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文檔簡介
1、<p><b> 課程設計報告</b></p><p> ( 2010—2011年度第二學期)</p><p> 名 稱: 電力系統(tǒng)暫態(tài)上機 </p><p> 院 系: 電氣與電子工程學院 </p><p> 班 級: 電氣0803班 </p&g
2、t;<p> 日期: 2011年 7月6</p><p> 一、課程設計的目的與要求</p><p> 鞏固電力系統(tǒng)暫態(tài)分析理論知識,使學生掌握采用計算機對電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)過程和機電暫態(tài)過程進行計算的基本方法,并進一步鞏固計算機編程能力,為將來從事相關的技術工作打下必要的基礎。</p><p><b> 二、 主要內容</b&g
3、t;</p><p> 1.電磁暫態(tài)過程計算</p><p> 1.1 三相短路計算</p><p> 1.1.1 計算機計算三相短路流程圖(程序見附錄)</p><p> 附:式3-17 If = Uf|0| / ( Zff + zf )≈1/( Zff + zf ) ≈1/Zff</p><p> 式3
4、-19 U1= U1|0| +△U1 = U1|0| – Z1fIf ≈1 – Z1fIf</p><p> Uf = Uf|0| +△Uf = ZfIf</p><p> Un= Un|0|+△Un = Un|0| – ZnfIf ≈1 – ZnfIf</p><p> 式3-20 Iij = (Ui – Uj) / zij ≈(△Ui –△Uj )
5、/ zij = (△Ui –△Uj) yij</p><p> 1.1.2 計算教材《電力系統(tǒng)暫態(tài)分析(第三版)》P68例(3-2)</p><p> 例3-2: 下圖所示一環(huán)形網(wǎng)絡,已知各元件參數(shù)為:</p><p> 發(fā)電機:G1~G3 100MW,10.5KV,cosφN=0.86,xd”=0.183。</p><p> 變壓器
6、:T1~T3 120MVA,115/10.5KV,Us(%)=10.5。</p><p> 線路:三條線路完全相同,長50km,電抗0.44歐姆/㎞</p><p> 試計算母線③三相短路后時刻的各節(jié)點電壓、各支路電流以及發(fā)電機端電壓。</p><p> 電路圖和等值電路圖如下:</p><p><b> 故障分量網(wǎng)絡:&l
7、t;/b></p><p> 1.1.3節(jié)點發(fā)生三相短路接地計算結果得:(下面各數(shù)值均為標幺值)</p><p><b> 各節(jié)點的三相電壓</b></p><p><b> 各支路電流</b></p><p><b> 發(fā)電機的端電壓</b></p>
8、<p> 1.2.不對稱短路計算過程流程圖和計算結果</p><p> 1.2.1不對稱短路計算過程流程圖:</p><p> 1.2.2計算教材《電力系統(tǒng)暫態(tài)分析(第三版)》P127例(5-1)</p><p> 例5-1:在例3-2的系統(tǒng)中又已知三臺發(fā)電機中性點均不接地;三臺變壓器均為YNd11接線(發(fā)電機側為三角形);經試驗得三條輸電線路
9、的零序電抗均為0.20(以60MVA為基準值)。</p><p> 要求計算節(jié)點③分別發(fā)生a相接地短路、a相經10歐姆的電阻接地短路、bc兩相相間短路、bc兩相接地短路時各節(jié)點的電壓、各支路電流以及發(fā)電機端電壓。</p><p><b> 三個序網(wǎng)圖:</b></p><p><b> 正序:</b></p&g
10、t;<p><b> 負序: </b></p><p><b> 零序:</b></p><p> 3.2.1 計算結果(標幺值) </p><p><b> ?。?)A相接地短路</b></p><p><b> 各節(jié)點電壓:</b&g
11、t;</p><p><b> 各支路電流:</b></p><p><b> 發(fā)電機端電壓</b></p><p> ?。?)A相經10歐姆的電阻接地短路</p><p><b> 各節(jié)點電壓:</b></p><p><b> 各支
12、路電流</b></p><p><b> 發(fā)電機端電壓</b></p><p> ?。?)BC兩相相間短路</p><p><b> 各節(jié)點電壓</b></p><p><b> 各支路電流</b></p><p><b>
13、 發(fā)電機端電壓</b></p><p> ?。?)BC兩相接地短路</p><p><b> 各節(jié)點電壓</b></p><p><b> 各支路電流</b></p><p><b> 發(fā)電機端電壓</b></p><p><b&
