短路計(jì)算課程設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)(論文)題 目 名 稱(chēng) 短路計(jì)算課程設(shè)計(jì) 課 程 名 稱(chēng) 電力系統(tǒng)暫態(tài)分析 學(xué) 生 姓 名 學(xué) 號(hào) 系 、專(zhuān) 業(yè) 電氣工程系、電氣工程及其自動(dòng)化 指 導(dǎo) 教 師 年月日邵陽(yáng)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)年級(jí)專(zhuān)業(yè)級(jí)電氣工程及其自動(dòng)化學(xué)生姓名學(xué) 號(hào)題目名稱(chēng)短路計(jì)算課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)時(shí)間課程名稱(chēng)電力系統(tǒng)暫態(tài)分析課程編號(hào)121202307設(shè)計(jì)地點(diǎn)校內(nèi)一、 課程設(shè)計(jì)（論文）目的1.通過(guò)課程設(shè)計(jì), 使學(xué)生掌握電力系統(tǒng)三相短路計(jì)算的基本原理與方法；2.掌握并能熟練運(yùn)用PSCAD/MATLAB仿真軟件；3.采用PSCAD/MATLAB軟件，做出系統(tǒng)三相接線(xiàn)圖。二、 已知技術(shù)參數(shù)和條件測(cè)試系統(tǒng)由三個(gè)控制區(qū)域組成，

2、區(qū)域1 是一種典型供電系統(tǒng)，總裝機(jī)容量為 5700MVA 、最大負(fù)荷為5000MW ，大部分裝機(jī)容量距離負(fù)荷相對(duì)較近，即接于母線(xiàn)3 容量為4400MVA 的發(fā)電廠(chǎng)。另外，1300MVA 是離負(fù)荷較遠(yuǎn)的核電機(jī)組，通過(guò)長(zhǎng)距離500kV 線(xiàn)路向負(fù)荷送電。區(qū)域2 代表附近地區(qū)的總裝機(jī)容量和總負(fù)荷，此系統(tǒng)總裝機(jī)容量為60000MVA ，最大負(fù)荷為40000MW 。區(qū)域2通過(guò)2 條500kV 線(xiàn)路與區(qū)域1 相連，即圖1 中的線(xiàn)路A 和線(xiàn)路B。區(qū)域3 是一個(gè)大規(guī)模相鄰系統(tǒng)，裝機(jī)容量為70000MVA ，最大負(fù)荷為50000MW ，此區(qū)域也通過(guò)2 條500kV 線(xiàn)路與區(qū)域1 相連，即圖1.1中線(xiàn)路F 和G。三

3、、 任務(wù)和要求1.通過(guò)課程設(shè)計(jì)是學(xué)生掌握電力系統(tǒng)三相短路計(jì)算的基本原理和方法；2.掌握并能熟練運(yùn)用PSCAD/MATLAB仿真軟件；3.建立系統(tǒng)三相接線(xiàn)圖的仿真過(guò)程；4.編寫(xiě)短路計(jì)算流程圖；5.得出仿真結(jié)果。注：1此表由指導(dǎo)教師填寫(xiě)，經(jīng)系、教研室審批，指導(dǎo)教師、學(xué)生簽字后生效；2此表1式3份，學(xué)生、指導(dǎo)教師、教研室各1份。四、參考資料和現(xiàn)有基礎(chǔ)條件（包括實(shí)驗(yàn)室、主要儀器設(shè)備等）1何仰贊等.電力系統(tǒng)分析M. 武漢：華中理工大學(xué)出版社，2002.3 2西安交通大學(xué)等.電力系統(tǒng)計(jì)算M.北京：水利電力出版社，1993.12 3陳衍.電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析M.北京：水利電力出版社，2004.1 4李光琦.電力

