基于MATLAB小波分析的电力系统谐波分析

基于MATLAB小波分析的电力系统谐波分析
基于MATLAB小波分析的电力系统谐波分析

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/e16634320.html,

基于MATLAB小波分析的电力系统谐波分析

作者:姚志荣

来源:《中国科技纵横》2016年第13期

【摘要】电力电子设备在日常生活中起到了越来越重要的作用,但是在设备使用的过程中产生了大量的谐波,谐波的产生严重影响了设备的性能,尤其对一些精密的仪器对供电的性能具有严格的要求,所以需要对谐波进行检测和抑制。本文提出基于MATLAB小波变换的谐波检测方法。

【关键词】谐波小波分析阈值

电力电子设备在人们的日常生活中应用越来越广泛,电子设备的不断精密化发展使得其对电能质量的要求也越来越高。谐波主要的产生原因是在负载上的电压和电流之间的某种关系所引起的,这种关系是非线性的。电网中的谐波污染的主要威胁体现在:谐波的产生会加剧线路的损耗,降低输发电的效率;谐波会产生过高的电压,从而影响机械的正常运行,产生噪声或者是机械振动;谐波可能造成继电保护器或自动装置的误操作,谐波还可能对邻近的通信线路造成干扰。

1 基于小波变换的谐波检测方法

采用小波变换方法将电力系统内产生的高次谐波变换投影到不同的尺度上进行分析,得出高频、奇异高次谐波信号的特征,通过对频域空间内进行精细化的分析,为谐波分量的分析提供可靠的依据。小波变换的分析方法在谐波检测中波动谐波、快速变化谐波的检测具有很高的检测优势。采用正交小波变化对含有谐波的电流信号进行研究,降低频信号看作是没有谐波的基波分量,通过采用基于小波变换的谐波分量检测能够快速跟踪谐波的变化。

2 谐波检测评价指标

2.1 收敛速度

算法的收敛速度反应的是该算法在稳定的环境下自适应的速度,谐波检测的过程中,算法的收敛速度直接影响着信号的恢复质量。算法的收敛速度的定义是函数得到全局最优解所用的迭代的诶次数,收敛速度是衡量算法优越性的主要指标之一。

2.2 稳态误差

稳态误差是指算法收敛后结果的稳态输出值同实际的稳态输出值之间的差值,如果系统的稳态误差值越小则表示该系统的精度就越高,在进行系统的设计过程中,稳态误差的影响因素

电力电子技术与电力系统分析matlab仿真

电气2013级卓班电力电子技术与电力系统分析 课程实训报告 专业:电气工程及其自动化 班级: 姓名: 学号: 指导教师:

兰州交通大学自动化与电气工程学院 2016 年 1 月日

电力电子技术与电力系统分析课程实训报告 1 电力电子技术实训报告 1.1 实训题目 1.1.1电力电子技术实训题目一 一.单相半波整流 参考电力电子技术指导书中实验三负载,建立MATLAB/Simulink环境下三相半波整流电路和三相半波有源逆变电路的仿真模型。仿真参数设置如下: (1)交流电压源的参数设置和以前实验相关的参数一样。 (2)晶闸管的参数设置如下: R=0.001Ω,L =0H,V f=0.8V,R s=500Ω,C s=250e-9F on (3)负载的参数设置 RLC串联环节中的R对应R d,L对应L d,其负载根据类型不同做不同的调整。 (4)完成以下任务: ①仿真绘出电阻性负载(RLC串联负载环节中的R d= Ω,电感L d=0,C=inf,反电动势为0)下α=30°,60°,90°,120°,150°时整流电压U d,负载电流L 和晶闸管两端电压U vt1的波形。 d ②仿真绘出阻感性负载下(负载R d=Ω,电感L d为,反电动势E=0)α=30°,60°,90°,120°,150°时整流电压U d,负载电流L d和晶闸管两端电压U vt1的波形。 ③仿真绘出阻感性反电动势负载下α=90°,120°,150°时整流电压U d,负载电流L d和晶闸管两端电压U vt1的波形,注意反电动势E的极性。 (5)结合仿真结果回答以下问题: ①该三项半波可控整流电路在β=60°,90°时输出的电压有何差异?

基于MATLAB的电力谐波分析

目录 摘要 (2) Abstract (2) 1:绪论 (2) 1.1课题背景 (2) 1.2谐波的产生 (3) 1.3电网中谐波的危害 (5) 1.4研究谐波的重要性 (5) 2:谐波的限制标准和常用措施 (7) 2.1国外谐波的标准和规定 (8) 2.1.1谐波电压标准 (8) 2.1.2谐波电流的限制 (9) 2.2我国谐波的标准和规定 (9) 2.2.1谐波电压标准 (10) 2.2.2谐波电流的限制 (11) 2.3谐波的限制措施 (12) 3:谐波的检测与分析 (15) 3.1电力系统谐波检测的基本要求 (15) 3.2国内外电力谐波检测与分析方法研究现状 (15) 3.3谐波的分析 (18) 3.3.1电力系统电压(或电流)的傅立叶分析 (19) 3.3.2基于连续信号傅立叶级数的谐波分析 (19) 4:电力谐波基于FFT的访真 (21) 4.1快速傅立叶变换的简要和计算方法 (21) 4.1.1快速傅立叶变换的简要 (21) 4.1.2快速傅立叶变换的计算方法 (21) 4.2 FFT应用举例 (22) 5:结论 (28) 附录: (28) 参考文献: (30) 致谢: (30)

