華南理工大學(xué)2011級(jí)電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析

1、專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 09電氣（4）班 華南理工大學(xué)電力學(xué)院2013-1-6目錄1任務(wù)書簡(jiǎn)介21.1220kV分網(wǎng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)21.2設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容41.3設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)成果42潮流計(jì)算分析62.1參數(shù)計(jì)算62.2基于matlab的潮流計(jì)算程序72.3基于powerworld的潮流計(jì)算122.4潮流計(jì)算結(jié)果分析193穩(wěn)定計(jì)算分析213.1參數(shù)計(jì)算213.2網(wǎng)絡(luò)變換法求解轉(zhuǎn)移阻抗213.3基于matlab的穩(wěn)定計(jì)算程序263.4基于powerworld的穩(wěn)定計(jì)算273.5穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果分析323.6發(fā)電機(jī)模型選擇對(duì)穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果的影響333.7勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)變化對(duì)穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果的影響

2、344結(jié)束語341 任務(wù)書簡(jiǎn)介1.1 220kV分網(wǎng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)圖 1 220kV分網(wǎng)結(jié)構(gòu)500kV站（#1）的220kV母線視為無窮大母線，電壓恒定在230kV。圖中，各變電站參數(shù)如下表：表 1 各變電站參數(shù)編號(hào)類型220kV最大負(fù)荷（MVA）#1（節(jié)點(diǎn)6）500kV站平衡節(jié)點(diǎn)#2（節(jié)點(diǎn)1）220kV站250+j20#3（節(jié)點(diǎn)2）220kV站340+j90#4（節(jié)點(diǎn)3）220kV站260+j85#5（節(jié)點(diǎn)4）220kV站390+j90各線路長(zhǎng)度如圖所示。所有線路型號(hào)均為L(zhǎng)GJ-2*300，基本電氣參數(shù)為：正序參數(shù)： r = 0.054/km, x = 0.308/km, C = 0.0116

3、µF/km；零序參數(shù)： r0 = 0.204/km, x0 = 0.968/km, C0 = 0.0078 µF/km；40ºC長(zhǎng)期運(yùn)行允許的最大電流：1190A。燃煤發(fā)電廠G有三臺(tái)機(jī)組，均采用單元接線。電廠220kV側(cè)采用雙母接線。發(fā)電機(jī)組主要參數(shù)如下表：表 2 發(fā)電機(jī)組參數(shù)機(jī)組臺(tái)數(shù)單臺(tái)容 量（MW）額定電壓（EV）功率因數(shù)升壓變?nèi)萘浚∕VA）XdXdXqTd0TJ=2H330010.50.853501.80.181.287當(dāng)發(fā)電機(jī)采用三階模型時(shí)，勵(lì)磁環(huán)節(jié)（含勵(lì)磁機(jī)和勵(lì)磁調(diào)節(jié)器）模型如下（不考慮PSS）：圖 2 勵(lì)磁環(huán)節(jié)模型上圖中參數(shù)如下：TR=0，KA=20，

4、 TA=0.1，Te=0.1，KE=1， KF=0.05，TF=0.7 發(fā)電廠升壓變參數(shù)均為Vs%=10.5%，變比10.5kV/242kV。不計(jì)內(nèi)阻和空載損耗。發(fā)電廠按PV方式運(yùn)行，高壓母線電壓定值為1.05VN?？紤]該電廠開機(jī)三臺(tái)，所有發(fā)電機(jī)保留10%的功率裕度。發(fā)電廠廠用電均按出力的7%考慮。穩(wěn)定仿真中不考慮發(fā)電廠的調(diào)速器和原動(dòng)機(jī)模型。負(fù)荷采用恒阻抗模型。1.2 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容1、進(jìn)行參數(shù)計(jì)算和標(biāo)幺化，形成潮流計(jì)算參數(shù)。2、用Matlab編制潮流計(jì)算程序，要求采用P-Q分解潮流計(jì)算方法。3、用PowerWorld軟件進(jìn)行潮流計(jì)算并與自己編制的軟件計(jì)算結(jié)果進(jìn)行校核和分析。4、用Matlab

