電力系統(tǒng)建模仿真作業(yè)1

1、電力系統(tǒng)建模與仿真 題目：無(wú)窮大功率電源供電系統(tǒng)仿真姓名：胡亞超班級(jí)：碩研2013級(jí)-12班學(xué)號(hào)：2013021201無(wú)窮大功率電源供電系統(tǒng)仿真 假設(shè)無(wú)窮大功率電源供電系統(tǒng)，在0.02s時(shí)刻變壓器低壓母線發(fā)生三相短路故障，仿真其短路電流周期分量幅值和沖擊電流的大小。線路參數(shù)L=50km，x1=0.4/km，r1=0.17/km；變壓器Sn=20MV·A，短路電壓Us%=10.5，短路損耗Ps=135kw，空載損耗P0=22kw，空載電流I0%=0.8，變比kT=110/11，高低壓繞組均為Y行聯(lián)接；并設(shè)供電點(diǎn)電壓為110KV。其對(duì)應(yīng)的Simulink仿真模型如圖1-1所示。圖1-1

2、無(wú)窮大功率電源供電系統(tǒng)的Simulink仿真圖表1-1 圖1-1仿真電路中各模塊名稱及提取路徑模塊名 提取路徑無(wú)窮大功率電源Three-Phase SourceSimPowerSystems/Eletrical Sources三相并聯(lián)RLC負(fù)荷模塊5MWSimPowerSystems/Elements串聯(lián)RLC支路Three-phaseParallelRLCBranchSimPowerSystems/Elements三相故障模塊Three-phase-FaultSimPowerSystems/Elements三相電壓電流測(cè)量模塊V-I-MSimPowerSystems/Measurements

3、示波器模塊 ScopeSimulink/Sinks電力系統(tǒng)圖形用戶界面PoweiguiSimPowerSystems雙繞組變壓器模塊Three-PhaseTransformerSimPowerSystems/Elements圖1-2 電源模塊的參數(shù)設(shè)置變壓器T采用“Three-PhaseTransformer（Two Windings）”模型。根據(jù)給定的數(shù)據(jù)，計(jì)算折算到110kv側(cè)的參數(shù)如下：變壓器的電阻為變壓器的電抗為變壓器的漏感：變壓器的勵(lì)磁電阻為變壓器的勵(lì)磁電抗為變壓器的勵(lì)磁電感為變壓器模塊中的參數(shù)采用有名值則設(shè)置如圖1-3所示圖1-3采用有名值時(shí)變壓器模塊的參數(shù)設(shè)置如果要采用標(biāo)幺值，則

4、在Similink的三相變壓器模型中，一次、二次繞組漏感和電阻的標(biāo)幺值以額定功率和一次、二次側(cè)各自的額定線電壓為基準(zhǔn)值，勵(lì)磁電阻和勵(lì)磁電感以額定功率和一次額定線電壓為基準(zhǔn)值。則一次側(cè)的基準(zhǔn)值為二次側(cè)的基準(zhǔn)值為因此，一次繞組漏感和電阻的標(biāo)幺值為同理，則變壓器的參數(shù)設(shè)置如圖1-5所示圖1-5 采用標(biāo)幺值時(shí)變壓器模塊的參數(shù)設(shè)置輸電線路L采用“Three-phaseParallelRLCBranch”模型。根據(jù)給定的參數(shù)計(jì)算可得，輸電線路模塊的參數(shù)設(shè)置如圖1-6所示圖1-6 輸電線路模塊的參數(shù)設(shè)置三相電壓電流測(cè)量模塊“Three-PhaseV-I Measurement”將在變壓器低壓側(cè)測(cè)量到的電壓電

5、流信號(hào)轉(zhuǎn)變成Simulink信號(hào)，相當(dāng)于電壓、電流互感器的作用，其參數(shù)設(shè)置如圖1-7所示。圖1-7 三相電壓電流測(cè)量模塊仿真時(shí)，故障點(diǎn)的故障類型等參數(shù)采用三相線路故障模塊“Three-Phase Fault”來(lái)設(shè)置，如圖1-8所示。圖1-8 三相線路故障模塊參數(shù)設(shè)置仿真結(jié)果及分析得到以上的電力系統(tǒng)參數(shù)后，可以首先計(jì)算出在變壓器低壓母線發(fā)生三相短路故障時(shí)短路電流周期分量幅值和沖擊電流的大小。短路電流周期分量的幅值為時(shí)間常數(shù)為則短路沖擊電流為通過(guò)模型窗口菜單中的“SimulationConfiguration Parameters”命令打開(kāi)設(shè)置仿真參數(shù)的對(duì)話框，選擇ode23t算法，仿真起始時(shí)間設(shè)置為0，終止時(shí)間設(shè)置為0.2s，其他參數(shù)采用默認(rèn)設(shè)置。在三相線路故障模塊中設(shè)置在0.02s時(shí)刻變壓器低壓母線發(fā)生三相短路故障。仿真運(yùn)行，可得變壓器低壓側(cè)的三相短路電流波形如圖1-9所示。圖1-9