电力系统动态模拟综合实验
电力系统动模数字化实验平台简介
1 电力系统动模数字化实验平台简介1.1 电力系统动态模拟实验室基本情况电力系统动态模拟实验室（简称为动模实验室）自1958年筹建以来，经过40多年的不断建设、改造和几代人的艰苦努力，已经从单一的交流系统的物理模拟发展到具有交直流混合系统的物理模拟及数字仿真、数模混合等的综合大型模拟实验室。
现在，动态模拟实验室是电力系统国家重点实验室的最重要分室。
实验室现有5台发电机、2台无穷大系统、6组负荷（具有电阻、电感、电机及整流型等负荷）、24组模拟线路（可模拟10kV、110kV、220kV、330kV、500kV线路）、全数字非线性励磁控制器、微机调速器、直流输电模拟系统、可控硅串联补偿器（TCSC）系统、静止无功补偿器（ASVG）及统一潮流控制器（UPFC）等电气设备。
由这些电气设备可组成不同拓扑结构的电力系统，可逼真模拟实际电力系统的动态过程。
电力系统实验课是在该动模实验室完成，每届上课的本科生约120人，实验课每组5人，每届实验持续时间约500小时。
1.2电力系统动模大型数字化实验平台简介最初建成的动模实验室是一个纯物理的模拟实验室。
随着电力系统规模的扩大和数字化，原有的纯物理的动模实验平台已经无法满足现代电力系统实验的要求。
从2001年开始，对物理动模实验室进行了数字化改造。
经过近2年的刻苦攻关，2003年3月建成了自主知识产权的电力系统动模大型数字化实验平台，实现了物理动模从稳态到暂态的数字化、可视化和自动化，实验能力和效率发生了质的飞跃。
自主研制成功的电力系统动模大型数字化实验平台是一项庞大的系统工程，属于国际首创，工作量大且挑战性强。
为了增强对该成果的感性认识，现采用图文结合的方式加以扼要介绍。
1.2.1物理动模从设备级到系统级的完整的数字监控系统（1）总体结构图1是物理动模数字监控系统的结构示意图，系统基于全网络式和分布式设计和开发，网络式RTU（远方终端单元）和主站之间的通信规约遵循了国际标准。
电力系统仿真实验指导书
电力系统仿真实验指导书本指导书以电力系统仿真实验为主题，介绍了电力系统仿真实验的基本原理、实验步骤以及实验注意事项。
通过本实验的学习，能够加深对电力系统仿真的理解，掌握基本的仿真技术和方法，为后续电力系统相关实验的学习打下基础。
本实验采用仿真软件实现，所需软件主要为MATLAB和SIMULINK。
学生需要提前熟悉MATLAB和SIMULINK的基本操作和常用函数，具备一定的电力系统基础知识。
一、实验原理电力系统仿真实验是通过电力系统的模型来模拟和控制真实电力系统的运行，以实现对电力系统的研究和分析。
通过仿真实验，可以1观察和分析电力系统在不同工况下的运行特性，验证电力系统的稳定性和可靠性，优化电力系统的运行参数等。
电力系统仿真实验的基本原理是将真实电力系统抽象成数学模型，并通过计算机软件来模拟和控制这个数学模型。
模型的输入是电力系统的初始条件和外部扰动，输出是电力系统的动态响应和稳态结果。
通过对模型输入的控制和模型输出的观测，可以实现对电力系统的研究和分析。
二、实验步骤1. 确定仿真实验的目标和内容。
根据实验要求和实验目标，确定仿真实验的内容和范围。
2. 建立电力系统的数学模型。
根据实验要求和实验目标，将电力系统抽象成数学模型，并确定模型的输入和输出。
23. 编写仿真程序。
使用MATLAB和SIMULINK等软件，编写仿真程序，实现对电力系统模型的仿真和控制。
编写的程序应包括模型的输入和输出控制，仿真参数的设置，仿真结果的观测和分析等。
4. 运行仿真程序。
加载仿真程序，设置仿真参数，运行仿真程序，观察仿真结果。
5. 分析仿真结果。
根据仿真结果，分析电力系统的运行特性，验证仿真模型的准确性和有效性。
6. 优化仿真模型和参数。
