成都理工大學(xué)電力系統(tǒng)分析(袁禮---06)

1、本科生實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)課程 電力系統(tǒng)分析實(shí)驗(yàn) 學(xué)院名稱 核技術(shù)與自動化工程學(xué)院 專業(yè)名稱 電氣工程及其自動化 學(xué)生姓名 袁禮 學(xué)生學(xué)號 3201206050506 指導(dǎo)教師 顧 民 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn) 6C903 實(shí)驗(yàn)成績 二一五年十一月 二一五年十二月目錄實(shí)驗(yàn)一 電力系統(tǒng)分析計(jì)算5一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容51電力線路建模52多級電力網(wǎng)絡(luò)的等值電路計(jì)算6三、思考題7實(shí)驗(yàn)二 電力系統(tǒng)簡單電網(wǎng)潮流計(jì)算8一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容8三、實(shí)驗(yàn)原理及步驟9四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備9五、實(shí)驗(yàn)過程10六、思考題15實(shí)驗(yàn)三、復(fù)雜電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算16一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?6二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容16三、實(shí)驗(yàn)原理及步驟17四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備17五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要

2、求18六、思考題24實(shí)驗(yàn)四 電力系統(tǒng)三相短路故障仿真分析26一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?6二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容26三、實(shí)驗(yàn)原理及步驟27四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備27五、實(shí)驗(yàn)步驟28實(shí)驗(yàn)五 電力系統(tǒng)不對稱故障分析32一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?2二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容32三、實(shí)驗(yàn)原理及步驟34四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備34五、實(shí)驗(yàn)步驟34六、思考題39實(shí)驗(yàn)六 小電流接地系統(tǒng)單相故障分析39一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求39二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容40三、實(shí)驗(yàn)原理及步驟41四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備41五、實(shí)驗(yàn)步驟42六、實(shí)驗(yàn)思考題50實(shí)驗(yàn)七 一個(gè)復(fù)雜電力系統(tǒng)的短路計(jì)算51一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求51二、實(shí)驗(yàn)原理及步驟51三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備51四，實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求51五，思考題53實(shí)驗(yàn)八 同步發(fā)電機(jī)三相短路暫態(tài)過程分析5

3、3一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求53二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容54三、實(shí)驗(yàn)原理及步驟54四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備54五、實(shí)驗(yàn)過程：54六、思考題56實(shí)驗(yàn)九 簡單電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性仿真57一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求57二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容57三、實(shí)驗(yàn)原理及步驟58四、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備及耗材58五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求58六、思考題61實(shí)驗(yàn)十 簡單電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性仿真61一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求61二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容62三、實(shí)驗(yàn)原理及步驟63四、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備及耗材63五、實(shí)驗(yàn)過程63六、思考題6765實(shí)驗(yàn)一 電力系統(tǒng)分析計(jì)算一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握用Matlab軟件編程計(jì)算電力系統(tǒng)元件參數(shù)的方法.2. 通過對不同長度的電力線路的三種模型進(jìn)行建模比較，學(xué)會選取根據(jù)電路要求選取

4、模型。3. 掌握多級電力網(wǎng)絡(luò)的等值電路計(jì)算方法。4. 理解有名制和標(biāo)幺制。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1電力線路建模有一回220kV架空電力線路，導(dǎo)線型號為LGJ-120，導(dǎo)線計(jì)算外徑為15.2mm，三相導(dǎo)線水平排列，兩相鄰導(dǎo)線之間的距離為4m。試計(jì)算該電力線路的參數(shù)，假設(shè)該線路長度分別為60km，200km，500km，作出三種等值電路模型，并列表給出計(jì)算值。電阻(歐)電抗(歐)電納(S)電阻(歐)電抗(歐)電納(S)電阻(歐)電抗(歐)電納(S)60 km200km500km模型115.75歐22.8歐1.8e-4歐52.5歐76歐6e-4歐131.25歐190歐1.5e-3歐2多級電力網(wǎng)絡(luò)的等值電路計(jì)算

