電力系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

成績課程作業(yè)課程名稱電力系統(tǒng)分析院部名稱機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí)13級(jí)2班學(xué)生姓名陳祥 學(xué)號(hào)課程考評(píng)地點(diǎn)2234任課教師張靜金陵科技學(xué)院教務(wù)處制試驗(yàn)一電力系統(tǒng)分析計(jì)算試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)掌握用Matlab軟件編程計(jì)算電力系統(tǒng)元件參數(shù)方法.經(jīng)過對(duì)不一樣長度電力線路三種模型進(jìn)行建模比較，學(xué)會(huì)選取依照電路要求選取模型。掌握多級(jí)電力網(wǎng)絡(luò)等值電路計(jì)算方法。了解有名制和標(biāo)幺制。試驗(yàn)內(nèi)容1．電力線路建模有一回220kV架空電力線路，導(dǎo)線型號(hào)為LGJ-120，導(dǎo)線計(jì)算外徑為15.2mm，三相導(dǎo)線水平排列，兩相鄰導(dǎo)線之間距離為4m。試計(jì)算該電力線路參數(shù)，假設(shè)該線路長度分別為60km，200km，500km，作出三種等值電路模型，并列表給出計(jì)算值。2．多級(jí)電力網(wǎng)絡(luò)等值電路計(jì)算部分多級(jí)電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)線圖如圖1-1所表示，變壓器均為主分接頭，作出它等值電路模型，并列表給出用有名制表示各參數(shù)值和用標(biāo)幺制表示各參數(shù)值。線路額定電壓電阻(歐/km)電抗(歐/km)電納(S/km)線路長度（km)L1（架空線）220kv0.080.4062.81*10-6200L2（架空線）110kV0.1050.3832.81*10-660L3（架空線）10kV0.170.38忽略15變壓器額定容量Pk(kw)Uk%Io%Po(kW)T1180MVA893130.5175T263MVA28010.50.6160試驗(yàn)設(shè)備PC一臺(tái)Matlab軟件試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)1．電力線路建模畫出模型圖，并標(biāo)出對(duì)應(yīng)參數(shù)值。將計(jì)算結(jié)果填入下表電阻(歐)電抗(歐)電納(S)電阻(歐)電抗(歐)電納(S)電阻(歐)電抗(歐)電納(S)60km200km500km模型115.7525.381.614*10-452.584.65.38*10-4131.25211.51.354*10-32．作出等值電路仿真模型，線路采取中等長度模型，用字母標(biāo)出對(duì)應(yīng)參數(shù)以220KV為基本級(jí)，按精準(zhǔn)求解要求，求出有名制和標(biāo)幺制表示各參數(shù)值。（注意有些量要?dú)w算）。按下表填入計(jì)算數(shù)據(jù)。用下標(biāo)標(biāo)示對(duì)應(yīng)線路和變壓器。參數(shù)名稱變壓器T1電抗變壓器T2電抗線路L1電阻線路L1電抗線路L1電納有名制8.74歐20.167歐4歐20.3歐2.248*10-3標(biāo)幺制0.721.670.3021.5352.973*10-2參數(shù)名稱線路L2電阻線路L2電抗線路L2電納有名制6.3歐22.98歐1.686*10-4標(biāo)幺制0.4771.742.23*10-3參數(shù)名稱線路L3電阻線路L3電抗線路L3電納有名制308.55歐689.7歐0標(biāo)幺制23.12951.7010討論比較計(jì)算數(shù)據(jù)，討論模型適用條件。答：短電力線路：長度不超出100km架空電力線路，線路額定電壓為60kV及以下；中等長度電力線路：線路電壓為110~220kV，架空電力線路長度為100~300km，電纜電力線路長度不超出100km電力線路，可視為中等長度電力線路；長電力線路：通常長度不超出300km架空電力線路和長度超出100km電纜電力線路稱為長線路。