电力系统仿真第二次课
0904072电力系统仿真技术教学大纲精选全文
可编辑修改精选全文完整版《电力系统仿真技术》课程教学大纲一、课程基本信息课程编号：0904072课程中文名称：电力系统仿真技术课程英文名称：Power system simulation课程性质：专业选修课程考核方式：考查开课专业：自动化、测控技术与仪器、电气工程及其自动化、探测制导与控制技术、生物医学工程开课学期：7总学时：32 （其中理论32学时，实验0学时）总学分：2二、课程目的本课程是的一门专业选修课，是理论与应用相结合，重在应用的课程。
通过本课程的学习，使学生掌握PSASP、MATLAB、BPA等在电力系统中的应用，熟悉计算机仿真及相关的基本操作，熟悉主要模块的使用，掌握建立电力系统仿真的数学模型的方法，学会使用仿真软件进行电力系统问题的简单分析与设计。
三、教学基本要求（含素质教育与创新能力培养的要求）通过本课程的学习，要求学生掌握电力系统机一网相互作用动态数字仿真，包括任意机端短路、输电线短路重合等各种故障、非正常运行方式下的数学模型和计算方法以及电力系统暂态稳定计算问题。
初步掌握PSASP、MATLAB、BPA软件的主要模块的使用方法。
四、教学内容与学时分配第一章绪论（1学时）了解系统数字仿真科学的研究内容、特点、发展及其特点，数字仿真的主要步骤及其它在电力系统中的应用等。
第二章电力系统各种仿真计算基本原理（3学时）掌握潮流数值计算、故障数值计算、暂态稳定数值计算的基本原理和方法第三章电力系统仿真软件PSASP的介绍（6学时）了解PSASP构件组成、掌握基础数据库的概念；熟练掌握文本方式下的数据建立和编辑，电力系统单线图的绘制及编辑环境；案例分析第四章基于PSASP的电力网络各种仿真计算（6学时）熟练掌握PSASP进行潮流计算步骤及波形分析方法；熟练掌握短路计算步骤及波形分析方法；熟练掌握暂态稳定计算步骤及波形分析方法；案例分析第五章MATLAB/SIMULINK仿真软件介绍（6学时）了解MATLAB/simulink 模块基本功能，掌握power system block 的基本功能，熟练掌握各种电力元件模型及参数设置方法，电力系统模型的搭建方法，案例分析第六章基于MATLAB的电力网络各种仿真计算（6学时）重点掌握MATLAB进行电力系统潮流仿真、电力系统暂态稳定仿真、电力系统短路故障仿真的方法与案例。
实验二 电力系统故障仿真分析
实验二电力系统故障仿真分析1、实验目的1）能熟练运用计算机对不同的短路故障进行仿真；2）能够分析各种短路故障下电压电流的变化过程；3）掌握不对称短路的分析方法；2、预习要求复习《电力系统分析》中电力系统故障分析的相关内容，了解电力系统短路故障时的电磁暂态过程。
3、实验内容及步骤利用实验一建成的系统模型，完成以下实验内容：（故障开始时间均为0.4，故障持续时间1s）1）在AB段任选一处设单相接地故障，在过渡电阻分别为0、50欧、100欧和200欧时，仿真并记录故障点的三相电压电流波形。
2）在AB段首端10km处、AB段200km处及BC段末端10km处分别设单相接地故障，过渡电阻分别为0，仿真并记录故障点的三相电压电流波形。
（对传输线重新分段）3）同时在AB段，BC段任选一处设相间接地短路，过渡电阻为0，仿真并记录两个故障点的三相电压电流波形；4）同时在AB段，AD段任选一处设相间短路，等效过渡电阻为0，仿真并记录两个故障点的三相电压电流波形；实验仿真结果：故障开始时刻：0.4s；故障持续时间：1.0s；仿真时间1.6s。