5、編制穩(wěn)定計(jì)算程序（三臺(tái)機(jī)可并聯(lián)等值成一臺(tái)機(jī)），發(fā)電機(jī)采用二階經(jīng)典模型（注：用ode45函數(shù)既可求解）。要求給出網(wǎng)絡(luò)變換法求解轉(zhuǎn)移阻抗的變換過程圖；要求輸出發(fā)電機(jī)功角，角速度，以及基于等面積定則的加速面積和減速面積。5、自行選擇2-3種故障方案，給出搖擺曲線，并計(jì)算故障的極限切除時(shí)間和極限切除角。與PowerWorld軟件的分析結(jié)果進(jìn)行比較校核。6、用PowerWorld作為分析工具，發(fā)電機(jī)采用三階模型，對(duì)第5步的2-3種故障方案進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算，給出搖擺曲線，并計(jì)算故障的極限切除時(shí)間。7、比較兩種模型的仿真結(jié)果，分析發(fā)電機(jī)模型選擇對(duì)于穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果的影響。8、分析勵(lì)磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)變化對(duì)于穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果

6、的影響。9、編制課程設(shè)計(jì)報(bào)告。1.3 設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)成果1、2位同學(xué)為一組，自行分工，但任務(wù)不能重復(fù)。2、每位同學(xué)對(duì)自己的設(shè)計(jì)任務(wù)編寫課程設(shè)計(jì)說明書一份。3、一組同學(xué)共同完成一份完整的設(shè)計(jì)報(bào)告。注：設(shè)計(jì)說明和報(bào)告應(yīng)包含：² 以上設(shè)計(jì)任務(wù)每一部分的計(jì)算過程和結(jié)果分析；² 所編制的潮流和穩(wěn)定計(jì)算源程序（主要語句應(yīng)加注釋）；² 潮流計(jì)算結(jié)果（潮流圖）；² 穩(wěn)定計(jì)算的功角曲線等；² 網(wǎng)絡(luò)變換法求解轉(zhuǎn)移阻抗的變換過程圖。2 潮流計(jì)算分析2.1 參數(shù)計(jì)算線路基本電氣正序參數(shù)：r = 0.054/km，x = 0.308/km，C = 0.0116 

7、1;F/km取發(fā)電廠220kV母線為節(jié)點(diǎn)5，無窮大母線為節(jié)點(diǎn)6，其他變電站220kV母線依次為節(jié)點(diǎn)14，得線路長(zhǎng)度如下：L12=40km，L16=40km，L25=40km， L 45=40km，L 13=20km，L 34=20km取基準(zhǔn)電壓VB=230kV，基準(zhǔn)功率SB=100MVA，則基準(zhǔn)阻抗：ZB=VB2/SB=2302/100=529節(jié)點(diǎn)1、節(jié)點(diǎn)2、節(jié)點(diǎn)3、節(jié)點(diǎn)4為PQ節(jié)點(diǎn)：P1s+j Q1s =250+j20，P1s*+j Q1s*=2.5+j0.2P2s+j Q2s =340+j90，P2s*+j Q2s*=3.4+j0.9P3s+j Q3s =260+j85，P3s*+j Q3

8、s*=2.6+j0.85P4s+j Q4s =390+j90，P4s*+j Q4s*=3.9+j0.9節(jié)點(diǎn)5為PV節(jié)點(diǎn)：P=300×0.9×0.93MW=753.3MW，P*=7.533，V*=1.0節(jié)點(diǎn)6為平衡節(jié)點(diǎn)：V*=230/230=1.0，*=02.2 基于matlab的潮流計(jì)算程序圖 3 PQ分解法潮流計(jì)算程序流程框圖%PQ分解法潮流計(jì)算%函數(shù)輸出變量：1）迭代次數(shù)；2）各節(jié)點(diǎn)的電壓幅值；3）各節(jié)點(diǎn)的電壓相角；4）平衡節(jié)點(diǎn)的功率；%5）各線路功率clc;%清理命令窗口%=參數(shù)設(shè)置K=20;%最大迭代次數(shù)limit=10e-6;%收斂條件%=參數(shù)設(shè)置結(jié)束%=基礎(chǔ)參數(shù)

