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《PSCAD_2暫態(tài)穩(wěn)定專題2013》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、電力系統(tǒng)數(shù)字仿真軟件應(yīng)用王西田副教授x.t.wang@126.com電信大樓1-322：34204298第5章PSCAD/EMTDC及其在電力系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用——5.2暫態(tài)穩(wěn)定專題講授PSCAD/EMTDC在電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定仿真方面的應(yīng)用，重點(diǎn)講授同步發(fā)電機(jī)模型及仿真初始化、電力系統(tǒng)故障的仿真分析。參考書目：[1]PSCADUsersGuide[2]EMTDCUsersGuide[3]ApplicationsofPSCAD/EMTDC[3]李光琦.電力系統(tǒng)暫態(tài)分析.中國(guó)電力出版社,1995.8電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定概念知識(shí)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)受到大干擾后，各同步發(fā)電機(jī)保持同步
2、運(yùn)行并過渡到新的或恢復(fù)到原來穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)的能力。暫態(tài)穩(wěn)定研究的是電力系統(tǒng)在某一運(yùn)行狀態(tài)下受到較大干擾時(shí)的穩(wěn)定性問題。系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性不僅與系統(tǒng)在擾動(dòng)前的運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)，而且與擾動(dòng)的類型、地點(diǎn)及持續(xù)時(shí)間均有關(guān)。大干擾：主要指短路故障?？紤]保護(hù)動(dòng)作：切除故障線路、重合閘、切機(jī)、切負(fù)荷等。電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定概念知識(shí)暫態(tài)（transient）：當(dāng)系統(tǒng)受到某種擾動(dòng)時(shí)，功率平衡被打破，系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也隨之發(fā)生了變化。由于系統(tǒng)中包含有慣性元件，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化不可能瞬時(shí)完成，而必須經(jīng)歷一個(gè)過渡狀態(tài)，這種過渡狀態(tài)就稱為暫態(tài)。在暫態(tài)過程剛開始的一段時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)以及其它轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的轉(zhuǎn)速由于慣性作
3、用還來不及變化，暫態(tài)過程主要的決定于各元件的電磁參數(shù)，這一階段稱為電磁暫態(tài)（electromagnetictransient）。隨著暫態(tài)過程的發(fā)展，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)生了變化，暫態(tài)過程的情況將不僅與電磁參數(shù)有關(guān)，而且還和轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的轉(zhuǎn)速、角位移有關(guān)，這一階段稱為機(jī)電暫態(tài)過程。電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定概念知識(shí)勵(lì)磁對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定的影響曲線I：故障前雙回線運(yùn)行曲線II：一回線故障時(shí)的運(yùn)行狀況曲線III：故障切除后一回線運(yùn)行故障期間和故障切除后，勵(lì)磁系統(tǒng)施加的作用是力圖促使發(fā)電機(jī)的內(nèi)電動(dòng)勢(shì)上升（強(qiáng)勵(lì)）而增加電加速面積減速面積功率輸出，使功率極限增加，功角特性曲線II和功角特性曲線III幅值增加，既減小
4、了加速面積，又同發(fā)電機(jī)的暫態(tài)穩(wěn)定等面積法則時(shí)增加了減速面積。電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定概念知識(shí)極限切除角/極限切除時(shí)間若切除角（切除時(shí)間）小于極限切除角（極限切除時(shí)間），則系統(tǒng)具加速面積有暫態(tài)穩(wěn)定性。否減速面積則，系統(tǒng)暫態(tài)不穩(wěn)定，系統(tǒng)失去同步。PSCAD中的同步發(fā)電機(jī)模型發(fā)電機(jī)組是能量轉(zhuǎn)換的樞紐元件，相關(guān)模型比較復(fù)雜，涉及：?電磁方程（Park方程）；?勵(lì)磁系統(tǒng)模型；?轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程（搖擺方程），一般研究考慮為剛體轉(zhuǎn)子，SSR研究需要考慮多質(zhì)量塊軸系；?調(diào)速系統(tǒng)模型（含汽輪機(jī)）。PSCAD中的同步發(fā)電機(jī)模型等值繞組和模型外觀接口勵(lì)磁系統(tǒng)VrefExciter_(AC1A)VTEf0IT3E
5、fIf轉(zhuǎn)子方程TestdyTeiEf0EfIfEfIfAwVWradASTeTeBMultimass(SyncM/c)TmTmwTmCTmiTmi同步發(fā)電機(jī)wwTmzzHydroGov1HydroTur1z0ziWrefWref1.0SynchronousMachineModel調(diào)速系統(tǒng)(3phaseview)PSCAD中的同步發(fā)電機(jī)模型勵(lì)磁系統(tǒng)和調(diào)速系統(tǒng)的簡(jiǎn)化仿真模型MactivholdinoutS/HEf0EfIfSTeTeTmTmwTmTm0wS/HoutinholdTimerTimermcswtbgo同步發(fā)電機(jī)仿真初始化PSCAD仿真時(shí)電源零初值啟動(dòng)，不做潮流計(jì)算。實(shí)用
6、的同步發(fā)電機(jī)仿真初始化過程：?第一步，首先簡(jiǎn)化為電壓源，幅值由零開始斜坡增長(zhǎng)到設(shè)定值，如果設(shè)定值為潮流計(jì)算結(jié)果則維持穩(wěn)態(tài)，如有偏離則自找平衡。?第二步，上述過程平穩(wěn)后釋放電磁方程，轉(zhuǎn)速仍然鎖定，電壓/勵(lì)磁變化以找到平衡。?第三步，上述過程平穩(wěn)后釋放轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程，轉(zhuǎn)速/有功變化以找到平衡。同步發(fā)電機(jī)仿真初始化推薦采用中國(guó)版BPA潮流程序計(jì)算發(fā)電機(jī)初始電壓幅值和相位（SSR基準(zhǔn)模型系統(tǒng)算例演示）。同步發(fā)電機(jī)仿真初始化同步發(fā)電機(jī)仿真初始化BPA潮流算例文件：SSRBM1.DATPSCAD仿真算例文件：SSRBM1.pscvfldcfldoutholdS/HMactivInfinity
7、Busin0525.0kVBRK0.0DegreesTestdy325.5Tei653.8Ef0EfEfIfIf21.977[uF]wAAABRKA892.4[MVA]WradASAm21.977[uF]TeBBBBTe#2#1TeBBMultimass(SyncM/c)21.977[uF]TmCC539.0[kV]CCTmwTmC26.0[kV]CCBATm0A->GwFAULTSS/H3PhaseoutinTmRMSVtholdTimerTimermcswtbgoTimedFaultLo
