PSCAD的電力系統(tǒng)仿真大作業(yè)1

./電力系統(tǒng)分析課程報告姓名******學(xué)院自動化與電氣工程學(xué)院專業(yè)控制科學(xué)與工程班級*****************指導(dǎo)老師******二〇一六年六月十六.1同步發(fā)電機三相短路仿真計算1.1仿真模型的建立根據(jù)老師給的三相同步發(fā)電機模型做了修改〔空載〕。同步發(fā)電機三相短路實驗仿真研究的模型如下圖所示：圖1.1同步發(fā)電機三相短路仿真研究的模型1.2PSCAD中的仿真結(jié)果1.2.1發(fā)電機出口電壓Ea。發(fā)電機出口電壓Ea,如下圖所示：圖1.2發(fā)電機出口電壓Ea1.2.1衰減時間常數(shù)Ta對于直流分量的影響勵磁電壓和原動機輸入轉(zhuǎn)矩Ef與Tm均為定常值1.0,且發(fā)電機空載。當(dāng)運行至0.5056s時,發(fā)電機發(fā)生三相短路故障。定子三相短路電流中含有直流分量和交流分量,三相短路電流的直流分量大小不等,但衰減規(guī)律相同,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同步發(fā)電機模型衰減時間常數(shù)Ta〔Ta=0.235s〕對應(yīng)位置下圖所示。圖1.3同步發(fā)電機參數(shù)Ta設(shè)置圖〔1〕當(dāng)衰減時間常數(shù)Ta=0.235s時,直流分量〔If〕的衰減過程如下圖所示。圖1.4直流分量的衰減波形〔2〕當(dāng)衰減時間常數(shù)Ta=0.125s的參數(shù)設(shè)置、直流分量〔If〕的衰減過程如下圖所示。圖1.3同步發(fā)電機參數(shù)Ta設(shè)置圖圖1.4直流分量的衰減波形1.2.2短路時間不同的影響同步發(fā)電機出口三相短路的時間不同對三相短路電流的影響：短路電流的直流分量起始值越大,短路電流瞬時值就越大；直流分量的起始值與短路時間的電流相位直接關(guān)系。短路時間參數(shù)設(shè)置如下圖所示：圖1.5短路時間參數(shù)設(shè)置1〕當(dāng)0.5056s時發(fā)生三相短路,電流波形如下圖所示：圖1.6三相短路電流波形當(dāng)0.8065s時發(fā)生三相短路,電流波形如下圖所示：圖1.7三相短路電流波形1.2.3Xd、Xd`、Xd``對短路電流的影響<1> Xd不同的影響同步發(fā)電機的三相短路研究模型中Xd的參數(shù)設(shè)置如下圖所示：圖1.8Xd的參數(shù)設(shè)置仿真波形如下圖所示：圖1.9三相短路電流波形同步發(fā)電機的三相短路研究模型中Xd的參數(shù)設(shè)置如下圖所示：圖1.10Xd的參數(shù)設(shè)置Xd=10.14時,仿真波形如下圖所示圖1.11三相短路電流波形〔2〕Xd`的影響同步發(fā)電機的三相短路研究模型中Xd’的參數(shù)設(shè)置如下圖所示：圖1.12Xd的參數(shù)設(shè)置Xd’=0.314時三相短路電流的波形如下圖所示：圖1.13三相短路電流波形同步發(fā)電機的三相短路研究模型中Xd’的參數(shù)設(shè)置如下圖所示：圖1.14Xd’的參數(shù)設(shè)置Xd’=1.01時,三相短路電流的波形如下圖所示：圖1.15三相短路電流波形〔3〕Xd’’的影響同步發(fā)電機的三相短路研究模型中Xd’’的參數(shù)設(shè)置如下圖所示：圖1.16Xd’’的參數(shù)設(shè)置Xd’’=10.14時,仿真波形如下圖所示：圖1.17三相短路電流波形同步發(fā)電機的三相短路研究模型中Xd’’的參數(shù)設(shè)置如下圖所示：圖1.18Xd’’的參數(shù)設(shè)置Xd’’=0.9時三相短路電流的波形如下圖所示：圖1.19三相短路電流波形衰減時間常數(shù)Td’、Td’’的影響〔1〕不同Td’時A相短路電流暫態(tài)交流分量衰減速度。衰減時間常數(shù)Td’參數(shù)設(shè)置如下圖所示：圖1.20Td’參數(shù)設(shè)置Td’=6.55時短路勵磁電流的波形如下圖所示：圖1.21短路勵磁電流的波形衰減時間常數(shù)Td’’參數(shù)設(shè)置如下圖所示：圖1.22Td’參數(shù)設(shè)置Td’=1.55時短路勵磁電流的波形如下圖所示：圖1.23短路勵磁電流的波形Td’’電流暫態(tài)交流分量衰減速度：圖1.24Td’’參數(shù)設(shè)置Td’’=0.039時短路勵磁電流的波形如下圖所示：圖1.25短路勵磁電流的波形Td’’=3.039時短路勵磁電流的波形如下圖所示：圖1.26Td’’參數(shù)設(shè)置Td’’=3.039時短路勵磁電流的波形如下圖所示：圖1.27短路勵磁電流的波形2簡單電力網(wǎng)絡(luò)的線路故障仿真2.1仿真模型的建立2.1.1仿真模型的如下圖所示：圖2.1仿真模型2.1.2參數(shù)設(shè)置〔1〕電源M的參數(shù)如下圖設(shè)置：圖2.2電源M的參數(shù)設(shè)置額定電壓94.16kv,Z=6.666+j46.666ohm電源電壓初相位為度度,把阻抗轉(zhuǎn)化為幅值和相角的表示方法進行參數(shù)設(shè)置如上圖?！?〕電源N的參數(shù)如下圖設(shè)置：圖2.3電源N的參數(shù)設(shè)置額定電壓94.16kv,Z=2.333+j65.333ohm電源電壓初相位為負30度,把阻抗轉(zhuǎn)化為幅值和相角的表示方法進行參數(shù)設(shè)置如上圖。〔3〕輸電線路〔π型等值電路〕參數(shù)對應(yīng)在仿真模型中的設(shè)置位置如圖：圖2.4位置的參數(shù)設(shè)置在求正序容抗和零序容抗時就行了一定的換算得如圖設(shè)置數(shù)據(jù)。〔4〕故障設(shè)置如下：圖2.5故障的參數(shù)設(shè)置2.1.3仿真圖電源M電壓初相位為0度,電源N電壓初相位為負30度。短路類型為①三相故障；②A相接地；③BC兩相故障。①三相故障,線路M端故障點的電流電壓波形與故障點的電流電壓波形、相量圖如下圖所示。故障時間開始是t=0.2s。圖2.6線路M端故障點的電流電壓波形與故障點的電流電壓波形、相量圖②A相接地時,線路M端故障點的電流電壓波形與故障點的電流電壓波形、相量圖如下。故障時間開始是t=0.2s。圖2.7線路M端故障點的電流電壓波形與故障點的電流電壓波形、相量圖③BC兩相故障時,線路M端故障點的電流電壓波形與故障點的電流電壓波形、相量圖如下。故障時間開始是t=0.2s。圖2.8線路M端故障點的電流電壓波形與故障點的電流電壓波形、相量圖兩端系統(tǒng)電勢夾角取,令電機N初相角為負15度,且是A相短路各波形圖如下。圖2.9A相短路各波形圖3課程學(xué)習(xí)心得通過對本次電力系統(tǒng)分析這門課的學(xué)習(xí),我對電力系統(tǒng)分析有了更加深入的理解。對電力系統(tǒng)的暫態(tài)分