4、系統(tǒng)暫態(tài)分析M.北京： 水利電力出版社，2002.5 5于永源，楊綺雯. 電力系統(tǒng)分析（第二版）M. 北京：中國(guó)電力出版社，2004.3WDT電力系統(tǒng)綜合自動(dòng)化試驗(yàn)臺(tái) 綜合仿真實(shí)驗(yàn)室五、進(jìn)度安排2013.6.10 提前下達(dá)課程設(shè)計(jì)的計(jì)劃書(shū)，設(shè)計(jì)題目、分組情況及課程設(shè)計(jì)的要求。讓學(xué)生熟悉軟件。2013.6.17 講述課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，軟件的基本操作。2013.6.186.23 學(xué)生應(yīng)用PSCAD/MATLAB軟件，對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行建模。2013.6.246.26 建立系統(tǒng)接線(xiàn)圖的仿真模型，上機(jī)調(diào)試程序，得出仿真結(jié)果，進(jìn)行分析，得出結(jié)論。2013.6.276.28 寫(xiě)出報(bào)告（A4 打?。?，做好充分準(zhǔn)備

5、，現(xiàn)場(chǎng)考核基礎(chǔ)知識(shí)、軟件操作能力。2013.6.29 交報(bào)告，組織學(xué)生答辯六、教研室審批意見(jiàn)教研室主任（簽字）： 年 月 日七|、主管教學(xué)主任意見(jiàn) 主管主任（簽字）： 年 月 日八、備注指導(dǎo)教師（簽字）： 學(xué)生（簽字）：邵陽(yáng)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱表學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 系 電氣工程系 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 電氣工程及其自動(dòng)化 題目名稱(chēng) 短路計(jì)算課程設(shè)計(jì) 課程名稱(chēng) 電力系統(tǒng)暫態(tài)分析 一、學(xué)生自我總結(jié)本次的課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了我們綜合應(yīng)用課本理論解決實(shí)際問(wèn)題的能力；我覺(jué)得課程設(shè)計(jì)對(duì)我們的幫助是很大的，它需要我們將學(xué)過(guò)的理論知識(shí)與實(shí)際系統(tǒng)地聯(lián)系起來(lái)，加強(qiáng)我們對(duì)學(xué)過(guò)的知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中還培養(yǎng)出了我們的團(tuán)

6、隊(duì)精神，同學(xué)們共同協(xié)作，解決了許多個(gè)人無(wú)法解決的問(wèn)題。在圖書(shū)館和網(wǎng)上查閱了相關(guān)文獻(xiàn)資料，并和我們組的同學(xué)進(jìn)行了討論。功夫不負(fù)有心人，我們的努力對(duì)設(shè)計(jì)還是很有幫助的。再次接觸PSCAD軟件，雖適應(yīng)了很多但還是有很多問(wèn)題存在，在看過(guò)老師給的一些教程之后慢慢的就能解決所面臨的困難，最后終于可以利用該軟件仿真出結(jié)果了。 學(xué)生簽名： 2013年 6月 26日二、指導(dǎo)教師評(píng)定評(píng)分項(xiàng)目平時(shí)成績(jī)答辯課程設(shè)計(jì)內(nèi)容綜合成績(jī)權(quán) 重30%30%40%單項(xiàng)成績(jī)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日注：1、本表是學(xué)生課程設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?cè)u(píng)定的依據(jù)，裝訂在設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（或論文）的“任務(wù)書(shū)”頁(yè)后面；2、表中的“評(píng)分項(xiàng)目

7、”及“權(quán)重”根據(jù)各系的考核細(xì)則和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)確定。摘要隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)和社會(huì)的不斷進(jìn)步,供電系統(tǒng)的安全性和可靠性問(wèn)題日益成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。當(dāng)前,在低壓電力系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中,由于各種原因可能導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)生多種類(lèi)型的故障,其中短路就是常見(jiàn)的一種,它對(duì)電力系統(tǒng)的危害很大。系統(tǒng)一旦發(fā)生短路,相關(guān)電氣量會(huì)發(fā)生急劇的變化,如電流突然增大、電壓降低等。準(zhǔn)確計(jì)算短路電流,掌握短路電流的大小及其變化規(guī)律,對(duì)于繼電保護(hù)的配置和電氣設(shè)備的選擇都非常重要。因此,短路電流計(jì)算是電力工程技術(shù)人員及技術(shù)工人不可缺少的基本技能。然而在實(shí)際的工程應(yīng)用中,系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)難以獲取,計(jì)算過(guò)程又比較復(fù)雜,設(shè)計(jì)人員往往通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式或查表來(lái)得