14、gt; 2.靜態(tài)穩(wěn)定計算</b></p><p> 2.1靜態(tài)穩(wěn)定性計算過程流程圖:</p><p> 2.2 計算教材《電力系統(tǒng)暫態(tài)分析(第三版)》P191例(7-2)中,采用試探法選擇放大倍數(shù)</p><p> 例7-2:一簡單電力系統(tǒng)參數(shù)為:xd=xq=0.982,xd’=0.344,xe=0.504,xd∑=1.486, xd∑’=0
15、.48。已知正常運行時PE0=1,Eq0=1.972, σ0=49°,U=1。若發(fā)電機裝有按端電壓偏差調節(jié)的比例式勵磁調節(jié)器,采用試探法求不同勵磁放大倍數(shù)情況下,系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性。</p><p> 2.3 計算結果:</p><p> Ke delta P</p><p> 將三者關系兩兩繪成圖線:</
16、p><p> 用試探法可知,隨著勵磁放大倍數(shù)Ke的增大,功角delta先增大再減小,功率極限P也是先增大再減小。分析數(shù)據(jù)可知:當Ke=1.8時,系統(tǒng)可達靜態(tài)穩(wěn)定極限,即有功角deltasl≈105°、P=1.613924。</p><p><b> 3.暫態(tài)穩(wěn)定計算</b></p><p> 3.1暫態(tài)穩(wěn)定性計算過程流程圖:<
17、/p><p> 3.2 已知:系統(tǒng)的額定頻率f=50,歸算后的發(fā)電機慣性時間常數(shù)Tj=8.47,正常運行時發(fā)電機向無窮大系統(tǒng)傳輸?shù)挠泄β蔖T=1,發(fā)生故障時發(fā)電機的最大功率P2M=0.48,故障切除后發(fā)電機的最大功率 P3M=1.38。用改進歐拉法編程,分析切除時間為0.15s和0.25s兩種情況下?lián)u擺曲線以及分析系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。</p><p><b> 3.3 計算
18、結果</b></p><p> 對于不同的切除時間其結果是不一樣的。</p><p> ?。?) 切除時間為0.15秒時搖擺曲線:</p><p> 可以看出由于及時切除故障,系統(tǒng)會保持暫態(tài)穩(wěn)定。</p><p> (2) 切除時間為0.25秒時搖擺曲線:</p><p> 可以看出由于切除故障時間
19、過晚,系統(tǒng)無法保持暫態(tài)穩(wěn)定。</p><p><b> 4.思考題</b></p><p> 4.1計算短路電流,書中給出的手算方法與計算機編程方法有何區(qū)別?</p><p> 答:手算方法不用形成導納矩陣,通過星角變換化簡,求得最后的等值阻抗,但是如果要求非故障點的電壓或電流量還得倒回去求。計算機編程方法要形成導納矩陣,主要是利用公式來
20、求故障點和非故障點的量。</p><p> 4.2用計算機方法,進行電力系統(tǒng)潮流計算和短路電流計算,有哪些區(qū)別?</p><p> 答:電力系統(tǒng)常規(guī)的潮流計算的任務是根據(jù)給定的電網(wǎng)結構,發(fā)電規(guī)劃及負荷分布情況,求出整個電網(wǎng)的運行狀態(tài),如各母線上的電壓(幅值及相角),網(wǎng)絡中的功率分布以及功率損耗等,潮流計算的結果是電力系統(tǒng)穩(wěn)定計算和故障分析的基礎,是正常時候,系統(tǒng)里功率和電流的分布。而短
21、路電流計算則是在系統(tǒng)發(fā)生故障時計算短路后系統(tǒng)里各點電壓,各支路流過的電流。它要先算出正常時電壓和電流,即潮流分布。再算故障分量,兩者相加才是最后系統(tǒng)里各點電壓,流過的電流。可以說潮流計算是短路電流計算的一部分。</p><p> 4.3如果交給你一個任務,請你用已有的短路電流計算軟件計算某地區(qū)電網(wǎng)某點發(fā)生短路后的短路電流,你應該做哪些工作?(收集哪些數(shù)據(jù),如何整理,計算結果如何分析)</p>&l
22、t;p> 答:首先要收集該地區(qū)電網(wǎng)的電氣連接圖,收集各元件的參數(shù),有發(fā)電機、變壓器和線路的正序、負序和零序的阻抗參數(shù)。將電氣連接圖畫出電網(wǎng)的等值電路的圖,將有名值參數(shù)裝換成在同一基準下的標幺值。利用保護裝置可以檢測出是哪里出現(xiàn)何種故障,根據(jù)故障點位置以及故障類型可以計算出短路電流??炊搪冯娏髦档拇笮?,如果較小,電網(wǎng)可以持續(xù)運行1~2個小時,但應發(fā)出報警信號,讓工作人員去把故障切除;如果短路電流較小,應迅速切除故障,可以采用自動重