1、单相接地故障发生在线路AB的中点：过渡电阻为0Ω，点A处的电压、电流波形（2）过渡电阻为50Ω，点A处的电压、电流波形（3）过渡电阻为100Ω，点A处的电压、电流波形（4）过渡电阻为200Ω，点A处的电压、电流波形2、过渡电阻为0时，单相接地故障发生在不同位置：（1）距AB段首端10km处，点A处的电压、电流波形（2）距AB段首端200km处，点A处的电压、电流波形（3）距BC段末端10km处，点B处的电压、电流波形3、接地电阻为0，三相接地故障发生在变压器出口处：故障点的电压和电流波形4、思考题1）电力系统常见的故障有哪些？答：常见的有短路故障和短线故障。
短路故障分为对称对路和不对称短路。
2）简述短路故障时电压电流的变化及其危害。
答：一般来说，发生短路之后，短路的部分电压会变小直至消失，电流会增大，因而对于非故障部分，与短路部分串联情形下电压应该是会增大的，电流也可能增大，这也是造成电子器件烧坏的原因；而在并联情形下非故障部分电压是会减小至消失的，也就最终不会有电压，从而不能正常的工作。
电力系统分析-第2次课程作业与例题详解
例题2-1【例2-1】某330kV线路每相导线采用单根LGJQ-600型，三相导线水平排列，相间距离为8m；或者采用由两根LGJQ-300型组成的分裂导线，分裂间距400mm；或者采用紧凑型，每相由两根LGJQ-300型组成的分裂导线，分裂间距400mm，相导线按倒等边三角形布置，相间距离5.2m。
试分别计算三种情况下的正(负)序阻抗和正(负)序电纳。
(在导线型号中，L表示铝，G表示钢，J表示扭绞，Q表示加强LGJQ表示加强型钢芯铝绞线。
)解：一、原题有几处打印错误和叙述不清。
1、导线型号的规定如下：导线型号通常由两个字段组成。
如LGJ-240。
其中第一字段为LGJ，表示导线材料和特性。
通常是汉语拼音的字头。
第一个字母表示导线的载流材料。
T为铜；L为铝；G为钢；H为合金。
第二个字母表示导线的承重材料，总是G，即钢；第三个字母表J示绞线；第四个字母（如果有第四个字母的话）J表示加强型，Q表示轻型，F表示防腐蚀型，Y表示压缩型（这种导线相同外径时，铝面积比普通型大出20%）。
加强型是指导线的铝钢比比普通型的小，即铝的截面积与普通型相同而钢芯的截面积比普通型大，因而“加强”了导线的机械抗拉强度。
通常用于两个杆塔跨距较大的情况。
相反，轻型是指铝钢比较普通型的大；通常用于杆塔间距较小的情况。
2、第二字段的阿拉伯数字表示导线的“标称截面”，单位为平方毫米。
所以“LGJ-240”就是标称截面为240平方毫米的钢芯铝绞线。
3、题目中最后一行“Q表示加强，LGJQ表示加强型钢芯铝绞线。
”应改为“Q 表示轻型，LGJQ表示轻型钢芯铝绞线”。
4、题目中没有给出线路长度，因此，“计算”是指计算线路单位长度的电抗和电纳。
5、“标称截面”和“实际截面”两个词都是指载流截面，即铝导线的截面而不包括钢芯部分的截面。
标称截面大于实际截面。
6、“计算半径r ”是计算电抗和电纳时用到的导线半径，这个半径是所有细导线半径之和。
所以不能用标称截面来计算“计算半径”。
电力系统两相断线计算与仿真(2)
辽宁工业大学《电力系统计算》课程设计（论文）题目：电力系统两相断线计算与仿真（2）院（系）：电气工程学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师：教师职称：起止时间：12-07-02至12-07-13课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：电气工程及其自动化注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要电力系统故障计算主要研究电力系统中发生故障（包括短路、断线和非正常操作）时故障电流、电压及其在电力网中的分布。
本课设中，先计算各元件参数，然后采用对称分量法将该网络分解为正，负，零序三个对称序网，并且求出戴维南等效电路，再计算当L3支路发生A和C两相断线时系统中每个节点的各相电压和电流，计算每条支路各相的电压和电流，最后在系统正常运行方式下，对各种不同时刻A、C两相断线进行Matlab仿真，将断线运行计算结果与仿真结果进行分析比较。