8、到一個(gè)近似值。這些方法既不科學(xué)又不可靠,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行造成不良影響。如今最流行的是用PSCAD軟件進(jìn)行短路計(jì)算。 關(guān)鍵字：短路計(jì)算; PSCAD目 錄1 課題概述11.1課題目的11.2課題要求51.3 課題內(nèi)容62短路故障分析72.1短路故障介紹72.1短路電流計(jì)算步驟72.2不對(duì)稱(chēng)故障的分析82.4兩相短路故障分析93方案設(shè)計(jì)123.1方案概述123.2 課題設(shè)計(jì)圖123.3 課題步驟圖12 4兩相短路的仿真分析154.1 PSCAD簡(jiǎn)介154.2短路故障的仿真 16總結(jié)23致謝24參考文獻(xiàn)251課題概述1.1 課題目的電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障造成的危害性是最大的。作為電力系統(tǒng)三大

9、常規(guī)計(jì)算之一，分析短路故障的參數(shù)更為重要。 目的：1.通過(guò)課程設(shè)計(jì), 使學(xué)生掌握電力系統(tǒng)三相短路計(jì)算的基本原理與方法；2.掌握并能熟練運(yùn)用PSCAD/MATLAB仿真軟件；3.采用PSCAD/MATLAB軟件，做出系統(tǒng)三相接線(xiàn)圖。1.2 課題要求（1）通過(guò)課程設(shè)計(jì)是學(xué)生掌握電力系統(tǒng)三相短路計(jì)算的基本原理和方法；（2）掌握并能熟練運(yùn)用PSCAD/MATLAB仿真軟件；（3）建立系統(tǒng)三相接線(xiàn)圖的仿真過(guò)程；（5）編寫(xiě)短路計(jì)算流程圖；（4）得出仿真結(jié)果。注意：1.查閱相關(guān)資料： 2.依據(jù)相關(guān)資料，自己做出的仿真結(jié)果是否與相關(guān)資料的結(jié)果相符？ 3.學(xué)會(huì)分析仿真結(jié)果，并得出結(jié)論。1.3 課題內(nèi)容 測(cè)試系統(tǒng)

10、由三個(gè)控制區(qū)域組成，區(qū)域1 是一種典型供電系統(tǒng)，總裝機(jī)容量為 5700MVA 、最大負(fù)荷為5000MW ，大部分裝機(jī)容量距離負(fù)荷相對(duì)較近，即接于母線(xiàn)3 容量為4400MVA 的發(fā)電廠(chǎng)。另外，1300MVA 是離負(fù)荷較遠(yuǎn)的核電機(jī)組，通過(guò)長(zhǎng)距離500kV 線(xiàn)路向負(fù)荷送電。區(qū)域2 代表附近地區(qū)的總裝機(jī)容量和總負(fù)荷，此系統(tǒng)總裝機(jī)容量為60000MVA ，最大負(fù)荷為40000MW 。區(qū)域2通過(guò)2 條500kV 線(xiàn)路與區(qū)域1 相連，即圖1 中的線(xiàn)路A 和線(xiàn)路B。區(qū)域3 是一個(gè)大規(guī)模相鄰系統(tǒng)，裝機(jī)容量為70000MVA ，最大負(fù)荷為50000MW ，此區(qū)域也通過(guò)2 條500kV 線(xiàn)路與區(qū)域1相連，即圖1.1

11、中線(xiàn)路F 和G。 圖1.1 電力系統(tǒng)單線(xiàn)圖具體參數(shù)如下: 表1 用于穩(wěn)態(tài)研究的同步電機(jī)數(shù)據(jù)表2 發(fā)電機(jī)開(kāi)路時(shí)間參數(shù) 表3 發(fā)電機(jī)數(shù)據(jù)表4 STC型勵(lì)磁機(jī)參數(shù)表5 BBC勵(lì)磁系統(tǒng)參數(shù)表6 汽輪機(jī)模型表7 調(diào)速器參數(shù)表8 線(xiàn)路參數(shù)2短路故障分析2.1 短路故障介紹電力系統(tǒng)故障表現(xiàn)各異，形式上又可分為短路故障、斷線(xiàn)故障（非全相運(yùn)行），按分析方法分為不對(duì)稱(chēng)故障、對(duì)稱(chēng)故障，對(duì)稱(chēng)故障一般指三相短路故障，不對(duì)稱(chēng)故障則包括不對(duì)稱(chēng)短路(單相短路接地、兩相短路、兩相短路接地)和非全相運(yùn)行(單相斷路、兩相斷路) 2種。電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，伴隨短路所發(fā)生的基本現(xiàn)象是：電流劇烈增加，線(xiàn)端處發(fā)生三相短路時(shí)，電流的最大瞬時(shí)

