，電壓及故障相中的電流，并與故障前的電流進(jìn)行比較。假定各元件參數(shù)已歸算到以Sb=100MVA. Ub二Uav為基準(zhǔn)的標(biāo)幺值。電源相 電動(dòng)勢(shì)歸算到故障點(diǎn)電壓級(jí)的標(biāo)幺值為 Ea=j1.43。其余參數(shù)見圖復(fù)合序網(wǎng) 圖。圖3.1.1 a相斷相后系統(tǒng)接線圖圖給定復(fù)合序網(wǎng)絡(luò)圖3.2理論計(jì)算L La相斷相時(shí)，求故障點(diǎn)處的負(fù)序及零序電流電壓以及非故障點(diǎn)的電流Ib、Ic以a相為基準(zhǔn)，對(duì)應(yīng)斷相時(shí)的復(fù)合序網(wǎng)圖如上圖所示。由復(fù)合序網(wǎng)圖可知：X1、二 0.25 0.2 0.15 0.2

24、 1.2 = 2 x2 廣 0.250.2 0.150.20.35 =1.15x , =0.20.570.2 二 0.97KiEaZj1.43j(Xi 仝旦)j(21.15 0.97 )X2、心1.15 0.97二 0.565a2-illXo=_0.565 m 凹一X2、X0、1.15 0.97-0.258Ula1alX2杯X。、0565腫需=-0.307= U a0=0.565X2X。1.15 0.971.150.97j 0.297非故障相的電流為：lb：山2 a0 =0.565 240 -0.258 120 -0.307=-0.461-j0.714 = 0.85 237l山：2山2 Ia0

25、 =0.565 120 -0.258 240 -0.307=-0.461 j0.714 = 0.85 123正常情況下流過(guò)線路的負(fù)荷電流為:llEai 二 j1.43jx” j2二 0.715I b 一 I b1b10.85 - 0.7150.715100%二 18.9%從上面計(jì)算結(jié)果可知，a相斷相時(shí)，非故障相（b、c相）中的電流比斷相 增加18.9%，所以發(fā)生單相斷相故障時(shí)要注意非故障的過(guò)負(fù)荷問(wèn)題。電流向量圖如圖所示圖321電流向量圖電壓向量圖如圖所示圖電壓向量圖3.3 Matlab計(jì)算過(guò)程基準(zhǔn)值：SB =100基準(zhǔn)值：Ea1z =0 + 1.4300i正負(fù)零序線路各元器件給定阻抗標(biāo)幺值正負(fù)

26、零序線路總阻抗標(biāo)幺值：X1z =X2z =1.1500X0z =0.9700各序分量：Ia1 =0.5661Ia2 =-0.2590Ia0 =-0.3071Ua1 =0 + 0.2979iUa2 =0 + 0.2979iUa0 =0 + 0.2979i非故障相電流值：la =0lb =-0.4606 - 0.7145iIc =-0.4606 + 0.7145i正常情況下流過(guò)線路的負(fù)荷電流Ia1z =0.7150Iperce ntage =0.1890電流向量圖如圖所示圖3.3.1 Matlab計(jì)算電流向量圖電壓向量圖如圖所示圖3.3.2 Matlab 計(jì)算電壓向量圖3.4.電力系統(tǒng)故障實(shí)例仿真

27、模型及各模塊參數(shù)設(shè)置實(shí)例仿真模型及各模塊參數(shù)設(shè)置整個(gè)正常時(shí)電路圖如圖所示所示。圖341仿真模型實(shí)例仿真模型及各模塊參數(shù)設(shè)置整個(gè)不正常時(shí)電路圖如圖圖仿真模型3.5仿真波形結(jié)果正常情況各測(cè)量點(diǎn)電壓仿真波形如圖及電流仿真波形如圖所示圖正常情況下測(cè)量點(diǎn)電壓仿真波形圖正常情況下測(cè)量點(diǎn)電流仿真波形a相發(fā)生斷相后各測(cè)量點(diǎn)測(cè)得仿真電壓及電流波形如圖、圖、圖、圖所示。圖3.5.3 a相斷相后靠近發(fā)電機(jī)的變壓器的電壓仿真波形圖3.5.4 a相斷相后靠近發(fā)電機(jī)的變壓器的電流仿真波形圖3.5.5 a相斷相后線路的電壓仿真波形圖3.5.6 a相斷相后線路的電流仿真波形仿真波形分析如圖、圖所示，當(dāng)a相發(fā)生斷相后，靠近發(fā)電

