北京交通大学电力系统实验报告.doc

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1、电力系统分析实验报告北京交通大学电气工程学院电气工程综合实验中心实验3暂态稳定分析实验一、实验目的①进一步认识电力系统暂态失稳过程，学会绘制摇摆曲线；②掌握影响电力系统暂态稳定的因素，掌握故障切除时间（角）对电力系统暂态稳定的影响；③掌握提高电力系统暂态稳定的方法。二、实验内容①电力系统暂态失稳实验；②故障类型对电力系统暂态稳定的影响；③电力系统暂态稳定的影响因素实验。三、实验使用工程文件及参数①工程文件名：暂态稳定分析实验，输入参数（如图15-6）：G1：300+j180MVA（PQ节点）变压器B1：Sn=360MVA，变比=18/2

2、42KV，Uk％=14.3％，Pk=230KW，P0=150KW，I0/In=1％；变压器B2：Sn=360MVA，变比=220/18KV，Uk％=10.5％，Pk=128KW，P0=40.5KW，I0/In=3.5％；固定频率电源S：Un=18KV（平衡节点）；线路L1、L2：长度：100km，电阻：0.02Ω/km，电抗：0.3256Ω/km，电纳：2.74×10-6S/km。四、实验方法和步骤①电力系统暂态失稳实验打开名为“暂态稳定分析实验”的工程文件。该工程中有一个双回线网络，并带有一个故障点，模拟电力系统发生故障后的暂态失稳现

3、象。网络结构图如图15-6所示，输入给定参数，完成实验系统建立。图15-6带故障点双回路网络结构图运行仿真，在输出图页上观察故障前系统稳定运行时的电压、电流波形，以及在发生故障后，系统失稳状态的电压、电流波形，并将电压电流波形记录到图15-7和图15-8(仿真时间：15秒；故障时刻：第5秒；故障持续时间：0.5秒；故障距离：50％；故障类型：三相短路)。图15-7故障前稳定运行时波形图图15-8故障失稳运行时波形图②故障类型对电力系统暂态稳定的影响实验模型①中，在故障点设置不同类型短路，按表15-6运行仿真，观察结果，记录波形。(故障跳

4、闸：仿真时间：15秒；故障时刻：第5秒；故障持续时间：0.5秒；故障距离：50％；断路器第一次动作时间（分闸）：5.5秒；故障不跳闸：仿真时间：15秒；故障时刻：第5秒；故障持续时间：10秒；故障距离：50％；)（故障前/故障时/故障后电压电流输出波形、发电机输出功率波形）单项短路：故障不跳闸：故障前：电压电流发电机故障时：电压电流发电机：故障后：电压电流发电机：故障跳闸：故障前：电压电流：发电机：故障时:电压电流：发电机：故障后：电压电流：发电机：两项短路：故障不跳闸：故障前；电压电流：发电机：故障时：电压电流；发电机：故障后：电压电

5、流：发电机：故障跳闸：故障前：电压电流：发电机：故障时：电压电流；发电机：故障后：电压电流：发电机：两项接地短路：故障不跳闸：故障前：电压电流：发电机：故障时：电压电流：发电机：故障后：电压电流：发电机：故障跳闸：故障前：电压电流：发电机：故障时：电压电流：发电机：故障后：电压电流：发电机：三相短路：故障不跳闸：故障前，时故障后故障跳闸：（发电机）故障前故障时故障后③电力系统暂态稳定的影响因素实验打开名为“暂态稳定分析实验”的工程文件，该工程中有一个双回线网络，并带有一个故障点，网络结构图如图15-9所示，输入给定参数，完成实验系统建立

6、。将发电机的有功功率P设置为0，调整发电机电压为18KV，仿真时间为15秒，故障时刻为第5秒，故障持续时间为0.5秒，故障距离为50％。图15-9双回路带故障的结构图a运行仿真，在监控图页上不断改变发电机的输出功率，通过短路故障来得出暂态稳定极限功率。分别进行以下类型的故障：单相接地短路、两相短路、两相接地短路、三相短路，分别求出相应的暂态稳定极限。b将故障持续时间改为1.0秒，重复a的实验内容，并求出各种故障条件下的暂态稳定极限。c将故障地点改为线路末端，重复a的实验内容，并求出各种故障条件下的暂态稳定极限。d将发电机P为0时的发电机

7、电压调整成17.2KV，重复a的实验内容，并求出各种故障条件下的暂态稳定极限。将以上实验a、b、c、d所得的暂态稳定极限填入表15-7中。表15-7暂态稳态极限值记录表顺序排列单相接地两相短路两相接地三相短路a540450400250b525400325170c550375310160d545450390245结论当故障在50%时，随着故障类型的变化，暂态稳态极限值也发生相应的变化。其中单相故障时，其稳态值最高。而三相故障时，其稳态值最低。故障持续时间增加时，暂态稳态极限值也随着减小。当故障发生在线路末端时，除单相接地故障的暂态稳态极限

8、值比故障在50%处时的值大外，其余故障类型都比50%处的值小。当发电机电压调整为17.2KV时，除单相故障的稳态极限值比原来的大，其余故障类型和原来相差不多。由此也可以看出来，单相稳态的极限值都比较大，即其