12、值可能高達(dá)額定電流的10-15倍，從絕對(duì)值講可達(dá)上萬(wàn)安培，甚至十幾萬(wàn)安培。在電流急劇增加的同時(shí)，系統(tǒng)中的電壓大幅度下降，例如系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)，短路點(diǎn)的電壓將降到零，短路點(diǎn)附近各點(diǎn)的電壓也將明顯降低。 2.2短路電流計(jì)算步驟（1）繪制計(jì)算系統(tǒng)圖在計(jì)算用圖中應(yīng)包括與短路電流計(jì)算有關(guān)的全部電力元件（如系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線(xiàn)路等），以及它們之間的連接關(guān)系。在元件旁邊應(yīng)注明它們的技術(shù)數(shù)據(jù)，如額定電壓、額定容量、線(xiàn)路的長(zhǎng)度及線(xiàn)路型號(hào)等。另外，在計(jì)算圖上應(yīng)標(biāo)明短路點(diǎn)。為了便于計(jì)算，每個(gè)元件按順序編號(hào)。（2）計(jì)算各元件參數(shù)根據(jù)給定的電力系統(tǒng)，首先確定是用標(biāo)幺值的計(jì)算方法計(jì)算短路電流。一般在有兩個(gè)及兩個(gè)

13、以上的電壓等級(jí)情況下用標(biāo)幺值的方法較實(shí)際值的方法計(jì)算簡(jiǎn)便。（3）繪制等值網(wǎng)絡(luò)圖 繪制電力系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)圖的目的是便于短路電流計(jì)算。圖中應(yīng)標(biāo)明各元件的序 號(hào)及阻抗（4）網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn) 網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)是將等值網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)到最簡(jiǎn)單的形式，若有兩個(gè)及兩個(gè)以上的電源歸 并成一個(gè)電源。有并聯(lián)的回路化簡(jiǎn)成串聯(lián)。采取多電源歸并成一個(gè)電源的方 法，是因?yàn)槲覀儾扇×艘幌盗械募僭O(shè)條件，所以在計(jì)算中可以用電源的阻抗。（5）進(jìn)行短路電流計(jì)算可以用最簡(jiǎn)單的歐姆定律來(lái)計(jì)算短路電路，即I=E/X；2.3不對(duì)稱(chēng)故障的分析在電力系統(tǒng)的故障中，僅在一處發(fā)生不對(duì)稱(chēng)短路或斷線(xiàn)的故障稱(chēng)為簡(jiǎn)單不對(duì)稱(chēng)故障。它通常分為兩類(lèi),一類(lèi)叫橫向不對(duì)稱(chēng)故障，包括兩相短路，

14、單相接地短路以及兩相接地短路三種類(lèi)型。這種故障發(fā)生在系統(tǒng)中某一點(diǎn)的一些相之間或相與地之間，是處于網(wǎng)絡(luò)三相支路的橫向，故稱(chēng)為橫向不對(duì)稱(chēng)故障，其特點(diǎn)是由電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的某一點(diǎn)（節(jié)點(diǎn)）和公共參考點(diǎn)（地接點(diǎn)）之間構(gòu)成故障端口。該端口一個(gè)是高電位點(diǎn)，另一個(gè)是零電位點(diǎn)。另一類(lèi)故障時(shí)發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)沿三相支路的縱向，叫縱向不對(duì)稱(chēng)故障，它包括一相斷相和兩相斷相兩種基本類(lèi)型，其特點(diǎn)是由電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的兩個(gè)高電位之間構(gòu)成故障端口。分析計(jì)算不對(duì)稱(chēng)故障的方法很多，如對(duì)稱(chēng)分量法、分量法以及在abc坐標(biāo)系統(tǒng)中直接進(jìn)行計(jì)算等。目前實(shí)際中用的最多的和最基本的方法仍是對(duì)稱(chēng)分量法，現(xiàn)在就重點(diǎn)介紹這種方法，其他方法只做簡(jiǎn)略的介紹。應(yīng)用對(duì)