根据实验结果，对仿真模型和参数进行优化，提高仿真模型的准确性和有效性。
三、实验注意事项31. 熟悉仿真软件的基本操作。
在进行电力系统仿真实验前，需要提前熟悉使用MATLAB和SIMULINK等仿真软件的基本操作和常用函数。
电气工程中的电力系统动态建模与仿真
电气工程中的电力系统动态建模与仿真在当今社会，电力作为支撑现代文明的基石，其稳定、高效的供应对于经济发展和人们的日常生活至关重要。
电气工程中的电力系统动态建模与仿真技术，作为保障电力系统安全、稳定、经济运行的重要手段，正发挥着日益关键的作用。
电力系统是一个极其复杂且庞大的系统，它由发电、输电、变电、配电和用电等多个环节组成。
为了深入理解电力系统的运行特性，预测其在不同工况下的动态行为，以及优化系统的设计和运行策略，我们需要借助电力系统动态建模与仿真技术。
电力系统动态建模，简单来说，就是将电力系统中的各种元件和设备，如发电机、变压器、输电线路等，用数学模型来描述其电气特性和动态行为。
这些数学模型通常基于物理定律和工程经验，通过一系列的方程和参数来表达。
例如，发电机的模型通常包括其电磁特性、机械运动特性以及控制系统的特性等。
而输电线路的模型则需要考虑电阻、电感、电容等参数，以及线路的分布特性。
在建立数学模型时，需要对实际的电力系统进行合理的简化和假设。
这是因为电力系统的复杂性使得完全精确的模型难以建立和求解。
通过适当的简化，可以在保证一定精度的前提下，大大降低模型的复杂度，提高计算效率。
然而，简化也需要谨慎进行，过度的简化可能导致模型无法准确反映电力系统的实际行为，从而影响分析和决策的准确性。
有了数学模型，接下来就是进行仿真。
电力系统仿真就是利用计算机技术，按照一定的算法和步骤，对建立的数学模型进行求解，以得到电力系统在不同条件下的运行状态和动态响应。
通过仿真，我们可以模拟电力系统在正常运行、故障发生、设备投切等各种情况下的电压、电流、功率等参数的变化，从而评估系统的稳定性、可靠性和经济性。
在电力系统仿真中，常用的算法包括时域仿真算法和频域仿真算法。
时域仿真算法直接求解电力系统的微分方程和代数方程，能够较为准确地反映系统的暂态过程，但计算量较大，适用于小规模系统和短时间的仿真。
频域仿真算法则通过将电力系统的方程转换到频域进行求解，计算效率较高，适用于大规模系统的稳态分析和小信号稳定性分析。
电力系统动态模拟仿真综合性实验教学研究
很 难 形 成 系统 性 。 导致 学生 对 动 模 实 验 的 重 视程 度 不 够 ， 实 验 过 程 中 只 是 机 械 地 听 从 教 师 的 指 示 进 行 操 作 ，对 实 验 的 内 容 比较 模 糊 ，动 模 实 验 本 应 具有 的直 观 性 等优 点 未 能充 分 体现 。 继 电 保 护 、 自动 装 黄 等 电 力 专业 课 程 都 有 相 应 的 实验 课 程 ，但 这些 实验 丰要 针 对 该 课 程 的 内容 ， 知
该课程 的 实验课 “ 电力系 统动 模实验 ”在 加 强学 生的 直 观 理解 、培 养动 手 能 力方 面起 着重 要的作 用 。
一
识 面 较 窄 ，初 学 者 易于 将 其 局 限 于 某 一课 程 ，较 难 以
将知识点融合 ，形成 系统的 电力知识。而动模实验既
包含了发电 （ 原动 机 和 励 磁 调 节 等 ）、输 电等 一 次 系 统 内容 ， 又包 含 了保 护 、并 网控 制 等 二次 系 统 知 识 ， 是 最 易 实现 电 力诸 多知 识 点 融 合 的 实验 课 程 。而 且 ， 当 前 课程 的交 叉 性 越 来 越 强 ，实验 课程 也 需 相 应 地 进 行 整 合 ， 而综 合 性 实 验 是 最 有 前途 的路 径 之 一 ，这 有 利 于 克 服传 统 实验 只 停 留在 分 散 的验 证 某 个 概 念 、理 论 、 方 法 的较 低 水 平 上 。通 过 综 合 性 实验 ，改 变 学 生 从 原 来 的验 证 性 实验 到 综 合 性 实验 的 思路 和 方 法 ，引 导 学生 把 实验 的重 点放 在 展 示知 识 的 内在 联 系上 。
