实验一 PSCADEMTDC故障建模及仿真流程.doc

实验一 PSCAD/EMTDC故障建模及仿真流程报告人：AP1004510 冯泳发报告时间：2012年4月3日实验目的使用电力系统电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC进行简单电力系统的故障建模及故障仿真，分析电力系统故障电磁暂态过程。实验原理电力系统是非常复杂的。其数学表达式的定义比航天飞行器及行星运动轨迹的定义更要错综复杂和具有挑战性。EMTDC是具有复杂电力电子、控制器及非线性网络建模能力的电网的模拟分析程序。当在PSCAD的图形用户界面下运行时，PSCAD/EMTDC结合成的强大功能，使复杂的部分电力系统可视化。实验内容及步骤1、 新建项目文件安装并启动软件，选择File/New/Case，在项目窗口就出现一个默认为noname的例子，将其保存，双击项目栏中的文件名，右侧显示空白工作区。2、 构造电气主接线图1） 在Master Library库中找到所需的元件或模型，复制并粘贴到空白工作区。所需元件有三相电压源、断路器和架空线路，如下图所示。双击元件则会出现参数设置对话框，在Graphics Display下拉框中选择3 phase view选择则可变为三相视图，若需要改变元件的端口指向，只需右击元件，选择旋转Rotate或镜像Mirror。 2） 将元件正确地连接起来。点击工具栏中的Wire mode按钮，鼠标移到工作区后会变成铅笔状，对着元件的端点点一下左键，移动鼠标，若再点左键可转向画线，只要点击右键就可以完成画线。连好线后再次点击Wire mode按钮鼠标就可以恢复原状。其中TLine元件默认是无线传输模式Remote Ends，连接线路如图：3、 设置元件参数双击元件或右击元件选择View Properties电源参数：容量400MVA，220KV，50Hz，相角0度，内阻1欧姆，其余用默认参数；输电线采用架空线Bergeron模型，长度100Km，50Hz，并任选一种架线方式模型，模型可在TLines库中找到，双击工作区的TLine元件，再点击Edit按钮，在出现的窗口中粘贴上所选的模型，其余用默认参数；4、 设置故障假设在线路末端出口处发生单相接地故障，在Breakers_Faults库中选取故障模型如下图所示，并连接在工作线路的右端，并双击Timed Fault Logic块，设置故障开始时间为0.2秒和持续时间为0.2秒。5、 设置输出量和断路器状态在工具栏选择Ammeter和Voltmeter to Gnd连接到故障块输入端的A线上，其中Ammeter需要用线将其串联在线路中，从工具栏中选择并添加Data Label块件到工作区，分别命名为Ia 和Va，再选择Output Channel并分别与Data Label连接在一起，然后分别右击各个Output Channel选择Input/Output Reference Add Overlay Graph with Signal输出两张图表；在工具栏选择Integer Constant并将其参数值改为零，再选择Data Label并将其命名为BRK，然后连接在一起。6、 编译运行完成后编译连接，若有错误，消息窗口则有红色显示，双击消息则会自动指示到工作区的错误处，修改重新编译连接直至无错，然后运行，观察分析波形。实验结果可以看出，当系统运作到0.2秒时，故障发生，并持续了0.2秒的时间，相电压与相电流在故障排除后自动恢复到正常运行状态。实验中遇到的问题与解决方法 在输电线添加Manual Entry of Y Z参数模型，并进行实验指导书中的附录参数表进行参数转换后，但是进行线路仿真组建时就出现了错误。Manual Entry of Y Z模型参数如下（已经过换算）： 解决方法：放弃在输电线中添加Manual Entry of Y Z模型，采用输电线自身默认参数。结论：使用PSCAD/EMTDC可以简便直观地分析电力系统故障电磁暂态过程。实验二 电力系统故障建模实验目的1、 熟悉PSCAD/EMTDC的正确使用；2、 掌握多节点电力系统的建模；3、 掌握元件及不同线路模型参数的设置方法；4、 掌握各种短路故障的建模。实验内容及步骤1、 新建一名为“4Bus”的项目文件，并保存；2、 在新项目工作区进行系统建模：将A、B、C、D四个节点分别画在四个模块中，节点在元件库的Passive类中选取Bus节点，在每段线路中都加入三相故障模块，三相故障模块在元件库的Breakers_Faults类中选取3 phase breaker 所属的BRK模块；3、 将两电源的参数设置为500kv，传输线采用Bergeron模型，每段线路长度分别为AB段300Km，BC段100Km，AD段100Km，DE段50Km；4、 双绕组变压器变比设置为500kv/220kv，容量为100