15、稱(chēng)分量法分析計(jì)算簡(jiǎn)單不對(duì)稱(chēng)故障時(shí)，對(duì)于各序分量的求解一般有兩種方法：一種是直接聯(lián)立求解三序的電動(dòng)勢(shì)方程和三個(gè)邊界條件方程；另一種是借助于復(fù)合序網(wǎng)進(jìn)行求解，即根據(jù)不同故障類(lèi)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)逆溄?，組成一個(gè)復(fù)合序網(wǎng)，通過(guò)對(duì)復(fù)合序網(wǎng)的計(jì)算，求出電流、電壓的各序?qū)ΨQ(chēng)分量。由于這種方法比較簡(jiǎn)單，又容易記憶，因此應(yīng)用較廣。在所討論的各種不對(duì)稱(chēng)故障的分析計(jì)算中，求出的各序電流、電壓對(duì)稱(chēng)分量及各相電流、電壓值，一般都是指起始時(shí)或穩(wěn)態(tài)時(shí)的基頻分量。在工程計(jì)算中都假定發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子是對(duì)稱(chēng)的，也就是忽略了不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)的高次諧波分量。這種假定對(duì)穩(wěn)極發(fā)電機(jī)和d軸及q軸都裝有阻尼繞組的凸極發(fā)電機(jī)是比較

16、切合實(shí)際的。根據(jù)對(duì)稱(chēng)分量法列a相各序電壓方程式為： 上述方程式包含了六個(gè)未知量，必須根據(jù)不對(duì)稱(chēng)短路的具體邊界條件列出另外三個(gè)方程才能求解。2.4 兩相短路故障分析兩相短路是四種常見(jiàn)的短路類(lèi)型之一如圖2.2圖2.2兩相與三相短路電路圖 邊界條件為： 用對(duì)稱(chēng)分量法可表示為 復(fù)合序網(wǎng)絡(luò)圖：圖2.3兩相短路的復(fù)合序網(wǎng)正負(fù)序電流為： 正負(fù)序電壓為： 短路點(diǎn)故障電流為 短路點(diǎn)三相電壓為 若在短路點(diǎn)b、c兩相直接接地，則，各序電流為（設(shè)各序阻抗為純電抗）。 正負(fù)序電壓為 各相電壓為 選取正序電流作為參考相量，負(fù)序電流與它的方向相反，正序電壓與負(fù)序電壓相等，都比超前，從而作出其電壓、電流相量圖，如圖（2.4）

17、所示。(a) 電流相量圖； (b)電壓相量圖圖2.4兩相短路時(shí)短路點(diǎn)的電流、電壓相量圖3方案設(shè)計(jì)3.1方案概述考慮到本次課程設(shè)計(jì)是基于電力系統(tǒng)仿真軟件pscad內(nèi)容，我們首先確定設(shè)計(jì)的大致框架，然后在對(duì)模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中包括系統(tǒng)的輸出測(cè)量模塊，對(duì)故障母線(xiàn)和非故障母線(xiàn)上的短路電流短路電壓進(jìn)行測(cè)量，可以直觀的看到各個(gè)量的變化曲線(xiàn)，對(duì)題目所要求的參數(shù)進(jìn)行修正，從而完成設(shè)計(jì)。 3.2課題設(shè)計(jì)圖根據(jù)課題要求得到課題設(shè)計(jì)圖如圖3.1所示。圖3.1 課題設(shè)計(jì)圖3.3課題步驟圖發(fā)電機(jī)模型首先由等值發(fā)電機(jī)等效進(jìn)行仿真，在逐步加上勵(lì)磁系統(tǒng)，調(diào)速系統(tǒng)， 汽輪機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成。再在發(fā)電機(jī)模型中加入各種參數(shù)最后構(gòu)成大的發(fā)電機(jī)