9、錄入%線路基本電氣參數(shù)r=0.054;x=0.308;c=0.0116;z=r+x*1i;%單位阻抗b=2*pi*50*c*10(-6)*1i;%單位電納%基準(zhǔn)阻抗為484，雙回線的阻抗除以2，導(dǎo)納乘以2%支路信息矩陣：首端節(jié)點(diǎn) 末端節(jié)點(diǎn) 支路阻抗* 對(duì)地導(dǎo)納/2*branch=1,2,z*40/2/529,b*40*529; 1,3,z*20/2/529,b*20*529; 1,6,z*40/2/529,b*40*529; 2,5,z*40/2/529,b*40*529; 3,4,z*20/2/529,b*20*529; 4,5,z*40/2/529,b*40*529;%節(jié)點(diǎn)信息矩陣：發(fā)電機(jī)

10、出力 節(jié)點(diǎn)負(fù)荷 節(jié)點(diǎn)電壓初值 節(jié)點(diǎn)類型（1-平衡節(jié)點(diǎn)；2-PQ節(jié)點(diǎn)；3-PV節(jié)點(diǎn)）node=0,2.5+0.2i,1,2;%節(jié)點(diǎn)1，#2 0,3.4+0.9i,1,2;%節(jié)點(diǎn)2，#3 0,2.6+0.85i,1,2;%節(jié)點(diǎn)3，#4 0,3.9+0.9i,1,2;%節(jié)點(diǎn)4，#5 7.533,0,1,3;%節(jié)點(diǎn)5，發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn) 0,0,1,1;%節(jié)點(diǎn)6，#1%節(jié)點(diǎn)對(duì)地導(dǎo)納向量%=基礎(chǔ)參數(shù)結(jié)束%=形成Y矩陣 %形成矩陣B和B”m1,n1=size(branch);%m1為支路數(shù)m2,n2=size(node);%m2為節(jié)點(diǎn)數(shù)Y=zeros(m2);%預(yù)定義節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣for a=1:m2 m=bran

11、ch(a,1); n=branch(a,2); Y(m,n)=Y(m,n)-1./branch(a,3); Y(n,m)=Y(m,n); Y(m,m)=Y(m,m)+1./branch(a,3)+branch(a,4); Y(n,n)=Y(n,n)+1./(branch(a,3)+branch(a,4);endB1=zeros(m2-1);B2=zeros(m2-2);%預(yù)定義簡(jiǎn)化雅可比矩陣B和B”B1=imag(Y(1:m2-1,1:m2-1);B2=imag(Y(1:m2-2,1:m2-2);G=real(Y);B=imag(Y);Y0=zeros(m2);%預(yù)定義節(jié)點(diǎn)對(duì)地導(dǎo)納向量for

12、a=1:m2 m=branch(a,1); n=branch(a,2); Y0(m,n)=Y0(m,n)+branch(a,4); Y0(n,m)=Y0(m,n);end%=形成Y矩陣結(jié)束 %=迭代開始%PQ節(jié)點(diǎn)電壓初值矩陣V=1.0;1.0;1.0;1.0;1.0043;1.0;delta=zeros(m2,1);kp=1;kq=1;%預(yù)定義不平衡功率矩陣DP=zeros(m2-1,1);DPV=zeros(m2-1,1);Ddelta=zeros(m2-1,1);DQ=zeros(m2-2,1);DQV=zeros(m2-2,1);DV=zeros(m2-2,1);for k=1:K %有

13、功功率迭代 for I=1:m2-1 SV=0; for J=1:m2 SV=SV+V(J)*(G(I,J)*cos(delta(I)-delta(J)+B(I,J)*sin(delta(I)-delta(J); end DP(I)=real(node(I,1)-node(I,2)-V(I)*(SV); DPV(I)=DP(I)/V(I); end if max(abs(DP)<limit kp=0; if kq=0 break; end else Ddelta=(-inv(B1)*DPV)./V(1:m2-1); delta=delta(1:m2-1,1)+Ddelta;0; kq=1