5、部分多級電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)線圖如圖1-1所示，變壓器均為主分接頭，作出它的等值電路模型，并列表給出用有名制表示的各參數(shù)值和用標(biāo)幺制表示的各參數(shù)值。圖1-1 多級電力網(wǎng)絡(luò)結(jié)線圖線路額定電壓電阻(歐/km)電抗(歐/km)電納(S/km)線路長度（km)L1（架空線）220kv0.080.4062.81*10-6200L2（架空線）110kV0.1050.3832.81*10-660L3（架空線）10kV0.170.38忽略15變壓器額定容量Pk(kw)Uk%Io%Po(kW)T1180MVA893130.5175T263MVA28010.50.61602作出等值電路仿真模型，線路采用中等長度模型，用字母

6、標(biāo)出相應(yīng)的參數(shù) 以220KV為基本級，SB=100MVA按精確求解要求，求出有名制和標(biāo)幺制表示的各參數(shù)值。（注意有些量要?dú)w算）。按下表填入計(jì)算數(shù)據(jù)。用下標(biāo)標(biāo)示相應(yīng)的線路和變壓器。參數(shù)名稱Z1Y1Z2Y2Z3有名制16+j81.2j5.62e-4S25.2+j91.2j0.4215e-4S1234.2+j2758.8標(biāo)幺制0.033+j0.1677j2.72e-10.052+j0.1882.04e-22.55+j5.7參數(shù)名稱ZT1YT1ZT2YT2有名制1.3+j34.953.6e-6+j1.8e-5S3.4+j80.661.2e-6+j7.9e-6S標(biāo)幺制2.6e-3+j0.0721.742

7、e-3+j8.712e-37.024e-3+j0.16675.808e-4+j3.823e-33、回答思考題三、思考題1 比較計(jì)算數(shù)據(jù)，討論模型的適用條件。答：一，對于長度不超過100KM的架空電力線路，線路額定電壓為60KV以下者；以及不長的電纜電力線路，電納的影響不大時(shí)，可認(rèn)為是短電力線路。只能應(yīng)用短電力線路模型。二，線路電壓為110到220KV，架空電力線路長為100-300km，電纜電力線路長度不超過100km的電力線路，可以認(rèn)為中等長度的電力線路。三，一般長度超過300km的架空電力線路和長度超過100km的電纜電力線路稱為長線路，對于這種電力線路，需要考慮他們的分布參數(shù)特性。2 什

8、么是有名制？什么是標(biāo)幺制？電力系統(tǒng)元件的有名值和標(biāo)幺值有什么關(guān)系？有名制：采用有單位的阻抗，導(dǎo)納，電壓，電流，功率等進(jìn)行計(jì)算的。標(biāo)幺制：采用沒有單位的阻抗，導(dǎo)納，電壓，電流，功率等的相對值來進(jìn)行計(jì)算的。標(biāo)幺值=有名值/相應(yīng)的基準(zhǔn)值。實(shí)驗(yàn)二 電力系統(tǒng)簡單電網(wǎng)潮流計(jì)算一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 學(xué)習(xí)Matlab仿真方法。2. 初步掌握電力系統(tǒng)時(shí)域分析工具。3. 電力系統(tǒng)簡單電網(wǎng)潮流計(jì)算仿真分析。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在如圖2-1所示的電力系統(tǒng)中，已知條件如下：變壓器T：SFT-40000/110，線路AC段：；線路BC段：；線路AB段：；各段線路的導(dǎo)納均可略去不計(jì)；負(fù)荷功率：；母線D的額定電壓為10kV。節(jié)點(diǎn)A為平衡

9、節(jié)點(diǎn)，其余為PQ節(jié)點(diǎn)。計(jì)算系統(tǒng)的潮流分布。圖2-1 簡單電力系統(tǒng)三、實(shí)驗(yàn)原理及步驟參考教材MATLAB/Simulink電力系統(tǒng)建模與仿真第四章四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. PC一臺2. Matlab軟件五、實(shí)驗(yàn)過程 圖2-2負(fù)載1參數(shù)圖2-3負(fù)載2參數(shù)圖2-4 線路參數(shù)圖2-5線路1參數(shù)圖2-6線路2參數(shù)圖2-7同步發(fā)電機(jī)參數(shù)圖2-8仿真系統(tǒng)圖2-9 仿真電流結(jié)果圖2-10仿真電流結(jié)果六、思考題1、為什么會有線損？線損的構(gòu)成主要有哪些成分？答：線路有阻抗、導(dǎo)納。電阻、電導(dǎo)會消耗有功，電抗、電納會消耗無功實(shí)驗(yàn)三、復(fù)雜電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 學(xué)習(xí)Matlab仿真方法。2. 掌握電力系統(tǒng)時(shí)域分析工