关键词：电力系统计算；对称分量法；Matlab仿真目录第1章绪论 (1)1.1电力系统概述 (1)1.2本文研究内容 (2)第2章各元件参数计算 (3)2.1变压器T1 (3)2.2变压器T2 (4)2.3线路L1 (4)2.4线路L2 (5)2.5线路L3 (5)2.6负载S3 (6)2.7等效电路 (6)第3章不对称故障分析与计算 (7)3.1对称分量法 (7)3.1.1 正序网络 (7)3.1.2 负序网络 (9)3.1.3 零序网络 (10)3.2两相断线的计算 (11)3.2.1 B相各点电压电流 (14)3.2.2 A相各点电压电流 (14)3.2.3 C相各点电压电流 (15)第4章仿真分析 (16)4.1仿真模型建立 (16)4.2仿真结果分析 (18)第5章课程设计总结 (20)参考文献 (21)第1章绪论1.1电力系统概述由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。
它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置（主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等）转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心，通过各种设备再转换成动力、热、光等不同形式的能量，为地区经济和人民生活服务。
新型电力系统下电力二次系统仿真的建模方法
新型电力系统下电力二次系统仿真的建模方法在新型电力系统的大幕下，电力二次系统仿真如同一位精密的钟表匠，用其精确的建模方法为电力系统的稳定运行保驾护航。
然而，这位钟表匠的工作并非一帆风顺，它需要面对各种挑战和问题，才能确保钟表的精准运转。
首先，电力二次系统仿真的建模方法需要具备高度的准确性和可靠性。
这就像是钟表匠手中的放大镜，只有足够清晰，才能捕捉到微小的细节。
在电力系统中，任何一个微小的误差都可能导致整个系统的崩溃。
因此，建模方法必须能够准确地模拟电力系统的各种行为和特性，包括稳态、暂态和动态过程等。
同时，模型还需要具备良好的稳定性和鲁棒性，以应对各种不确定因素和异常情况。
其次，电力二次系统仿真的建模方法需要具备高效性和实时性。
这就像是钟表匠手中的镊子，只有足够迅速，才能在瞬间完成复杂的操作。
在电力系统中，实时性是至关重要的。
建模方法必须能够在有限的时间内完成大量的计算和分析任务，以确保电力系统的实时监控和控制。
同时，模型还需要具备良好的可扩展性和灵活性，以适应电力系统规模的不断扩大和结构的日益复杂。
然而，目前电力二次系统仿真的建模方法仍存在一些问题和不足。
一方面，由于电力系统的复杂性和多样性，很难找到一种通用的建模方法来满足所有需求。
这就像是钟表匠面对各种各样的钟表时，需要根据每种钟表的特点来选择合适的工具和方法。
因此，我们需要不断探索和创新，寻找更加适合特定电力系统的建模方法。
另一方面，现有的建模方法往往忽略了电力系统的非线性和不确定性因素，导致模型的准确性和可靠性受到影响。
这就像是钟表匠在修理一个复杂的机械表时，如果忽略了某个微小的零件或螺丝，就可能导致整个表的故障。
因此，我们需要加强对电力系统非线性和不确定性因素的研究，提高模型的准确性和可靠性。
最后，我想强调的是，电力二次系统仿真的建模方法是一个不断发展和完善的过程。
这就像是钟表匠在不断学习和进步中，不断提高自己的技艺水平。
我们需要保持开放的心态和创新的精神，不断探索新的建模方法和技巧，以应对日益复杂和多变的电力系统。
电力系统课程设计仿真