28、機(jī)的變壓器產(chǎn)生 的電壓波形不變，電流波形發(fā)生畸變。如圖、圖所示，當(dāng)a相發(fā)生斷相后，靠近發(fā)電機(jī)的變壓器產(chǎn)生 的電壓波形a相幅值變小，b、c相不變；電流波形a相為零，其它相幅值變小。課程總結(jié)本次課程設(shè)計(jì)充分利用了 MATLAB強(qiáng)大的仿真功能，將電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí) 電壓隨時(shí)間變化情況形象的展示出來(lái)， 加深了我對(duì)電力系統(tǒng)故障的認(rèn)識(shí)，為今后 深化學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。知識(shí)就是力量，學(xué)無(wú)止境。在科學(xué)的道路上沒有平坦的大道，只有沿著陡峭 山路不畏艱險(xiǎn)而勇于攀登的人，才有希望達(dá)到光輝的頂點(diǎn)。今后我要更加努力學(xué) 習(xí)來(lái)提高知識(shí)水平和能力，為社會(huì)建設(shè)與發(fā)展貢獻(xiàn)自己的一份力量。課程設(shè)計(jì)心得通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，提

29、高了我分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，提高了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能 力，加深了對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解與認(rèn)識(shí)，感到獲益匪淺。通過(guò)課程設(shè)計(jì)我認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，需要不斷積累，只有這樣 才可以轉(zhuǎn)化為能力。在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中需要有耐心，勇于探索科學(xué)的真理。本次 課程設(shè)計(jì)是大學(xué)四年級(jí)最后一次課程設(shè)計(jì)了， 感覺時(shí)間過(guò)得很快。在課程設(shè)計(jì)過(guò) 程中感謝小組同學(xué)的幫助，感謝老師的陪伴。附錄參考程序disp(基準(zhǔn)值：);SB=100disp(基準(zhǔn)值：);Ea1z=1.43idisp(正負(fù)零序線路各元器件給定阻抗標(biāo)幺值：);X1=0.25;% 正序X2=0.2;X3=0.15;X4=0.2;X5=1.2;X6=0.25;% 負(fù)序X

30、7=0.2;X8=0.15;X9=0.2;X10=0.35;X1仁0.2;%零序X12=0.57;X13=0.2;disp(正負(fù)零序線路總阻抗標(biāo)幺值:);X1z=X1+X2+X3+X4+X5;X2z=X6+X7+X8+X9+X10;X0z=X11+X12+X13;X1zX2zX0zdisp(各序分量:);Ia1= Ea1z/(X1z+X2z*X0z/(X2z+X0z)*j);Ia2=-Ia1*(X0z/(X2z+X0z);Ia0=-Ia1*(X2z/(X2z+X0z);Ia1Ia2Ia0Ua1=(la1*(X2z*X0z/(X2z+X0z)*j;Ua2=(la1*(X2z*X0z/(X2z+X

31、0z)*j;Ua0=(la1*(X2z*X0z/(X2z+X0z)*j;Ua1Ua2Ua0disp(非故障相電流值:);a=-1/2+3A(1/2)/2*j;la=0;lb=aA2*la1+a*la2+laO;lc=a*la1+aA2*la2+laO;lalblcdisp(正常情況下流過(guò)線路的負(fù)荷電流:);la1z=Ea1z/(X1z*j);lperce ntage=(real(lb)A2+imag(lb)A2)A(l/2)-la1z)/la1 z; lalzlperce ntagedisp(各分量向量:);lb1= la1*a;lc1=la1*aA2;lb2=la2*aA2;lc2=la2*a;figure(1);compass(la,lb,lc,la1,lb1,lc1,la2,lb