10、具。3. 電力系統(tǒng)復(fù)雜電網(wǎng)潮流計(jì)算仿真分析。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如圖3-1所示的電力系統(tǒng)中，變壓器兩側(cè)電壓等級分別為10kV和110kV，各元件參數(shù)標(biāo)幺值示于圖中。（SB=100MVA，VB=Vav），計(jì)算系統(tǒng)的潮流分布。G2G1T2T1P4=0.8U4=1.051:1.051.05:1U5=1.055=0。S1=0.8+j0.3S2=0.3+j0.2S3=0.3+j0.4發(fā)電廠2發(fā)電廠1Z23=0.08+j0.3Z12=0.04+j0.25Z13=0.1+j0.3ZT1=j0.03ZT2=j0.015ACDBE圖3-1 復(fù)雜電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖三、實(shí)驗(yàn)原理及步驟參考教材MATLAB/Simulink電力系

11、統(tǒng)建模與仿真第四章四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. PC一臺2. Matlab軟件五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、Simulink仿真模型如下。2、說明建模步驟和仿真過程3、系統(tǒng)的潮流分析 分析系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)電壓大小是否滿足系統(tǒng)要求，若不滿足如何進(jìn)行調(diào)整？ 4、保持負(fù)荷有功功率不變，改變無功負(fù)荷，觀察記錄各母線電壓。保持無功負(fù)荷不變，改變有功負(fù)荷，觀察記錄各發(fā)電機(jī)母線功角。保持負(fù)荷不變，改變變壓器變比，觀察記錄各母線電壓。5、回答思考題六、思考題1、談?wù)勀銓€路損耗的認(rèn)識。答：線損是電能通過輸電線路傳輸而產(chǎn)生的能量損耗產(chǎn)生的。電力網(wǎng)絡(luò)中除輸送電能的線路外，還有變壓器等其他輸變電設(shè)備，也會產(chǎn)生電能的損耗，這些電能損耗的總和稱為

12、網(wǎng)損。 線損是由電力傳輸中有功功率的損耗造成的，主要由以下3個(gè)部分組成。 = 1 * GB3于電流流經(jīng)有電阻的導(dǎo)線，造成的有功功率的損耗，它是線損的最主要部分由于線路有電壓，而線間和線對接之間的絕緣有漏電，造成的有功功率損耗電暈損耗：架空輸電線路帶電部分的電暈放電造成的有功功率損耗。在一般正常情況下，后兩部分只占極小的份量。2、如果各110kV線路承擔(dān)的輸送功率長期滿負(fù)荷運(yùn)行，有何方法可較好地解決線損過高問題？答：為了降低網(wǎng)絡(luò)功率損耗,可以采取改變系統(tǒng)運(yùn)行方式,調(diào)整運(yùn)行參數(shù)和負(fù)荷率等措施使網(wǎng)絡(luò)的功率分布接近經(jīng)濟(jì)分布,使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行更經(jīng)濟(jì),功率損耗為最小。在有功功率合理分配的同時(shí),還應(yīng)做到無功功率的

