電力系統(tǒng)實驗報告

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)電氣工程及其自動化班級13級2班學(xué)生姓名陳祥 學(xué)號課程考評地點2234任課教師張靜金陵科技學(xué)院教務(wù)處制試驗一電力系統(tǒng)分析計算試驗?zāi)繕?biāo)掌握用Matlab軟件編程計算電力系統(tǒng)元件參數(shù)方法.經(jīng)過對不一樣長度電力線路三種模型進(jìn)行建模比較，學(xué)會選取依照電路要求選取模型。掌握多級電力網(wǎng)絡(luò)等值電路計算方法。了解有名制和標(biāo)幺制。試驗內(nèi)容1．電力線路建模有一回220kV架空電力線路，導(dǎo)線型號為LGJ-120，導(dǎo)線計算外徑為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，并列表給出計算值。2．多級電力網(wǎng)絡(luò)等值電路計算部分多級電力網(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試驗設(shè)備PC一臺Matlab軟件試驗統(tǒng)計1．電力線路建模畫出模型圖，并標(biāo)出對應(yīng)參數(shù)值。將計算結(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)出對應(yīng)參數(shù)以220KV為基本級，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。（注意有些量要歸算）。按下表填入計算數(shù)據(jù)。用下標(biāo)標(biāo)示對應(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)計算時，采取有單位阻抗、導(dǎo)納、電壓、電流、功率等進(jìn)行運算。稱為有名制；進(jìn)行電力系統(tǒng)計算時，采取沒有單位阻抗、導(dǎo)納、電壓、電流、功率等進(jìn)行運算。稱為標(biāo)幺制。標(biāo)幺制=有名制/基準(zhǔn)值試驗二無限大電源供電系統(tǒng)仿真模型分析試驗?zāi)繕?biāo)學(xué)習(xí)Matlab仿真方法。初步掌握電力系統(tǒng)時域分析工具。對無限大電源供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障進(jìn)行仿真分析。試驗內(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)試驗設(shè)備PC一臺Matlab軟件試驗統(tǒng)計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。進(jìn)行電路仿真，用示波器觀察故障點電流波形并保留波形圖，并統(tǒng)計三相電流最大幅值，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（無對地故障）4.三相雙繞組變壓器（標(biāo)幺值）4.波形圖試驗三電力系統(tǒng)故障仿真分析試驗?zāi)繕?biāo)學(xué)習(xí)Matlab仿真方法。初步掌握電力系統(tǒng)時域分析工具。對三相接地短路故障進(jìn)行仿真分析。試驗內(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)三相接地短路時短路點電流電壓改變情況。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（有對地故障）RonTranstatusTrantimes測量值RpCpRg0.001[10][0.020.05]none1e6inf0.001試驗設(shè)備PC一臺Matlab軟件試驗統(tǒng)計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（有對地故障）討論什么叫沖擊電流？答：短路電流可能最大瞬時值稱短路沖擊電流。什么叫短路電流最大有效值？答：短路后第一個周期內(nèi)短路電路非周期分量有效值最大，取第一個周期中點，即t=T/2瞬時值，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。試驗四電力系統(tǒng)不對稱故障分析試驗?zāi)繕?biāo)學(xué)習(xí)Matlab仿真方法。初步掌握電力系統(tǒng)時域分析工具。對電力系統(tǒng)出現(xiàn)不對稱故障進(jìn)行仿真分析。試驗內(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點出現(xiàn)各種短路故障時電流電壓改變。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試驗設(shè)備PC一臺Matlab軟件試驗統(tǒng)計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。進(jìn)行電路仿真，用M1觀察故障點電流波形，并統(tǒng)計三相電流最大幅值，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。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。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。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