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1、《電氣自動化)2012年第34卷第5期電力系統(tǒng)及其自動一PowerSystem&Automation基于PSCAD的失磁保護仿真陸桂華I。王寶華(1.儀征市供電公司,江蘇揚州211400;2.南京理工大學自動化學院,江蘇南京210094)摘要:針對某電廠1000MW的發(fā)電機組建立基于PSCAD的仿真模型,分別仿真失磁和振蕩故障,找到兩者區(qū)別。根據(jù)電廠所采用的保護裝置建立三段式失磁保護仿真模塊,并分別在失磁和振蕩情況下仿真驗證保護動作的正確性。仿真結(jié)果表明,所建立的仿真模型能很真實地模擬該發(fā)電廠的失磁故障,
2、失磁后電氣量的波形特點與理論分析一致,建立的失磁保護模塊能夠可靠地躲過振蕩故障并正確動作于失磁故障。仿真結(jié)果為電廠的保護配置方案設(shè)計提供了可靠依據(jù)。關(guān)鍵詞:失磁仿真;PSCAD;保護判據(jù);發(fā)電機[中圖分類號]TM772[文獻標志碼]A[文章編號]1000—3886(2012)05—0046—04LoSSofExcitaitonProtectionSimulationBasedonPSCADLuGui.hua.WANGBao—hua(1.YizhengCityPowerSupplyCompany,Yangz
3、houJiangsu211400,China;2.SchoolofAutomation,NanjingUniversityofScienceandTechnology,NanfingJiangsu210094,China)Abstract:Theexcitation—lOSSsimulationmodelwasestablishedbYtheuseofPSCAD。whichisbasedonageneratorwith1000MWofacertainpowerplant.Thedifferencesbet
4、weenexcitation—lossandoscillationweresimulatedandcompared.Thethree—stageexcitation—lossprotectionmodelwasestablishedaccordingtothepowerplantprotectiondevice.Thensimulateandverifytheaccuracyofprotectionactivityintheexcitatin—lossoscillation.Thesimulationre
5、sultsshowthatthesimulationmodelcansimulateaccuratelytheexcitation—lossofthepowerplant.TheelectricalquantitiesobtainedbyPSCADareconsistentwiththetheory.Moreover,theprotectionmodelisabletoresponsetoexcitation—lossfaultandwillnotactbymistakeonoscillation.The
6、simulationresultsprovidereliablebasisesfortheprotectiondesignofpowerplant.Keywords:Lossofexcitationsimulation;PSCAD;Protectconfiguration;Generator0引言發(fā)電機失磁故障的發(fā)生率高?,危害大,會使系統(tǒng)無功缺額,電壓下降以及過流,導致系統(tǒng)甩負荷,甚至崩潰J。而且由于失磁保護對于系統(tǒng)振蕩等容易誤動,因而現(xiàn)有的失磁保護判據(jù)較多,保護配置方案復雜,給整定計算、運行維護帶來諸
7、多問題,因此對失磁故障機理進行深入研究,并構(gòu)建一個合理的失磁保護配置方案具有重大理論價值和實際指導意義。本文采用電磁暫態(tài)仿真軟件PSCAD建立了一個實際發(fā)電廠的仿真系統(tǒng)模型。仿真驗證失磁和振蕩故障的特點并建立三段式失磁保護模型,驗證保護動作的情況,給該電廠的失磁保護方案的配置提供一個可靠的理論依據(jù)。圖1發(fā)電廠電氣主接線1發(fā)電廠仿真模型的建立示,(a)圖中各波形依次為勵磁電壓電流、機端電壓、機端電流、發(fā)電機有功功率、無功功率、功角、角速度。發(fā)電廠的電氣主接線如圖1所示,共有兩臺1000MW的機設(shè)無窮大系統(tǒng)母
8、線電壓為,則:組和三條出線,對其中一臺發(fā)電機進行失磁研究,并以最大運行方式為例,仿真模型如圖2所示。發(fā)電機、變壓器、無窮大系統(tǒng)等P:in8Q:。。一(1)A∑Ad∑Ad∑元件的參數(shù)均與電廠的實際參數(shù)一致具體見附錄。式中:=Xd+,墨為發(fā)電機外部總電抗。2故障仿真結(jié)果從圖3(a)中看出失磁開始時,勵磁電壓突然減小,定子2.1失磁故障端電壓U和定子電流,隨之逐漸下降;因機械慣性,轉(zhuǎn)差S和功失磁仿真時間共25S,在仿真到5S時,將勵