华北电力大学暂态电力系统分析 第二章 赵

1、电力系统暂态分析,电气工程及其自动化专业,电力系统暂态分析,常鲜戎，赵书强电力系统暂态过程机械工业出版社，2010,1 何仰赞、温增银电力系统分析(上、下) 华中科技大学出版社，2002 2 李光琦电力系统暂态分析 3版，中国电力出版社，2007 3 杨淑英电力系统分析复习指导与习题精解 2版，中国电力出版社.2008 4 杨淑英电力系统概论中国电力出版社.2007 5 杨淑英电力系统分析同步训练中国电力出版社.2004,课程内容,同步发电机突然三相短路的分析,电力系统故障的计算机算法,电力系统运行稳定性的基本概念和各元件的机电特性,电力系统的静态稳定性,电力系统的暂态稳定性,第二章 电路系统

2、故障的 计算机算法,第一节 概述,第二节 电力系统故障计算的等效网络,第三节 对称短路计算,第四节 简单不对称故障计算,第五节 复杂故障的计算方法,第一节 概述,用计算机进行故障分析时，主要有以下两条基本假设： 系统各元件的参数是恒定的，因而可以应用叠加原理,2) 除了发生不对称故障的局部以外，系统其余部分各元件的 三相参数是对称的,商业化的计算软件,psasp、bpa,第二节 电力系统故障计算 的等效网络,一、系统等效网络,一) 等效网络,1.电源,第二节 电力系统故障计算 的等效网络,2.负荷,一般采用恒定阻抗,在简化的短路故障电流计算中， 可以不计负荷电流的影响，即 将负荷阻抗视为无限大

3、,3.变压器非标准电压比情况下的等效电路,3.变压器非标准电压比情况下的等效电路,第二节 电力系统故障计算 的等效网络,二) 原始矩阵,任何一条支路可以表示成 电压源的形式,这一方程只反映了各支路特性，并不反映这些支路的连接情况，一般称为网络的原始支路阻抗矩阵,第二节 电力系统故障计算 的等效网络,自阻抗,互阻抗,稀疏矩阵,第二节 电力系统故障计算 的等效网络,任何一条支路可以表示成 电流源的形式,这一方程只反映了各支路特性，并不反映这些支路的连接情况，一般称为网络的原始支路导纳矩阵,第二节 电力系统故障计算 的等效网络,三) 节点关联矩阵,nm维矩阵,维矩元素：0、1、-1,第二节 电力系统

4、故障计算 的等效网络,二、导纳型节点方程,第二节 电力系统故障计算 的等效网络,节点导纳矩阵的特点,1) 节点导纳矩阵为对称阵,2) 节点导纳矩阵为稀疏矩阵,3) 网络结构变更时，节点导纳矩阵修改速度快、方便,4) 在网络节点数不变的情况下，节点导纳矩阵的结构取决于节点编号顺,第二节 电力系统故障计算 的等效网络,节点阻抗矩阵的特点,1）一般为满阵 2）形成 z 阵较困难 3）网络结构变化时修改 z 阵困难 4）利用 z 阵解算简单,三、阻抗型节点方程,第三节 对称短路计算,一、叠加原理的应用,等效,第三节 对称短路计算,正常分量,故障分量,故障网络,第三节 对称短路计算,故障网络,非金属性短

5、路，过渡阻抗,第三节 对称短路计算,二、非故障处电压、电流的计算,节点电压,变压器支路电流,非变压器支路电流,第三节 对称短路计算,对于简化计算： （1）可不计负荷电流的影响， （2）各节点电压正常分量的标幺值可近似为1,对称短路简化 计算原理框图,第四节 简单不对称故障计算,一、各序网络的电压方程式,不论横向故障、纵向故障，都从故障口把各序网络看成是等效的两端(一端口)网络,h1,h2,h0,第四节 简单不对称故障计算,对于故障口的两个节点,正序网络故障口的电压方程式,第四节 简单不对称故障计算,故障口的负序、零序电压,网络中任一节点的负序和零序电压,二、横向不对称故障,一)单相接地短路,二)两相接地短路,二)两相接地短路,第四节 简单不对称故障计算,三、纵向不对称故障,一)单相断开,与两相接地短路的边界条件完全相似。因此，两相接地短路的复合序网及故障口各序电流的算式都可用于单相断开的计算，只是故障口自阻抗和开路电压的计算不同而已,二)两相断开,单相接地短路的特征条件完全相似。因此，复合序网的接法以及故障口各序电流的算式也同单相接地短路的一样。但需注意，横向故障和纵向故障时故障口自阻抗和开路电压是不同的,三)串联补偿电容的非全相击穿,第四节 简单不对称故障计算,输电线路的串联补