基于MATLAB的电力谐波分析 学生: 指导老师: 电气信息工程学院 摘要:电力系统的谐波问题早在20世纪20年代就引起人们的注意,到了50年代和60年代,由于高压直流输电技术的发展,发表了有关换流器引起电力系统谐波问题的大量论文。70年代以来,由于电力电子技术的飞速发展,各种电力电子装置在电力系统、工业、交通及家庭中的应用日益广泛,谐波所造成的危害也日趋严重。世界各国都对谐波问题予以充分的关注。 本文首先对目前国内外电力谐波检测与分析方法进行了综述与展望,并对电力谐波的基本概念、性质和特征参数进行了详细的分析,给出了谐波抑制的措施。并得出基于连续信号傅立叶级数的各次谐波系数的计算公式,推导了该计算公式与MATLAB函数FFT计算出的谐波系数的关系。实例证明:准确测量各次谐波参数,对电力系统谐波分析和抑制具有很大意义,可确保系统安全、可靠、经济地运行。同时实验结果表明,该法对设备要求不高,易于实现。 关键字:MA TLAB电力谐波分析 Harmonic Analysis of Electric Power System Based On Matlab Student: Teacher: Electrical and Information Engineering Abstract:The harmonic problem of electric power system has caused the attention of people in1920s and 1930s.Until 1950s,owing to the development of high voltage direct current transportation electricity technology,people published a large number of theses about the electricity power system harmonic problem,which caused by the current transform device.Since 1970s,because of the speedly development of eletricity power electronics technology,the various electric power electronics devices were applied extensively in the electric power system,industry,traffic and family,but the harm which the harmonic creates was serious more and more.Many country of the world all pay attention to the harmonic problem. Summary and Prospects of the first domestic and international power harmonics detection and analysis methods, and power harmonics of the basic concepts of the nature and characteristic parameters of a detailed analysis, given a harmonic suppression measures. Obtained based on the

电力系统分析课后作业题及练习题

第一章 电力系统的基本概念 1-1 什么叫电力系统、电力网及动力系统 1-2 电力线、发电机、变压器和用电设备的额定电压是如何确定的 1-3 我国电网的电压等级有哪些 1-4 标出图1-4电力系统中各元件的额定电压。 1-5 请回答如图1-5所示电力系统中的二个问题: ⑴ 发电机G 、变压器1T 2T 3T 4T 、三相电动机D 、单相电灯L 等各元件的额定电压。 ⑵ 当变压器1T 在+%抽头处工作,2T 在主抽头处工作,3T 在%抽头处工作时,求这些变压器的实际变比。 1-6 图1-6中已标明各级电网的电压等级。试标出图中发电机和电动机的额定电压及变压器的额定变比。 1-7 电力系统结线如图1-7所示,电网各级电压示于图中。试求: 习题1-5图 习题1-6图 习题1-4图

⑴发电机G 和变压器1T 、2T 、3T 高低压侧的额定电压。 ⑵设变压器1T 工作于+%抽头, 2T 工作于主抽头,3T 工作于-5%抽头,求这些变压器的实际变比。 1-8 比较两种接地方式的优缺点,分析其适用范围。 1-9 什么叫三相系统中性点位移它在什么情况下发生中性点不接地系统发生单相接地时,非故障相电压为什么增加3倍 1-10 若在变压器中性点经消弧线圈接地,消弧线圈的作用是什么 第二章 电力系统各元件的参数及等值网络 2-1 一条110kV 、80km 的单回输电线路,导线型号为LGJ —150,水平排列,其线间距离为4m ,求此输电线路在40℃时的参数,并画出等值电路。 2-2 三相双绕组变压器的型号为SSPL —63000/220,额定容量为63000kVA ,额定电压为242/,短路损耗404=k P kW ,短路电压45.14%=k U ,空载损耗93=o P kW ,空载电流 41.2%=o I 。求该变压器归算到高压侧的参数,并作出等值电路。 2-3 已知电力网如图2-3所示: 各元件参数如下: 变压器:1T :S =400MVA ,12%=k U , 242/ kV 2T :S =400MVA ,12%=k U , 220/121 kV 线路:2001=l km, /4.01Ω=x km (每回路) 习题1-7图 115kV T 1 T 2 l 1 l 2 习题2-3图

用Matlab计算潮流计算电力系统分析

《电力系统潮流上机》课程设计报告 院系:电气工程学院 班级:电088班 学号: 0812002221 学生姓名:刘东昇 指导教师:张新松 设计周数:两周 日期:2010年 12 月 25 日