14、; end %無功功率迭代 for I=1:m2-2 SV=0; for J=1:m2 SV=SV+V(J)*(G(I,J)*sin(delta(I)-delta(J)-B(I,J)*cos(delta(I)-delta(J); end DQ(I)=imag(node(I,1)-node(I,2)-V(I)*(SV); DQV(I)=DQ(I)/V(I); end if max(abs(DQ)<limit kq=0; if kp=0 break; end else DV=-inv(B2)*DQV; V=V(1:m2-2)+DV;1.0043;1.0; kp=1; end k=k+1;en

15、d%=迭代結(jié)束if kp=0&&kq=0 disp('計(jì)算已收斂，迭代次數(shù)k='); disp(k); disp('各節(jié)點(diǎn)電壓幅值和相角為'); disp('節(jié)點(diǎn) 幅值/V 相角/°'); disp(1:m2',V*230,delta/pi*180); disp('平衡節(jié)點(diǎn)功率為/MVA'); SYV=0; for b=1:m2 SYV=SYV+conj(Y(m2,b)*conj(V(b)*cos(delta(b)+1i*V(b)*sin(delta(b); end disp(V(m2)*cos(

16、delta(m2)+1i*V(m2)*sin(delta(m2)*SYV*100); disp('各線路功率為/MVA'); S=zeros(m2); for I=1:m2 for J=1:m2 S(I,J)=(V(I)2*conj(Y0(I,J)+(V(I)*cos(delta(I)+1i*V(I)*sin(delta(I)*(conj(V(I)*cos(delta(I)+1i*V(I)*sin(delta(I)-conj(V(J)*cos(delta(J)+1i*V(J)*sin(delta(J)*conj(-Y(I,J)*100; end end disp(S)else

17、disp('計(jì)算不收斂，請(qǐng)?jiān)黾拥螖?shù)或檢查支路信息和節(jié)點(diǎn)信息');end2.3 基于powerworld的潮流計(jì)算（1）節(jié)點(diǎn)a.根據(jù)題目要求建立并編號(hào)9個(gè)節(jié)點(diǎn)；b.分別為發(fā)電機(jī)單元接線母線3個(gè)（母線7/8/9基準(zhǔn)值設(shè)置成10.5KV）；c.發(fā)電廠匯總母線1個(gè)（母線5基準(zhǔn)值230KV）；d.變電站母線4個(gè)（母線1/2/3/4基準(zhǔn)值230KV）；e.平衡節(jié)點(diǎn)母線1個(gè)（母線6基準(zhǔn)值230KV）；f.在母線9的信息菜單（Bus Information Dialog）中勾選系統(tǒng)平衡母線選項(xiàng)（system slack bus）以設(shè)置平衡節(jié)點(diǎn)；g.另外，需要為母線設(shè)置電壓表（標(biāo)幺值），選擇

18、節(jié)點(diǎn)后點(diǎn)擊相應(yīng)母線。 （2）發(fā)電機(jī)建立3個(gè)發(fā)電機(jī)分別連接到母線7、8、9，有功功率設(shè)置p=300×（1-0.10）（1-0.07）MW。發(fā)電機(jī)模型、基本數(shù)據(jù)設(shè)定：發(fā)電機(jī)勵(lì)磁模型、基本數(shù)據(jù)設(shè)定：（3）變壓器、線路節(jié)點(diǎn)7-5、8-5、9-5設(shè)置變壓器，5-2.5-4.4-3.3-1.2-1.1-6六條線路：（4）負(fù)荷依照要求設(shè)置恒阻抗負(fù)荷：（5）網(wǎng)架仿真圖（6）運(yùn)行結(jié)果a將軟件切換到運(yùn)行模式如圖所示b.進(jìn)行潮流計(jì)算Bus FlowsLOAD 1 246.71 19.74 247.5TO 2 2 1 5.01 -29.90 30.3 0TO 2 2 2 5.01 -29.90 30.3 0

