电力系统暂态上机计算课程设计报告详细数据,流程图,思考题

课程设计报告课程设计报告 2010 2011 年度第二学期 名 称 电力系统暂态上机 院 系 电气与电子工程学院 班 级 学 号 学生姓名 指导教师 刘崇茹 设计周数 两周 成 绩 日期 2011 年 7 月 8 日 课程课程 电力系统暂态上机课程设计报告电力系统暂态上机课程设计报告 一 课程设计的目的与要求一 课程设计的目的与要求 巩固电力系统暂态分析理论知识 使学生掌握采用计算机对电力系统电磁暂态过程和机电暂态过程 进行计算的基本方法 并进一步巩固计算机编程能力 为将来从事相关的技术工作打下必要的基础 二 设计正文 详细内容见附录二 设计正文 详细内容见附录 用用 A4A4 纸 页数不限 纸 页数不限 1 对称短路计算过程流程图和计算结果 计算结果 开始 输入数据 计算每个节点的序电压 相电压 用节点导纳阵求逆得到节点阻抗矩阵 计算各支路序电流 形成节点导纳矩阵 根据短路类型计算故障点三序电流 乘以对称分量法变换矩阵 T 得到相电流 计算计及发电机支路的序电流 相电流 基本过程同上 乘以对称分量法变换矩阵 T 得相电流求其幅值 计算计及发电机支路的序电压 相电压 结束 课程课程 电力系统暂态上机课程设计报告电力系统暂态上机课程设计报告 1 三相短路 节点 3 为故障点 故障点三序电流 三相电流 I Fault1 0 9 8592i I Fault2 0 I Fault0 0 Iabc 0 9 8592i 8 5383 4 9296i 8 5383 4 9296i Iabc effective 9 8592 9 8592 9 8592 各节点三相电压 三序电压 节点 UaUbUc U 正序U 负序U 零序 10 4507 0 2254 0 3903i 0 2254 0 3903i 0 4507 00 20 5352 0 2676 0 4635i 0 2676 0 4635i0 535200 30 00000 00000 00000 000000 40 5489 0 3169i0 0000 0 6338i 0 5489 0 3169i0 5489 0 3169i00 50 5977 0 3451i0 0000 0 6901i 0 5977 0 3451i0 5977 0 3451i00 各支路三相电流 三序电流 支路 IaIbIc I 正序I 负序I 零序 10 0 8451i 0 7319 0 4225i0 7319 0 4225i 0 0 8451i 00 20 3 9032 3 9032 2 2535i0 00 课程课程 电力系统暂态上机课程设计报告电力系统暂态上机课程设计报告 4 5070i2 2535i4 5070i 30 5 3521i 4 6351 2 6761i 4 6351 2 6761i0 5 3521i 00 2 不对称短路计算过程流程图和计算结果 计算流程图同上 计算结果如下 1 A 相短路接地故障 节点 3 为故障点 故障点三相电流 三序电流 I Fault1 0 3 1080i I Fault2 0 3 1080i I Fault0 0 3 1080i Iabc 0 9 3241i 0 0 Iabc effective 9 3241 0 0 各节点三相电压 三序电压 节点 UaUbUc U 正序U 负序U 零序 1 0 5822 0 3983 0 8660i 0 3983 0 8660i0 8268 0 1732 0 0715 2 0 6610 0 3994 0 8660i 0 3983 0 8660i0 8535 0 1465 0 0459 3 0 0000 0 5543 0 8660i 0 5543 0 8660i0 6848 0 3152 0 3695 4 0 6661 0 5000i0 0000 1 0000i 0 6661 0 5000i0 7661 0 4423i 0 1000 0 0577i0 5 0 6968 0 5000i0 0000 1 0000i 0 6968 0 5000i0 7814 0 4512i 0 0846 0 0488i0 各支路三相电流 三序电流 支路 IaIbIc I 正序I 负序I 零序 1 0 0 6608i 0 0000 0 1384i0 0000 0 1384i0 0 2664i0 0 2664i0 0 1280i 2 0 4 3317i0 0000 0 0692i 0 0000 0 0692i0 1 4208i0 1 4208i0 1 4900i 3 0 