18、系統(tǒng)。其等效圖如圖3.2所示。 圖3.2 發(fā)電機(jī)模型我們組是實(shí)現(xiàn)6號(hào)母線(xiàn)的三相短路和兩項(xiàng)短路，用分線(xiàn)工具將單項(xiàng)線(xiàn)分解為三相線(xiàn)路，把三相線(xiàn)路分別接至短路控制其加以控制，控制數(shù)據(jù)見(jiàn)圖，在加上短路時(shí)間控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)短路的控制，用于控制短路時(shí)間的長(zhǎng)度，然后再三相線(xiàn)路上分別加上電流表用于測(cè)量短路電流，加上電壓表用于測(cè)量電壓。模型如圖3.3所示。 圖3.3 短路點(diǎn)的等效模型 如圖所示，F(xiàn)AULTS作為短路控制器，當(dāng)開(kāi)關(guān)向其輸入相應(yīng)的數(shù)值時(shí)（如圖右上方所 示），會(huì)產(chǎn)生不同的短路效果，本實(shí)驗(yàn)只做三相接地短路與兩項(xiàng)短路，所以有開(kāi)關(guān)輸入數(shù)值7、8即可。TIMED FAULT LOGIC為時(shí)間控制器件，控制短路時(shí)間，

19、最上方出現(xiàn)連接到6號(hào)母線(xiàn)，用與母線(xiàn)短路的仿真。 由于線(xiàn)路參數(shù)比較小，且對(duì)于我們此次的6好母線(xiàn)短路影響不大，所以在構(gòu)建電力系 統(tǒng)時(shí)，將線(xiàn)路參數(shù)省去。4三相接地短路的仿真分析4.1 PSCAD簡(jiǎn)介PSCAD/EMTDC 是加拿大馬尼托巴高壓直流研究中心出品的一款力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真軟件，PSCAD（ Power Systems Computer Aided Design ） 是用戶(hù)界面 ，EMTDC（Electromagnetic Transients including DC）是內(nèi)部程序。EMTDC 最初代表直流暫態(tài)，是一套基于軟件的電磁暫態(tài)模擬程序。Dennis Woodford博士于 1976

20、 年在加拿大曼尼托巴水電局開(kāi)發(fā)完成了 EMTDC 的初版，編寫(xiě)這個(gè)程序的原因是因?yàn)楫?dāng)時(shí)現(xiàn)存的研究工具不能夠滿(mǎn)足曼尼托巴電力局對(duì)尼爾遜河高壓直流工程進(jìn)行強(qiáng)有力和靈活的研究的要求。自此之后程序被不斷開(kāi)發(fā)，至今已被廣泛地應(yīng)用在電力系統(tǒng)許多類(lèi)型的模擬研究，其中包括交流研究，雷電過(guò)電壓和電力電子學(xué)研究。EMTDC 開(kāi)始時(shí)在大型計(jì)算機(jī)上使用。然后在 1986 年被移植到 Unix 系統(tǒng)和以后的 PC 機(jī)上。PSCAD 代表電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，PSCAD 的開(kāi)發(fā)成功，使得用戶(hù)能更方便地使用 EMTDC 進(jìn)行電力系統(tǒng)分析，使電力系統(tǒng)復(fù)雜部分可視化成為可能，而且軟件可以作為實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器的前置端。可模擬任意

21、大小的交直流系統(tǒng)。PSCAD V1 1988 年首先在阿波羅工作站上使用，然后大約在 1995 年 PSCAD V2 開(kāi)始應(yīng)用。PSCAD V3 以 PC Windows 作為平臺(tái)，在 1999 年面世。目前最新版本的是 PSCAD V。用戶(hù)可以通過(guò)調(diào)用隨 EMTDC 主程序一起提供的庫(kù)程序模塊或利用用戶(hù)自己開(kāi)發(fā)的元部件模型有效地組裝任何可以想象出的電力系統(tǒng)模型和結(jié)構(gòu)。EMTDC 的威力之一是可以較為簡(jiǎn)單地模擬復(fù)雜電力系統(tǒng), 包括直流輸電系統(tǒng)和其相關(guān)的控制系統(tǒng)。采用 PSCAD/EMTDC 進(jìn)行的典型模擬研究包括：1.一般的交流電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)研究2.直流輸電結(jié)構(gòu)和控制3.FACTS(靈活交流

