计算机辅助分析暂态实验报告

四川大学电气信息学院实验报告书课程名称：电力系统分析的计算机算法实验项目：暂态稳定实验专业班级：电气工程及其自动化专业103班级实验时间：2017年5月12日气信息学院专业中心实验室1目录一：实验目的(Purpose)............................................................................2二：实验内容（Content）.......................................................................21.不同故障地点对该系统暂稳的影响..........................................22.不同故障类型对该系统暂稳的影响..........................................23.不同故障持续时间对该系统暂稳的影响...................................24.调整系统的初始运行方式对该系统暂稳的影响........................2三：实验数据/分析(Data/Analysis)............................................................3Ⅰ.系统的初始运行方式不变.................................................................31.不同故障地点对该系统暂稳的影响..........................................32.不同故障类型对该系统暂稳的影响..........................................63.不同故障持续时间对该系统暂稳的影响...................................8Ⅱ.系统的初始运行方式不变..............................................................114.不同故障地点对该系统暂稳的影响........................................115.不同故障类型对该系统暂稳的影响........................................146.不同故障持续时间对该系统暂稳的影响.................................16四：实验结论（Conclusion）.................................................................19五：实验心得（Experience）.................................................................202一：实验目的(Purpose)1.掌握暂稳计算的概念、原理和计算数据要求；2.熟练使用PSASP建立电力系统的暂稳计算模型，并完成暂稳计算；3.掌握暂稳计算结果的数据图形化整理和分析；4.利用PSASP，分析电力系统暂态稳定受故障条件、受不同运行方式的影响及其规律；5.通过计算机仿真，巩固《电力系统分析理论》所学，对“电力系统暂态稳定”及其影响因素加深理论和实践认识；6.学习技术图形的绘制二：实验内容（Content）1.不同故障地点对该系统暂稳的影响2.不同故障类型对该系统暂稳的影响3.不同故障持续时间对该系统暂稳的影响4.调整系统的初始运行方式对该系统暂稳的影响3三：实验数据/分析(Data/Analysis)Ⅰ.系统的初始运行方式不变1.不同故障地点对该系统暂稳的影响故障类型：三相短路故障线路：GEN2-230~STNC-230故障开始时间：1s切除时间：1.31s分别选取不同故障地点30%，50%，70%，观察功角差及有功、频率变化情况。最后每一种情况再确定极限切除时间。a)功角差变化情况图1图2图3发电机功角0.001.002.003.004.005.00-12000.000-10000.000-8000.000-6000.000-4000.000-2000.0000.0002000.000时间(秒)Gen1_Gen2(deg.)(发电机功角ST作业_1DirectCurve.DAT)Gen1_GEN3(deg.)(发电机功角ST作业_1DirectCurve.DAT)Gen2_GEN3(deg.)(发电机功角ST作业_1DirectCurve.DAT)发电机功角0.001.002.003.004.005.00-200.000-150.000-100.000-50.0000.00050.000100.000时间(秒)Gen1_Gen2(deg.)(发电机功角ST作业_1DirectCurve.DAT)Gen1_GEN3(deg.)(发电机功角ST作业_1DirectCurve.DAT)Gen2_GEN3(deg.)(发电机功角ST作业_1DirectCurve.DAT)发电机功角0.001.002.003.004.005.00-150.000-100.000-50.0000.00050.000100.000时间(秒)Gen1_Gen2(deg.)(发电机功角ST作业_1DirectCurve.DAT)Gen1_GEN3(deg.)(发电机功角ST作业_1DirectCurve.DAT)Gen2_GEN3(deg.)(发电机功角ST作业_1DirectCurve.DAT)4不同切除故障时间的时域仿真结果如图1-图3所示，图1是在线路30%处故障时的功角差摇摆曲线；图2是在线路50%处故障时的功角差摇摆曲线；图3是在线路70%处故障时的功角差摇摆曲线。