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1、学校代码:10128学 号:20121800202现代电力系统分析理论与方法作业题 目:简单不对称故障计算的建模实现学生姓名:乔如妤 学 院:电力学院 班 级:研究生12级专业型2班 2013年5月20日 1算例系统与参数供电系统如图,发电机G1:50MVA、110kV,保持恒定,Y连接;线路L为100km;变压器T为Yn/d接法,SN=10MVA,Uk%=10.5,k=110/11。 图1 电力系统接线图2计算机建模仿真2.1电力系统仿真模型图2.1 电力系统仿真模型2.2仿真参数的设置当电路图设计完成后,对其进行仿真,以观察电路中暂态变化情况。 (1) 在电路图的菜单选项中,选择仿真(Si
2、mulation)菜单,激活仿真参数(Simulation arameters)命令,弹出仿真参数对话框如图所示。图仿真参数对话框根据对暂态过程时间的估算,对仿真参数进行如下设置。 开始时间(Start time):0s 停止时间(Stop time):1.0s 求解程序类型(Type)选项:可变步长(Variablestep),ode23(Mod-stiff/trapezoidal) 最大步长(Max step size)选项:自动(auto) 最小步长(Min step size)选项:自动(auto) 初始步长(Intial step size)选项:自动(auto) 相对容差(Rela
3、tive tolerance)选项:1e-3 (2)电源参数设置图 三相电源参数设置(3)线路参数设置图线路参数设置(4)变压器参数设置 图 两相变压器参数设置3、仿真结果输出(图中:A相为黄色,BC相为蓝紫色)3.0 无短路故障图3.0母线端B2相电压、相电流波形图由图3.0可看出,系统正常运行时,发电机端电压电流波形均为三相有一定相差的正弦波。3.1 单相接地短路设置三相短路故障发生器:A相接地短路,0.3s发生短路,0.6s排除故障。图3.1故障端母线B2相电压、相电流波形图由图3.1可看出,当在0.3s至0.6s,发生A相接地短路时,故障端母线A相电压变为0,由于本系统为中性点不接地系
4、统,中性点电位上升至相电压,非故障相(B相C相)电压升至线电压。从下端的电流波形图中,可以看出A相电流有增大,但其增大程度明显小于三相短路故障电流值,B相C相电流略有增大,故障消除后,电压电流均恢复至故障发生前的值。3.2 两相短路设置三相短路故障发生器:BC相短路,0.3s发生短路,0.6s排除故障。图3.2故障端母线B2相电压、相电流波形图由图3. 2可看出,当在0.3s至0.6s,发生BC相短路时,非故障端母线A相电压保持不变,故障相(B相C相)电压降至原来的一半。从下端的电流波形图中,可以看出A相电流保持不变,而BC相电流有显著增大且大小相等,相位相反。故障消除后,电压电流均恢复至故障
5、发生前的值。3.3 两相接地短路设置三相短路故障发生器:BC相接地短路,0.3s发生短路,0.6s排除故障。图3.3故障端母线B2相电压、相电流波形图由图3.3可看出,当在0.3s至0.6s,发生BC相接地短路时,故障端母线B相C相电压变为0,对于中性点不接地系统,非故障相A相电压上升最多,为正常电压的1.5倍。从下端的电流波形图中,可以看出A相电流保持不变,故障相B相C相电流有显著增大且大小相等,相位相反。故障消除后,电压电流均恢复至故障发生前的值。3.4 三相短路设置三相短路故障发生器:ABC相短路,0.3s发生短路,0.6s排除故障。图3.4障端母线B2相电压、相电流波形图由图3.4可看
6、出,当在0.3s至0.6s,发生三相短路时,故障端母线A相、B相、C相电压均变为0,而三相电流呈正弦规律变化有显著增大,且幅值相等,相位互差120度。故障消除后,电压电流均恢复至故障发生前的值。四、结论:本次课程设计,在Simulink中建立了电力系统的基本模型并进行了简单的短路故障仿真分析。结果表明,Matlab的仿真功能,为电气工作者提供了一种简便、直观、有效的仿真研究方法。通过对A相接地短路、两相短路、两相接地短路,三相短路故障的仿真分析,结论与暂态分析课本一致,由于三相电压、电流波形已经具有较强说服力,故正序、负序、零序的波形分析没有附上。在四种故障类型中,三相短路是电力系统最为严重的短路故障,可能引起电压崩溃,造成
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