19、TO 3 3 1 112.35 3.62 112.4 0TO 3 3 2 112.35 3.62 112.4 0TO 6 6 1 -240.71 16.41 241.3 0TO 6 6 2 -240.71 16.41 241.3 0BUS 2 2 230.0 MW Mvar MVA % 0.9993 -3.40 1 1LOAD 2 339.52 89.87 351.2TO 1 1 1 -4.98 22.41 23.0 0TO 1 1 2 -4.98 22.41 23.0 0TO 5 5 1 -164.78 -67.35 178.0 0TO 5 5 2 -164.78 -67.35 178.0

20、0BUS 3 3 230.0 MW Mvar MVA % 0.9906 -4.02 1 LOAD 3 255.12 83.41 268.4TO 1 1 1 -112.09 -5.93 112.2 0TO 1 1 2 -112.09 -5.93 112.2 0TO 4 4 1 -15.47 -35.78 39.0 0TO 4 4 2 -15.47 -35.78 39.0 0BUS 4 4 230.0 MW Mvar MVA % 0.9949 -3.96 1 1LOAD 4 386.00 89.08 396.1TO 3 3 1 15.50 32.14 35.7 0TO 3 3 2 15.50 32

21、.14 35.7 0TO 5 5 1 -208.50 -76.68 222.2 0TO 5 5 2 -208.50 -76.68 222.2 0BUS 5 5 230.0 MW Mvar MVA % 1.0213 -1.39 1 1TO 2 2 1 166.03 66.72 178.9 0TO 2 2 2 166.03 66.72 178.9 0TO 4 4 1 210.47 80.28 225.3 0TO 4 4 2 210.47 80.28 225.3 0TO 7 7 1 -251.00 -98.00 269.5 0 0.9500NT 0.0TO 8 8 1 -251.00 -98.00

22、269.5 0 0.9500NT 0.0TO 9 9 1 -251.00 -98.00 269.5 0 0.9500NT 0.0BUS 6 6 230.0 MW Mvar MVA % 1.0000 0.00 1 1GENERATOR 1 486.16 -20.70R 486.6TO 1 1 1 243.08 -10.35 243.3 0TO 1 1 2 243.08 -10.35 243.3 0BUS 7 7 10.5 MW Mvar MVA % 1.0000 2.62 1 1GENERATOR 2 251.00 118.88R 277.7TO 5 5 1 251.00 118.88 277.

23、7 0 0.9500TA 0.0BUS 8 8 10.5 MW Mvar MVA % 1.0000 2.62 1 1GENERATOR 3 251.00 118.88R 277.7TO 5 5 1 251.00 118.88 277.7 0 0.9500TA 0.0BUS 9 9 10.5 MW Mvar MVA % 1.0000 2.62 1 1GENERATOR 4 251.00 118.88R 277.7TO 5 5 1 251.00 118.88 277.7 0 0.9500TA 0.02.4 潮流計(jì)算結(jié)果分析利用matlab編制的潮流計(jì)算程序?qū)D1的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行潮流計(jì)算，迭代次數(shù)為6，平

24、衡節(jié)點(diǎn)有功功率為498.90MW，無功功率為54.61Mvar，各節(jié)點(diǎn)電壓幅值和相角如表3所示。表 3 節(jié)點(diǎn)電壓（matlab）節(jié)點(diǎn)1（#2）2（#3）3（#4）4（#5）5（#6）6（#1）電壓幅值（kV）226.3658226.7709225.1731225.6864230.99230.00電壓相角（°）-3.3098-3.4094-4.0844-4.0056-1.30430各線路功率如表4所示，線路編號(hào)是以有功功率的流向進(jìn)行編號(hào)的。表 4 線路功率（matlab）線路首端功率（MVA）末端功率（MVA）1211.53-j24.3611.52-j9.4513232.21+j44.