23、合閘來減低故障帶來的危害。</p><p> 4.4靜態(tài)穩(wěn)定的概念,暫態(tài)穩(wěn)定的概念?</p><p> 答:靜態(tài)穩(wěn)定:是指電力系統(tǒng)受到小擾動后,不發(fā)生非周期性失步,自動恢復到初始運行狀態(tài)的能力。</p><p> 暫態(tài)穩(wěn)定:是指電力系統(tǒng)受到大擾動后,各同步電機保持同步運行并過渡到新的或是恢復到原來穩(wěn)定運行方式的能力。</p><p>
24、 4.5提高靜態(tài)穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定的措施?</p><p> 答:提高靜態(tài)穩(wěn)定措施:采用自動調節(jié)勵磁裝置;減小元件的電抗:采用分裂導線、提高線路的額定電壓等級、采用串聯(lián)電容補償;改善系統(tǒng)的結構和采用中間補償設備。</p><p> 提高暫態(tài)穩(wěn)定措施:故障的快速切除和自動重合閘裝置的應用;提高發(fā)電機輸出的電磁功率:對發(fā)電機施行強行勵磁、電氣制動、變壓器中性點經小電阻接地;減少原動機輸出的機械
25、功率。</p><p> 三.課程設計總結或結論</p><p> 為期兩周的課程設計使我獲益良多:首先初步掌握了Matlab的基本使用方法;之后對自己學過的穩(wěn)態(tài)暫態(tài)知識有了新的理解和感悟,并在整個過程中發(fā)現(xiàn)了很多自己對知識掌握的不足之處;另外,基本掌握了采用計算機對電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)過程和機電暫態(tài)過程進行計算的基本方法,并進一步鞏固了計算機編程的能力。</p><p
26、> 對系統(tǒng)導納矩陣和阻抗矩陣:首先一定要理解好自導納、互導納以及自阻抗、互阻抗的物理意義,以便其更好地服務于對短路電流計算;其次要掌握形成節(jié)點導納矩陣的正確方法,對節(jié)點導納矩陣求逆就可以形成阻抗矩陣;此外注意嵌套循環(huán)的邏輯順序,盡量使循環(huán)清楚明朗便于執(zhí)行。</p><p> 對于短路電流計算部分:首先要理解好用對稱分量法計算不對稱故障短路電流的基本原理;其次,要會畫三序網(wǎng)圖,以及不同故障類型系統(tǒng)復合序網(wǎng)
27、圖;最后,除了會計算故障點的各參數(shù)外,還要會算非故障處電壓、電流值。對稱故障是不對稱故障的一種特殊情況,可以一起討論。在編程中藥注意的是,計算發(fā)電機端電壓時,對稱分量經變壓器后的相位變化。</p><p> 靜態(tài)穩(wěn)定部分:首先要熟練掌握并使用公式,了解公式的物理意義;其次要學會利用所學的知識,解決實際的靜態(tài)穩(wěn)定問題,了解影響靜態(tài)問的相關因素,并對改善靜態(tài)穩(wěn)定性的措施有所了解;另外,還需理解試探法的精神,學會使用
28、這一方法解決其他類似問題。</p><p> 暫態(tài)穩(wěn)定部分:學會使用改進的歐拉法,通過迭代算出下時段的delta和omega,繪制搖擺曲線,并通過搖擺曲線能判斷出在相應的切除時間下,系統(tǒng)能否保持暫態(tài)穩(wěn)定,可求取極限切除時間;另外,需掌握影響暫態(tài)穩(wěn)定的基本因素,并了解改善暫態(tài)穩(wěn)定的基本措施,學會解決實際問題。</p><p> 感謝老師的指導和同學的熱心幫助,才得以解決一個又一個的編程問
29、題、補足知識的缺陷,順利完成這次課程設計。</p><p><b> 四.參考文獻</b></p><p> 《電力系統(tǒng)暫態(tài)分析》,李光琦,中國電力出版社,2006年,第三版</p><p> 《電力系統(tǒng)分析》(上、下),何仰贊,華中科技大學出版社,1998年,第二版</p><p> 《電力系統(tǒng)故障的計算機輔助
30、分析》 重慶大學出版社 米麟書等 </p><p> 《電力系統(tǒng)潮流計算》 天津大學出版社 宋文南等 </p><p> 《電力系統(tǒng)故障分析》 清華大學出版社 周榮光</p><p> 《短路電流實用計算方法》 電力工業(yè)出版社 西安交通大學等</p><p> 《精通Matlab6.5》北京航空航天大學出版社,張志涌</p>
31、;<p><b> 附錄:</b></p><p> 1.Matrix.m,網(wǎng)絡原始數(shù)據(jù)以及節(jié)點導納矩陣、節(jié)點阻抗矩陣的形成程序</p><p> clc;%清空屏幕顯示</p><p> clear;%清空所有變量</p><p> N1=3; %輸入網(wǎng)絡的節(jié)點數(shù)</p><
32、;p> N2=5; %輸入包括所有發(fā)電機節(jié)點的網(wǎng)絡的節(jié)點數(shù)</p><p> k=3; %輸入短路點的節(jié)點號</p><p> %輸入支路各序阻抗,ZZ1表示支路正序阻抗,ZZ2表示支路負序阻抗,ZZ0表示支路零序阻抗</p><p> ZZ1(1,1)=j*0.15;</p><p> ZZ1(1,2)=j*0.1;&