一、课程设计的目的与要求 目的:培养学生的电力系统潮流计算机编程能力,掌握计算机潮流计算的相关知识 要求:基本要求: 1.编写潮流计算程序; 2.在计算机上调试通过; 3.运行程序并计算出正确结果; 4.写出课程设计报告 二、设计步骤: 1.根据给定的参数或工程具体要求(如图),收集和查阅资料;学习相关软件(软件自选:本设计选择Matlab进行设计)。 2.在给定的电力网络上画出等值电路图。 3.运用计算机进行潮流计算。 4.编写设计说明书。 三、设计原理 1.牛顿-拉夫逊原理 牛顿迭代法是取x0 之后,在这个基础上,找到比x0 更接近的方程的跟,一步一步迭代,从而找到更接近方程根的近似跟。牛顿迭代法是求方程根的重要方法之一,其最大优点是在方程f(x) = 0 的单根附近具有平方收敛,而且该法还可以用来求方程的重根、复根。电力系统潮流计算,一般来说,各个母线所供负荷的功率是已知的,各个节点电压是未知的(平衡节点外)可以根据网络结构形成节点导纳矩阵,然后由节点导纳矩阵列写功率方程,由于功率方程里功率是已知的,电压的幅值和相角是未知的,这样潮流计算的问题就转化为求解非线性方程组的问题了。为了便于用迭代法解方程组,需要将上述功率方程改写成功率平衡方程,并对功率平衡方程求偏导,得出对应的雅可比矩阵,给未知节点赋电压初值,一般为

额定电压,将初值带入功率平衡方程,得到功率不平衡量,这样由功率不平衡量、雅可比矩阵、节点电压不平衡量(未知的)构成了误差方程,解误差方程,得到节点电压不平衡量,节点电压加上节点电压不平衡量构成新的节点电压初值,将新的初值带入原来的功率平衡方程,并重新形成雅可比矩阵,然后计算新的电压不平衡量,这样不断迭代,不断修正,一般迭代三到五次就能收敛。 牛顿—拉夫逊迭代法的一般步骤: (1)形成各节点导纳矩阵Y。 (2)设个节点电压的初始值U和相角初始值e 还有迭代次数初值为0。 (3)计算各个节点的功率不平衡量。 (4)根据收敛条件判断是否满足,若不满足则向下进行。 (5)计算雅可比矩阵中的各元素。 (6)修正方程式个节点电压 (7)利用新值自第(3)步开始进入下一次迭代,直至达到精度退出循环。 (8)计算平衡节点输出功率和各线路功率 2.网络节点的优化 1)静态地按最少出线支路数编号 这种方法由称为静态优化法。在编号以前。首先统计电力网络个节点的出线支路数,然后,按出线支路数有少到多的节点顺序编号。当由n 个节点的出线支路相同时,则可以按任意次序对这n 个节点进行编号。这种编号方法的根据是导纳矩阵中,出线支路数最少的节点所对应的行中非零元素也2)动态地按增加出线支路数最少编号在上述的方法中,各节点的出线支路数是按原始网络统计出来的,在编号过程中认为固定不变的,事实上,在节点消去过程中,每消去一个节点以后,与该节点相连的各节点的出线支路数将发生变化(增加,减少或保持不变)。因此,如果每消去一个节点后,立即修正尚未编号节点的出线支路数,然后选其中支路数最少的一个节点进行编号,就可以预期得到更好的效果,动态按最少出线支路数编号方法的特点就是按出线最少原则编号时考虑了消去过程中各节点出线支路数目的变动情况。 3.MATLAB编程应用 Matlab 是“Matrix Laboratory”的缩写,主要包括:一般数值分析,矩阵运算、数字信号处理、建模、系统控制、优化和图形显示等应用程序。由于使用Matlab 编程运算与人进行科学计算的思路和表达方式完全一致,所以不像学习高级语言那样难于掌握,而且编程效率和计算效率极高,还可在计算机上直接输出结果和精美的图形拷贝,所以它的确为一高效的科研助手。 四、设计内容

电路分析基础谐波分析法

电路分析基础谐波分析法 本章实训谐波分析法的验证 实训任务引入和介绍 在电路分析的应用过程中~遇到非正弦周期电流电路的情况并不少见。有时候~电流波形非常简单,如矩形波、三角波等,~可以通过简单的计算得出其有效值、平均值及平均功率,但有时候非正弦周期电流的波形非常复杂~那么通过谐波分析法来进行电路分析就显得尤为重要。本次实训我们就以一个简单的电路为基础~通过简单的理论计算和实际测量的结合来验证谐波分析法。 实训目的 1.掌握非正弦周期电流电路的测量方法, 2.理解谐波分析法的基本原理, 3.学会用谐波分析法进行简单的电路分析。 实训条件 100V直流电源、150V/50Hz交流电源、100V/100Hz交流电源、功率计、 R=10Ω、L=1H、 3C=1.11*10uF、电压表、电流表。 操作步骤 (1)连接电路。 如图5-12所示,将在直流、交流电源串联,根据叠加定理,可以知道电路中的电流为非正弦周期电流,且该信号可以分解为100V直流、150V/50Hz交流、100V/100Hz电源给出的信号。