25、72231.62+j48.774328.40+j28.9428.38+j36.2352330.92+j98.11328.48+j99.4554422.38+j126.41418.40+j118.9461498.90+j54.61493.74+j40.36利用powerworld軟件對(duì)圖1的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行仿真潮流計(jì)算，平衡節(jié)點(diǎn)有功功率為486MW，無功功率為21Mvar，各節(jié)點(diǎn)電壓幅值和相角如表5所示。表 5 節(jié)點(diǎn)電壓（powerworld）節(jié)點(diǎn)1（#2）2（#3）3（#4）4（#5）5（#6）6（#1）電壓幅值（kV）228.482229.84227.84228.83230.00230.00電壓相角

26、（°）-3.27-3.39-4.02-3.952.630各線路功率如表6所示，線路編號(hào)是以有功功率的流向進(jìn)行編號(hào)的。表 6 線路功率（powerworld）線路首端功率（MVA）末端功率（MVA）1210.02-j59.809.96-j44.8213224.70+j7.24224.18+j11.864331.00+j64.2831.08+j71.5252332.06+j133.44329.56+j134.7054420.94+j160.56417.00+j153.3661486.16-j20.70481.42-j32.82潮流仿真圖如圖4所示。圖 4 powerworld 潮流仿真圖

27、對(duì)比matlab和powerworld的結(jié)果可得，線路有功功率相差較小，無功功率和電壓相差較大。3 穩(wěn)定計(jì)算分析3.1 參數(shù)計(jì)算取系統(tǒng)基準(zhǔn)功率SB=100MVA，由發(fā)電機(jī)單臺(tái)額定容量為300MW，功率因數(shù)為0.85，可得發(fā)電機(jī)單臺(tái)額定容量：Sn=Pn/cos=300/0.85=352.94MVA又Tj=7，故三臺(tái)發(fā)電機(jī)合并后的等值慣性時(shí)間常數(shù)：T=3×Tj×Sn/SB=74.12發(fā)電廠升壓變電抗標(biāo)幺值：=發(fā)電機(jī)暫態(tài)電抗標(biāo)幺值：=平衡節(jié)點(diǎn)功率S*=(498.90+j54.61)/100=4.9890+j0.54613.2 網(wǎng)絡(luò)變換法求解轉(zhuǎn)移阻抗在進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算時(shí)，首先應(yīng)求解網(wǎng)絡(luò)

28、的故障前、故障時(shí)和故障后的轉(zhuǎn)移阻抗，可利用電路的串并聯(lián)、星網(wǎng)變換等網(wǎng)絡(luò)變換方法，并根據(jù)正序等效定可求得轉(zhuǎn)移阻抗，從而進(jìn)一步得出功率特性。在此網(wǎng)架中，由于負(fù)荷采用恒阻抗模型，其阻抗較大，可忽略不計(jì)。選取兩種故障方案如下：1）1號(hào)故障：在節(jié)點(diǎn)1（#2）到節(jié)點(diǎn)6（#1）的雙回輸電線路的某回線路中部發(fā)生三相短路；2）2號(hào)故障：在節(jié)點(diǎn)4（#5）到節(jié)點(diǎn)3（#4）的雙回輸電線路的某回線路首端發(fā)生三相短路。下面針對(duì)這兩種故障方案求解故障時(shí)和故障后系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移阻抗。圖 5 故障前系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移阻抗圖5是故障前系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移阻抗網(wǎng)絡(luò)變換圖，轉(zhuǎn)移阻抗標(biāo)幺值：Z1*=0.004083+j0.2044圖 6 1號(hào)故障時(shí)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移

29、阻抗圖6是1號(hào)故障前系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移阻抗網(wǎng)絡(luò)變換圖，轉(zhuǎn)移阻抗標(biāo)幺值：Z2*（1）=(0.0030624+j0.1985)+（0.0010208+j0.005822）+(0.0030624+j0.1985)×(0.00102+j0.005822)/(0.00051+j0.002911)=0.0102+j0.6013圖 7 1號(hào)故障后系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移阻抗 圖7是1號(hào)故障后系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移阻抗網(wǎng)絡(luò)變換圖，轉(zhuǎn)移阻抗標(biāo)幺值：Z3*（1）=0.0061248+j0.216圖 8 2號(hào)故障時(shí)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移阻抗圖8是2號(hào)故障時(shí)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移阻抗網(wǎng)絡(luò)變換圖，轉(zhuǎn)移阻抗標(biāo)幺值：Z2*（2）=（0.00102079+j0.18689