电力系统综合实验
电力系统综合实验（动态模拟实验）一．概述电力系统的研究方法可以概括为理论研究和科学实验研究两种途径。
理论分析是非常重要的，它阐明电力系统的基本原理并探索新的理论和方法。
但是，由于电力系统的复杂性，很多问题仅靠理论分析是不够的，只有把理论分析和科学实验结合起来，才能得到正确的结论。
电力系统的实验研究可在实际的电力系统（一般称原型）上进行，也可在模拟的电力系统（一般称模型）上进行。
在原型上进行实验研究，往往受电力系统的安全、经济运行的限制。
如短路实验等一般不能在原型系统进行；对于发展规划中的一些问题，有时更难以在现有的电力系统上进行。
在模拟系统上进行实验研究，显然没有这些限制，因此模拟实验在电力系统研究工作中占有重要地位。
电力系统模拟方法有数学模拟和动态模拟两种方法。
数学模拟是建立在数学方程式的基础上的一种模拟研究方法。
首先建立原型的数学模型，然后通过求解方程从而得出结论。
随着计算机的快速发展，利用计算机仿真研究电力系统的数学模拟方法有着广阔的前景。
只要能建立相应的数学模型，就可以方便的利用数字计算机进行研究。
这种方法投资小，方案、参数调整方便，且速度快。
但建立数学模型受到诸多因素的影响，其准确与否受到主观限制。
比如某些简化是否合理，某些因素忽略是否正确等，直接影响到建模的正确性和得出的结论。
电力系统动态模拟是电力系统的物理模拟。
是根据相似理论，用和原型系统具有相同物理性质的相似元件建立起来的。
电力系统动态模拟是建立与原型相似的物理模型，通过模拟实验得出结论的方法。
电力系统动态模拟主要由模拟发电机、模拟励磁系统、模拟变压器、模拟输电线路、模拟负荷和有关调节、控制、测量、保护等模拟装置组成。
动态模拟实验物理概念清晰，直观，且能真实反映实际系统的特征。
但建立动态模型投资大，且实验方案、参数调整复杂。
由于数学模拟和动态模拟各具优缺点，互相补充验证，也是目前研究电力系统的重要方法。
二．模拟理论及动态模拟的作用1. 模拟理论根据相似理论，模型和原型的物理现象相似，意味着在模型和原型中，用以描述现象过程的相应参数和变量在整个研究过程中，保持一个不变的、无量纲的比例系数。
电力系统实验
电章电力系统动态模拟一、电力系统的研究工具电力系统动态模拟也称电力系统物理模拟，是进行电力系统分析和研究的重要方法之一。
电力系统研究方法和其他领域一样，主要采用理论分析和试验研究。
由于电力系统具有多变的参数及其复杂的过渡过程，在进行理论分析的同时必须进行试验研究，二者缺一不可。
电力系统动态模拟实验室就是专门进行电力系统试验研究的重要场所。
电力系统研究工具可以分为两类：数学模拟方法和物理模拟方法。
1．数学模拟方法利用数学模型进行研究称为数学模拟，数学模型是建立在数学方程式的基础上，即当各种物理现象在一定的假设条件下用一组数学方程式来描述原型系统的运动或过程。
它用数学的方法对真实系统的物理特征在计算机上实现实时动态模拟。
2．物理模拟方法利用物理模型进行研究称为物理模拟。
而物理模型则是根据相似原理建立的一种忠实于原系统的物理本质、各项参数按一定比例缩小的模型，在模型上反映的过程和实际系统中的过程相似。
并且模型上的过程和原型的过程具有相同的物理实质，所以电力系统动态模拟也就是电力系统在实验室内的复制品。
二、相似原理1．模拟的基本概念模拟也称仿真，是一种专门用来进行试验研究的方法。