图5-12 实训电路 (2)理论计算。 已知: U,100,150sin,t,100sin(2,t,90:)V s R,10, 1X,,90,, c,C X,,L,10, L ? 直流分量作用于电路时,电感相当于短路,电容相当于开路。故有: I,0,U,0,P,0000 ? 一次谐波作用于电路时,有: 150 U,,0:Vs12 150,0:U2s1 I,,,1.32,82.9:A1R,j(X,X)10,j(10,90)L1C1 U,1.31,82.9:(10,j10),18.5,127.9:V1 ? 二次谐波作用于电路时,有: 100,,90:U2s2 I,,,2.63,,21.8:A2R,j(X,X)10,j(20,45)L2C2 U,2.63,,21.8:(10,j20),58.8,41.6:V2

电力系统分析(本)网上作业二及答案

练习二:单项选择题 1、通过10输电线接入系统的发电机的额定电压是()。 A 10 B 10.5 C11 (答案:B) 2、根据用户对()的不同要求,目前我国将负荷分为三级。 A 供电电压等级 B 供电经济性 C供电可靠性 (答案:C) 3、为了适应电力系统运行调节的需要,通常在变压器的()上设计制造了分接抽头。 A 高压绕组 B中压绕组 C低压绕组 (答案:A) 4、采用分裂导线可()输电线电抗。 A 增大 B 减小 C保持不变 (答案:B) 5、在有名单位制中,功率的表达式为( ) A 1.732×V×I B ×I C 3×V×I (答案:A) 6、电力系统的中性点是指( ) A变压器的中性点 B星形接线变压器的中性点 C发电机的中性点 D B和C (答案:D)

7、我国电力系统的额定电压等级为( ) A 3、6、10、35、110、220() B 3、6、10、35、66、110、220() C 3、6、10、110、220、330() D 3、6、10、35、60、110、220、330、500() (答案:D) 8、计算短路后任意时刻短路电流周期分量时,需要用到()。 A.互阻抗 B.转移阻抗 C.计算电抗 (答案:C) 9、冲击电流是短路电流()。 A.最大瞬时值 B.最小瞬时值 C.有效值 (答案:A) 10、短路电流周期分量的标么值与()有关。 A.转移电抗和短路时间 B.计算电抗和短路点距离 C.计算电抗和短路时间 (答案:C) 11、在系统发生短路时,异步电动机()向系统提供短路电流。 A.绝对不 B.一直 C.有时 (答案:C) 12、对于静止元件来说,其()。 A 正序电抗=负序电抗 B正序电抗=零序电抗 C负序电抗=零序电抗 (答案:A) 13、有架空地线的输电线的零序电抗()无架空地线的输电线的零序电抗。

电力系统谐波检测与分析毕业设计论文

毕业设计(论文)题目:电力系统谐波检测与分析

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

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,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

华南理工2019秋电力系统分析下作业

一.选择题(每题4分) 1. 电力系统的有功功率电源是(B ) A .调相机 B .发电机 C .电容 D .变压器 2. 电力系统的短路类型中,属于对称短路的是(D ) A .单相短路; B .两相短路; C .两相短路接地; D .三相短路。 3. 对电力系统并列运行的暂态稳定性而言,最不利的短路故障是(A ) A .单相接地短路; B .两相短路; C .两相接地短路; D .三相短路。 4. 作为判据0>δ d dP e 主要应用于分析简单系统的(D ) A. 暂态稳定 B. 故障计算 C. 调压计算 D. 静态稳定 5. 两相短路接地故障中,附加阻抗Z △为(D ) A.Z0Σ B.Z2Σ C.Z0Σ+Z2Σ D.Z0Σ∥Z2Σ 6. 电力系统的频率主要决定于(A ) A.有功功率的平衡 B.无功功率的平衡 C.电压质量 D.电流的大小 7. 若AC 两相发生短路,则基准相选择为(B ) A .A 相 B .B 相 C .C 相 D .A 相和C 相

8. 电压和电流的各序对称分量由Y,d11联接的变压器的星形侧经过三角形侧时,正序系统的相位发生的变化是(A) A.逆时针方向转过300 B.顺时针方向转过300 C.不变 D.不确定 二.简答题(每题5分) 1. 简述电力系统静态稳定的定义,其稳定的标志是什么? 答:静态稳定是指电力系统在某一运行方式下受到一个小干扰后,系统自动恢复到原始运行的能力。能恢复到原始运行状态,则系统是静态稳定的,否则就是静态不稳定的; 2. 简述电力系统暂态稳定的定义,其稳定的标志是什么? 答:暂态稳定是指系统受到大干扰后,各同步发电机保持同步运行并过渡到新的稳定运行方式或恢复到原来稳定运行方式的能力。暂态稳定的标志通常指保持第一或第二个振荡周期不失步。 3. 什么是电力系统的短路?短路故障有哪几种类型?哪些是对称短路?哪些是不对称短路? 答:电力系统的短路是指一切不正常的相与相之间或相与地之间(对于中性点接地的系统)发生通路的情况。正常运行时,除中性点外,相与相之间或相与地是绝缘的。如果由于某种原因使其绝缘破坏而构成了通路,就称电力系统发生了短路故障。 短路故障有四种类型:三相短路、两相短路、两相短路接地和单相接地短路。 其中三相短路称为对称短路,其他三种类型的短路都称为不对称短路。 4. 什么是对称分量法?正序、负序、零序各有什么特点? 答:对称分量法是指三相电路中,任意一组不对称的三相量Fa、Fb、Fc,可以分解为三组三相对称的分量,(1)正序分量(Fa1、Fb1、Fc1):三相量大小相等,相位互差120,且与系统正常对称运行时的相序相同,正序分量为一平衡三相系统。(2)负序分量(Fa2、Fb2、Fc2):三相量大小相等,相位互差120,且与系统正常对称运行时的相序相反,负序分量也为一平衡三相系统。(3)零序分量(Fa0、Fb0、Fc0):三相量大小相等,相位一致。 5. 简述电力系统短路故障的类型,并指出哪些为对称短路,哪些为不对称短路。 答:短路故障有四种类型:三相短路、两相短路、两相短路接地和单相接地短路。其中三相短路称为对称短路,其他三种类型的短路都称为不对称短路。

