1、 電力系統分析課程報告姓 名 * 學 院 自動化與電氣工程學院 專 業 控制科學與工程 班 級 * 指導老師 * 二一六年六月十六1同步發電機三相短路仿真計算1.1仿真模型的建立根據老師給的三相同步發電機模型做了修改（空載）。同步發電機三相短路實驗仿真研究的模型如下圖所示：圖1.1 同步發電機三相短路仿真研究的模型1.2 PSCAD中的仿真結果1.2.1 發電機出口電壓Ea。發電機出口電壓Ea，如下圖所示：圖1.2 發電機出口電壓Ea1.2.1 衰減時間常數Ta對于直流分量的影響勵磁電壓和原動機輸入轉矩Ef與Tm均為定常值1.0，且發電機空載。當運行至0.5056s時，發電機發生三相短路故障。

2、定子三相短路電流中含有直流分量和交流分量，三相短路電流的直流分量大小不等，但衰減規律相同，均按指數規律衰減，衰減時間常數為Ta，由定子回路的電阻和等值電感決定，大約0.2s。PSCAD同步發電機模型衰減時間常數Ta（Ta=0.235s）對應位置下圖所示。圖1.3 同步發電機參數Ta設置圖 （1）當衰減時間常數Ta=0.235s時，直流分量（If）的衰減過程如下圖所示。圖1.4 直流分量的衰減波形 （2）當衰減時間常數Ta=0.125s的參數設置、直流分量（If）的衰減過程如下圖所示。圖1.3 同步發電機參數Ta設置圖 圖1.4 直流分量的衰減波形 1.2.2 短路時間不同的影響同步發電機出口三

3、相短路的時間不同對三相短路電流的影響：短路電流的直流分量起始值越大，短路電流瞬時值就越大；直流分量的起始值與短路時間的電流相位直接關系。短路時間參數設置如下圖所示： 圖1.5 短路時間參數設置1）當0.5056s時發生三相短路，電流波形如下圖所示： 圖1.6 三相短路電流波形2） 當0.8065s時發生三相短路，電流波形如下圖所示：圖1.7 三相短路電流波形1.2.3 Xd、Xd、Xd對短路電流的影響(1) Xd不同的影響同步發電機的三相短路研究模型中Xd的參數設置如下圖所示： 圖1.8 Xd的參數設置仿真波形如下圖所示：圖1.9 三相短路電流波形同步發電機的三相短路研究模型中Xd的參數設置如

4、下圖所示：圖1.10 Xd的參數設置Xd=10.14時，仿真波形如下圖所示圖1.11 三相短路電流波形（2）Xd的影響同步發電機的三相短路研究模型中Xd的參數設置如下圖所示： 圖1.12 Xd的參數設置Xd=0.314時三相短路電流的波形如下圖所示：圖1.13 三相短路電流波形同步發電機的三相短路研究模型中Xd的參數設置如下圖所示：圖1.14 Xd的參數設置Xd=1.01時，三相短路電流的波形如下圖所示：圖1.15 三相短路電流波形（3）Xd的影響同步發電機的三相短路研究模型中Xd的參數設置如下圖所示：圖1.16 Xd的參數設置Xd=10.14時，仿真波形如下圖所示：圖1.17 三相短路電流波

5、形同步發電機的三相短路研究模型中Xd的參數設置如下圖所示：圖1.18 Xd的參數設置Xd=0.9時三相短路電流的波形如下圖所示：圖1.19 三相短路電流波形1.2.4 衰減時間常數Td、Td的影響（1）不同Td時A相短路電流暫態交流分量衰減速度。衰減時間常數Td參數設置如下圖所示：圖1.20 Td參數設置Td=6.55時短路勵磁電流的波形如下圖所示：圖1.21 短路勵磁電流的波形衰減時間常數Td參數設置如下圖所示：圖1.22 Td參數設置Td=1.55時短路勵磁電流的波形如下圖所示：圖1.23 短路勵磁電流的波形Td電流暫態交流分量衰減速度：圖1.24 Td參數設置Td=0.039時短路勵磁電

6、流的波形如下圖所示：圖1.25 短路勵磁電流的波形Td=3.039時短路勵磁電流的波形如下圖所示：圖1.26 Td參數設置Td=3.039時短路勵磁電流的波形如下圖所示：圖1.27 短路勵磁電流的波形2簡單電力網絡的線路故障仿真2.1仿真模型的建立2.1.1仿真模型的如下圖所示：圖2.1 仿真模型2.1.2參數設置（1）電源M的參數如下圖設置：圖2.2 電源M的參數設置 額定電壓94.16kv，Z=6.666+j46.666 ohm 電源電壓初相位為度度，把阻抗轉化為幅值和相角的表示方法進行參數設置如上圖。（2）電源N的參數如下圖設置：圖2.3 電源N的參數設置 額定電壓94.16kv，Z=2

7、.333+j65.333ohm 電源電壓初相位為負30度，把阻抗轉化為幅值和相角的表示方法進行參數設置如上圖。（3）輸電線路（型等值電路）參數對應在仿真模型中的設置位置如圖：圖2.4 位置的參數設置 在求正序容抗和零序容抗時就行了一定的換算得如圖設置數據。（4）故障設置如下：圖2.5 故障的參數設置2.1.3 仿真圖（1） 電源M電壓初相位為0度，電源N電壓初相位為負30度。短路類型為三相故障；A相接地；BC兩相故障。三相故障，線路M端故障點的電流電壓波形及故障點的電流電壓波形、相量圖如下圖所示。故障時間開始是t=0.2s。圖2.6 線路M端故障點的電流電壓波形及故障點的電流電壓波形、相量圖A相接地時，線路M端故障點的電流電壓波形及故障點的電流電壓波形、相量圖如下。故障時間開始是t=0.2s。圖2.7 線路M端故障點的電流電壓波形及故障點的電流電壓波形、相量圖BC兩相故障時，線路M端故障點的電流電壓波形及故障點的電流電壓波形、相量圖如下。故障時間開始是t=0.2s。圖2.8 線路M端故障點的電流電壓波形及故障點的電流電壓波形、相量圖（2） 兩端系統電勢夾角取，令電機N初相角為負15度，且是A相短路各波形圖如下。圖2.9 A相短路各波形圖3課程學習心得通過對本次電力系統分析這門課的學習，我對電力系統分析有了更加深入的理解。對電力系統的暫態分析的知