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《电力系统暂态分析》实验指导书2018

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《电力系统暂态分析》实验指导书 《电力系统故障分析与计算》实验指导书 一、实验目的: 利用 PSASP 软件进行电力系统的短路分析, 掌握三相短路和不对称短路的定义方法及求 解故障电流、故障后任意节点电压、支路电流的计算方法。

二、实验设备: 1. 计算机 2. 电力系统分析综合程序 (PSASP) , 中国电力科学研究院研制开发, 运行环境: Windows XP 操作系统 3. 软件狗 三、实验系统: 1.电气接线图: 2.基础数据: (1)母线数据 母线名 基准电压 A 16.5 B 18 C 13.8 D 230 E 230 F 230 G 230 H 230 I 230 (2)交流线数据 编号 1 2 3 4 I 侧母线 F H D G J 侧母线 H D G E 单位 标么 标么 标么 标么 正序电阻 0.01 0.032 0.0085 0.0119 正序电抗 0.085 0.161 0.072 0.1008 正序充电电 零序 纳的 1/2 0.088 0.153 0.0745 0.1045 电阻 0 0 0 0 零序电抗 0.255 0.483 0.216 0.3024 1

《电力系统暂态分析》实验指导书2018

《电力系统暂态分析》实验指导书 5 6 编号 7 8 9 E I I 侧母线 A B C I F J 侧母线 F D E 额定 单位 容量 (MVA) 标么 标么 标么 100 100 100 标么 标么 0.039 0.017 0.17 0.092 单位 标么 标么 标么 0.179 0.079 正序电抗 0.0576 0.0625 0.0586 0 0 0.51 0.276 零序电抗 0.0576 0.0625 0.0586 惯性时间常 数 Tj (s) 47.28 12.8 6.02 (3)变压器数据 连接方式 三角形/星形接地 三角形/星形接地 三角形/星形接地 (4)发电数据 母线 名 A B C 母线 类型 Vθ PV PV 有功 无功 电压 电压 发电 发电 幅值 相角 0 1.63 0.85 ' d 轴暂 d 轴次暂 态电抗 态电抗 Xd’ Xd’’ 0.0608 0.0608 0.1198 0.1198 0.1813 0.1813 负序电抗 X2 0.0608 0.1198 0.1813 0 1 1 1.04 1.025 1.025 0 0 0 注:三台发电机组均采用 E 恒定的模型,即“模型=0” , “参数组=0” (5)负荷数据 母线名 H I G 负荷号 300 301 302 母线类型 PQ PQ PQ 单位 标么 标么 标么 有功负荷 1.25 0.9 1 无功负荷 0.5 0.3 0.35 四、实验内容: 1.全网各母线三相短路电流计算 2.母线 G 单相接地短路计算 3.线路 1 上距离 I 侧 50%处发生 AB 两相短路,进行短路计算 五、实验步骤: 1. 2. 在断开计算机电源的情况下,牢固安装好软件狗,启动计算机,点击“电力系统分 析综合程序” ,进入主界面。

初始化设置: 1 )创建数据目录: D:\PS_DATA\*** (可以用你的学号) \; 2)取 SB  100MVA;3)选择“文本支持环境” 3. 原始数据输入:选择菜单“数据”→“基础数据” ,按如下顺序输入: 1)母线:定义“母线名”和“基准电压” ;2)交流线:输入“编号” 、 “连接信息” 、 及“阻抗”参数;3)双绕组变压器:输入“编号” 、 “连接信息” 、 “连接方式” ,其 中编号不得与交流线编号重复,输入正序电抗 X 1 ,变比 Tk  1 ,在“零序数据” 页点击“计算” ,得出零序电抗参数;4)发电机及其调节器:选择母线名及母线类 型,输入指定的电压及功率值, 在“发电机及其调节器”页, 输入发电机额定容量, 同步机的“模型”和“参数组”均取 0,点击“编辑参数” ,输入对应数据;5)负 荷:选择母线名及母线类型,输入“负荷号” ,在“负荷功率”中输入有功 P 和无 功 Q 数据。

方案定义:选择菜单“计算”→“方案定义” ,定义“方案名称”为“短路计算” , “方案描述”为“三相短路计算” ,选择数据组“BASIC” 。

数据检查:选择菜单“计算”→“数据检查” 。

若提示错误应核对输入的原始数据。

2 4. 5.