13、合理分布。按照就近的原則安排補(bǔ)償,減少無功遠(yuǎn)距離輸送。增設(shè)無功補(bǔ)償裝置,并合理配置,以提高負(fù)荷的功率因數(shù),改變無功潮流分布,可以減少有功損耗和電壓損耗,可以減少發(fā)電機(jī)送出的無功功率和通過線路、變壓器傳輸?shù)臒o功功率,使線損大為降低,而且還可以改善電壓質(zhì)量、提高線路和變壓器的輸送能力。實(shí)驗(yàn)四 電力系統(tǒng)三相短路故障仿真分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 學(xué)習(xí)Matlab仿真方法。2. 掌握電力系統(tǒng)時(shí)域分析工具。3. 對三相接地短路故障進(jìn)行仿真分析。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)某部分電力線路的簡化等值電路如圖所示。用Matlab仿真工具建立模型，并仿真線路出現(xiàn)三相接地短路時(shí)短路點(diǎn)的電流電壓的變化情況。圖4-1簡單三相接地短路電路

14、圖模型1.交流電壓源元件參數(shù)電壓峰值/V相位/rad頻率/Hz采樣時(shí)間/S測量值110050002.串聯(lián)RLC參數(shù)電阻R/歐姆電感L/H電容C/F測量值RLC1535e-31e-6Branch currentRLC15105e-31e-6Branch current3.仿真參數(shù)Start timeStop timeTypeRelative tolerance 其它00.1Variable-step,ode15s(stiff/NDF)1e-3auto4.三相電路短路故障發(fā)生器（有對地故障）RonTran statusTran times測量值RpCpRg0.0011 0 0.02 0.05non

15、e1e6inf0.001三、實(shí)驗(yàn)原理及步驟參考教材MATLAB/Simulink電力系統(tǒng)建模與仿真第五章四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. PC一臺2. Matlab軟件五、實(shí)驗(yàn)步驟圖4-2三相交流電壓源參數(shù)圖4-3電力線路參數(shù)圖4-4電力線路1參數(shù)圖4-5 Simulink仿真系統(tǒng)圖圖4-6短路點(diǎn)三相電壓波形圖4-7短路點(diǎn)三相電流波形圖4-8電力線路1電流圖4-9電力線路1電壓實(shí)驗(yàn)思考1. 什么叫沖擊電流？答：短路沖擊電流是短路全電流中的最大值，在短路后半個(gè)周期t=0.01s,ik達(dá)到最大，此時(shí)的短路全電流即為短路沖擊電流。2. 什么叫短路電流的最大有效值？答：由短路點(diǎn)的電流波形可知，在短路后第一個(gè)周期的短路

16、電流的有效值最大。3. 某一線路，首端發(fā)生三相短路故障和末端發(fā)生三相短路故障引起的系統(tǒng)反應(yīng)一樣嗎？請說說理由答：兩者不一樣，短路后之路中的電力原件發(fā)生了變化，且首段短路時(shí)短路電流最大，造成影響也最大。實(shí)驗(yàn)五 電力系統(tǒng)不對稱故障分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 學(xué)習(xí)Matlab仿真方法。2.掌握電力系統(tǒng)時(shí)域分析工具。3. 熟悉不同類型短路故障的特點(diǎn)及其影響，對電力系統(tǒng)出現(xiàn)的不對稱故障進(jìn)行仿真分析。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)無窮大電源的電力系統(tǒng)電路如圖5-1，仿真分析在K點(diǎn)出現(xiàn)各種短路故障時(shí)電流電壓的變化。圖5-1電力系統(tǒng)各種短路故障仿真圖1.三相電壓源元件參數(shù)電壓有效值A(chǔ)相相位（正序）頻率連接方式內(nèi)阻抗105KV050

17、Y0.312+j6.63e-32.輸電線路參數(shù)長度電阻R(正，零序)電感L(正，零序)電容C(正，零序)測量值RLC1100km0.01273 0.38640.937e-3 4.12e-312.7e-9 7.75e-3noneRLC260km0.01273 0.38640.937e-3 4.12e-312.7e-9 7.75e-3none3.三相電路短路故障發(fā)生器RonRgTran statusTran timesSample timeRpC0.0010.0011 0 0.01 0.0401e-6inf4.三相序分量分析元件Fundamental frequenceHarmomic n Seq