(完整版)电力系统分析大作业matlab三机九节点潮流计算报告

电力系统分析大作业

一、设计题目 本次设计题目选自课本第五章例5-8,美国西部联合电网WSCC系统的简化三机九节点系统,例题中已经给出了潮流结果,计算结果可以与之对照。取ε=0.00001 。

二、计算步骤 第一步,为了方便编程,修改节点的序号,将平衡节点放在最后。如下图: 第二步,这样得出的系统参数如下表所示: 第三步,形成节点导纳矩阵。 9 2 1 3 2 7 4 5 6 8 3

第四步,设定初值: ο 01)0(6)0(5)0(4)0(3)0(2)0(1∠======??????U U U U U U ; 0)0(8)0(7==Q Q ,0)0(8)0(7==θθ。 第五步,计算失配功率 )0(1P ?=0,)0(2P ?=-1.25,)0(3P ?=-0.9,) 0(4P ?=0,)0(5P ?=-1,)0(6P ?=0,)0(7P ?=1.63, )0(8P ?=0.85; )0(1Q ?=0.8614,)0(2Q ?=-0.2590,)0(3Q ?=-0.0420,) 0(4Q ?=0.6275,)0(5Q ?=-0.1710, )0(6Q ?=0.7101。 显然,5108614.0|},max {|-=>=??εi i Q P 。 第六步,形成雅克比矩阵(阶数为14×14) 第七步,解修正方程,得到: =?)0(1θ-0.0371,=?)0(2θ-0.0668,=?)0(3θ-0.0628,=?)0(4θ0.0732,=?)0(5θ0.0191,=?)0(6θ0.0422,=?)0(7θ0.1726,=?)0(8θ0.0908; =?)0(1U 0.0334,=?)0(2U 0.0084,=?)0(3U 0.0223,=?)0(4U 0.0372,=?)0(5U 0.0266,

最新华南理工大学电力系统分析下平时作业含答案资料

电力系统分析下作业 一.选择题 1.电力系统的有功功率电源是(A) A.发电机 B.变压器 C.调相机 D.电容器 2. 电力系统的短路类型中,属于对称短路的是(D)。 A、单相短路; B、两相短路; C、两相短路接地; D、三相短路。 3.对电力系统并列运行的暂态稳定性而言,最不利的短路故障是(A)。 A、三相短路; B、单相接地短路; C、两相短路接地; D、两相短路。 4.我国电力系统的额定电压等级有(D ) A.115、220、500(KV) B.110、230、500(KV) C.115、230、525(KV) D.110、220、500(KV) 5.电力系统的频率主要决定于(A) A.有功功率的平衡 B.无功功率的平衡 C.电压质量 D.电流的大小 6.若ac两相发生短路,则基准相选择为(B ) A.a相 B.b相 C.c相 D.a相和c相 7.输电线路的正序阻抗与负序阻抗相比,其值要(C) A.大 B.小 C.相等 D.都不是

8.两相短路接地故障中,附加阻抗Z △为(D ) A.Z0Σ B.Z2Σ C.Z0Σ +Z2Σ D.Z0Σ∥Z2Σ 9. 电力系统的暂态稳定性是指电力系统在受到(B )时的稳定性。 A.小干扰 B.大干扰 C.负荷变化 D.不确定因素 10. 作为判据 0>δ d dP e 主要应用于分析简单系统的(D ) A. 暂态稳定 B. 故障计算 C. 调压计算 D. 静态稳定 二.简答题 1. 写出电力系统的暂态稳定和电力系统的静态稳定的定义?稳定的标志是什 么? 答:静态稳定是指电力系统在某一运行方式下受到一个小干扰后,系统自动恢复到原始运行的能力。能恢复到原始运行状态,则系统是静态稳定的,否则就是静态不稳定的;暂态稳定是指系统受到大干扰后,各同步发电机保持同步运行并过渡到新的稳定运行方式或恢复到原来稳定运行方式的能力。暂态稳定的标志通常指保持第一或第二个振荡周期不失步。 2. 什么是电力系统的短路?短路故障有哪几种类型?哪些是对称短路?哪些是 不对称短路? 答:电力系统的短路是指一切不正常的相与相之间或相与地之间(对于中性点接地的系统)发生通路的情况。正常运行时,除中性点外,相与相之间或相与地是绝缘的。如果由于某种原因使其绝缘破坏而构成了通路,就称电力系统发生了短路故障。 短路故障有四种类型:三相短路、两相短路、两相短路接地和单相接地短路。其中三相短路称为对称短路,其他三种类型的短路都称为不对称短路。 3. 4. 请简述提高电力系统静态稳定性的措施。