《电力系统暂态分析》实验指导书2018

《电力系统暂态分析》实验指导书 6. 用 Newton (Power Equation)法计算一次潮流;选择菜单“计算”→“潮流” ,定义 潮流作业号为“1” ,方案名为“短路计算” ,点击“计算” 。

7. 按实验内容 1 定义短路作业一;选择菜单“计算”→“短路” ,定义作业号为“1” , 点击“描述” ,输入“全网三相短路” ,选择“基于潮流” ,并选取潮流作业号“1” , 点击“编辑”按钮, “故障类型”选“ABC” , “故障地点”选“全网” ,点击“计 算” 。

8. 按实验内容 2 定义短路作业二;选择菜单“计算”→“短路” ,定义作业号为“2” , 点击 “描述” , 输入 “母线 G 单相接地” , 选择 “基于潮流” , 并选取潮流作业号 “1” , 点击“编辑”按钮, “故障类型”选“A,G” , “故障地点”选“其它” ,点击旁边的 “编辑”按钮,选择支路编号“4” , “故障点位置”取 0%,保存后执行短路计算。

9. 按实验内容 3 定义短路作业三;选择菜单“计算”→“短路” ,定义作业号为“3” , 点击“描述” ,输入“线路 1 AB 两相短路” ,选择“基于潮流” ,并选取潮流作业 号“1” ,点击“编辑”按钮, “故障类型”选“AB” , “故障地点”选“其它” ,点 击旁边的“编辑”按钮,选择支路编号“1” , “故障点位置”取 50%,定义“新增 母线名”为“K” ,保存后执行短路计算。

10. 按要求输出结果:选择菜单“结果”→“短路” ,按顺序选择“作业号” ,点击“故 障点选择” ,按要求选择相应的故障点,根据“需记录的实验数据” (见下文)选择 输出内容,输出方式优先选择“Excel 报表” 。

11. 按要求记录实验数据。

12. 关闭计算机主机及显示器。

注:先在文本支持环境下计算,时间允许情况下再在图形支持环境下计算。

六、实验报告 1.内容包括:实验目的、实验系统、实验任务、实验步骤、实验结果、结果分析 2.需记录的实验数据: 1) 三相短路:①各母线短路时的短路电流幅值;②母线 A 短路时的电流分布系数、各 母线 A 相电压幅值; 2) 母线 G 单相接地:①故障点三序电流及三相电流幅值;②故障点三序电压及三相电 压幅值;③非故障点 A 相电压幅值; 3) 线路 1 AB 两相短路:①故障点三序电流及三相电流幅值;②故障点三序电压及三 相电压幅值;③非故障点 A 相电压幅值; 注:上述数据均采用标幺值表示 七、实验注意事项: 1) 确保在关机状态下 安装软件狗,计算机运行中不得带电拔、插软件狗 ; ........ ...................... 2) 不得随意删除或更改计算机中数据; 3

《电力系统暂态分析》实验指导书2018

《电力系统暂态分析》实验指导书 电力系统功角稳定性实验 一、实验目的: 熟悉 PSASP 的操作方法, 通过实验验证电力系统稳定性的概念和结论,并进 行综合计算分析。

二、实验设备: 1. 计算机 2. 电力系统分析综合程序(PSASP) ,中国电力科学研究院研制开发,运行 环境:Windows XP 操作系统 3. 软件狗 三、实验内容: 以如图所示三机九节点系统为算例进行暂态稳定的分析计算。

( SB  100MVA , VB  Vav ) 2 G2 V2  1.025 P2  1.63 7 8 1  j 0.35 9 3 G3 V3  1.025 5 6 0.9  j 0.3 P3  0.85 1.25  j 0.5 4 G1 1 V1  1.040 发电机参数如下表所示: 名称 G1 G2 G3 TJ (s) 47.28 12.8 6.02 xd 0.146 0.8958 1.3125 ' xd xq 0.0969 0.8645 1.2578 ' xq Td' 0 8.96 6.0 8.59 Tq' 0 — 0.535 0.6 D 0.1 0.1 0.1 0.0608 0.1198 0.1813 0.0969 0.1969 0.25 4