4 9924i0 0000 0 0692i 0 0000 0 0692i0 1 6872i0 1 6872i0 1 6180i 2 A 相经 10 电阻接地故障 节点 2 为故障点 故障点三相电流 三序电流 I Fault1 3 7181 3 6733i I Fault2 3 7181 3 6733i I Fault0 3 7181 3 6733i Iabc 11 1543 11 0200i 0 0 Iabc effective 15 6799 0 0 各节点三相电压 三序电压 节 点 UaUbUc U 正序U 负序U 零序 1 0 6927 0 3110i 0 3822 0 7468i 0 3822 0 9852i0 8583 0 1434i 0 1417 0 1434i 0 0239 0 0242i 2 0 5061 0 5000i 0 3800 0 7445i 0 3800 0 9875i0 7953 0 2072i 0 2047 0 2072i 0 0846 0 0857i 3 0 5994 0 4055i 0 3811 0 7457i 0 3811 0 9864i0 8268 0 1753i 0 1732 0 1753i 0 0543 0 0549i 4 0 7024 0 3344i0 0000 1 0000i 0 7024 0 6656i0 8320 0 3700i 0 1296 0 0356i0 5 0 6297 0 2608i0 0000 1 0000i 0 6297 0 7392i0 8169 0 3122i 0 1872 0 0514i0 各支路三相电流 三序电流 支 路 IaIbIc I 正序I 负序I 零序 1 1 5821 1 5630i0 3301 0 3261i0 3301 0 3261i 0 6374 0 6297i 0 6374 0 6297i 0 3073 0 3036i 2 0 7910 0 7815i0 1650 0 1631i0 1650 0 1631i 0 3187 0 3149i 0 3187 0 3149i 0 1537 0 1518i 课程课程 电力系统暂态上机课程设计报告电力系统暂态上机课程设计报告 3 0 7910 0 7815i 0 1650 0 1631i 0 1650 0 1631i0 3187 0 3149i0 3187 0 3149i0 1537 0 1518i 3 B C 两相相间短路 节点 3 为故障点 故障点三相电流 三序电流 I Fault1 0 4 9296i I Fault2 0 4 9296i I Fault0 0 Iabc 0 8 5383 0 0000i 8 5383 0 0000i Iabc effective 0 8 5383 8 5383 各节点三相电压 三序电压 节点 UaUbUc U 正序U 负序U 零序 1 1 0000 0 5000 0 3903i 0 5000 0 3903i0 72540 27460 2 1 0000 0 5000 0 4635i 0 5000 0 4635i0 76760 23240 3 1 0000 0 5000 0 50000 50000 50000 4 0 8660 0 3169i 0 0000 0 6338i 0 8660 0 3169i0 7075 0 4085i0 1586 0 0915i0 5 0 8660 0 3451i 0 0000 0 6901i 0 8660 0 3451i0 7319 0 4225i0 1342 0 0775i0 各支路三相电流 三序电流 支路 IaIbIc I 正序I 负序I 零序 1 0 0 7319 0 0000i 0 7319 0 0000i 0 0 4225i0 0 4225i0 2 03 9032 3 9032 0 2 2535i0 2 2535i0 3 04 6351 4 63510 2 6761i0 2 6761i0 4 B C 两相相间短路接地 节点 1 为故障点 故障点三相电流 三序电流 I Fault1 0 10 1550i I Fault2 0 3 5705i I Fault0 0 6 5845i Iabc 0 11 8866 9 8768i 11 8866 9 8768i Iabc effective 0 15 4545 15 4545 各节点三相电压 三序电压 节点 UaUbUc U 正序U 负序U 零序 1 0 7804000 2601 0 26010 2601 2 0 7889 0 3302 0 4075i 