18、uence 501Positive Negative Zero5.仿真參數(shù)Start timeStop timeTypeRelative tolerance 其它00.1Variable-step,ode15s(stiff/NDF)1e-3auto三、實(shí)驗(yàn)原理及步驟參考教材MATLAB/Simulink電力系統(tǒng)建模與仿真第五章四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. PC一臺2. Matlab軟件五、實(shí)驗(yàn)步驟圖5-2 三相電壓源參數(shù)圖5-3三相變壓器參數(shù)圖5-4分布線路參數(shù)圖5-5分布線路1參數(shù)圖5-6 Simulink仿真系統(tǒng)圖圖5-7 三相故障時(shí)電流波形圖5-8兩相故障時(shí)電壓波形圖5-9 A相接地短路時(shí)電流波形三

19、相短路分析在三相電路短路故障發(fā)生器參數(shù)中將三相故障全選中，并選擇故障相接地選項(xiàng)。進(jìn)行電路仿真，用M1觀察故障點(diǎn)電流波形，并記錄三相電流的最大幅值，填入表中。A相B相C相0.380.40.5六、思考題1理論上推導(dǎo)在兩相短接時(shí)三個(gè)序電流之間有什么關(guān)系?與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較.答：正序電流等于負(fù)的負(fù)序電流、零序電流為零。2單相接地短路時(shí)短路電流與三個(gè)序電流之間有什么關(guān)系?與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較.答：單相接地短路時(shí)正序電流等于負(fù)序電流等于零序電流。3、有人認(rèn)為發(fā)生不對稱故障時(shí)，故障相電流是由各序電流合成的，因此相電流一定比序電流要大，對嗎？為什么？答：不對，合成是相量合成，有可能總電流比序電流小。實(shí)驗(yàn)六 小電

20、流接地系統(tǒng)單相故障分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)加深學(xué)生的基本概念，掌握小電流接地系統(tǒng)的單相故障的特點(diǎn)，使學(xué)生通過系統(tǒng)進(jìn)行物理模擬和數(shù)學(xué)模擬，對系統(tǒng)配電線路進(jìn)行單相接地短路故障仿真實(shí)驗(yàn)，以達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際的效果，提高學(xué)生的感性認(rèn)識及對電力系統(tǒng)仿真過程的分析能力。本實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生掌握Simulink中電力系統(tǒng)常用元件的模型及使用方法，并了解建模的基本過程，以及完成模型的仿真，結(jié)合短路相關(guān)的理論知識對仿真結(jié)果加以分析。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 搭建如圖6-1所示的系統(tǒng)模型并仿真，該系統(tǒng)有1個(gè)電源，3條配電線路，4個(gè)負(fù)荷，在Line3的末端設(shè)置單相接地短路故障，觀察示波器中的電壓和電流波形，記錄下故障電壓電流

21、的有效值。1.三相電壓源元件參數(shù)電壓有效值A(chǔ)相相位（正序）頻率連接方式內(nèi)阻抗105KV050Yg0.00529+j4.427e-22.輸電線路參數(shù)長度電阻R(正，零序)電感L(正，零序)電容C(正，零序)測量值RLC1120km0.01273 0.38640.937e-3 4.12e-312.7e-9 7.75e-3noneRLC2180km0.01273 0.38640.937e-3 4.12e-312.7e-9 7.75e-3noneRLC32 km0.01273 0.38640.937e-3 4.12e-312.7e-9 7.75e-3noneRLC4150 km0.01273 0.38

22、640.937e-3 4.12e-312.7e-9 7.75e-3none3.三相電路短路故障發(fā)生器RonRgTran statusTran timesSample timeRpC0.0010.0011 0 0.01 0.0401e-6inf三、實(shí)驗(yàn)原理及步驟參考教材MATLAB/Simulink電力系統(tǒng)建模與仿真第五章四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. PC一臺2. Matlab軟件五、實(shí)驗(yàn)步驟圖6-2三相電壓源參數(shù)圖6-3三相電壓電流測量元件參數(shù)圖64線路1參數(shù)圖6-5 load1參數(shù)圖6-6 故障模塊參數(shù)圖6-7 仿真系統(tǒng)參數(shù)通過示波器8得到系統(tǒng)的零序電壓3u0圖6-8 系統(tǒng)的零序電壓3u0圖6-9 系統(tǒng)