它不是直接对某一实际系统或实际过程进行研究，而是利用模拟理论建立一个对被研究对象进行研究的物理模型，求得模型结果，由此而得到原型系统的结论。
2．模拟的基本原理模拟理论也称相似理论，它指出相似现象间的关系，提出了要使模型与原型系统中的物理现象相似的充分和必要条件。
相似理论在电力系统动态模拟方面的应用：⑴由若干系统组成的复合系统，如果单个系统相似，那么整个系统就是相似。
⑵适用于线性系统中的相似条件，只要其非线性参数的相对特性是重合的，则可推广应用到非线性系统中。
⑶几何上不相似的系统的物理过程，也可以相似。
⑷在电力系统中两个系统相似，那么这两个系统相应元件的标么值参数是相等的。
三、电力系统动态模拟电力系统动态模拟使电力系统物理模拟。
它是根据相似理论建立起来的具有与原型相同物理性质的物理模型。
电力系统分析仿真实验报告模板
电力系统分析仿真实验报告模板一、实验目的本次电力系统分析仿真实验的主要目的是通过对电力系统的建模和仿真，深入理解电力系统的运行特性和规律，掌握电力系统分析的基本方法和工具，提高对电力系统故障和异常情况的分析和处理能力。
二、实验原理电力系统分析是研究电力系统稳态和暂态运行特性的学科，主要包括电力系统潮流计算、短路计算、稳定性分析等内容。
本次实验基于电力系统仿真软件，通过建立电力系统模型，输入系统参数和运行条件，进行仿真计算和分析。
电力系统潮流计算是根据给定的网络结构、参数和负荷分布，计算电力系统中各节点的电压、功率等电气量的分布情况。
短路计算则是分析电力系统在短路故障情况下的电流、电压等参数，评估系统的短路容量和设备的短路耐受能力。
电力系统稳定性分析研究系统在受到扰动后能否保持稳定运行，包括功角稳定、电压稳定等方面。
三、实验设备及软件1、计算机2、电力系统仿真软件（如 PSCAD、MATLAB/Simulink 等）四、实验步骤1、建立电力系统模型确定系统的拓扑结构，包括发电机、变压器、输电线路、负荷等元件的连接方式。
输入各元件的参数，如发电机的额定容量、电压、电抗，变压器的变比、电抗，输电线路的电阻、电抗、电容等。
2、设置运行条件确定系统的基准容量和基准电压。
设定发电机的出力、负荷的大小和功率因数。
3、进行潮流计算在仿真软件中运行潮流计算模块，得到各节点的电压幅值和相角、线路的功率潮流等结果。
4、进行短路计算设置短路故障点和故障类型（如三相短路、单相短路等）。
运行短路计算模块，获取短路电流、短路电压等参数。
5、进行稳定性分析模拟系统受到的扰动，如线路故障切除、发电机出力变化等。
观察系统的动态响应，分析系统的稳定性。
6、结果分析与评估对潮流计算、短路计算和稳定性分析的结果进行分析和比较。
评估系统的运行性能和安全裕度，提出改进和优化建议。
五、实验结果1、潮流计算结果各节点电压幅值和相角的分布情况。
各线路功率潮流的大小和方向。
探究电力系统动态模拟实验室开关跳合闸时间控制器
电子 科 技 Ｃ ｏ ｎ ｓ ｕ ｍｅ ｒ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ Ｍａ ｇ ａ ｚ ｉ ｎ ｅ ２ ０ １ ３年 ８月 下
探究电力系统动态模拟实验室开关跳合闸时问控制器
张 亮
（ 黑龙江省绥化 学院电气工程学院 ，黑龙 江绥化 １ ５ ２ ０ ６ １ ）