基于Matlab计算程序的电力系统运行分析课程设计

课程设计 课程名称:电力系统分析 设计题目:基于Matlab计算程序地电力系统运行分析学院:电力工程学院 专业:电气工程自动化 年级: 学生姓名: 指导教师: 日期: 教务处制

目录 前言 (1) 第一章参数计算 (2) 一、目标电网接线图 (2) 二、电网模型地建立 (3) 第二章潮流计算 (6) 一.系统参数地设置 (6) 二.程序地调试 (7) 三、对运行结果地分析 (13) 第三章短路故障地分析计算 (15) 一、三相短路 (15) 二、不对称短路 (16) 三、由上面表对运行结果地分析及在短路中地一些问题 (21) 心得体会 (26) 参考文献 (27)

前言 电力系统潮流计算是电力系统分析中地一种最基本地计算,是对复杂电力系统正常和故障条件下稳态运行状态地计算.潮流计算地目标是求取电力系统在给定运行状态地计算.即节点电压和功率分布,用以检查系统各元件是否过负荷.各点电压是否满足要求,功率地分布和分配是否合理以及功率损耗等.对现有电力系统地运行和扩建,对新地电力系统进行规划设计以及对电力系统进行静态和暂态稳定分析都是以潮流计算为基础.潮流计算结果可用如电力系统稳态研究,安全估计或最优潮流等对潮流计算地模型和方法有直接影响. 在电力系统中可能发生地各种故障中,危害最大且发生概率较高地首推短路故障.产生短路故障地主要原因是电力设备绝缘损坏.短路故障分为三相短路、两相短路、单相接地短路及两相接地短路.其中三相短路时三相电流仍然对称,其余三类短路统成为不对称短路.短路故障大多数发生在架空输电线路.电力系统设计与运行时,要采取适当地措施降低短路故障地发生概率.短路计算可以为设备地选择提供原始数据.

第十四章了解电路知识点.

第十四章了解电路知识点总结 一、电是什么 1、自然界中只有两种电荷。人们把绸子摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫做正电荷,毛皮摩擦 过的橡胶棒上带的电荷叫做负电荷。 2、电荷间相互作用规律:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。带电体能吸引不带电的轻 小物体。 若相互吸引,可能带异种电荷,还可能一个带电另一个不带电。 若相互排斥,都带电,且带的是同种电荷。 3、摩擦起电的实质:是电子在物体间发生了转移。(电是不会凭空产生的) 得到电子的物体显示带负电,失去电子的物体显示带等量的正电。 能的转化:机械能→ 电能 4、验电器是用来检验物体是否带电的仪器。 (1)验电器结构特点:金属球,金属杆,绝缘塞,金属箔 (2)工作原理:同种电荷相互排斥。 (3)验电器还可以粗略地比较物体所带的电荷量。(电荷量:电荷的多少。用Q表示。 国际制单位:库仑,简称库,符号“C”。) 5、静电感应:带电体与不带电的导体靠近时,由于电荷间的相互作用,会使导体内部的电 荷重新分布;导体内的异种电荷会被吸引到带电体附近,同种电荷会被排斥到远离带电体的导体另一端。 6、静电的应用 应用:避雷针、静电复印、静电涂漆、静电植绒 问1:毛皮与橡胶棒相比,哪个更容易失去电子? 丝绸与玻璃棒相比,哪个更容易得到电子? 问2:你有几种方法检验物体是否带电? (1)利用带电体的性质(2)利用验电器(3)利用电荷间相互作用的性质 问3:使物体带电的方式:摩擦起电、静电感应 二、让电灯发光 1、电路定义:用导线把电源、用电器、开关连接起来组成的电流通路。 电源:结构(正负极),功能(提供电能的装置)。 用电器:消耗电能,将电能转化为其他形式的能量。 开关:控制电路的通断。 2、电荷的定向移动形成电流,而电荷可以分为两种,即:正电荷和负电荷,所以在理解电 流的形成这一内容时,应注意以下三点: (1)电流可能只是由正电荷定向移动形成的。 (2)电流可能只是由负电荷定向移动形成的。 (3)电流可能是由正、负电荷同时向相反方向定向移动形成的。 3、物理学中规定:把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。 (1)正负电荷的定向移动都可以形成电流,那么按照定义,负电荷的定向移动与电流的方向相反,如金属导体中的电流,是由自由电子的定向移动形成的。那么它的电流 就和自由电子的定向移动方向相反。 (2)外电路中的电流方向:电路接通时,电流总是从电源的正极流出,经过导线、开关、用电器等流入电源负极。

电力系统谐波分析

海南大学 课程论文 题目:电力系统谐波分析 学号: B0736039 姓名:陈肖前 年级: 07电气1班 学院:机电与工程学院 系别:电气系 专业:电气工程及其自动化 指导教师:王海英 完成日期: 2010 年 06月 15 日