23、的零序電壓3I0圖6-10故障點(diǎn)的三相電壓圖6-11 故障點(diǎn)的接地電流（黃色表示A相、其他兩相電流為零）圖6-12 故障點(diǎn)A相電壓圖6-13 故障點(diǎn)B相電壓圖6-14故障線路零序電流的幅值圖6-15故障點(diǎn)C相電壓圖6-16 故障線路零序電流相位六、實(shí)驗(yàn)思考題1、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)為什么可以在單相接地故障發(fā)生時(shí)允許繼續(xù)運(yùn)行2小時(shí)？答：因?yàn)?0KV中性點(diǎn)不接地 ，不影響線電壓， 其他高壓有接地故障保護(hù)應(yīng)當(dāng)立即跳開。2、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)裝設(shè)消弧線圈的原則是什么？裝設(shè)消弧線圈的目的是什么？答：目的是防止單相接地時(shí)接地點(diǎn)出現(xiàn)斷續(xù)電弧，引起諧振過電壓。實(shí)驗(yàn)七 一個(gè)復(fù)雜電力系統(tǒng)的短路計(jì)算一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求通過

24、實(shí)驗(yàn)教學(xué)加深學(xué)生的基本概念，掌握復(fù)雜電力系統(tǒng)短路故障的特點(diǎn)，使學(xué)生通過系統(tǒng)進(jìn)行物理模擬和數(shù)學(xué)模擬，對復(fù)雜電力系統(tǒng)短路故障仿真實(shí)驗(yàn)，以達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際的效果，提高學(xué)生的感性認(rèn)識及對電力系統(tǒng)仿真過程的分析能力。本實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生掌握Simulink中電力系統(tǒng)常用元件的模型及使用方法，并了解建模的基本過程，以及完成模型的仿真，結(jié)合短路相關(guān)的理論知識對仿真結(jié)果加以分析。二、實(shí)驗(yàn)原理及步驟參考教材MATLAB/Simulink電力系統(tǒng)建模與仿真第五章三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. PC一臺2. Matlab軟件四，實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、 給出復(fù)雜系統(tǒng)故障的仿真模型2、說明建模步驟和仿真過程短路點(diǎn)k1短路點(diǎn)在k2：五，思考題1、

25、 同步發(fā)電機(jī)三相短路暫態(tài)過程的有何特點(diǎn)？發(fā)生短路時(shí)，作為電源的發(fā)電機(jī)的內(nèi)部也發(fā)生暫態(tài)過程，并不能保持其端電壓和頻率不變。一般講，由于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的慣量較大，在分析短路電流時(shí)可以近似地認(rèn)為轉(zhuǎn)子保持同步轉(zhuǎn)速，即頻率保持穩(wěn)定。實(shí)驗(yàn)八 同步發(fā)電機(jī)三相短路暫態(tài)過程分析 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)加深學(xué)生的基本概念，掌握同步發(fā)電機(jī)三相短路暫態(tài)過程的特點(diǎn)，使學(xué)生通過系統(tǒng)進(jìn)行物理模擬和數(shù)學(xué)模擬，對同步發(fā)電機(jī)三相短路暫態(tài)過程仿真實(shí)驗(yàn)，以達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際的效果，提高學(xué)生的感性認(rèn)識及對電力系統(tǒng)仿真過程的分析能力。本實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生掌握Simulink中電力系統(tǒng)常用元件的模型及使用方法，并了解建模的基本過程，以及完成模

26、型的仿真，結(jié)合短路相關(guān)的理論知識對仿真結(jié)果加以分析。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 已知一臺有阻尼的同步發(fā)電機(jī)，其參數(shù)如下：若發(fā)電機(jī)空載，端電壓為額定電壓，發(fā)電機(jī)定子端部突然發(fā)生三相短路，并且，求發(fā)電機(jī)定子電流。三、實(shí)驗(yàn)原理及步驟參考教材MATLAB/Simulink電力系統(tǒng)建模與仿真第五章四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備1. PC一臺2. Matlab軟件五、實(shí)驗(yàn)過程：六、思考題1、同步發(fā)電機(jī)三相短路暫態(tài)過程的有何特點(diǎn)？ 2、發(fā)電機(jī)機(jī)端兩相短路和機(jī)端三相短路相比，有何不同？答：實(shí)驗(yàn)九 簡單電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性仿真一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)加深學(xué)生的基本概念，了解影響系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的因素，使學(xué)生通過系統(tǒng)進(jìn)行物理模擬和數(shù)學(xué)模擬，對