0 3302 0 4075i0 60830 13770 0429 3 0 7846 0 1651 0 2038i 0 1651 0 2038i0 43420 19890 1515 4 0 5891 0 1667i0 0000 0 3333i 0 5891 0 1667i0 4389 0 2534i0 1502 0 0867i0 5 0 7194 0 3235i0 0000 0 6471i 0 7194 0 3235i0 6399 0 3694i0 0795 0 0459i0 各支路三相电流 三序电流 支路 IaIbIc I 正序I 负序I 零序 1 0 1 1712i 4 0754 2 2152i 4 0754 2 2152i0 3 4817i0 1 2242i0 1 0864i 2 0 0 5856i 2 0377 1 1076i 2 0377 1 1076i0 1 7409i0 0 6121i0 0 5432i 3 0 0 5856i4 0754 2 2152i 4 0754 2 2152i0 1 7409i0 0 6121i0 0 5432i 3 静态稳定性计算过程流程图和计算结果 流程图见附录 课程课程 电力系统暂态上机课程设计报告电力系统暂态上机课程设计报告 计算结果如下 Ke 0 100000 delta 91 P 1 345117 Ke 0 200000 delta 92 P 1 363000 Ke 0 100000 delta 91 P 1 345117 Ke 0 200000 delta 92 P 1 363000 Ke 0 300000 delta 93 P 1 380693 Ke 0 400000 delta 95 P 1 398409 Ke 0 500000 delta 96 P 1 415747 Ke 0 600000 delta 97 P 1 432842 Ke 0 700000 delta 98 P 1 449679 Ke 0 800000 delta 99 P 1 466244 Ke 0 900000 delta 100 P 1 482520 Ke 1 000000 delta 101 P 1 498487 Ke 1 100000 delta 101 P 1 513985 Ke 1 200000 delta 102 P 1 529380 Ke 1 300000 delta 103 P 1 544429 Ke 1 400000 delta 103 P 1 558878 Ke 1 500000 delta 104 P 1 573336 Ke 1 600000 delta 105 P 1 587402 Ke 1 700000 delta 105 P 1 600902 Ke 1 800000 delta 105 P 1 613924 Ke 1 900000 delta 102 P 1 621480 Ke 2 000000 delta 99 P 1 622734 Ke 2 100000 delta 97 P 1 623379 Ke 2 200000 delta 94 P 1 614349 Ke 2 300000 delta 92 P 1 607801 Ke 2 400000 delta 89 P 1 589402 Ke 2 500000 delta 87 P 1 576380 Ke 2 600000 delta 85 P 1 560855 Ke 2 700000 delta 83 P 1 542968 Ke 2 800000 delta 81 P 1 522859 Ke 2 900000 delta 80 P 1 514020 Ke 3 000000 delta 78 P 1 490598 Ke 3 100000 delta 76 P 1 465314 Ke 3 200000 delta 75 P 1 453440 Ke 3 300000 delta 73 P 1 425420 Ke 3 400000 delta 72 P 1 411962 Ke 3 500000 delta 70 P 1 381541 Ke 3 600000 delta 69 P 1 366704 Ke 3 700000 delta 68 P 1 351397 Ke 3 800000 delta 66 P 1 318171 Ke 3 900000 delta 65 P 1 301745 Ke 4 000000 delta 64 P 1 284942 Ke 4 100000 delta 63 P 