什么是有名制？什么是標(biāo)幺制？電力系統(tǒng)元件有名值和標(biāo)幺值有什么關(guān)系？答：進(jìn)行電力系統(tǒng)計(jì)算時(shí)，采取有單位阻抗、導(dǎo)納、電壓、電流、功率等進(jìn)行運(yùn)算。稱為有名制；進(jìn)行電力系統(tǒng)計(jì)算時(shí)，采取沒有單位阻抗、導(dǎo)納、電壓、電流、功率等進(jìn)行運(yùn)算。稱為標(biāo)幺制。標(biāo)幺制=有名制/基準(zhǔn)值試驗(yàn)二無限大電源供電系統(tǒng)仿真模型分析試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)學(xué)習(xí)Matlab仿真方法。初步掌握電力系統(tǒng)時(shí)域分析工具。對(duì)無限大電源供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障進(jìn)行仿真分析。試驗(yàn)內(nèi)容設(shè)無限大電源供電系統(tǒng)電路如圖1，仿真分析在變壓器低壓母線發(fā)生三相短路故障時(shí)三相短路電流改變情況。圖1無限大電源供電系統(tǒng)短路故障仿真圖1.三相電壓源元件參數(shù)電壓有效值A(chǔ)相相位（正序）頻率連接方式內(nèi)阻抗110KV050Yg0.00529+j0.0001402.輸電線路(RLCbranch)參數(shù)電阻R(Ohm)電感L(H)電容C(F)測量值RLC8.50.0640.00000001none3.三相電路短路故障發(fā)生器（無對(duì)地故障）RonTranstatusTrantimes測量值RpCp0.00001[1][0.02]none1e6inf4.三相雙繞組變壓器（標(biāo)幺值）功率和頻率Wing1\wing2連接方式Wing1參數(shù)Wing2參數(shù)[20e6,50]Y[1.1e+005,0.0033,0.052][11000,0.0033,0.052]5.仿真參數(shù)StarttimeStoptimeTypeRelativetolerance其它00.2Variable-step,ode23t(stiff/NDF)1e-3auto(三相電壓電流測量模塊中：電壓測量：phase-to-ground,電流測量：yes)試驗(yàn)設(shè)備PC一臺(tái)Matlab軟件試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)新建仿真文件并建立仿真模型三相短路分析在三相電路短路故障發(fā)生器參數(shù)中將三相故障全選中，不選擇故障相接地選項(xiàng)。進(jìn)行電路仿真，用示波器觀察故障點(diǎn)電流波形并保留波形圖，并統(tǒng)計(jì)三相電流最大幅值，填入表中。A相B相C相17.1416.670.85561.三相電壓源元件參數(shù)2.輸電線路(RLCbranch)參數(shù)3.三相電路短路故障發(fā)生器（無對(duì)地故障）4.三相雙繞組變壓器（標(biāo)幺值）4.波形圖試驗(yàn)三電力系統(tǒng)故障仿真分析試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)學(xué)習(xí)Matlab仿真方法。初步掌握電力系統(tǒng)時(shí)域分析工具。對(duì)三相接地短路故障進(jìn)行仿真分析。試驗(yàn)內(nèi)容設(shè)某部分電力線路簡化等值電路如圖所表示。用Matlab仿真工具建立模型，并仿真線路出現(xiàn)三相接地短路時(shí)短路點(diǎn)電流電壓改變情況。簡單三相接地短路電路圖模型1.交流電壓源元件參數(shù)電壓峰值/V相位/rad頻率/Hz采樣時(shí)間/S測量值110050002.串聯(lián)RLC參數(shù)電阻R/歐姆電感L/H電容C/F測量值RLC1535e-31e-6BranchcurrentRLC15105e-31e-6Branchcurrent3.仿真參數(shù)StarttimeStoptimeTypeRelativetolerance其它00.1Variable-step,ode15s(stiff/NDF)1e-3auto4.