33、lt;/p><p> ZZ1(1,3)=j*0.1;</p><p> ZZ1(2,1)=j*0.1;</p><p> ZZ1(2,2)=j*0.075;</p><p> ZZ1(2,3)=j*0.1;</p><p> ZZ1(3,1)=j*0.1;</p><p> ZZ1(3,
34、2)=j*0.1;</p><p> ZZ1(3,3)=j*0.0;</p><p><b> ZZ2=ZZ1;</b></p><p> YYY1=zeros(N1);</p><p> YYY2=zeros(N1);</p><p> YYY0=zeros(N1);</p>
35、;<p> for p=1:N1</p><p> for q=1:N1</p><p> if ZZ1(p,q)==0</p><p> YYY1(p,q)=0;</p><p><b> else </b></p><p> YYY1(p,q)=1/ZZ1(p,q);
36、</p><p><b> end</b></p><p><b> end</b></p><p><b> end</b></p><p> YYY2=YYY1;</p><p> ZZ0(1,1)=j*0.0525;</p>
37、<p> ZZ0(1,2)=j*0.2;</p><p> ZZ0(1,3)=j*0.2;</p><p> ZZ0(2,1)=j*0.2;</p><p> ZZ0(2,2)=j*0.00263;</p><p> ZZ0(2,3)=j*0.2;</p><p> ZZ0(3,1)=j*0.2
38、;</p><p> ZZ0(3,2)=j*0.2;</p><p> ZZ0(3,3)=j*0.0;</p><p> for p=1:N1</p><p> for q=1:N1</p><p> if ZZ0(p,q)==0</p><p> YYY0(p,q)=0;</
39、p><p><b> else </b></p><p> YYY0(p,q)=1/ZZ0(p,q);</p><p><b> end</b></p><p><b> end</b></p><p><b> end</b>
40、;</p><p> %求節(jié)點導納矩陣,Y1表示不計發(fā)電機節(jié)點的正序網(wǎng)絡節(jié)點導納陣,Y2表示不計發(fā)電機節(jié)點的負序網(wǎng)絡節(jié)點導納陣,Y0表示不計發(fā)電機節(jié)點的零序網(wǎng)絡節(jié)點導納陣,</p><p> Y1=zeros(N1);</p><p> for p=1:N1</p><p> for q=1:N1</p><p&g
41、t;<b> if p==q</b></p><p> for a=1:N1</p><p> Y1(p,q)=Y1(p,q)+YYY1(p,a);%???</p><p><b> end</b></p><p><b> else </b></p>
42、<p> Y1(p,q)=(-1)*YYY1(p,q);</p><p><b> end</b></p><p><b> end</b></p><p><b> end</b></p><p> Y2=zeros(N1);</p><
43、;p><b> Y2=Y1;</b></p><p> Y0=zeros(N1);</p><p> for p=1:N1</p><p> for q=1:N1</p><p><b> if p==q</b></p><p> for a=1:N1<
44、;/p><p> Y0(p,q)=Y0(p,q)+YYY0(p,a);%???</p><p><b> end</b></p><p><b> else </b></p><p> Y0(p,q)=(-1)*YYY0(p,q);</p><p><b>
45、end</b></p><p><b> end</b></p><p><b> end</b></p><p><b> Y1</b></p><p><b> Y2</b></p><p><b>
46、; Y0</b></p><p> %節(jié)點導納矩陣參考結果,YY1表示計及發(fā)電機節(jié)點的正序網(wǎng)絡節(jié)點導納陣,YY2表示計及發(fā)電機節(jié)點的負序網(wǎng)絡節(jié)點導納陣</p><p> %輸入支路各序阻抗,ZZ1表示支路正序阻抗,ZZ2表示支路負序阻抗,ZZ0表示支路零序阻抗</p><p> ZZ1(1,1)=0;</p><p>
47、ZZ1(1,2)=j*0.1;</p><p> ZZ1(1,3)=j*0.1;</p><p> ZZ1(1,4)=j*0.0525;</p><p> ZZ1(1,5)=0;</p><p> ZZ1(2,1)=j*0.1;</p><p> ZZ1(2,2)=0;</p><p>
48、; ZZ1(2,3)=j*0.1;</p><p> ZZ1(2,4)=0;</p><p> ZZ1(2,5)=j*0.0263;</p><p> ZZ1(3,1)=j*0.1;</p><p> ZZ1(3,2)=j*0.1;</p><p> ZZ1(3,3)=j*0.0;</p>&