27、簡單電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定仿真實(shí)驗(yàn)，以達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際的效果，增強(qiáng)對系統(tǒng)穩(wěn)定性的認(rèn)識與理解，提高學(xué)生的感性認(rèn)識及對電力系統(tǒng)仿真過程的分析能力。本實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生掌握Simulink中電力系統(tǒng)常用元件的模型及使用方法，并了解建模的基本過程，以及完成模型的仿真，結(jié)合短路相關(guān)的理論知識對仿真結(jié)果加以分析。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 對如圖9-1所示的單機(jī)無窮大系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)帶有自動勵磁調(diào)節(jié)器，發(fā)電機(jī)輸出的功率為，；原動機(jī)的功率為；發(fā)電機(jī)為隱極機(jī)，且不計(jì)發(fā)電機(jī)各繞組的電磁暫態(tài)過程發(fā)電機(jī)的參數(shù)：負(fù)序電抗：變壓器T-1的參數(shù):;變壓器T-2的參數(shù):;線路的參數(shù)：，線路的零序電抗為正序電抗的5倍。運(yùn)行條件如下：分析在為常數(shù)的條件下，

28、發(fā)電機(jī)勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)對發(fā)電機(jī)靜態(tài)穩(wěn)定性的影響。三、實(shí)驗(yàn)原理及步驟參考教材MATLAB/Simulink電力系統(tǒng)建模與仿真第六章四、實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備及耗材1.每組計(jì)算機(jī)1臺、軟件Matlab7.0套。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1、給出單機(jī)無窮大系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性Simulink仿真模型。 發(fā)電機(jī)參數(shù)設(shè)置 變壓器T1，T2參數(shù)設(shè)置(T1，T2參數(shù)一樣) 負(fù)載參數(shù)設(shè)置 無窮大系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置六、思考題1、功角和發(fā)電機(jī)慣性時(shí)間常熟TJ的物理意義是什么？轉(zhuǎn)動慣量。在額定轉(zhuǎn)矩的作用下，把轉(zhuǎn)子加速至額定轉(zhuǎn)速的時(shí)間。理論上是一直線關(guān)系，實(shí)際上是一曲線.2、 影響電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的因素有哪些？主要和線路的潮流及線路的熱穩(wěn)定極限有關(guān)。

29、3、 如何提高電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性？電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性是電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性，電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的基本性質(zhì)說明，靜態(tài)儲備越大則靜態(tài)穩(wěn)定性越高。提高靜態(tài)穩(wěn)定性的措施很多，但是根本性措施是縮短"電氣距離"。主要措施有:(1)、減少系統(tǒng)各元件的電抗:減小發(fā)電機(jī)和變壓器的電抗，減少線路電抗(采用分裂導(dǎo)線);(2)、提高系統(tǒng)電壓水平;(3)、改善電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu);(4)、采用串聯(lián)電容器補(bǔ)償;(5)、采用自動調(diào)節(jié)裝置;(6)、采用直流輸電。在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行中，維持和控制母線電壓是調(diào)度部門保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的主要和日常工作。維持、控制變電站、發(fā)電廠高壓母線電壓恒定，特別是樞紐廠(站)高壓母線電壓恒定，相當(dāng)于輸電系統(tǒng)等值分割為若干段，這樣每段電氣距離將遠(yuǎn)小于整個(gè)輸電系統(tǒng)的電氣距離，從而保證和提高了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)十 簡單電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性仿真一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)加深學(xué)生的基本概念，了解系統(tǒng)遭受大干擾后(比如短路故障)系統(tǒng)能否穩(wěn)定運(yùn)行與故障切除時(shí)間等因素緊密相關(guān)，使學(xué)生通過系統(tǒng)進(jìn)行物理模擬和數(shù)學(xué)模