【城市中压配电网动态模拟仿真分析案例1700字】

城市中压配电网动态模拟仿真分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u32068城市中压配电网动态模拟仿真分析案例 1165431.1城市中压配电网的模型搭建 127271.2仿真元件的参数配置 2326251.3短路故障模拟仿真与GUI设计 3为了完成对城市电网运行状态的暂态分析，本文使用MATLAB中的Simulink模块搭建了10kV中压配电网模型，展示了对城市中压配电网的动态模拟仿真。另外，设计了GUI交互界面，方便调度和运行人员对城市电网实时运行状态的参考，增加了设计的实用性。1.1城市中压配电网的模型搭建千金线、塔裕线和肖家线为某城市中压配电网所引出的三回馈线，这三条线路均是长度为10km的YGJL-70导线[35,36]。所搭建的城市中压配电网中，66/10kV变压器接线方式为，容量为20MVA；10/0.38kV变压器的接地方式为Y/Yg。在千金线上利用故障模块设置中性点不接地时发生短路故障的仿真。使用Simulink软件搭建的城市中压配电网模型如图4-1所示。图4-1城市中压配电网动态仿真模型通过三相电流合成法实现对线路的零序电流监测，以及与各线路中三相电压电流的波形监测，从而实现对电网运行状态的综合评判，根据式(4-1)中的零序电流计算公式，搭建如图4-2所示的零序电流测量模块。(4-1)图4-2零序电流波形测量模块1.2仿真元件的参数配置根据实际数据整理的配电变压器参数列入表4-1中。表4-1配电变压器参数统计表线路名称变压器型号额定容量/kVA阻抗电压/%高压侧电压/kV低压侧电压/kV千金线S947484100.38塔裕线S950504100.38肖家线S950764100.38变压器TM的负荷功率的计算式为(4-2)(4-3)式中，为变压器TM负荷的有功功率，为变压器TM负荷的无功功率，为功率因数，取值为0.71，为负载同时系数，取值为0.7。在标幺值下，等效变压器参数的计算式为(4-4)(4-5)将表4-1中的变压器参数代入式(4-2)~(4-5)可得变压器负荷功率以及等效变压器标幺值参数，计算结果分别列入表4-2、表4-3中。表4-2变压器负荷功率表线路名称变压器容量/kVA有功功率/kW有功功率/kVar千金线474823602335肖家线505025102483塔裕线507625232496表4-3等效变压器标幺值参数表变压器名称原边电阻/(pu)原边电抗/(pu)副边电阻/(pu)副边电抗/(pu)66/10.5kV主变0.0066750.1348350.0066750.134835千金线0.02403220.054976830.02403220.05497683塔裕线0.02193560.055846460.02193560.05584646肖家线0.02011520.056527660.02011520.05652766仿真中导线单位参数设置具体数值如表4-4所示。表4-4导线单位长度参数表正序电阻/(Ω/km)零序电阻//(Ω/km)正序电感/(H/km)零序电感/(H/km)正序电容/(F/km)零序电容/(F/km)0.44210530.54970.001115950.0051903341.04218×10-82.13678×10-91.3短路故障模拟仿真与GUI设计通过Simulink中的故障模块进行模拟仿真，模拟10kV线路的暂态故障情况，通过观测各条线路的零序电流值以及三相电流值的变化，综合评估城市中压配电网的运行状态。通过ToWorkspace模块将Simulink与GUI交互界面联系，直观观测波形情况，方便调度人员参考。GUI交互界面设计如图4-3所示。设仿真时常为0.15s，使用Matlab的ode23t解码器，故障起始时间设定为0.06s。图4-3初始化界面(1)正常运行状态如图4-4所示。图4-4正常运行状态(2)千金线单相短路接地故障状态(0.06s时开始发生故障)如图4-5所示。图4-5千金线单相短路接地故障状态(3)千金线AB相短路故障状态(0.06s时开始发生故障)如图4-6所示。图4-6千金线AB相短路故障状态(4)千金线AB相短路接地故障状态(0.06s时开始发生故障)如图4-7所示。图4-7千金线AB相短路接地故障状态(5)千金线ABC相短路故障状态(0.06s时开始发生故障)如图4-8所示。图4-8千金线ABC三相短路故障状态通过对故障前后电流的波形变化，可以得出如下结论：=1\*GB3①正常运行状态下，没有零序电流，千金线三相电压电流波形稳定；=2\*GB3②当千金线突发A相短路接地故障时，从波形图中容易看出各馈线线路中均有零序电流产生，试验看到故障的线路与非故障的线路相比，故障线路零序电流幅值大且与非故障线路相位相反，但此时千金线的三相电压电流波形基本保持为原来状态，说明此时系统仍可正常运行一段时间，但运行时间不宜过长，运维人员应尽快开展事故巡视，排除故障；=3\*GB3③当千金线突发瞬时两相短路故障时，故障线路与非故障线路中均无零序电流，但从波形图中可明显看出，故障线路千金线中发生短路故障的A、B两相电压降低，两相电流增大；=4\*GB3④当千金线突发瞬时两相短路接地故障时，故障线路与非故障线路中均产生零序电流，从波形图中可明显看出，故障线路与非故障线路相比，故障线路零序电流幅值大且与非故障线路相