49、lt;p> ZZ1(3,4)=0;</p><p> ZZ1(3,5)=0;</p><p> ZZ1(4,1)=ZZ1(1,4);</p><p> ZZ1(4,2)=ZZ1(2,4);</p><p> ZZ1(4,3)=ZZ1(3,4);</p><p> ZZ1(4,4)=j*0.095;&l
50、t;/p><p> ZZ1(4,5)=0;</p><p> ZZ1(5,1)=ZZ1(1,5);</p><p> ZZ1(5,2)=ZZ1(2,5);</p><p> ZZ1(5,3)=ZZ1(3,5);</p><p> ZZ1(5,4)=0;</p><p> ZZ1(5,5)
51、=j*0.0475;</p><p><b> ZZ2=ZZ1;</b></p><p> YYY1=zeros(N2);</p><p> YYY2=zeros(N2);</p><p> for p=1:N2</p><p> for q=1:N2</p><p&
52、gt; if ZZ1(p,q)==0</p><p> YYY1(p,q)=0;</p><p><b> else </b></p><p> YYY1(p,q)=1/ZZ1(p,q);</p><p><b> end</b></p><p><b>
53、 end</b></p><p><b> end</b></p><p> YYY2=YYY1;</p><p> YY1=zeros(N2);</p><p> for p=1:N2</p><p> for q=1:N2</p><p><
54、;b> if p==q</b></p><p> for a=1:N2</p><p> YY1(p,q)=YY1(p,q)+YYY1(p,a);</p><p><b> end</b></p><p><b> else </b></p><p&g
55、t; YY1(p,q)=(-1)*YYY1(p,q);</p><p><b> end</b></p><p><b> end</b></p><p><b> end</b></p><p> YY2=zeros(N2);</p><p>
56、;<b> YY2=YY1;</b></p><p><b> YY1</b></p><p><b> YY2</b></p><p><b> %正序節(jié)點阻抗</b></p><p> Z1=eye(N1)/Y1;% eye(N1)是3階的單
57、位矩陣,求節(jié)點導納矩陣Y1的逆陣,即節(jié)點阻抗矩陣Z</p><p><b> %負序節(jié)點阻抗</b></p><p> Z2=eye(N1)/Y2;</p><p><b> %零序節(jié)點阻抗</b></p><p> Z0=eye(N1)/Y0;</p><p>
58、2.shortcircuit.m,短路電流計算的程序</p><p> clc;%清空屏幕顯示</p><p> clear;%清空所有變量</p><p> Matrix %計算節(jié)點導納矩陣、節(jié)點阻抗矩陣,形成全局變量</p><p> fault=input('輸入短路類型 ;(0)fault=0為三相短路;\n(1)f
59、ault=1為a相接地短路;\n(2)fault=2為a相經10歐姆電阻接地短路;\n(3)fault=3為bc兩相相間短路;\n(4)faul=4為bc兩相短路接地;\nfault=')</p><p> %第一部分:計算所有節(jié)點的a,b,c三相電壓</p><p> %計根據(jù)故障類型選擇不同的計算公式,計算故障點各序電流</p><p> if f
60、ault==0</p><p> Ik1=1/Z1(k,k);%fault=0為三相短路 </p><p><b> Ik2=0;</b></p><p><b> Ik0=0;</b></p><p> elseif fault==1 </p><p> Ik1
61、=1/(Z1(k,k)+Z2(k,k)+Z0(k,k));%fault=1為a相接地短路</p><p><b> Ik2=Ik1;</b></p><p><b> Ik0=Ik1;</b></p><p> elseif fault==2</p><p> Zf=10*60/115^2;
62、%換成標幺值</p><p> Ik1=1/(Z1(k,k)+Z2(k,k)+Z0(k,k)+3*Zf);%fault=2為a相經10歐姆電阻接地短路</p><p><b> Ik2=Ik1;</b></p><p><b> Ik0=Ik1;</b></p><p> elseif fa
63、ult==3</p><p> Ik1=1/(Z1(k,k)+Z2(k,k));%fault=3為bc兩相相間短路 </p><p> Ik2=(-1)*Ik1;</p><p> Ik0=0; </p><p> elseif fault==4</p><p> Ik1=1/(Z1(k,k)+Z2