《电力系统暂态分析》实验指导书2018

《电力系统暂态分析》实验指导书 各支路参数如下表所示: 首节点 I 7 8 5 6 4 4 1 2 3 末节点 J 8 9 7 9 5 6 4 7 9 R* 0.0085 0.0119 0.0320 0.0390 0.0100 0.0170 — — — X* 0.0720 0.1008 0.1610 0.1700 0.0850 0.0920 0.0576 0.0625 0.0586 B* / 2 0.0745 0.1045 0.1530 0.1790 0.0880 0.0790 — — — k* — — — — — — 1 1 1 ' 三台发电机额定容量均为 Sn  100MVA ,同步机模型号取 1(即 Eq 恒定) (1)正常运行时,分析系统的静态稳定性。

(2)设在 t  0s 时,在线路 5-7 上发生短路故障,动作时间顺序为: t  0s : 距离母线(5)80%处发生三相接地短路; t  0.1s : 母线(7)侧开关跳开; t  0.12s : 母线(5)侧开关跳开; t  1.0s : 两侧开关同时重合闸成功; 做稳定计算,总计算时间 5 秒。

(3)故障位置同上,若动作时间顺序为: t  0s : 距离母线(5)80%处发生三相接地短路; t  0.5s : 母线(7)侧开关跳开; t  0.52s : 母线(5)侧开关跳开; t  1.5s : 母线(7)侧开关重合闸不成功, t  2.0s 跳开; t  1.7s : 母线(5)侧开关重合闸不成功, t  2.2s 跳开; 做稳定计算,总计算时间 5 秒。

四、静态稳定计算实验步骤: 1) 2) 3) 4) 5) 6) 定义作业::在小干扰稳定计算信息窗口中定义作业 3。

在该窗口中,给出小干扰稳定作业号及其所基于的暂稳作业号,在“算法及功能”下拉 框中选择“QR 法” 。

执行计算:点击“计算”按钮,执行作业 3 的小干扰稳定计算。

关闭该窗口,返回小干扰稳定计算信息窗口。

计算结果输出:点击“结果|小干扰稳定”菜单,输出对应的特征值及特征向量。

将 G3 的阻尼系数 D 改为-0.1,重复步骤 1)~5). 5

《电力系统暂态分析》实验指导书2018

《电力系统暂态分析》实验指导书 五、暂态稳定计算实验步骤: 1) 在文本环境窗口中,按格式录入发电机公用参数及各元件的基础数据; 2) 做正常运行时的潮流计算; 3) 点击“计算”下拉菜单中的“暂态稳定”项,定义暂稳作业 1,包括选择潮 流作业号、设置计算总时间、积分步长、误差、失稳判据等; 4) 设置网络故障,选中“网络故障” ,点击其后的“编辑”按钮,弹出暂态稳 定网络故障数据窗口,在该窗口中,按要求录入和编辑故障数据; 5) 选择输出信息,点击“输出选择”按钮,弹出暂态稳定输出选择窗口: ①“发电机功角” ,选择 G1-G2,G2-G3,G1-G3。

② 选中“发电机变量” : 选择发电机 G1 变量:Vt,P,  选择发电机 G1 变量:绝对角  6) 执行计算,点击“计算”按钮,在暂态稳定计算监视窗口中显示计算的动态 监视曲线。

7) 关闭该窗口,返回暂态稳定计算信息窗口。

8) 按实验内容(2)定义暂稳作业 2,重复步骤 4)~7); 9) 计算结果输出 摘要信息输出:在文本环境窗口中,点击“结果|暂态稳定” ,弹出暂态稳 定计算结果输出窗口,再点击“摘要信息”按钮。

直接方式输出: 点击暂态稳定计算结果输出窗口中的 “直接方式输出” 按钮, 进入直接方式输出窗口。

选择作业号和坐标号,输出报表和曲线; 编辑方式输出:分别将作业 1 和作业 2 中发电机 G1 与 G2 的功角差作为坐 标,输出随时间的变化曲线。

暂态稳定判别结果输出:点击暂态稳定计算结果输出窗口中的“暂态稳定判 别结果输出”按钮,输出两种情况下的暂态稳定结果; 六、实验报告 1)记录实验数据 2)分析实验结果,对影响电力系统静态稳定和暂态稳定的因素进行分析,总结实验得 出的结论。

七、实验注意事项: 1)注意留存自己的实验数据; 2)不得删除或更改计算机中除自己实验数据以外的内容。

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