从仿真曲线可以看出1.31s切除故障后，故障在线路50%处和在70%处，系统均能保持暂态稳定，但线路50%切除故障的相对功角变化幅度更大；而在线路30%处切除故障后，功角差无限增大，系统将失去暂态稳定。b)有功，频率变化情况图4图5图6图7图8图9图10图11图12发电机_Gen10.001.002.003.004.005.00-3.000-2.000-1.0000.0001.0002.0003.0004.000时间(秒)P(p.u.)(发电机_Gen1ST作业_1DirectCurve.DAT)Δf(Hz)(发电机_Gen1ST作业_1DirectCurve.DAT)发电机_Gen20.001.002.003.004.005.00-4.0001.0006.00011.00016.000时间(秒)P(p.u.)(发电机_Gen2ST作业_1DirectCurve.DAT)Δf(Hz)(发电机_Gen2ST作业_1DirectCurve.DAT)发电机_GEN30.001.002.003.004.005.00-4.0001.0006.00011.00016.000时间(秒)P(p.u.)(发电机_GEN3ST作业_1DirectCurve.DAT)Δf(Hz)(发电机_GEN3ST作业_1DirectCurve.DAT)发电机_Gen10.001.002.003.004.005.00-3.000-2.000-1.0000.0001.0002.0003.0004.000时间(秒)P(p.u.)(发电机_Gen1ST作业_1DirectCurve.DAT)Δf(Hz)(发电机_Gen1ST作业_1DirectCurve.DAT)发电机_Gen20.001.002.003.004.005.00-2.000-1.0000.0001.0002.0003.0004.0005.000时间(秒)P(p.u.)(发电机_Gen2ST作业_1DirectCurve.DAT)Δf(Hz)(发电机_Gen2ST作业_1DirectCurve.DAT)发电机_GEN30.001.002.003.004.005.00-0.5000.0000.5001.0001.5002.0002.5003.0003.5004.000时间(秒)P(p.u.)(发电机_GEN3ST作业_1DirectCurve.DAT)Δf(Hz)(发电机_GEN3ST作业_1DirectCurve.DAT)发电机_Gen10.001.002.003.004.005.00-2.000-1.0000.0001.0002.0003.0004.000时间(秒)P(p.u.)(发电机_Gen1ST作业_1DirectCurve.DAT)Δf(Hz)(发电机_Gen1ST作业_1DirectCurve.DAT)发电机_Gen20.001.002.003.004.005.00-1.500-0.5000.5001.5002.5003.500时间(秒)P(p.u.)(发电机_Gen2ST作业_1DirectCurve.DAT)Δf(Hz)(发电机_Gen2ST作业_1DirectCurve.DAT)发电机_GEN30.001.002.003.004.005.00-0.5000.0000.5001.0001.5002.0002.5003.000时间(秒)P(p.u.)(发电机_GEN3ST作业_1DirectCurve.DAT)Δf(Hz)(发电机_GEN3ST作业_1DirectCurve.DAT)5不同切除故障时间的时域仿真结果如图4-图12所示，图4-图6是在线路30%处故障时的各发电机的有功、频率变化曲线；图7-图9是在线路50%处故障时的各发电机的有功、频率变化曲线；图10-图12是在线路70%处故障时的各发电机的有功、频率变化曲线。从仿真曲线可以看出1.31s切除故障后，故障在线路50%处和在70%处，系统均能保持暂态稳定，而在线路30%处切除故障后，有功急剧振荡，频率飙升，系统将失去暂态稳定。c)端电压变化情况图13图14图15不同切除故障时间的时域仿真结果如图13-图15所示，图13是在线路30%处故障时的各发电机端电压变化曲线；图14是在线路30%处故障时的各发电机端电压变化曲线；图15是在线路30%处故障时的各发电机端电压变化曲线。从仿真曲线可以看出1.31s切除故障后，故障在线路50%处和在70%处，系统均能保持暂态稳定，而在线路30%处切除故障后，各发电机端电压急剧振荡，不再相对稳定，系统将失去暂态稳定。母线电压0.001.002.003.004.005.000.3000.4000.5000.6000.7000.8000.9001.000时间(秒)GEN1(p.u.)(母线电压ST作业_1DirectCurve.DAT)GEN2(p.u.)(母线电压ST作业_1DirectCurve.DAT)GEN3(p.u.)(母线电压ST作业_1DirectCurve.DAT)母线电压0.001.002.003.004.005.000.4000.5000.6000.7000.8000.9001.000时间(秒)GEN1(p.u.)(母线电压ST作业_1DirectCurve.DAT)GEN2(p.u.)(母线电压ST作业_1DirectCurve.DAT)GEN3(p.u.)(母线电压ST作业_1DirectCurve.DAT)母线电压0.001.002.003.004.005.000.4000.5000.6000.7000.8000.9001.000时间(秒)GEN1(p.u.)(母线电压ST作业_1DirectCurve.DAT)GEN2(p.u.)(母线电压ST作业_1DirectCurve.DAT)GEN3(p.u.)(母线电压ST作业_1DirectCurve.DAT)6d)线路30%、70%故障时的极限切除时间图16图1730%时，故障开始时间1s，极限切除时间1.28s50%时，故障开始时间1s，极限切除时间1.31s70%时，故障开始时间1s，极限切除