64、(k,k)*Z0(k,k)/(Z2(k,k)+Z0(k,k))); %fault=4為bc兩相短路接地</p><p> Ik2=(-1)*Ik1*Z0(k,k)/(Z0(k,k)+Z2(k,k));</p><p> Ik0=(-1)*Ik1*Z2(k,k)/(Z0(k,k)+Z2(k,k));</p><p><b> end;</b>
65、;</p><p> %計算各序電流的故障分量</p><p> for p=1:N1 </p><p><b> if p==k</b></p><p> I1(p)=-1*Ik1;</p><p> I2(p)=-1*Ik2;</p><p> I0(p)
66、=-1*Ik0;</p><p><b> else</b></p><p><b> I1(p)=0;</b></p><p><b> I2(p)=0;</b></p><p><b> I0(p)=0;</b></p><
67、p><b> end;</b></p><p><b> end;</b></p><p> %計算各點各序電壓的故障分量</p><p> uu1(:,k)=Y1\I1.'; %“\”表示左除 A\B=inv(A)*B inv是求逆陣。 即AX=B。 I.'表示轉置</p>
68、<p> uu2(:,k)=Y2\I2.'; %uu(:,k)取uu2的第k列 P89</p><p> uu0(:,k)=Y0\I0.';</p><p> %假設故障前空載,各節(jié)點電壓正序分量為1 </p><p> for p=1:N1</p><p><b> U1(p)=1;<
69、/b></p><p><b> end;</b></p><p> %計算發(fā)生故障后的電壓值:正常運行的分量+故障分量</p><p> u1=U1'+uu1(:,k); %計算所有節(jié)點正序電壓</p><p> u2=uu2(:,k); %計算所有節(jié)點負序電壓</p>
70、<p> u0=uu0(:,k); %計算所有節(jié)點零序電壓</p><p> a=-0.5+j*sqrt(3)/2;</p><p> T=[1 1 1 % T為對稱分量法的變換矩陣</p><p> a^2 a 1</p><p> a a^2 1];&
71、lt;/p><p> for p=1:N1</p><p> U=[u1(p) u2(p) u0(p)];</p><p><b> p</b></p><p> Uabc=T*U.' %Uabc表示p節(jié)點的a,b,c三相電壓向量</p><p> UUabc
72、=abs(Uabc) %UUabc表示p節(jié)點的a,b,c三相電壓有效值</p><p><b> end;</b></p><p> %第二部分:計算支路電流</p><p> for m=1:N1</p><p> for n=1:N1</p><p><b> if
73、m<n</b></p><p> mn(1)=m; %mn是什么??</p><p><b> mn(2)=n;</b></p><p><b> mn</b></p><p> I1(m,n)=(u1(m)-u1(n))/ZZ1(m,n);%支路正序
74、電流</p><p> I2(m,n)=(u2(m)-u2(n))/ZZ2(m,n);%支路負序電流</p><p> I0(m,n)=(u0(m)-u0(n))/ZZ0(m,n);%支路零序電流</p><p> Iabc=T*[I1(m,n) I2(m,n) I0(m,n)].';%由序分量合成相分量</p><p&g
75、t;<b> Iabc</b></p><p> abs(Iabc) </p><p><b> end; </b></p><p><b> end;</b></p><p><b> end;</b></p><
76、;p> %第三部分:計算發(fā)電機的端電壓,只寫了部分程序,余下的工作由同學們完成。要考慮變壓器繞組是11點接線的</p><p> for p=1:N2</p><p><b> if p==k</b></p><p> II(p)=-Ik1;</p><p><b> else</b>
77、;</p><p><b> II(p)=0;</b></p><p><b> end;</b></p><p><b> end;</b></p><p> vv1(:,k)=YY1\II.';</p><p> vv2(:,k)=
78、YY2\II.'; </p><p> %假設故障前空載,各節(jié)點電壓正序分量為1 </p><p> for p=1:N2</p><p><b> V1(p)=1;</b></p><p><b> end;</b></p><p> vv0=zeros(
79、N2);</p><p> %計算故障點發(fā)生故障后的電壓值:正常運行的分量+故障分量</p><p> v1=V1'+vv1(:,k); %計算所有節(jié)點正序電壓</p><p> v2=vv2(:,k); %計算所有節(jié)點負序電壓</p><p> v0=vv0(:,k); %計算所有節(jié)點零序電壓