电力系统课程设计仿真一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握电力系统的基本原理、运行方式和仿真技术，培养学生分析和解决电力系统实际问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）掌握电力系统的基本概念、组成和分类；（2）了解电力系统的运行原理和调控方法；（3）熟悉电力系统仿真技术及其应用。
2.技能目标：（1）能够运用所学知识分析和解决电力系统实际问题；（2）具备电力系统仿真的基本能力，熟练使用相关软件；（3）掌握电力系统实验操作技能，能进行简单的电力系统实验。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对电力系统的兴趣，激发学习热情；（2）培养学生团队合作精神，提高沟通与协作能力；（3）培养学生责任感，增强对电力系统安全的认识。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.电力系统的基本概念、组成和分类；2.电力系统的运行原理和调控方法；3.电力系统仿真技术及其应用；4.电力系统实验操作技能培训。
具体安排如下：第1-2周：电力系统基本概念、组成和分类；第3-4周：电力系统的运行原理和调控方法；第5-6周：电力系统仿真技术及其应用；第7-8周：电力系统实验操作技能培训。
三、教学方法为实现教学目标，本课程将采用以下教学方法：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握电力系统的基本概念、原理和调控方法；2.案例分析法：分析实际案例，培养学生分析和解决电力系统问题的能力；3.实验法：通过实际操作，使学生熟悉电力系统的运行方式和仿真技术；4.讨论法：分组讨论，培养学生团队合作精神和沟通协作能力。
四、教学资源为实现教学目标，本课程将采用以下教学资源：1.教材：电力系统基本原理、运行方式和仿真技术相关教材；2.参考书：电力系统相关领域的经典著作和学术论文；3.多媒体资料：电力系统运行仿真演示视频、实验操作演示视频等；4.实验设备：电力系统实验装置、仿真软件等。
教学资源将贯穿整个教学过程，为学生提供丰富的学习体验，助力学生掌握电力系统知识，提高实际操作能力。
电力系统仿真实训课程学习总结
电力系统仿真实训课程学习总结在电力工程领域中，仿真是一个非常重要的工具和方法。
通过仿真，可以对电力系统进行模拟和实验，以便于了解和掌握各种电力系统的运行情况及其相互之间的影响。
为了能够更好地应对电力系统的复杂性和变化性，我参加了电力系统仿真实训课程，通过这门课程的学习，我收获颇多。
首先，在课程学习过程中，我们学习了电力系统仿真的基本原理和方法。
了解了电力系统仿真的基本流程，从数据收集、模型构建到仿真运行和结果分析，这有助于我们全面掌握仿真工具的使用。
同时，通过实际操作，我们熟悉了仿真软件的界面和功能，并学会了如何使用这些工具进行电力系统的仿真。
这对于我们今后在实际工作中能够熟练地运用仿真工具具有重要意义。
其次，课程中还涉及了电力系统的各种问题和挑战。
我们学习了电力系统的稳态和暂态特性，深入了解了电力系统中的电压稳定性、功角稳定性和小扰动响应等方面的知识。
通过实际仿真实验，我们能够观察和分析电力系统在不同工况下的运行情况，这有助于我们更好地理解电力系统的行为规律，并为系统的运行和调度提供合理的参考。
与此同时，课程还注重实践能力的培养。
我们通过课堂上的案例分析、模型设计和仿真实验，逐步掌握了电力系统仿真实训的基本技能。
我们需要运用所学的理论知识，结合具体情况进行实际模拟操作，这要求我们在实验过程中思考问题、解决问题，并能够准确地分析仿真结果。
通过这些实际操作，我们不仅提高了对电力系统的理论理解，还锻炼了我们的实践动手能力和问题解决能力。
此外，在与同学间的互动交流中，我们还能够相互学习和借鉴。