摘要 谐波对电力系统和用电设备产生了严重的危害及影响,而小波变换为电力系统谐波信号分析提供了有力的分析工具。与Fourier变换相比,小波变换是时间频率的局部化分析,它通过伸缩平移运算对信号逐步进行多尺度细化,最终达到高频处时间细分,低频处频率细分,能自动适应时频信号分析的要求,从而可聚焦到信号的任意细节,解决了Fourier变换的困难问题,成为继Fourier变换以来在科学方法上的重大突破。有人把小波变换称为“数学显微镜”。 本设计探讨了小波变换的基本原理之后,就如何应用小波工具箱对系统的谐波信号进行了分析。主要内容如下: 首先,采用小波变换进行谐波检测的方法进行了系统仿真,通过仿真验证了小波分析具有时域和频域的双重分辨率,能够较好的解决傅立叶分析所不能解决的问题。 其次,在谐波分析中,采用小波分析算法,不仅能正确的得到各次谐波,而且对用傅立叶分析没法解决的有关信号的暂态分量的提取,暂态分量时间的定位,电压、电流波形的间断、突起、凹陷和瞬态分量的检测都具有较好的效果。 最后MATLAB仿真的结果验证了本文的分析方法的正确性和有效性。基本达到了实验目的。 关键词:谐波分析小波理论MATLAB

Abstract Harmonics have a serious danger and affect in the power system and electrical equipment, but wavelet transform can provides a powerful analytical tool for harmonics signal analysis. Compared with the Fourier transform, wavelet transform is the localized analysis of time frequency, which refines the signal multi-scale by scalabling and shifting operation step-by-step. Finally it meets the requirement of high-frequency time and low-frequency frequency subdivided, and of automatically adapting to time-frequency signal analysis. It can focus on arbitrary particulars of signal , solving the difficult problems of the Fourier transform. It is a major breakthrough in science method since the Fourier transform. Someone praised wavelet transform as the “mathematical microscope”. After discussing the basic principles of wavelet transform, this Design discussed how to use the wavelet toolbox to analy the harmonic signals. They are as follows: Firstly, the Harmonic Detection method was simulated by Wavelet Transform, and the simulation shows that the Wavelet Transform has double resolutions in both time and frequency domains, which can solve the problem that the Fourier Transform can't do well. Secondly, we could not only correctly get various orders of harmonics, but also effectively solve how to draw the transient component of the signal ,and how to locate the time of transient component of the signal ,and solve the problem of intermittent and Processes and depression of the voltage and current wave, and solve how to detect transient component,and the Fourie are not available. Finally,MATLAB simulation results verify the correctness and effectiveness of the analytical methods. It achieves the basic purpose of the experiment. Key words: Harmonic measurement Wavelet theory MATLAB

华工电力系统分析下作业题库

1 同步发电机基本方程为什么要进行派克变换? 磁链方程式中出现变系数的主要原因: (1) 转子的旋转使定、转子绕组间产生相对运动,致使定、转子绕组间的互感系数发生相应的周期性变化。 (2) 转子在磁路上只是分别对于d 轴和q 轴对称而不是任意对称的,转子的旋转也导致定子各绕组的自感和互感的周期性变化。 ①变换后的电感系数都变为常数,可以假想dd 绕组,qq 绕组是固定在转子上的,相对转子静止。 ②派克变换阵对定子自感矩阵起到了对角化的作用,并消去了其中的角度变量。Ld,Lq,L0 为其特征根。 ③变换后定子和转子间的互感系数不对称,这是由于派克变换的矩阵不是正交矩阵。 ④Ld 为直轴同步电感系数,其值相当于当励磁绕组开路,定子合成磁势产生单纯直轴磁场时,任意一相定子绕组的自感系数。 2、派克变换的物理意义是什么?它将观察者的角度从静止的定子绕组转移到随转子一同旋转的转子上,从而使得定子绕组自、互感,定、转子绕组间互感变成常数,大大简化了同步电机的原始方程。 派克变换:将a 、b 、c 三相静止的绕组通过坐标变换等效为d 轴dd 绕组、q 轴qq 绕组,与转子一同旋转 。 3、试写出同步电机的基本实用化方程。 电势方程:00d d q d q q d q f f f f D D D Q Q Q v ri v ri v r i r i r i ψωψψωψψψψ+-+-+++==-==+=+ 磁链方程:d d d ad f ad D q q q aq Q f ad d f f ad D D ad d ad f D D Q aq q Q Q x i x i x i x i x i x i x i x i x i x i x i x i x i ψψψψψ=-++=+=-++=-++=+ 4、试说明 d x 、q x 、ad x 和aq x 的名称: d x :同步电机纵轴同步电抗;q x :同步电机横轴同步电抗;ad x :同步电机纵轴电枢反应电抗;和aq x 同步电机横轴电枢反应电抗 5、什么叫短路?所谓短路,是指一切不正常的相与相之间或相与地之间(对于中性点接地的系统)发生通路的情况。正常运行时,除中性点外,相与相之间或相与地之间是绝缘的。如果由于某种原因使其绝缘破坏而构成了通路,我们就称电力系统发生了短路故障。 6、电力系统简单短路故障共有四种类型:三相短路、两相短路、两相短路接地和单相接地短路。其中三相短路又称为对称短路,其它三种类型的短路都称为不对称短路。电力系统的运行经验表明,单相接地短路发生的几率最大,约占70%左右;两相短路较少;三相短路发生的几率最少。三相短路发生的几率虽然少,但后果较严重,所以要给以足够的重视,况且,从短路计算的方法来看,一切不对称短路的计算,在采用对称分量法以后,都归结为对称短路的计算。因此,对三相短路的研究具有重要的意义。 7、短路的原因①绝缘材料的自然老化,设计、安装及维护不良所 带来的设备缺陷发展成短路。 ?②恶劣天气:雷击造成的闪络放电或避雷器动作, 架空线路由于大风或导线覆冰引起电杆倒塌等。 ?③人为误操作,如运行人员带负荷拉刀闸,线路或 设备检修后未拆除地线就加上电压引起短路。 ?④挖沟损伤电缆,鸟兽跨接在裸露的载流部分等。 8、短路的危害(1)电流剧增:设备发热增加,若短路持续时间较长,可使设备过热甚至损坏;由于短路电流的电动力效应,导体间将产生很大的机械应力,致使导体变形甚至损坏。 ? (2)电压大幅度下降,对用户影响很大。 ? (3)当短路发生地点离电源不远而持续时间又较长时,并列运行的发电机可能失去同步,破坏系统运行的稳定性,造成大面积停电,这是短路最严重的后果。 ? (4)发生不对称短路时,三相不平衡电流会在相邻的通讯线路感应电势,影响通讯。 9、计算短路电流的目的短路电流计算结果是选择电气设备(断路器、互感器、瓷瓶、母线、电缆等)的依据;是电力系统继电保护设计和整定的基础;是比较和选择发电厂和电力系统电气主接线图的依据,根据它可以确定限制短路电流的措施。 10、无限大功率电源? 端电压幅值和频率都保持恒定,内阻抗为零。电源内阻抗小于短路回路总阻抗的10%,即可认为是无限大功率电源 11、什么是短路冲击电流?它在什么条件下出现?与短路电流周期分量有什么关系?