80、 </p><p> for p=1:N2</p><p> if p==4|p==5</p><p> V=[v1(p)*(exp(j*pi/6)) v2(p)*(exp(-j*pi/6)) v0(p) ];%對稱分量經變壓器后的相位變化</p><p><b> p</b></p><p&
81、gt; Vabc=T*V.' %Vabc表示p節(jié)點的a,b,c三相電壓向量 </p><p> VVabc=abs(Vabc) %VVabc表示p節(jié)點的a,b,c三相電壓有效值</p><p><b> end;</b></p><p><b> end;</b></p>&
82、lt;p> 3.stability_smallsignal.m,靜態(tài)穩(wěn)定計算的程序</p><p><b> clear;</b></p><p><b> clc;</b></p><p> U=1; %系統(tǒng)電壓</p><p> Eq0=1.972;
83、%空載電動勢</p><p> UG0=1.21; %機端電壓</p><p> Xe=0.504; %線路電抗值</p><p> Xd=0.982; %同步電抗</p><p> Xdd=0.344; %暫態(tài)電抗</p><p> Xd_all=1.486; %系統(tǒng)
84、電抗(包含同步電抗)</p><p> Xdd_all=0.848; %系統(tǒng)電抗(包含暫態(tài)電抗)</p><p><b> Ke=0.1;</b></p><p> P_result=1:56;</p><p> K=0.1:0.1:5.6;</p><p> delta_result=
85、1:56;</p><p><b> i=1;</b></p><p><b> q=1;</b></p><p> while(Ke<5.7)</p><p> for delta=49:110</p><p> %同學補充程序,計算極限功角及校驗放大倍數(shù)&
86、lt;/p><p> a=(Ke*Ke*Xe*Xe)/(Xd_all*Xd_all)-1;%192頁</p><p> b=2*(Ke*Ke*Xd*Xe*U*cos(delta*pi/180)/(Xd_all*Xd_all)+Eq0+Ke*UG0);</p><p> c=Ke*Ke*Xd*Xd*U*U/(Xd_all*Xd_all)-(Eq0+Ke*UG0)*(
87、Eq0+Ke*UG0);</p><p> Eq=(-b+sqrt(b*b-4*a*c))/(2*a);</p><p> Eqq=Eq*Xdd_all/Xd_all+(Xd_all-Xdd_all)*U*cos(delta*pi/180)/Xd_all;%191頁</p><p> UGd=U*Xd*sin(delta*pi/180)/Xd_all;<
88、/p><p> UGq=Eq*Xe/Xd_all+Xd*U*cos(delta*pi/180)/Xd_all;</p><p> UG=sqrt(UGd*UGd+UGq*UGq); K1=Eqq*U*cos(delta*pi/180)/Xdd_all+U*U*(Xdd_all-Xd_all)*cos(2*delta*pi/180)/(Xd_all*Xdd_all);%191頁</p
89、><p> K2=U*sin(delta*pi/180)/Xdd_all;</p><p> K3=Xdd_all/Xd_all;</p><p> K4=(Xd_all-Xdd_all)*U*sin(delta*pi/180)/Xdd_all;</p><p> K5=UGd*Xd*cos(delta*pi/180)/(UG*Xd_al
90、l)-UGq*Xdd*sin(delta*pi/180)/(UG*Xdd_all);</p><p> K6=UGq*(Xd_all-Xd)/(UG*Xdd_all); </p><p> Kemax=-K4/K5;</p><p> Kemin=-(Eq*cos(delta*pi/180))/(Xd_all*K3*(K1*K6-K2*K5));</
91、p><p> if ((K1>0)&(Ke>=Kemin)&(Ke<=Kemax))</p><p> Ke_result=Ke;</p><p> delta_result1=delta;</p><p> P_result1=Eq*U*sin(delta*pi/180)/Xd_all; </p&
92、gt;<p><b> else</b></p><p> s=sprintf('Ke=%f, delta=%d, P=%f\n',Ke_result,delta_result1,P_result1);</p><p> P_result(i)=P_result1;</p><p> delta_res
93、ult(i)=delta_result1;</p><p><b> i=i+1;</b></p><p><b> disp(s);</b></p><p><b> break;</b></p><p><b> end;</b></p&