1 267785 Ke 4 200000 delta 62 P 1 250299 Ke 4 300000 delta 61 P 1 232503 Ke 4 400000 delta 60 P 1 214420 Ke 4 500000 delta 59 P 1 196069 Ke 4 600000 delta 58 P 1 177469 Ke 4 700000 delta 57 P 1 158638 Ke 4 800000 delta 56 P 1 139594 Ke 4 900000 delta 55 P 1 120353 Ke 5 000000 delta 54 P 1 100930 Ke 5 100000 delta 53 P 1 081340 Ke 5 200000 delta 52 P 1 061599 Ke 5 300000 delta 51 P 1 041718 Ke 5 400000 delta 51 P 1 041792 Ke 5 500000 delta 50 P 1 021746 Ke 5 600000 delta 49 P 1 001589 Ke 5 600000 delta 49 P 1 001589 由数据结果可得 放大倍数应选择 Ke 1 800000 此时的稳定储备量为 61 39 4 暂态稳定性计算过程流程图和计算结果 流程图见附录 计算结果绘图如下 课程课程 电力系统暂态上机课程设计报告电力系统暂态上机课程设计报告 切除时间为 0 15s 时的摇摆曲线 切除时间为 0 25s 时的摇摆曲线 切除时间为0 15s时的Omega t曲线 切除时间为0 25s时的Omega t曲线 多次试探后发现 极限切除时间约为0 2023s 5 思考题 1 计算短路电流 书中给出的手算方法与计算机编程方法有何区别 手算方法 将网络逐步进行化简到短路点 然后再由短路点电流返回去重新推算各支路电流 计算机编程方法 直接利用节点导纳矩阵选择短路点 根据公式直接计算 2 用计算机方法 进行电力系统潮流计算和短路电流计算 有哪些区别 潮流计算 短路电流计算 3 如果交给你一个任务 请你用已有的短路电流计算软件计算某地区电网某点发生短路后的短路 电流 你应该做哪些工作 收集哪些数据 如何整理 计算结果如何分析 收集数据 网路结构图 节点数 支路数 支路的首末节点 线路 变压器 发电机的等值参数 短路的类型等 整理方法 利用已知参数计算出系统的的导纳矩阵 分析故障的位置 类型 计算不同类型下的 课程课程 电力系统暂态上机课程设计报告电力系统暂态上机课程设计报告 故障点正负零序电压电流 再利用此结果由此算出节点支路的相电压 相电流 结果分析 通过所得的结果数据 分析差异特征 与现有正常运行数值比较分析 获得结果 4 静态稳定的概念 暂态稳定的概念 静态稳定 电力系统受到小干扰后 不发生自发振荡或非周期性失步 自动恢复到初始运行状态 的能力 暂态稳定 电力系统在某个运行情况下突然受到大的干扰后 能否经过暂态过程达到新的稳态运 行状态或者恢复到原来的运行状态 5 提高静态稳定 暂态稳定的措施 提高静态稳定 1 采用自动调节励磁装置 2 减小原件电抗 采用分裂导线 提高线路额定电压等级 采用串联补偿装置 3 改善系统结构和采用中间补偿设备 提高暂态稳定 1 故障的快速切除和自动重合闸的应用 2 提高发电机输出的电磁功率 对发电机施行强行励磁 电气制动 变压器中性点经小电 阻接地 3 减少原动机输出的机械功率 三 课程设计总结或结论三 课程设计总结或结论 通过这次课程设计 我有许多体悟 1 对于 matlab 这个软件的使用 这个软件相较于上次稳态实验所使用的 VC 来说无论是语法 难易程度还是上手快慢速度都明显令我们轻松许多 但就我本人来说 编程的能力还是很 欠缺 有很多想法在程序实现上不能很好的完成 另外 这个软件的应用范围也不止我们 此次试验所应用的这么狭隘 我也会在未来的学习中多多练习 2 对于暂态分析的认识 本觉得这学期所学习的暂态难度较稳态并不算困难 但自己一些概 念的模糊理解在实验中就对自己造成了很大的困扰 比如 对于计及发电机节点后的网络 处理方法 放大倍数选择的流程目的 从 Delta T 图上判断切除时间的方法 等等 但 在老师和周围同学的悉心解答后 我对暂态过程有了新的理解 但不得不承认 还有一些 问题的概念 处理方法等还有待于更多的深入学习 3 设计过程中提醒自己注意的细节问题 三序网只有正序有电源 故电压矩阵初值设定时 正序矩阵为单位矩阵 负序零序为零矩阵 发电机机端零序电