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PSCAD的电力系统仿真大作业3


仿真计算 1、在 PSCAD 中建立典型的同步发电机模型,对同步发电机出口三相短路进 行仿真研究。要求: (1) 运行“同步发电机短路”模型,截取定子三相短路电流波形,并对波 形进行分析,验证与理论分析中包含的各种分量是否一致;

图一

同步发电机短路模型

图二、定子三相短路电流 定子三相短路电流中含有直流分量和交

流分量,其中周期分量会衰减。三相短路电流直流分量大小不 等,但衰减规律相同,均按指数规律衰减,衰减时间常数为 Ta,由定子回路电阻和等值电感决定,大约在 0.2s。交流分量也按指数规律衰减,它包括两个衰减时间常数,分为次暂态过程、暂态过程和稳态过程。

(2) 修改电抗参数 Xd(Xd’,X’’d) ,增加或者减小,截取定子三相电 流,并与第一步结果对比分析; 图一是 Xd`=0.314 p.u,Xd``=0.280 p.u 情况下的定子电流波形;图二是 Xd`=0.514 p.u, Xd``=0.280 p.u 情况下的定子电流波形。显然,随着 Xd` 的增大定子的电流在减少。

图三、定子三相短路电流

(3) 修改时间常数 Td (Td’, T’’d) , 增加或者减小, 截取定子三相电流, 并与第一步结果对比分析。 参数 Td’=6.55s , Td”=0.039s 时定子电流如图一所示;当参数变为 Td’=3.55s ,Td”=0.039s 是定子电流如图三所示,显然

图四、定子三相短路电流 2、利用暂态仿真软件对下面的简单电网进行建模,对模型中各元件参数进 行详细说明,并进行短路计算。将故障点的电流电压波形及线路 M 端的电流电 压波形、相量图粘贴到课程报告上。

要求:

(1)短路类型为①三相故障;②A 相接地;③BC 两相故障。 (2)两端系统电势夹角取 ? ? 15o 。 (3)故障点设置为线路 MN 中点(25km 处) 。 (4)仿真结果包括 M、N 两侧和短路点处的三相电压、电流的瞬时值波形 和短路发生后时刻的三相电压、电流相量图。

三、课程学习心得 通过本课程的学习,你有哪些体会和心得,请写出来。可以从以下几个方 面考虑,但不局限于这些方面:通过课程你学到了哪些知识;学会了哪些方法; 对电力系统的认识;对课程的建议等。 课程的开始复习了一下简单的电力系统稳态分析部分,然后就进行了课程 的重点就是电力系统的暂态分析,其中包括 PARK 变换 、标么值下的磁链方程 和电压方程、同步发电机各种电势的表达式 、发电机阻抗的概述、(次)暂态 电抗和(次)暂态电势、发电机三相短路电流、对称分量法 、叠加定理、电力 系统简单故障分析。学习了几种电力系统分析中的方法,例如分析同步发电机 短路时 PARK 变换将静止三相坐标系的量转化为旋转坐标系 dq0 的量,还有分 析不对称故障时对称分量法转化到相对简单的对称故障分析中。


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