PSCAD的電力系統(tǒng)仿真大作業(yè)2

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電力系統(tǒng)分析課程報告

姓名*******學院自動化與電氣工程學院專業(yè)控制科學與工程班級*******

指導老師*******

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二〇一六年五月十三

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一、同步發(fā)電機三相短路仿真

1、仿真模型的建立

選取三一致步發(fā)電機模型，以三相視圖表示。勵磁電壓和原動機輸入轉矩Ef與Tm均為定常值1.0，且發(fā)電機空載。當運行至0.5056s時，發(fā)電機發(fā)生三相

短路故障。同步發(fā)電機三相短路試驗仿真模型如圖1所示。

圖1同步發(fā)電機三相短路試驗仿真模型

2、發(fā)電機參數(shù)對仿真結果的影響及分析2.1衰減時間常數(shù)Ta對于直流分量的影響

三相短路電流的直流分量大小不等，但衰減規(guī)律一致，均按指數(shù)規(guī)律衰減，衰減時間常數(shù)為Ta，由定子回路的電阻和等值電感決定（大約0.2s）。pscad

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同步發(fā)電機模型衰減時間常數(shù)Ta對應位置如圖3所示（當前Ta=0.278s）。

圖3同步發(fā)電機模型參數(shù)Ta對應位置

1）Ta=0.278s時，直流分量的衰減過程（以勵磁電流作為分析）如圖4所示。

圖4Ta=0.278s發(fā)生短路If波形

2）Ta=0.0278s時，直流分量的衰減過程（以勵磁電流作為分析）如圖5所示。

圖5Ta=0.278s發(fā)生短路If波形

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2.2短路時刻的不同對短路電流的影響

由于短路電流的直流分量起始值越大，短路電流瞬時值就越大，而直流分量的起始值于短路時刻的電流相位有關，即直流分量是由于短路后電流不能突變而產(chǎn)生的。

Pscad模型中對短路時刻的設置如圖6所示

圖6Pscad對于短路時刻的設置

1）當在t=0.5056時發(fā)生三相短路，三相短路電流波形如圖7所示。

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圖7t=0.5056時三相短路電流波形

2）當在t=0.6時發(fā)生三相短路，三相短路電流波形如圖8所示。

圖8t=6時三相短路電流波形

2.3Xd、Xd`、Xd``對短路電流的影響

1)Xd的影響

Pscad中對于Xd的設置如圖9所示：

圖9Pscad對于D軸同步電抗Xd的設置

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下面驗證不同Xd時A相短路電流的穩(wěn)定值。i.

Xd=1.014（標幺制，下同）時，仿真波形如圖10所示

圖10Xd=1.014時A相短路電流波形

ii.

Xd=10時，仿真波形如圖11所示

圖11Xd=1.014時A相短路電流波形

2）Xd`的影響

在Pscad中暫態(tài)電抗Xd`的設置如圖13所示：

圖13Pscad對于暫態(tài)電抗Xd的設置

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下面驗證不同Xd`時A相短路電流的暫態(tài)過程。

i.

Xd`=0.314時A相短路電流的波形如圖14所示：

圖14Xd`=0.314時A相短路電流波形

ii.

Xd`=1時A相短路電流的波形如圖15所示：

圖15Xd``=1時A相短路電流波形

3）Xd``的影響

這里次暫態(tài)電抗Xd``與暫態(tài)電抗Xd`相像，Xd``影響的是短路后的次暫態(tài)過程。

在Pscad中次暫態(tài)電抗Xd``的設置如圖16所示：

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圖16Pscad對于次暫態(tài)電抗Xd``的設置

下面驗證不同Xd``時A相短路電流的暫態(tài)過程。

i.

Xd``=0.28時A相短路電流的波形如圖17所示：

圖17Xd``=0.28時A相短路電流波形

ii.

Xd``=0.9時A相短路電流的波形如圖18所示：

圖18Xd``=0.9時A相短路電流波形

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2.4Td`、Td``對短路電流的影響

在Pscad中衰減時間常數(shù)的設置如圖19所示：

圖19Pscad對于衰減時間常數(shù)的設置

1）下面驗證不同Td`時A相短路電流暫態(tài)交流分量衰減速度。

i.

Td`=6.55時短路勵磁電流的波形如圖20所示