實驗一 PSCADEMTDC故障建模及仿真流程

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1、實驗一PSCAD/EMTDC故障建模及仿真流程報告人：AP1004510馮泳發(fā)報告時間：2012年4月3日實驗目的使用電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真軟件PSCAD/EMTDC進行簡單電力系統(tǒng)的故障建模及故障仿真，分析電力系統(tǒng)故障電磁暫態(tài)過程。實驗原理電力系統(tǒng)是非常復雜的。其數(shù)學表達式的定義比航天飛行器及行星運動軌跡的定義更要錯綜復雜和具有挑戰(zhàn)性。EMTDC是具有復雜電力電子、控制器及非線性網(wǎng)絡建模能力的電網(wǎng)的模擬分析程序。當在PSCAD的圖形用戶界面下運行時，PSCAD/EMTDC結(jié)合成的強大功能，使復雜的部分電

2、力系統(tǒng)可視化。實驗內(nèi)容及步驟1、新建項目文件安裝并啟動軟件，選擇File/New/Case，在項目窗口就出現(xiàn)一個默認為noname的例子，將其保存，雙擊項目欄中的文件名，右側(cè)顯示空白工作區(qū)。2、構造電氣主接線圖1）在MasterLibrary庫中找到所需的元件或模型，復制并粘貼到空白工作區(qū)。所需元件有三相電壓源、斷路器和架空線路，如下圖所示。雙擊元件則會出現(xiàn)參數(shù)設置對話框，在GraphicsDisplay下拉框中選擇3phaseview選擇則可變?yōu)槿嘁晥D，若需要改變元件的端口指向，只需右擊元件，選擇旋

3、轉(zhuǎn)Rotate或鏡像Mirror。2）將元件正確地連接起來。點擊工具欄中的Wiremode按鈕，鼠標移到工作區(qū)后會變成鉛筆狀，對著元件的端點點一下左鍵，移動鼠標，若再點左鍵可轉(zhuǎn)向畫線，只要點擊右鍵就可以完成畫線。連好線后再次點擊Wiremode按鈕鼠標就可以恢復原狀。其中TLine元件默認是無線傳輸模式RemoteEnds，連接線路如圖：3、設置元件參數(shù)雙擊元件或右擊元件選擇ViewProperties…電源參數(shù)：容量400MVA，220KV，50Hz，相角0度，內(nèi)阻1歐姆，其余用默認參數(shù)；輸電線采用架

4、空線Bergeron模型，長度100Km，50Hz，并任選一種架線方式模型，模型可在TLines庫中找到，雙擊工作區(qū)的TLine元件，再點擊Edit按鈕，在出現(xiàn)的窗口中粘貼上所選的模型，其余用默認參數(shù)；1、設置故障假設在線路末端出口處發(fā)生單相接地故障，在Breakers_Faults庫中選取故障模型如下圖所示，并連接在工作線路的右端，并雙擊TimedFaultLogic塊，設置故障開始時間為0.2秒和持續(xù)時間為0.2秒。2、設置輸出量和斷路器狀態(tài)在工具欄選擇Ammeter和VoltmetertoGnd連

5、接到故障塊輸入端的A線上，其中Ammeter需要用線將其串聯(lián)在線路中，從工具欄中選擇并添加DataLabel塊件到工作區(qū)，分別命名為Ia和Va，再選擇OutputChannel并分別與DataLabel連接在一起，然后分別右擊各個OutputChannel選擇Input/OutputReference–AddOverlayGraphwithSignal輸出兩張圖表；在工具欄選擇IntegerConstant并將其參數(shù)值改為零，再選擇DataLabel并將其命名為BRK，然后連接在一起。3、編譯運行完成后

6、編譯連接，若有錯誤，消息窗口則有紅色顯示，雙擊消息則會自動指示到工作區(qū)的錯誤處，修改重新編譯連接直至無錯，然后運行，觀察分析波形。實驗結(jié)果可以看出，當系統(tǒng)運作到0.2秒時，故障發(fā)生，并持續(xù)了0.2秒的時間，相電壓與相電流在故障排除后自動恢復到正常運行狀態(tài)。實驗中遇到的問題與解決方法在輸電線添加ManualEntryofYZ參數(shù)模型，并進行實驗指導書中的附錄參數(shù)表進行參數(shù)轉(zhuǎn)換后，但是進行線路仿真組建時就出現(xiàn)了錯誤。ManualEntryofYZ模型參數(shù)如下（已經(jīng)過換算）：解決方法：放棄在輸電線中添加Man

7、ualEntryofYZ模型，采用輸電線自身默認參數(shù)。結(jié)論：使用PSCAD/EMTDC可以簡便直觀地分析電力系統(tǒng)故障電磁暫態(tài)過程。實驗二電力系統(tǒng)故障建模實驗目的1、熟悉PSCAD/EMTDC的正確使用；2、掌握多節(jié)點電力系統(tǒng)的建模；3、掌握元件及不同線路模型參數(shù)的設置方法；4、掌握各種短路故障的建模。實驗內(nèi)容及步驟1、新建一名為“4Bus”的項目文件，并保存；2、在新項目工作區(qū)進行系統(tǒng)建模：將A、B、C、D四個節(jié)點分別畫在四個模塊中，節(jié)點在元件庫的Passive類中選取Bus節(jié)點，在每段線路中都加入三相

8、故障模塊，三相故障模塊在元件庫的Breakers_Faults類中選取3phasebreaker所屬的BRK模塊；3、將兩電源的參數(shù)設置為500kv，傳輸線采用Bergeron模型，每段線路長度分別為AB段300Km，BC段100Km，AD段100Km，DE段50Km；4、雙繞組變壓器變比設置為500kv/220kv，容量為100MVA，一次測星接，二次側(cè)三角接；設置每個節(jié)點的三相電壓和電流輸出量。完整線路圖如下：實驗結(jié)果各節(jié)點的電壓波形各