94、gt;<p><b> end;</b></p><p><b> K(q)=Ke;</b></p><p><b> q=q+1;</b></p><p> Ke=Ke+0.1; </p><p><b> end;</b>&l
95、t;/p><p> subplot(2,1,1);</p><p> plot(K,P_result), grid on;</p><p> xlabel('Ke');</p><p> ylabel('P');</p><p> title('Ke和P之間的關系'
96、)</p><p> subplot(2,1,2);</p><p> plot(K,delta_result), grid on;</p><p> xlabel('Ke');</p><p> ylabel('delta');</p><p> title('Ke和
97、delta之間的關系')</p><p> 4.sability_transient.m,暫態(tài)穩(wěn)定計算的程序</p><p><b> clear;</b></p><p><b> clc;</b></p><p> f=50; %系統(tǒng)額定頻率</p>&l
98、t;p> Tj=8.47; %歸算后的發(fā)電機慣性時間常數(shù)</p><p> PT=1; %正常運行時發(fā)電機向無窮大系統(tǒng)傳輸?shù)挠泄β?lt;/p><p> P2M=0.48; %故障存在時發(fā)電機的最大功率</p><p> P3M=1.38; %故障切除后發(fā)電機的最大功率</p>
99、<p> %下面是利用改進歐拉法進行逐段計算</p><p> %需要注意故障切除前后電磁功率有躍變</p><p> h=0.05; %設置步長0.05s</p><p> Duration=2; %設置計算時段長度2s </p><p> CutTime=input('輸入故
100、障切除時間\nCutTime=');</p><p> %故障發(fā)生時的功角變化過程</p><p> Delta(1)=33.92; %初始功角</p><p> Omega(1)=1; %初始轉速</p><p><b> t(1)=0;</b></p><p
101、> for i=1:round(CutTime/h) </p><p> Delta0(i)=(Omega(i)-1)*360*f;</p><p> Omega0(i)=(PT-P2M*sin(Delta(i)*pi/180))/Tj;</p><p> Delta(i+1)=Delta(i)+Delta0(i)*h;</p><
102、;p> Omega(i+1)=Omega(i)+Omega0(i)*h;</p><p> Delta0(i+1)=(Omega(i+1)-1)*360*f;</p><p> Omega0(i+1)=(PT-P2M*sin(Delta(i+1)*pi/180))/Tj;</p><p> Delta0_aver(i+1)=(Delta0(i)+Del
103、ta0(i+1))/2;</p><p> Omega0_aver(i+1)=(Omega0(i)+Omega0(i+1))/2;</p><p> Delta(i+1)=Delta(i)+Delta0_aver(i+1)*h;</p><p> Omega(i+1)=Omega(i)+Omega0_aver(i+1)*h;</p><p&
104、gt; t(i+1)=i*h;</p><p><b> end;</b></p><p> %故障切除后的功角變化過程</p><p> for i=round(CutTime/h)+1:round(Duration/h)</p><p> Delta0(i)=(Omega(i)-1)*360*f;</
105、p><p> Omega0(i)=(PT-P3M*sin(Delta(i)*pi/180))/Tj;</p><p> Delta(i+1)=Delta(i)+Delta0(i)*h;</p><p> Omega(i+1)=Omega(i)+Omega0(i)*h;</p><p> Delta0(i+1)=(Omega(i+1)-1)
106、*360*f;</p><p> Omega0(i+1)=(PT-P3M*sin(Delta(i+1)*pi/180))/Tj;</p><p> Delta0_aver(i+1)=(Delta0(i)+Delta0(i+1))/2;</p><p> Omega0_aver(i+1)=(Omega0(i)+Omega0(i+1))/2;</p>
107、<p> Delta(i+1)=Delta(i)+Delta0_aver(i+1)*h;</p><p> Omega(i+1)=Omega(i)+Omega0_aver(i+1)*h;</p><p> t(i+1)=i*h;</p><p><b> end;</b></p><p> plot
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