基于电磁暂态仿真与实用计算的短路冲击电流比较研究
发布时间：2020-12-19 22:01
随着特高压交直流工程的建设,电力系统规模不断扩大,电网结构日益复杂,电气联系趋于紧密,整个电网呈现出大规模、复杂异构的特性。同时,短路电流超标问题日益突出,制约各省份地区电网的发展。短路电流限制器装设与否以及装设的规格对短路电流计算精度提出更高的要求。短路冲击电流定义为短路电流的最大可能瞬时值,是电器设备动稳定性校验的重要依据。随着计算机技术的发展,大规模系统利用电磁暂态仿真计算短路电流成为可能。本文探讨分析了电力系统中三相短路冲击电流的变化规律,提出了一种冲击系数的修正方法,并对基于电磁暂态仿真与基于实用计算的短路冲击电流结果进行了对比研究。本文首先分析了同步发电机三相短路下电磁暂态的物理变化过程和应用拉式运算法求解短路全电流公式的计算方法。通过理论分析、短路电流公式PSO寻优与基于PSCAD/EMTDC建立同步发电机三相短路模型仿真的方式,研究单台大型同步发电机短路冲击电流的变化规律。接着分析了基于潮流的短路电流实用计算方法与冲击系数的确定方法,提出了基于随机抽样一致算法(RANSAC)的冲击系数的修正方法。该方法根据发电机工况修正冲击系数,可减少分析计算量,快速计算得到基于潮流的...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基于PSCAD600MW汽轮机发生三相短路故障模型
浙江大学硕士学位论文第四章基于PSCAD与PSASP的短路电流计算对比分析424.3算例结果与分析4.3.1两机算例分析利用PSCAD搭建300MW发电机G1与240MW发电机G2的两机系统模型，如图4.6所示，参数与第二章算例一致。G1T1G2T2LfPjQIG1IG2I1I2图4.6两机模型电路与PSCAD模型设置发电机1机端电压为160偢，发电机2机端电压为1120，负荷为恒阻抗模型，360MW/80MVar。设置三相短路故障，对G1、G2机端电流与短路点电流值大小进行寻优，结果如表4.1所示（仅列出包含最大短路电流的部分结果）。表4.1两机模型同步发电机短路冲击电流寻优结果短路故障时间/sIG1/KAIG2/KA故障点处电流/KA0.50771.9924.846.1890.507172.0724.856.1970.507272.1224.866.2030.507372.1424.856.2050.507472.1324.856.2040.507572.0924.836.2000.507672.0224.806.193
浙江大学硕士学位论文第四章基于PSCAD与PSASP的短路电流计算对比分析44图4.8WSCC3机9节点系统接线图表4.3三机九节点算例发电机出力与负荷大小母线名有功发电/MW无功发电/Mvar有功负荷/MW无功负荷/MvarSTNA-2300025060STNB-2300025026STNC-2300058056发电1595.16266.2900发电2300182.1600发电3240156.2200当在母线GEN3-230处发生故障时，观察故障时间不同对应各个发电机端的短路电流值，如表4.4所示。母线GEN3-230的电压波形如图4.9所示。图4.9GEN3-230电压波形图表4.4母线GEN3-230时短路冲击电流寻优结果故障发生时刻/sIG1/KAIG2/KAIG3/KA故障点处电流/KA0.532.0426.4095.82130.630.50132.7827.28100.34136.750.50232.8527.32100.65137.130.50332.0526.4596.62131.670.50430.4024.8088.52120.34Main:Graphs0.4800.4900.5000.5100.520.........-200-150-100-50050100150200yEs1IS2Es2IS1Es33IS3Esass1
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于特征距离与内点的随机抽样一致性算法[J]. 张岩,孙世宇,胡永江,李建增,范聪. 电子与信息学报. 2018(04)
[2]±1100kV特高压直流接入后短路电流分析及限制措施研究[J]. 郑少鹏,钟显,孙谊媊,张锋,亢朋朋. 高压电器. 2016(11)
[3]同步发电机空载下定子突然三相短路的物理过程及短路电流的实用分析[J]. 杨梦艺,张文慧,周雪芳,梁美玲. 同行. 2016(12)
[4]基于IEC60909的南方电网短路电流计算方法分析及优化[J]. 王皓怀,唐宝,刘淼,张宇童. 中国电力. 2015(10)
[5]阻尼绕组对同步发电机三相短路电流的影响[J]. 杨定乾,陈赟,张敏. 黑龙江电力. 2015(03)
[6]对星形-多角形电路等效变换的研究[J]. 刘松山. 大学物理. 2014(11)
[7]电网和电网技术发展的回顾与展望——试论三代电网[J]. 周孝信,陈树勇,鲁宗相. 中国电机工程学报. 2013(22)
[8]基于潮流计算结果的短路电流计算误差分析及改进建议[J]. 杨白洁,袁铁江,晁勤,常喜强,衣海东. 电气应用. 2012(20)
[9]基于序分量法的V/V接线牵引变压器实用快速短路计算方法[J]. 吴奎忠,王建勋,马丽红,吴奎华. 电力系统保护与控制. 2012(02)
[10]国内外常用短路电流计算标准和方法的比较研究[J]. 王寓,王主丁,张宗益,樊亚辉,黄丽. 电力系统保护与控制. 2010(20)
硕士论文
[1]河南电网短路电流限制方案研究[D]. 张展硕.华北电力大学 2018