30、）+（0.0030623+j0.017467）+（0.00102079+j0.18689）×（0.0030623+j0.017467）/（0.000510397+j0.0029112）=0.0102+j1.3257圖 9 2號(hào)故障后系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移阻抗圖9是2號(hào)故障后系統(tǒng)的轉(zhuǎn)移阻抗網(wǎng)絡(luò)變換圖，轉(zhuǎn)移阻抗標(biāo)幺值：Z3*（2）=0.00431+j0.20563.3 基于matlab的穩(wěn)定計(jì)算程序%發(fā)電機(jī)采用二階經(jīng)典模型，用ode45函數(shù)求解的穩(wěn)定計(jì)算程序%clc;%清理命令窗口z1=0.004083+1i*0.2044;%系統(tǒng)故障前的轉(zhuǎn)移阻抗z2=input('輸入系統(tǒng)故障時(shí)轉(zhuǎn)移阻抗：&

31、#39;);z3=input('輸入系統(tǒng)故障后轉(zhuǎn)移阻抗：');tc=input('輸入系統(tǒng)故障切除時(shí)間：');a=real(z1);b=imag(z1);%a、b分別為轉(zhuǎn)移阻抗的電阻和電抗alpha=pi/2-angle(z1);w0=1;P0=4.9890;Q0=0.5461;V0=1.0;%無窮大母線的有功、無功和電壓標(biāo)幺值Eq0=V0+(P0*a+Q0*b)/V0+1i*(P0*b-Q0*a)/V0;dt0=angle(Eq0);ep=abs(Eq0);pt=abs(ep2*sin(alpha)/abs(z1)+ep*V0*sin(dt0-alpha)/a

32、bs(z1);h_opt=odeset;x0=dt0;w0;mu=abs(z2);t1,x1=ode45('odefun',0,tc,x0,h_opt,mu,pt,ep,alpha);x02=x1(end,:)'mu=abs(z3);t2,x2=ode45('odefun',tc,50,x02,h_opt,mu,pt,ep,alpha);%總運(yùn)行時(shí)間為50st=t1;t2;x=x1;x2;plot(t,x(:,1),'r-',t,x(:,2),'b-')function xdot=odefun( t,x,flag,mu,p

33、t,ep,alpha)%發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程，慣性時(shí)間常數(shù)為74.12,阻尼系數(shù)為10xdot=(x(2)-1)*314.159265; 1/74.12*(pt-(ep2*sin(alpha)/mu+ep*1.0*sin(x(1)-alpha)/mu)-10*(x(2)-1);3.4 基于powerworld的穩(wěn)定計(jì)算（1）設(shè)置故障 （2）1號(hào)故障分析節(jié)點(diǎn)1-節(jié)點(diǎn)6線路單回路50處短路運(yùn)行時(shí)間t=20s，故障發(fā)生時(shí)間t1=10s 1） 當(dāng)切除時(shí)間t2=10.3s時(shí)2） 當(dāng)切除時(shí)間t2=10.467s時(shí)3）當(dāng)切除時(shí)間t2=10.468時(shí)所以極限切除時(shí)間t=0.467s，限切除角162.582°（3）2號(hào)故障分析節(jié)點(diǎn)4-節(jié)點(diǎn)3某回路首段三相短路,運(yùn)行時(shí)間t=20s，故障發(fā)生時(shí)間t1=10s1） 當(dāng)切除時(shí)間t2=10.2s時(shí)2）當(dāng)切除時(shí)間t2=10.219s時(shí)3）當(dāng)切除時(shí)間t2=10.22s時(shí)所以故障2的極限切除時(shí)間為0.219s，極限切除角為171.601°。3.5 穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果分析選取的兩種故障方案求出的轉(zhuǎn)移阻抗如表7所示。表 7 兩種故障轉(zhuǎn)移阻抗轉(zhuǎn)移阻抗（標(biāo)幺值）故障前轉(zhuǎn)移阻抗故障時(shí)轉(zhuǎn)移阻抗故障后轉(zhuǎn)移阻抗1號(hào)故障0.004083+j0.20440.0102+j0.60130.00612