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四、开关跳合闸时间控制器 （ 一 ）设计 的具体框架 。依据上述 的控制器设计 目标 以 及 电力系统动态模拟 实验室 已经具备 的一些条件 ，具体就是 说 已经具有 的模拟 开关操作 回路 ，在 电力系统动态模拟 实验 室 当中配各三 台计算机 ，每一 台计算机和 一个系统相对应 ， 根 据这三 台计算机 的串 口，对控制器 后台程序进行控制 ，经 由串 口对开关跳合 闸时间控制器 的前置器 发送 操作 时间顺序 以及指令 ，在开关跳合闸时间控 制器的前置器收到信息之后 ， 进 行时间序列 的设 置，在等到 中断到达 （ 故障的开关行 为动 作 致使 中断 ）以后 ，然而 再落实泄漏 的模拟 开关跳合操作行 为 。另一方面，还需要特别注 意的是控制器 的前 台程序使 用Ｕ Ｄ Ｐ协 议，能够传输 以及 受到指令 ，通过 这种方式 ，就 能 够 完成别 的计算机对实验室模拟开关的控制 。 （ 二） 硬件部分的落 实。 在控制器当中其前置器必须要使用 些元器件才能够实现， 按照输出节点一共二十九个的设计标准
通 过反向器以及光隔离放大器来对继电器进行驱动动作。 一 五、结束语 综上述说 ，开关跳合闸 时间控 制器对于 电力系 统动态模 拟 实验室 的重 要意义，本文描述 的控 制器 已经被投 入实用， 别且效果 良好 ，输 出时间非常精准 ，能够很好达 到预 期效 果， 希望给 相关人员提供 一些有用 的参考 。
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《电力系统动态模拟综合实验》实验报告实验名称发电机及系统短路故障影响实验姓名XXX 学号XXX日期XXX 地点XXX成绩教师电气工程学院东南大学1.实验目的：（1）了解动模实验室的构成，主要设备及其功能。
（2）熟悉和掌握发电机的启动，调压，调速，并网，解列，停机等操作。
（3）通过单机---无穷大系统中不同点的短路故障实验，理解发电机在短路时的电磁暂态过程，分析和掌握短路起始相角及回路阻抗对发电机运行状态的影响。
2.实验内容：在单机----无穷大主接线模拟实验系统中，通过实验操作，熟悉实验室环境及实验设备，掌握发电机的启动，调压，调速，并列，解列及停机操作方法，选择不同的短路点进行短路故障实验，录取短路时刻的电压，电流波形，然后，根据所学知识，分析求取发电机或系统的状态参数，理解和掌握短路故障对发电机及系统运行状态的影响。
3.实验原理（实验的理论基础）：根据《电力系统暂态分析》相关理论，可知在三相短路时，发电机定子绕组电流中含有以下四个分量图1.发电机短路电流波形图i w(∞)为强制分量，不衰减∆i w为按此时励磁绕组的时间常数T d’衰减的分量∆i w2为按直轴阻尼绕组的时间常数T d’’衰减的分量iα和i2w为按定子绕组的时间常数T a衰减的分量根据发电机三相短路时电流波形图，由短路电流波形图绘制其包络线。
包络线中分线即直流分量。
将短路电流减去直流分量，则可以认为是基频交流分量。
根据发电机参数，T d’和T d’’都较小，在短路后0.5s，可以认为基频电流中只含有稳态分量，读出此时电流幅值i w(∞)。
在此时刻前找两处幅值I1，I2及对应时刻T1，T2，则可得方程组：11'''22'''21()22()d d d d T T T T w w w T T T T w w w i e i e i i e i e i --∞--∞⎧+=I -⎪⎪⎨⎪+=I -⎪⎩由此可以求出∆i w ，∆i w2。
方程中i w (∞)，I 1，I 2皆为减去对应时刻直流分量后的值。
实验时，对短路电流波形进行录波，再通过作图求取相关电流分量值及短路初始相角，可分析短路故障时对发电机运行状态的影响。
本实验的一次主接线示意图如下所示：图2.实验系统一次主接线图 在本次实验中，其主接线如图1所示，短路点有D11，D12，D13三个可选，其中D12短路点相当于03G 发电机出口短路。
在线路发生三相短路故障时，发电机定子绕组的极品周期电流将随时间发生变化，最终变为稳态短路电流。