用Matlab计算潮流计算电力系统分析

《电力系统潮流上机》课程设计报告院系:电气工程学院 班级:电088班 学号: 学生姓名:刘东昇 指导教师:张新松 设计周数:两周 日期:2010年 12 月 25 日

一、课程设计的目的与要求 目的:培养学生的电力系统潮流计算机编程能力,掌握计算机潮流计算的相关知识 要求:基本要求: 1.编写潮流计算程序; 2.在计算机上调试通过; 3.运行程序并计算出正确结果; 4.写出课程设计报告 二、设计步骤: 1.根据给定的参数或工程具体要求(如图),收集和查阅资料;学习相关软件(软件自选:本设计选择Matlab进行设计)。 2.在给定的电力网络上画出等值电路图。 3.运用计算机进行潮流计算。 4.编写设计说明书。 三、设计原理 1.牛顿-拉夫逊原理 牛顿迭代法是取x0 之后,在这个基础上,找到比x0 更接近的方程的跟,一步一步迭代,从而找到更接近方程根的近似跟。牛顿迭代法是求方程根的重要方法之一,其最大优点是在方程f(x) = 0 的单根附近具有平方收敛,而且该法还可以用来求方程的重根、复根。电力系统潮流计算,一般来说,各个母线所供负荷的功率是已知的,各个节点电压是未知的(平衡节点外)可以根据网络结构形成节点导纳矩阵,然后由节点导纳矩阵列写功率方程,由于功率方程里功率是已知的,电压的幅值和相角是未知的,这样潮流计算的问题就转化为求解非线性方程组的问题了。为了便于用迭代法

解方程组,需要将上述功率方程改写成功率平衡方程,并对功率平衡方程求偏导,得出对应的雅可比矩阵,给未知节点赋电压初值,一般为额定电压,将初值带入功率平衡方程,得到功率不平衡量,这样由功率不平衡量、雅可比矩阵、节点电压不平衡量(未知的)构成了误差方程,解误差方程,得到节点电压不平衡量,节点电压加上节点电压不平衡量构成新的节点电压初值,将新的初值带入原来的功率平衡方程,并重新形成雅可比矩阵,然后计算新的电压不平衡量,这样不断迭代,不断修正,一般迭代三到五次就能收敛。 牛顿—拉夫逊迭代法的一般步骤: (1)形成各节点导纳矩阵Y。 (2)设个节点电压的初始值U和相角初始值e 还有迭代次数初值为0。 (3)计算各个节点的功率不平衡量。 (4)根据收敛条件判断是否满足,若不满足则向下进行。 (5)计算雅可比矩阵中的各元素。 (6)修正方程式个节点电压 (7)利用新值自第(3)步开始进入下一次迭代,直至达到精度退出循环。 (8)计算平衡节点输出功率和各线路功率 2.网络节点的优化 1)静态地按最少出线支路数编号 这种方法由称为静态优化法。在编号以前。首先统计电力网络个节点的出线支路数,然后,按出线支路数有少到多的节点顺序编号。当由n 个节点的出线支路相同时,则可以按任意次序对这n 个节点进行编号。这种编号方法的根据是导纳矩阵中,出线支路数最少的节点所对应的行中非零元素也

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