暫態(tài)分析第二章.ppt

電力系統(tǒng)暫態(tài)分析,電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè),主講： 趙書(shū)強(qiáng),2009-2010第二學(xué)期,電力系統(tǒng)暫態(tài)分析,常鮮戎，趙書(shū)強(qiáng)電力系統(tǒng)暫態(tài)過(guò)程機(jī)械工業(yè)出版社，2010,1 何仰贊、溫增銀電力系統(tǒng)分析(上、下) 華中科技大學(xué)出版社，2002 2 李光琦電力系統(tǒng)暫態(tài)分析 3版，中國(guó)電力出版社，2007 3 楊淑英電力系統(tǒng)分析復(fù)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題精解 2版，中國(guó)電力出版社.2008 4 楊淑英電力系統(tǒng)概論中國(guó)電力出版社.2007 5 楊淑英電力系統(tǒng)分析同步訓(xùn)練中國(guó)電力出版社.2004,課程內(nèi)容,同步發(fā)電機(jī)突然三相短路的分析,電力系統(tǒng)故障的計(jì)算機(jī)算法,電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的基本概念和各元件的機(jī)電特性,電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性,電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性,第二章 電路系統(tǒng)故障的 計(jì)算機(jī)算法,第一節(jié) 概述,第二節(jié) 電力系統(tǒng)故障計(jì)算的等效網(wǎng)絡(luò),第三節(jié) 對(duì)稱短路計(jì)算,第四節(jié) 簡(jiǎn)單不對(duì)稱故障計(jì)算,第五節(jié) 復(fù)雜故障的計(jì)算方法,第一節(jié) 概述,用計(jì)算機(jī)進(jìn)行故障分析時(shí)，主要有以下兩條基本假設(shè)： 系統(tǒng)各元件的參數(shù)是恒定的，因而可以應(yīng)用疊加原理,2) 除了發(fā)生不對(duì)稱故障的局部以外，系統(tǒng)其余部分各元件的 三相參數(shù)是對(duì)稱的,商業(yè)化的計(jì)算軟件：,PSASP、BPA,第二節(jié) 電力系統(tǒng)故障計(jì)算 的等效網(wǎng)絡(luò),一、系統(tǒng)等效網(wǎng)絡(luò),(一) 等效網(wǎng)絡(luò),1.電源,第二節(jié) 電力系統(tǒng)故障計(jì)算 的等效網(wǎng)絡(luò),2.負(fù)荷,一般采用恒定阻抗,在簡(jiǎn)化的短路故障電流計(jì)算中， 可以不計(jì)負(fù)荷電流的影響，即 將負(fù)荷阻抗視為無(wú)限大,3.變壓器非標(biāo)準(zhǔn)電壓比情況下的等效電路,3.變壓器非標(biāo)準(zhǔn)電壓比情況下的等效電路,第二節(jié) 電力系統(tǒng)故障計(jì)算 的等效網(wǎng)絡(luò),(二) 原始矩陣,任何一條支路可以表示成 電壓源的形式,+,-,這一方程只反映了各支路特性，并不反映這些支路的連接情況，一般稱為網(wǎng)絡(luò)的原始支路阻抗矩陣,第二節(jié) 電力系統(tǒng)故障計(jì)算 的等效網(wǎng)絡(luò),自阻抗,互阻抗,稀疏矩陣,第二節(jié) 電力系統(tǒng)故障計(jì)算 的等效網(wǎng)絡(luò),任何一條支路可以表示成 電流源的形式,+,-,這一方程只反映了各支路特性，并不反映這些支路的連接情況，一般稱為網(wǎng)絡(luò)的原始支路導(dǎo)納矩陣,第二節(jié) 電力系統(tǒng)故障計(jì)算 的等效網(wǎng)絡(luò),(三) 節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)矩陣,nm維矩陣,維矩元素：0、1、-1,第二節(jié) 電力系統(tǒng)故障計(jì)算 的等效網(wǎng)絡(luò),二、導(dǎo)納型節(jié)點(diǎn)方程,第二節(jié) 電力系統(tǒng)故障計(jì)算 的等效網(wǎng)絡(luò),節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的特點(diǎn)：,1) 節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣為對(duì)稱陣,2) 節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣為稀疏矩陣,3) 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變更時(shí)，節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣修改速度快、方便,4) 在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)不變的情況下，節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的結(jié)構(gòu)取決于節(jié)點(diǎn)編號(hào)順,第二節(jié) 電力系統(tǒng)故障計(jì)算 的等效網(wǎng)絡(luò),節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的特點(diǎn)：,1）一般為滿陣 2）形成 Z 陣較困難 3）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化時(shí)修改 Z 陣?yán)щy 4）利用 Z 陣解算簡(jiǎn)單,三、阻抗型節(jié)點(diǎn)方程,第三節(jié) 對(duì)稱短路計(jì)算,一、疊加原理的應(yīng)用,等效,第三節(jié) 對(duì)稱短路計(jì)算,正常分量,故障分量,故障網(wǎng)絡(luò),第三節(jié) 對(duì)稱短路計(jì)算,故障網(wǎng)絡(luò),非金屬性短路，過(guò)渡阻抗,第三節(jié) 對(duì)稱短路計(jì)算,二、非故障處電壓、電流的計(jì)算,節(jié)點(diǎn)電壓,變壓器支路電流,非變壓器支路電流,第三節(jié) 對(duì)稱短路計(jì)算,對(duì)于簡(jiǎn)化計(jì)算： （1）可不計(jì)負(fù)荷電流的影響， （2）各節(jié)點(diǎn)電壓正常分量的標(biāo)幺值可近似為1,對(duì)稱短路簡(jiǎn)化 計(jì)算原理框圖,第四節(jié) 簡(jiǎn)單不對(duì)稱故障計(jì)算,一、各序網(wǎng)絡(luò)的電壓方程式,不論橫向故障、縱向故障，都從故障口把各序網(wǎng)絡(luò)看成是等效的兩端(一端口)網(wǎng)絡(luò),h1,h2,h0,第四節(jié) 簡(jiǎn)單不對(duì)稱故障計(jì)算,對(duì)于故障口的兩個(gè)節(jié)點(diǎn),正序網(wǎng)絡(luò)故障口的電壓方程式,第四節(jié) 簡(jiǎn)單不對(duì)稱故障計(jì)算,故障口的負(fù)序、零序電壓,網(wǎng)絡(luò)中任一節(jié)點(diǎn)的負(fù)序和零序電壓,二、橫向不對(duì)稱故障,(一)單相接地短路,(二)兩相接地短路,(二)兩相接地短路,第四節(jié) 簡(jiǎn)單不對(duì)稱故障計(jì)算,三、縱向不對(duì)稱故障,(一)單相斷開(kāi),與兩相接地短路的邊界條件完全相似。因此，兩相接地短路的復(fù)合序網(wǎng)及故障口各序電流的算式都可用于單相斷開(kāi)的計(jì)算，只是故障口自阻抗和開(kāi)路電壓的計(jì)算不同而已,(二)兩相斷開(kāi),單相接地短路的特征條件完全相似。因此，復(fù)合序網(wǎng)的接法以及故障口各序電流的算式也同單相接地短路的一樣。但需注意，橫向故障和縱向故障時(shí)故障口自阻抗和開(kāi)路電壓是不同的,(三)串聯(lián)補(bǔ)償電容的非全相擊穿,第四節(jié) 簡(jiǎn)單不對(duì)稱故障計(jì)算,輸電線路的串