5.实验方法及数据处理（实验步骤及数据处理方法，包括原始数据，图表等）：实验步骤：（1）无穷大系统启动：所谓无穷大电源可以看作是内阻抗为零，频率、电压及其相位都恒定不变的一台同步发电机，在动模试验系统中是将交流市电经感应调压器和升压变压器升压至1000V 后作为试验用无穷大电源。
部分无穷大电源还包含移相变压器，具有调相功能。
对无穷大电源的操作主要在操作试验台上进行，其控制台操作按钮示意图如下图所示。
图3.无穷大电源控制台操作按钮示意图在操作控制台上找到无穷大电源监控单元，在按下【合】红色按钮之后，红色按钮的指示灯亮红色，【跳】按钮绿色按钮指示灯灭，同时感应调压器原方已接通了动力电源，调压变压器带电。
按下【升压】黄色按钮，可以提高无穷大电源母线电线电压，同时观察上方仪表中电压的值是否为试验要求值（线电压UL 为1000V ）。
先观测三相电压是否对称，最后按下【合闸】钮，投入无穷大电源使无穷大母线带电。
（2）发电机启动：发电机启动与无穷大系统类似，只不过要复杂一些；图4为同步发电机03G相关控制台操作按钮示意图。
启动时，先弹出【开/关机】按钮(白色方形“开机令”按钮)，合【调速】电源开关（红色圆形按钮），同时观察发电机转速。
当发电机转速接近额定转速时，弹出【启励/灭磁】按钮 (白色方形“启励”按钮)，合【励磁】电源开关（红色圆形按钮），此时发电机机端电压建立。
图4.同步发电机03G控制台操作按钮图（3）线路送电：线路送电操作就是在无穷大系统启动后，按照主接线的连接（如图2），将线路开关QF51\QF52\QF53\QF54合闸。
合闸时，在操作控制台上找到相关开关的操作按钮，按下【红色】操作按钮为合闸，【绿色】操作按钮为分闸，同时观察监控界面。
（4）发电机同期并列：实验系统的同期方式为自动准同期方式，发电机的同期点是发电机升压变高压侧的03QF开关；操作时，首先要保证03QF开关两侧已带电，在同期选择面板上操作【旋转按钮】选择同期对象03G，按下【同期】开关。
观察同期控制器面板中的数显和指示灯（如图5），其中LED旋转灯显示发电机端电压和系统电压相位差，当两者相位基本相同时，并且系统侧与发电机测的电压幅值与频率接近时，按下【同期命令】操作按钮，进行发电器并网操作，当满足同期的三个条件时，同期装臵将自动合闸【03QF】开关，则表示并网成功。
图5.HGWT-04微机准同期控制器的面板图（5）发电机功率调节：发电机并网成功后，通过【调速旋钮】和【励磁调节按钮】可以调节发电机输出的有功和无功功率，将有功和无功调节到额定值。
（6）短路故障点的类型选择操作：在短路故障模拟单元中（如图6所示），转动【短路点选择旋钮】可以选择短路故障点分别为D11、D12、D13、D14，通过【短路类型选择按钮】可以设臵故障类型；本次实验选择故障点为【D12】，故障类型为【三相对中性点短路】，即将A、B、C、N按钮按下，使其连接到一起，此时故障类型为三相接地短路。
图6.短路故障操作单元（7）短路故障操作：短路故障实验是通过操作【短路】按钮进行的；【短路】按钮是一个自复位按钮，当按下【短路】按钮，表示短路开关投入，即发生短路故障。
这样操作产生的短路时间和合闸角度都是不可控的，短路时间与按下按钮的持续时间一致。
按下短路按钮并迅速松开，进行短路故障实验。
（8）故障录波：故障录波仪将自动记录故障时系统电压、电流波形。
记录录波仪的数据并打印故障波形。
（9）不同故障类型及故障点的短路实验：不同故障点和故障类型的短路实验，可以重复6-8 的操作进行。
（10）发电机解列与停机操作：发电机解列操作首先将发电机有功功率和无功功率调至零，前后断开发电机侧断路器03QF，将发电机解列。
发电机停机操作，顺序为跳开【励磁】电源开关（绿色圆形按钮），合上【启励/灭磁】 (白色方形“启励”按钮) ，跳开【调速】电源开关（绿色圆形按钮），合上【开/关机】(白色方形“开机令”按钮) 。