每个人都有不同的思维方式和理解角度，在课程的讨论环节，我们可以分享自己的观点和想法，也可以从其他同学那里得到一些新的启发和思考。
这种互动交流的过程有助于开拓我们的思路，并提高我们的学习效果。
总体来说，通过参加电力系统仿真实训课程，我不仅掌握了电力系统仿真的基本原理和方法，还提高了实践动手能力、问题解决能力和团队合作能力。
电力系统仿真实训报告
电力系统仿真实训报告在当今社会，电力作为现代工业和日常生活的重要能源支撑，其稳定供应和高效运行至关重要。
为了更好地理解和掌握电力系统的运行原理、操作流程以及应对故障的能力，我们进行了一次电力系统仿真实训。
通过这次实训，我们获得了宝贵的实践经验和知识。
本次电力系统仿真实训采用了先进的仿真软件和设备，构建了一个高度逼真的电力系统模型。
这个模型涵盖了发电、输电、变电、配电和用电等各个环节，能够模拟电力系统在不同运行条件下的状态和性能。
在实训开始阶段，我们首先接受了系统的理论培训。
培训内容包括电力系统的基本组成、工作原理、运行特性以及常见的故障类型和处理方法。
这为后续的仿真操作奠定了坚实的理论基础。
进入实际仿真操作环节，我们分组进行了各种工况的模拟。
例如，我们模拟了电力系统的正常运行状态，观察了各个设备的参数变化和能量流动情况。
在这个过程中，我们学会了如何监测和分析电力系统的运行数据，以确保其稳定运行。
当模拟电力系统故障时，情况变得更加复杂和具有挑战性。
我们设置了短路故障、过载故障以及设备故障等多种情况，并尝试采取不同的措施来恢复系统的正常运行。
这让我们深刻体会到了故障处理的紧迫性和准确性的重要性。
一旦故障发生，需要迅速判断故障类型和位置，采取果断的措施隔离故障区域，调整系统运行方式，以最大限度地减少停电范围和损失。
在输电环节的仿真中，我们研究了不同输电线路的参数对电能传输的影响，包括线路电阻、电抗和电容等。
通过调整这些参数，观察了电压、电流和功率的变化，从而深入理解了输电线路的特性和优化方法。
在变电环节，我们学习了变压器的工作原理和运行特性，掌握了变压器的调压和并列运行操作。
同时，也了解了变电站的继电保护装置的工作原理和配置方法，明白了它们在保障电力系统安全运行中的关键作用。
配电环节的仿真让我们熟悉了配电网的结构和运行方式，学会了合理配置配电设备和进行负荷管理，以提高电能质量和供电可靠性。
而在用电环节，我们分析了不同类型用户的用电需求和负荷特性，探讨了如何通过需求侧管理来实现电力系统的优化运行和节能减排。
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习题
• 试分析同步发电机自动并列的条件。 • 同步发电机并网应遵循的基本原则. • 为什么我国同步发电机并网时规定滑差周 期不小于10s？
第一章、发电机的自动准同期
概述（主要介绍发电机并列操作的概念，同期 并列 的条件，不同期并列时对发电机的影响分析，以及同 期装置应具有的功能） 数值角差、整步电压与越前时间（数值角差与越前 时间、线性整步电压与越前时间、滑差检测与压差检 测） 准同期装置举例（微机自动准同期与ZZQ-5自动准 同期） 微机电液调速器的自动准同期功能简介
并列操作的理想条件
• 待并发电机频率与母线频率相等，即滑差 （频差）为零。 • 断路器主触头闭合瞬间，待并发电机电压 与母线电压间的瞬间相角差为零，即角差 为零。 • 待并发电机电压与母线电压的辐值相等， 即压差为零。
准同期的并列条件
• 待并发电机频率与母线频率的差小于给定 值，即滑差小于给定值。 • 断路器主触头闭合瞬间，待并发电机电压 与母线电压间的瞬时相角差小于给定值， 即角差小于给定值。 • 待并发电机电压与母线电压的辐值差值小 于给定值
三、自动准同期装置的功能
