电力系统暂态分析 3.暂态分析第二章学习资料

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计算内容：计算短路后短路电流周期分量起始值和电压分布，用途：保护的整定、设备选择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.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n×m维矩阵维矩元素：0、1、-1第二节电力系统故障计算

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、阻抗型节点方程如果在网络任一点注入单位电流，而其它节点注入电流为零节点自阻抗、互阻抗的物理意义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

非金属性短路，过渡阻抗

一、叠加原理的应用短路后任一点电压短路点f

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

h1h2h0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