22、輸電系統(tǒng))元部件模型4.由于故障、斷路器操作或雷電沖擊引起的電力系統(tǒng)的過(guò)電壓研究5.絕緣配合研究6.諧波相互影響研究7.靜止補(bǔ)償器研究8.非線(xiàn)性控制系統(tǒng)研究9.變壓器飽和研究, 如鐵磁振蕩和鐵芯飽和不穩(wěn)定性研究10.同步發(fā)電機(jī)和感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的扭矩效應(yīng)和自勵(lì)磁研究11.陡前波分析研究當(dāng)一臺(tái)多軸系發(fā)電機(jī)與串補(bǔ)線(xiàn)路或電力電子設(shè)備相互作用時(shí)的次同步諧振現(xiàn)象12.向孤立負(fù)荷送電13.電力系統(tǒng)數(shù)字仿真實(shí)驗(yàn)室使用 PSCAD/EMTDC 主要進(jìn)行一般的交流電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)研究，進(jìn)行簡(jiǎn)單和復(fù)雜電力系統(tǒng)的故障建模及故障仿真，分析電力系統(tǒng)故障電磁暫態(tài)過(guò)程。4.2三相接地短路故障的仿真短路情況的仿真分析 可以看到系統(tǒng)

23、在三相短路時(shí)其電流的波形如下。（1）A相接地短路波形圖 圖4.1.1 A相短路電壓圖 B相短路電壓圖 C相短路電壓圖 A相短路電流 圖 B相短路電流圖4.1.6 C相短路電流（2）兩相不接地短路波形 圖 cAB相短路電壓圖 aAB相短路電壓圖 bAB相短路電壓圖 bAB相短路電流圖 aAB相短路電流 圖 cAB兩相短路電流2）兩相接地短路波形（圖 aAB接地短路電壓圖 cAB接地短路電壓 圖 bAB接地短路電流圖 cAB接地短路電流圖 aAB接地短路電流（2）三相短路波形圖圖 A三相短路電壓圖 B三相短路電壓圖4.4.3 A三相短路電壓圖4.4.4 A三相短路電流圖 B三相短路電流圖 C三相短

24、路電流就整個(gè)仿真過(guò)程中而言，我們遇到了很多的的問(wèn)題，比如進(jìn)行編譯時(shí)提示有錯(cuò)誤、參數(shù)不對(duì)、發(fā)電機(jī)名字相同這些問(wèn)題。我們通過(guò)錯(cuò)誤提示找到問(wèn)題所在，通過(guò)很多次的嘗試，特別是新型勵(lì)磁的定義，經(jīng)過(guò)很多次的實(shí)驗(yàn)才最終建立起來(lái)。終于實(shí)現(xiàn)了仿真?？偨Y(jié)我組的任務(wù)是對(duì)七號(hào)母線(xiàn)三相接地短路電流計(jì)算。主要是進(jìn)行設(shè)計(jì)圖的設(shè)計(jì)。可以說(shuō)，首先接到這種題目，要用PSCAD去進(jìn)行電力系統(tǒng)仿真，我實(shí)在是不知從何下手，通過(guò)去圖書(shū)館借了一些有關(guān)PSCAD的書(shū)及到網(wǎng)上下一些資料來(lái)完成這些初步工作的。接下來(lái)就是畫(huà)出一個(gè)設(shè)計(jì)圖，然后根據(jù)一些資料進(jìn)行修改。后來(lái)發(fā)現(xiàn)老是有錯(cuò)誤，無(wú)法仿真，好在后來(lái)老師發(fā)來(lái)的參考資料才弄出來(lái)。不過(guò)做出來(lái)的時(shí)候卻發(fā)現(xiàn)雖然能仿真出來(lái)但不清楚該怎么讀圖，好在看了一下參考書(shū)籍才弄清楚。這次課程設(shè)計(jì)收獲蠻大的，對(duì)PSCAD軟件有了初步了解，大致的仿真流程以及為滿(mǎn)足系統(tǒng)要求，而不斷做出修改，同時(shí)意識(shí)到PSCAD的博大精深，今后