• 目前专用于自动准同期的装置：微机同期和模拟 式同期两种。 • 功能一、自动检查待并发电机与母线之间的压差 及频差是否符合并列条件，并在满足这两个条件 时，能自动地提前发出合闸脉冲，使断路器主触 头在δ为零的瞬间闭合。 • 功能二、当压差、频差不合格时，能对待并发电 机自动进行均压、均频，以加快进行自动同期并 列的过程。 • 恒定越前时间：由自动准同期装置和断路器的合 闸动作时间决定，与滑差及压差无关。
二、准同期条件的分析
1．存在滑差（即频率差）
• 滑差：待并发电机电压矢量与系统电压矢量间 的相对电角速度称为滑差角速度，简称滑差， 用ωs表示。
d d ( g s ) 2d ( f g f s )t s dt dt dt 2 ( f g f s ) 2f g s
第一节 概述
• 同步并列与准同期 • 准同期条件的分析 • 自动准同期装置的功能
一、同步并列与准同期
• 并列操作：将一台未投入系统的发电机投入系统 同步运行的操作称为并列操作。 • 同期：同步发电机的并列操作叫同期。 • 准同期：发电机以接近同步运行的条件进行的并 列操作，称为准同期。 • 并列操作也可以是两个系统通过联络线上的断路 器进行并列操作。 • 同期点：装有同期装置，能够进行同期并列的断 路器叫同期点。 • 并列的基本要求：（1）冲击电流不超过允许值， 且尽可能小；（2）并列后应能迅速进入同步运行。
定义发电机发出功率为“发电机状态”，发电 机吸收功率为“电动机状态”。现设原动机的输 入功率恒定不变，又ωg大于ωs ；令合间时的相 角差为δω (图中a点)、并为超前情况。可见合闸后 发电机处于“发电机状态”而受到制动。发出功 率沿功角持性到达b点时的ωg等于ωs ，这时发电 机仍处于“发电机状态”，所以ωg继续减小，由 于ωg此小于ωs 。所以δω逐渐减小，发电机功率沿 特性曲线往回摆动到达坐标原点时，因此ωg小于 ωs而使相角差δω开始变负，交换功率变负，发电 机组处于“电动机状态又重新加速，交换功率沿 特性曲线变动直到ωg等于ωs图中的c点，相角差 δω又往反方向运动。这样来回摆动由于阻尼等因 素直到进入同步运行时为止。
滑差也可以用标幺值表示，即
s
百分值表示，即
2f g s 2f s
f g s 50
s (%) 2 f g s (%)
滑差周期，即
Tsห้องสมุดไป่ตู้
2 | s |
1 | f g s |
滑差大，则滑差周期短；滑差小，则滑 差周期长。在有滑差的情况下，将机组投 入电网，需经过一段加速或减速的过程， 才能使机组与系统在频率上“同步”。加 速或减速力矩会对机组造成冲击。显然， 滑差越大，并列时的冲击就越大，因而应 该严格限制并列时的滑差。我国在发电厂 进行正常人工手动并列操作时，一般限制 滑差周期在10—16s之间
2．存在角差
假设断路器合闸瞬间只存在角差，即压差和频 差都满足要求。则发电机并网瞬间有个冲击
发电机在这种情况下受的冲击为有功冲 击电流，对汽轮机组的安全与寿命影响较 大，机组容量越大，对合闸误差角的限制 越严。 受断路器动作时间的误差等因素的影响， 使得并列允许滑差值与允许并列误差角间 可能形成某种制约关系。 最大并列误差相角是由断路器的合闸时 间误差与自动准同期装置的整定值与动作 值问的误差造成的，它应不大于最大允许 合闸相角，即
我国的运行经验是，在发电机并入电网时， 滑差周期控制在10s左右比较合适。
3.存在压差
假设待并发电机电压与母线电压的辐值有 一定的差值，并网瞬间，合闸相角差为零， 则发电机将产生无功冲击电流。冲击电流 的最大值为：
无功冲击随机组容量等可以有不同的 规定值。为了保证机组的安全，我国曾规 定压差并列冲击电流不允许超过空载时机 端短路电流的1／12—1／10。据此，得准 同期并列的一个条件为：电压差不能超过 额定电压的5％—10％。现在一些巨型发电 机组更规定在o．1％以下，即希望尽量避 免无功冲击电流。