暫態(tài)分析第二章.ppt

電力系統(tǒng)暫態(tài)分析,電氣工程及其自動化專業(yè),主講： 趙書強,2009-2010第二學(xué)期,電力系統(tǒng)暫態(tài)分析,常鮮戎，趙書強電力系統(tǒng)暫態(tài)過程機械工業(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，中國電力出版社.2008 4 楊淑英電力系統(tǒng)概論中國電力出版社.2007 5 楊淑英電力系統(tǒng)分析同步訓(xùn)練中國電力出版社.2004,課程內(nèi)容,同步發(fā)電機突然三相短路的分析,電力系統(tǒng)故障的計算機算法,電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性的基本概念和各元件的機電特性,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 計算機算法,第一節(jié) 概述,第二節(jié) 電力系統(tǒng)故障計算的等效網(wǎng)絡(luò),第三節(jié) 對稱短路計算,第四節(jié) 簡單不對稱故障計算,第五節(jié) 復(fù)雜故障的計算方法,第一節(jié) 概述,用計算機進行故障分析時，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)是對稱的,商業(yè)化的計算軟件：,PSASP、BPA,第二節(jié) 電力系統(tǒng)故障計算 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)故障計算 的等效網(wǎng)絡(luò),2.負荷,一般采用恒定阻抗,在簡化的短路故障電流計算中， 可以不計負荷電流的影響，即 將負荷阻抗視為無限大,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)故障計算 的等效網(wǎng)絡(luò),(三) 節(jié)點關(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)故障計算 的等效網(wǎng)絡(luò),二、導(dǎo)納型節(jié)點方程,第二節(jié) 電力系統(tǒng)故障計算 的等效網(wǎng)絡(luò),節(jié)點導(dǎo)納矩陣的特點：,1) 節(jié)點導(dǎo)納矩陣為對稱陣,2) 節(jié)點導(dǎo)納矩陣為稀疏矩陣,3) 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變更時，節(jié)點導(dǎo)納矩陣修改速度快、方便,4) 在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)不變的情況下，節(jié)點導(dǎo)納矩陣的結(jié)構(gòu)取決于節(jié)點編號順,第二節(jié) 電力系統(tǒng)故障計算 的等效網(wǎng)絡(luò),節(jié)點阻抗矩陣的特點：,1）一般為滿陣 2）形成 Z 陣較困難 3）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化時修改 Z 陣?yán)щy 4）利用 Z 陣解算簡單,三、阻抗型節(jié)點方程,第三節(jié) 對稱短路計算,一、疊加原理的應(yīng)用,等效,第三節(jié) 對稱短路計算,正常分量,故障分量,故障網(wǎng)絡(luò),第三節(jié) 對稱短路計算,故障網(wǎng)絡(luò),非金屬性短路，過渡阻抗,第三節(jié) 對稱短路計算,二、非故障處電壓、電流的計算,節(jié)點電壓,變壓器支路電流,非變壓器支路電流,第三節(jié) 對稱短路計算,對于簡化計算： （1）可不計負荷電流的影響， （2）各節(jié)點電壓正常分量的標(biāo)幺值可近似為1,對稱短路簡化 計算原理框圖,第四節(jié) 簡單不對稱故障計算,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) 簡單不對稱故障計算,對于故障口的兩個節(jié)點,正序網(wǎng)絡(luò)故障口的電壓方程式,第四節(jié) 簡單不對稱故障計算,故障口的負序、零序電壓,網(wǎng)絡(luò)中任一節(jié)點的負序和零序電壓,二、橫向不對稱故障,(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) 簡單不對稱故障計算,三、縱向不對稱故障,(一)單相斷開,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的計算，只是故障口自阻抗和開路電壓的計算不同而已,(二)兩相斷開,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故障口自阻抗和開路電壓是不同的,(三)串聯(lián)補償電容的非全相擊穿,第四節(jié) 簡單不對稱故障計算,輸電線路的串