[2]基于PSASP的电力系统故障仿真及其分析[D]. 刘鹏.东北石油大学 2017
[3]广东500kV电网短路电流问题研究[D]. 吴丹莉.华中科技大学 2016
[4]冀北电网短路电流限制措施的研究[D]. 林金娇.华北电力大学 2014
[5]乌鲁木齐220kV电网短路电流限制措施研究[D]. 陈成.华北电力大学 2013
[6]电力系统任意时刻短路电流计算机算法的研究[D]. 车立志.华北电力大学（河北） 2003
[7]母线短路稳定校验的研究[D]. 凌代俭.河海大学 2001
本文编号：2926646
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基于PSCAD600MW汽轮机发生三相短路故障模型
浙江大学硕士学位论文第四章基于PSCAD与PSASP的短路电流计算对比分析424.3算例结果与分析4.3.1两机算例分析利用PSCAD搭建300MW发电机G1与240MW发电机G2的两机系统模型，如图4.6所示，参数与第二章算例一致。G1T1G2T2LfPjQIG1IG2I1I2图4.6两机模型电路与PSCAD模型设置发电机1机端电压为160偢，发电机2机端电压为1120，负荷为恒阻抗模型，360MW/80MVar。设置三相短路故障，对G1、G2机端电流与短路点电流值大小进行寻优，结果如表4.1所示（仅列出包含最大短路电流的部分结果）。表4.1两机模型同步发电机短路冲击电流寻优结果短路故障时间/sIG1/KAIG2/KA故障点处电流/KA0.50771.9924.846.1890.507172.0724.856.1970.507272.1224.866.2030.507372.1424.856.2050.507472.1324.856.2040.507572.0924.836.2000.507672.0224.806.193
浙江大学硕士学位论文第四章基于PSCAD与PSASP的短路电流计算对比分析44图4.8WSCC3机9节点系统接线图表4.3三机九节点算例发电机出力与负荷大小母线名有功发电/MW无功发电/Mvar有功负荷/MW无功负荷/MvarSTNA-2300025060STNB-2300025026STNC-2300058056发电1595.16266.2900发电2300182.1600发电3240156.2200当在母线GEN3-230处发生故障时，观察故障时间不同对应各个发电机端的短路电流值，如表4.4所示。母线GEN3-230的电压波形如图4.9所示。图4.9GEN3-230电压波形图表4.4母线GEN3-230时短路冲击电流寻优结果故障发生时刻/sIG1/KAIG2/KAIG3/KA故障点处电流/KA0.532.0426.4095.82130.630.50132.7827.28100.34136.750.50232.8527.32100.65137.130.50332.0526.4596.62131.670.50430.4024.8088.52120.34Main:Graphs0.4800.4900.5000.5100.520.........-200-150-100-50050100150200yEs1IS2Es2IS1Es33IS3Esass1
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于特征距离与内点的随机抽样一致性算法[J]. 张岩,孙世宇,胡永江,李建增,范聪. 电子与信息学报. 2018(04)
[2]±1100kV特高压直流接入后短路电流分析及限制措施研究[J]. 郑少鹏,钟显,孙谊媊,张锋,亢朋朋. 高压电器. 2016(11)
[3]同步发电机空载下定子突然三相短路的物理过程及短路电流的实用分析[J]. 杨梦艺,张文慧,周雪芳,梁美玲. 同行. 2016(12)
[4]基于IEC60909的南方电网短路电流计算方法分析及优化[J]. 王皓怀,唐宝,刘淼,张宇童. 中国电力. 2015(10)
[5]阻尼绕组对同步发电机三相短路电流的影响[J]. 杨定乾,陈赟,张敏. 黑龙江电力. 2015(03)
[6]对星形-多角形电路等效变换的研究[J]. 刘松山. 大学物理. 2014(11)
[7]电网和电网技术发展的回顾与展望——试论三代电网[J]. 周孝信,陈树勇,鲁宗相. 中国电机工程学报. 2013(22)
[8]基于潮流计算结果的短路电流计算误差分析及改进建议[J]. 杨白洁,袁铁江,晁勤,常喜强,衣海东. 电气应用. 2012(20)
[9]基于序分量法的V/V接线牵引变压器实用快速短路计算方法[J]. 吴奎忠,王建勋,马丽红,吴奎华. 电力系统保护与控制. 2012(02)
[10]国内外常用短路电流计算标准和方法的比较研究[J]. 王寓,王主丁,张宗益,樊亚辉,黄丽. 电力系统保护与控制. 2010(20)
硕士论文
[1]河南电网短路电流限制方案研究[D]. 张展硕.华北电力大学 2018
[2]基于PSASP的电力系统故障仿真及其分析[D]. 刘鹏.东北石油大学 2017
[3]广东500kV电网短路电流问题研究[D]. 吴丹莉.华中科技大学 2016
[4]冀北电网短路电流限制措施的研究[D]. 林金娇.华北电力大学 2014
[5]乌鲁木齐220kV电网短路电流限制措施研究[D]. 陈成.华北电力大学 2013
[6]电力系统任意时刻短路电流计算机算法的研究[D]. 车立志.华北电力大学（河北） 2003
[7]母线短路稳定校验的研究[D]. 凌代俭.河海大学 2001
本文编号：2926646
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/2926646.html
