電力系統(tǒng)正序、負(fù)序、零序網(wǎng)絡(luò)畫(huà)法4頁(yè)

1、電力系統(tǒng)正序、負(fù)序、零序網(wǎng)絡(luò)畫(huà)法電力系統(tǒng)正序、負(fù)序、零序網(wǎng)絡(luò)畫(huà)法1 電力系統(tǒng)各元件數(shù)學(xué)模型及其正、負(fù)、零序等值電路1.1發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)采用次暫態(tài)模型，用圖2.9（a）所示電路表示，圖中為次暫態(tài)電抗，忽略定子回路電阻，并設(shè)發(fā)電機(jī)的負(fù)序電抗等于次暫態(tài)電抗，即。為次暫態(tài)電動(dòng)勢(shì)。發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)一般不接地，從而沒(méi)有零序回路；同步發(fā)電機(jī)在對(duì)稱(chēng)運(yùn)行時(shí)，只有正序電勢(shì)和正序電流，此時(shí)的電機(jī)參數(shù)，就是正序參數(shù)。1.2負(fù)荷負(fù)荷采用恒阻抗模型,其正序阻抗由潮流計(jì)算求得的負(fù)荷功率和負(fù)荷節(jié)點(diǎn)電壓計(jì)算，即：（51）負(fù)序電抗由經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算或由用戶(hù)給定，默認(rèn)為與正序相等。負(fù)荷的中性點(diǎn)一般不接地，從而也沒(méi)有零序回路。最新版的故障程

2、序中未考慮負(fù)荷。1.3線(xiàn)路線(xiàn)路采用集中阻抗模型，如圖2.10所示，其正、負(fù)序參數(shù)相等，根據(jù)該圖計(jì)算正負(fù)序節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的有關(guān)元素。零序參數(shù)一般與正負(fù)序參數(shù)不同，當(dāng)該線(xiàn)路不存在與其它線(xiàn)路的互感時(shí)，也采用圖2.10所示的等值電路來(lái)形成零序節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣。當(dāng)該線(xiàn)路與其平行線(xiàn)路之間還存在零序互感時(shí)，則在形成零序節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣時(shí)需計(jì)及互感的影響。不妨以?xún)蓷l互感支路為例來(lái)說(shuō)明形成零序節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣時(shí)對(duì)互感的處理，多條線(xiàn)路組成的互感組的處理可以依此類(lèi)推。由圖2.11（a）得兩支路的電壓電流方程為：（52）由此得消互感后的等值電路如圖2.11（b）所示，根據(jù)該圖即可按照無(wú)互感的情況計(jì)算零序節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的有關(guān)元素。1.

3、4變壓器（1）雙繞組變壓器不計(jì)變壓器勵(lì)磁回路，雙繞組變壓器的正負(fù)序等值電路用它的漏抗串聯(lián)一個(gè)無(wú)損耗的理想變壓器模擬，如圖2.12所示，其中Z為變壓器的標(biāo)幺值等值阻抗，為理想變壓器的變比。經(jīng)變壓器以后，不僅電壓和電流的幅值要根據(jù)變比變化，它們的相位也會(huì)發(fā)生變化，即變比為一復(fù)數(shù)，其中 取決于變壓器的接線(xiàn)方式，當(dāng)所有計(jì)算均針對(duì)標(biāo)幺值時(shí)，理想變壓器變比的幅值為1，即。以往在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)計(jì)算時(shí)一般是先不考慮經(jīng)變壓器后相位的變化，即認(rèn)為變比為實(shí)數(shù)K，解出未經(jīng)移相處理的各節(jié)點(diǎn)電壓的相應(yīng)正、負(fù)序分量，再根據(jù)變壓器對(duì)網(wǎng)絡(luò)相位的分區(qū)進(jìn)行各電氣量的相位調(diào)整。這種方法可以保持節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的對(duì)稱(chēng)性，但需要先對(duì)正負(fù)序網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行

4、移相分區(qū)，求得節(jié)點(diǎn)電壓后再根據(jù)各點(diǎn)的移相系數(shù)進(jìn)行相位調(diào)整，計(jì)算量大。本程序中考慮在形成導(dǎo)納矩陣時(shí)直接將變比作為復(fù)數(shù)處理，所以解網(wǎng)絡(luò)方程求得的電壓即為節(jié)點(diǎn)的實(shí)際電壓，無(wú)須再作相位調(diào)整，物理概念更為明確。當(dāng)然這使得導(dǎo)納矩陣不再對(duì)稱(chēng)，必須全行存儲(chǔ)，但在計(jì)算機(jī)內(nèi)存得以迅速擴(kuò)充的今天，這已不再成為十分重要的制約因素。下面根據(jù)圖2.12對(duì)變壓器的導(dǎo)納矩陣元素進(jìn)行推導(dǎo)。從而有：其中：，做法：在形成Y陣時(shí)，還按普通的做法，對(duì)于對(duì)角元沒(méi)有任何影響。對(duì)于和接法變壓器，只考慮11點(diǎn)接線(xiàn)，則有：正序：接法，； 接法，。負(fù)序：接法，； 接法，。對(duì)于和接法變壓器，。雙繞組變壓器的零序等值電路取決于變壓器的接線(xiàn)方式和Y0接

5、法繞組的接地方式，具體如表2.1所示，其中Zm為激磁阻抗，Z1Z2Zt0 /2.0，Zt0為變壓器的零序標(biāo)幺阻抗值。表2.1 雙繞組變壓器零序等值電路連接方式零序等值電路單相或外鐵形三相變壓器三柱式內(nèi)鐵形三相變壓器ZNIIIZIZII3ZNZIZII3ZNZmIIIZIZIIZIIZIZmZN1IIIZN2ZIZII3ZN1Zm3ZN2ZIZII3ZN13ZN2IIIZIZIIZIZIIZNIIIZIZII3ZNZmZIZIIIIIZIZIIZIZIIZm（2）三繞組變壓器三繞組變壓器的正負(fù)序等值電路圖如圖2.13所示，其中Zt1、Zt2、Zt3為三個(gè)繞組的標(biāo)幺值正負(fù)序等值阻抗，其正負(fù)序值相等；O點(diǎn)為虛擬節(jié)點(diǎn)，O點(diǎn)與變壓器的II、III側(cè)端點(diǎn)之間相當(dāng)于兩臺(tái)雙繞組變壓器，其處理與（1）中相同，O點(diǎn)與I側(cè)端點(diǎn)之間無(wú)相位變換關(guān)系，其處理與普通線(xiàn)路相同。各種接法三繞組變壓器的零序等值電路如表2.2所示，其中ZI、ZII、ZIII為三個(gè)繞組的標(biāo)幺值零序等值阻抗。對(duì)三柱式內(nèi)鐵形三相變壓器，本也應(yīng)考慮激磁阻抗Zm的影響，但程序中沒(méi)有再作專(zhuān)門(mén)的處理，而是認(rèn)為參數(shù)ZIII中已計(jì)及了Zm影響。表2.2 三繞組變壓器零序等值電路連接方式零序等值電路單相或外鐵形三相變壓器三柱式內(nèi)鐵形三相變壓器ZIZII3ZNZIIIIIIZNIIIIII等值電路圖均同左圖，但ZIII應(yīng)改為ZIII /Z