（11）无穷大系统停机操作：无穷大系统停机操作与无穷大系统启动操作相反，具体操作参考无穷大系统的启动操作。
（12）实验系统停机：关闭其它实验设备电源。
注意：在发电机停机时，一定先要降低发电机的功率，使有功和无功功率为零。
再依次跳开各断路器开关、动力电源等！数据记录及图像：图7.单相短路接地故障录波示意图图8.两相短路接地故障录波示意图图9.三相短路故障录波示意图6.实验结果和及其分析（实验结果及对出现问题的解释与分析）：（1）实验过程中，通过监控后台获取录波波形数据。
答：波形见上图。
（2）根据三相短路故障三相电流波形绘制包络线及直流分量，并求出基频分量i w(∞),∆i w和∆i w2。
由电压波形图读出短路时刻三相相位角，并分析直流分量与短路时相位角的关系，分析不同故障类型，不同故障点的短路特性。
答：绘制的图如下：图10.三相短路故障包络线绘制图发电机常数：T d ’=1.486s, T d “='10.185758d T s = （a ） a 相：i w(∞)=4.2785A(此时直流分量为0)选取两个时刻：T 1=10.16ms,I 1=41.443-21.694=19.749AT 2=264.6ms,I 2=11.1241-0.2367=10.8874A解方程组： ()()11222122d d d d T T T T w w w T T T T ww w i e i e i i e i e i --'''∞--'''∞⎧⎪∆+∆=I -⎪⎨⎪∆+∆=I -⎪⎩ 代入数据得：2215.47056.6089w w w w i i i i 0.9932∆+0.9468∆=19.749-4.2785=⎧⎨0.8369∆+0.2406∆=11.268-4.2785=⎩解得：210.8514w w i i ∆=5.2319A ⎧⎨∆=A ⎩ 相位角为：从图中大致读出为30°（b ）b 相：i w(∞)=4.2785A(此时直流分量为0)选取两个时刻：T 1=10.16ms,I 1=15.539+3.557=19.096AT 2=264.6ms,I 2=12.8355-0.234=12.6015A解方程组：()()11222122d d d d T T T T w w w T T T T ww w i e i e i i e i e i --'''∞--'''∞⎧⎪∆+∆=I -⎪⎨⎪∆+∆=I -⎪⎩代入数据得： 2214.817512.6015w w w w i i i i 0.9932∆+0.9468∆=19.096-4.2785=⎧⎨0.8369∆+0.2406∆=12.8355-4.2785=⎩解得： 27.4707w w i i ∆=7.7973A ⎧⎨∆=A ⎩ 相位角：从图中大致读出：-90°（c ）c 相：i w(∞)=4.2785A(此时直流分量为0)选取两个时刻：T 1=0ms,I 1=8.557+10.883=19.44AT 2=264.6ms,I 2=13.198-0.221=12.977A解方程组： ()()11222122d d d d T T T T w w w T T T T ww w i e i e i i e i e i --'''∞--'''∞⎧⎪∆+∆=I -⎪⎨⎪∆+∆=I -⎪⎩ 代入数据得：2212.977w w w w i i i i ∆+∆=19.44-4.2785=15.1615⎧⎨0.8369∆+0.2406∆=13.198-0.221=⎩解得： 26.6914w w i i ∆=8.4701A ⎧⎨∆=A ⎩ 相位角：从图中大致读出为：120°分析：单相短路接地时，特点：因为Z Σ1和Z Σ2近似相等，所以单相短路电流大于同一点的三相短路电流，并且三相短路时，各序电流分量相等。
对于短路电压，越接近发电机处正序电压越高，越接近故障点正序电压越低。