三相電路短路故障發(fā)生器（有對(duì)地故障）RonTranstatusTrantimes測量值RpCpRg0.001[10][0.020.05]none1e6inf0.001試驗(yàn)設(shè)備PC一臺(tái)Matlab軟件試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)新建仿真文件并建立仿真模型設(shè)置仿真參數(shù)(見第一頁)觀察仿真波形圖分別仿真出短路點(diǎn)電壓波形和電流波形，測量求出各相短路電流最大值。電壓電流交流電壓源元件參數(shù)串聯(lián)RLC參數(shù)（RLC1）（RLC）三相電路短路故障發(fā)生器（有對(duì)地故障）討論什么叫沖擊電流？答：短路電流可能最大瞬時(shí)值稱短路沖擊電流。什么叫短路電流最大有效值？答：短路后第一個(gè)周期內(nèi)短路電路非周期分量有效值最大，取第一個(gè)周期中點(diǎn)，即t=T/2瞬時(shí)值，得到電流為短路電路最大有效值什么叫短路功率？答:短路功率為短路電流和網(wǎng)絡(luò)額定電壓乘積。試驗(yàn)四電力系統(tǒng)不對(duì)稱故障分析試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)學(xué)習(xí)Matlab仿真方法。初步掌握電力系統(tǒng)時(shí)域分析工具。對(duì)電力系統(tǒng)出現(xiàn)不對(duì)稱故障進(jìn)行仿真分析。試驗(yàn)內(nèi)容設(shè)無窮大電源電力系統(tǒng)電路如圖1，仿真分析在K點(diǎn)出現(xiàn)各種短路故障時(shí)電流電壓改變。圖1電力系統(tǒng)各種短路故障仿真圖1.三相電壓源元件參數(shù)電壓有效值A(chǔ)相相位（正序）頻率連接方式內(nèi)阻抗10．5KV050Y0.312+j6.63e-32.輸電線路參數(shù)長度電阻R(正，零序)電感L(正，零序)電容C(正，零序)測量值RLC1100km[0.012730.3864][0.937e-34.12e-3][12.7e-97.75e-3]noneRLC260km[0.012730.3864][0.937e-34.12e-3][12.7e-97.75e-3]none3.三相電路短路故障發(fā)生器RonRgTranstatusTrantimesSampletimeRpC0.0010.001[10][0.010.04]01e6inf4.三相序分量分析元件FundamentalfrequenceHarmomicnSequence501PositiveNegativeZero5.仿真參數(shù)StarttimeStoptimeTypeRelativetolerance其它00.1Variable-step,ode15s(stiff/NDF)1e-3auto試驗(yàn)設(shè)備PC一臺(tái)Matlab軟件試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)新建仿真文件并建立仿真模型三相短路分析在三相電路短路故障發(fā)生器參數(shù)中將三相故障全選中，并選擇故障相接地選項(xiàng)。進(jìn)行電路仿真，用M1觀察故障點(diǎn)電流波形，并統(tǒng)計(jì)三相電流最大幅值，填入表中。A相B相C相0.0850.0750.085用M1觀察故障點(diǎn)電壓波形。AB兩相接地短路在三相電路短路故障發(fā)生器參數(shù)中將AB相故障全選中，并選擇故障相接地選項(xiàng)。進(jìn)行電路仿真，用M2觀察三相電流波形，畫出三相電流波形。并用示波器觀察各序電流。說明各序電流之間有什么關(guān)系。4．BC相短接故障在三相電路短路故障發(fā)生器參數(shù)中將BC相故障全選中，不要選擇故障相接地選項(xiàng)。進(jìn)行電路仿真，用M2觀察三相電流波形，畫出三相電流波形。并用示波器觀察各序電流。說明各序電流之間有什么關(guān)系。5．A相單相接地故障在三相電路短路故障發(fā)生器參數(shù)中將A相故障選中，并選擇故障相接地選項(xiàng)。進(jìn)行電路仿真，用M2觀察三相電流波形，并用示波器分別觀察各序電流。畫出各序電