基于iec60909标准的短路电流计算软件设计

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1、专业学位硕士学位论文基于IEC60909标准的短路电流计算软件设计作者姓名黄冠标学科专业电气工程校内指导教师武志刚副教授校外指导教师门锟教授级高工所在学院电力学院论文提交日期2015年3月SoftwareDesignofShort-CircuitCurrentCalculationBasedonIEC60909StandardADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：HuangGuanbiaoSupervisor：Prof.WuZhigangSouthChinaUniversityofT

2、echnologyGuangzhou,China分类号：TM713学校代号：10561学号：201221011619华南理工大学硕士学位论文基于IEC60909标准的短路电流计算软件设计作者姓名：黄冠标指导教师姓名、职称：武志刚副教授申请学位级别：全日制专业学位硕士工程领域名称：电气工程论文形式：□产品研发□工程设计□应用研究□工程/项目管理□调研报告研究方向：电力系统分析运行与控制论文提交日期：2015年1月15日论文答辩日期：2015年3月14日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：2015年4月20日答辩委员会成员：主席：张尧委员：朱林，夏

3、成军，武志刚，王超华南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论

4、文被查阅（除在保密期内的保密论文外）；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。本学位论文属于：□保密，在年解密后适用本授权书。□不保密,同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏览；同意将本人学位论文提交中国学术期刊(光盘版)电子杂志社全文出版和编入CNKI《中国知识资源总库》，传播学位论文的全部或部分内容。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：指导教师签名：日期：作者联系电话：电子邮箱：联系地址(含邮编)：摘要国际电工委员会（In

5、ternationalElectrotechnicalCommission，简称IEC）于2001年新制定的IEC60909短路电流计算标准（下文简称IEC标准）于2011年正式通过审批，成为我国新的国家工程计算标准。与传统算法相比，新标准的算法有较大程度的变化。目前，国外流行的电力系统仿真软件，如EMTP、PSS/E等，都具备基于IEC标准计算短路电流的功能，但国内流行的电力系统仿真软件，如BPA、PSASP等均尚未开发此项功能。IEC标准作为新的国家标准，其工程实用性强，其计算结果在电网规划、设计和运行中均具有较高参考价值。本文首先介绍了交流系

6、统短路电流的特性，重点对比了近端短路和远端短路情况下电流曲线的差异，以及介绍了实用短路电流计算常用的基本方法。其次，本文对基于IEC标准下交流系统各元件的短路阻抗计算进行了深入的研究，重点阐述了进行短路电流计算前对元件阻抗值进行修正的实用意义、科学依据和具体方法，其中变压器、发电机-变压器组的阻抗修正方法最为复杂，文本所介绍的优化算法正是针对变压器、发电机-变压器组模型实现的，通过模型等值方法可以在不必修改导纳矩阵的前提下求得不同短路情况下的短路阻抗，从而实现全网的快速短路电流扫描计算。本文也详细介绍了基于IEC标准的短路电流计算方法。最后，在上述

7、研究基础上，同时结合目前国内短路电流计算软件应用现状，本文开发出一套与我国BPA数据通用的短路电流计算软件（FaultCurrentCalculationProgram）。该软件的交互界面和计算内核分别由C#和Fortran编写，不但在Windows系统下具有较好的兼容性和拓展性，而且计算效率极高。该软件实现了基于IEC标准下对大型电力系统进行快速的全网短路电流扫描计算功能，并集成了短路比扫描、引起直流换相失败的区域扫描和谐波阻抗扫描等功能，通过技术鉴定已用于实际系统。并以某地区的实际大型电力系统为例，与其他同类软件相比较，验证了该软件计算结果的准

8、确性，同时对软件的计算性能进行单独测试，展现了新软件的优势。关键词：短路电流；IEC标准；阻抗修正；国家标准；软件设计IA