暂态稳定计算Word文档下载推荐.docx
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在此运行状态下，所有发电机仍然保持同步运行。
这种结局，电力系统是暂态稳定的。
另一种结局是暂态过程中某些发电机转子之间的相对角度随时间不断增大，使这些发电机之间失去同步或者局部地区电压长时间很低。
这种结局，电力系统是暂态不稳定的，或称电力系统失去暂态稳定。
暂态稳定计算的数学模型包括一次电网的数学描述（网络方程）和发电机，负荷，无功补偿，直流输电，发电机的调压器、调速器、电力系统稳定器、继电保护等一次设备和二次装置动态特性的数学描述（微分方程）以及各种可能发生的扰动方式和稳定措施的模拟等。
因此PSASP暂态稳定计算（ST）的数学模型可归为以下三个部分：
①电网的数学模型，即网络方程；
②发电机、负荷等一次设备和二次自动装置的数学模型，即微分方程；
③扰动方式和稳定措施的模拟，如电网的简单故障或复杂故障及冲击负荷、快关汽门、切机、切负荷、切线路等。
这些因素的作用结果是改变系统参数或状态变量。
（二）数据准备
以WEPRI-36节点系统为例，其系统图如下：
PSASP程序中给出了WEPRI-36节点系统的基础数据，为方便起见，就从WEPRI-36系统导入数据。
1、指定数据目录及基准容量
第一次可通过“创建数据目录”按钮，建立新目录，如：
C:
\WDJS。
以后可通过“选择数据目录”按钮，选择该目录。
在系统基准容量项中，键入该系统基准容量，如100MVA。
建立了数据之后，该数不要轻易改动。
2、导入数据
在主画面中，点击“从其他目录导入数据”按钮，弹出如下窗口：
根据需要，将原数据目录中的基础数据库（Basic、LF1）、公用参数库、单线图、地理位置接线图、潮流计算数据及潮流结果数据等数据图形导入目标数据目录。
（三）暂态稳定计算作业的定义和执行
作业定义即确定电网的结构，运行方式及计算的控制信息（计算功能，系统频率、计算总时间、积分步长、用户自定义模型调用、网络故障、节点扰动、输出内容等），有文本和图形两种方式支持，其构成如下图：
暂态稳定计算是基于潮流的，故在暂态稳定计算前应先对系统进行潮流计算，根据以下暂态稳定计算的需要，从成功计算的潮流作业（已导入）中，选择其一，即确定待计算电网的网络结构、参数和各节点发电、负荷等基本数据及稳态运行方式，配以不同的计算控制信息（计算功能、故障方式、故障类型、故障地点等），即可得到不同的暂态稳定计算作业。
现定义7个暂稳计算作业：
序号
方案名
潮流作业号
描述
1
LFAC0
交流系统无故障计算，检查无扰动时，各机绝对角稳定情况
2
交流系统三相短路故障，0秒故障，0.12秒切除，无措施，系统稳定
3
交流系统三相短路0秒故障，0.2秒切除，无措施，系统不稳定
4
交流系统三相短路故障加切机措施：
0.2秒切除故障，加切机措施，系统稳定
5
基于潮流：
图上设置支路4中点AB两相接地短路计算
6
转子短路失磁计算：
BUS4机组失磁，短路失磁时其时间常数Td0'
=6.2秒
7
复杂故障短路电流计算
在文本环境窗口中点击“计算”下拉菜单中的“暂态稳定”或在图形支持的运行模式窗口中点击“作业”下拉菜单中的“暂态稳定”，弹出暂态稳定作业定义窗口：
PSASP暂态稳定计算中控制信息包括：
计算功能，系统频率、计算总时间、积分步长、输出内容的选择，用户自定义模型的调用，及网络故障、节点扰动的设置。
各栏介绍如下：
作业定义栏
作业号：
可选择已有的或键入新的作业号。
潮流作业：
从成功计算的潮流作业中，选择其一，即确定稳态运行方式。
点击“描述”按钮，可对该暂态稳定作业给予简短的注释；
点击“删除”按钮，可删除该暂态稳定作业；
点击“浏览”按钮，列出全部暂态稳定计算作业，其中包括“作业号”、“潮流作业号”和“描述”三项，其中，“描述”项可以复制和修改；
点击“刷新”按钮，按作业定义从基础数据库中重新抽取数据，以刷新该暂态稳定作业计算数据，其作用是：
一方面能把对基础数据库的修改反映到该计算作业中来；
另一方面，曾通过“数据修改”按钮所做的修改，也被作废；
点击“编辑...”按钮，激活以下的数据栏，可进一步给出该作业所包含的其他内容。
功能选择栏
PSASP暂态稳定程序设计了短路计算功能，可在功能栏中选择：
一般暂态稳定计算（为缺省功能）
基于潮流的短路计算
不基于潮流（E‘’=1∠0）的短路计算
计算信息栏
系统频率：
50Hz（赫兹）；
60Hz（赫兹）。
计算总时间T：
单位为秒（s）。
积分步长Δt：
控制信息栏
该栏包含是否考虑一些因素的信息：
①UD模型调用：
是否考虑用户自定义模型（指其它类的模型）调用的选择。
√为考虑；
×
为不考虑。
选中后，可点击其后的“编辑”按钮，弹出用户自定义模型调用数据的录入窗口以录入和编辑其数据。
②网络故障：
是否考虑网络故障的选择。
选中后，可点击其后的“编辑”按钮，弹出网络故障数据的录入窗口以录入和编辑其数据。
③节点扰动：
是否考虑节点扰动的选择。
为考虑；
选中后，可点击其后的“编辑”按钮，弹出节点扰动数据的录入窗口以录入和编辑其数据。
输出信息栏
暂态稳定是一个过程的计算。
它的计算结果是每个积分时段所有变量（母线电压，发电机和各种动态元件所涉及的变量）等的计算值。
若将这些量全部保存起来，既要消耗计算机大量时间和空间，又没有必要。
为此，用户需将关心的内容，在计算前加以指定，即给出输出信息。
这样，在计算过程中，仅保存这些指定的内容，计算结束后，可在这个范围内选择输出。
这就是选择输出信息的目的和作用。
点击输出信息栏中的“选择”按钮，弹出输出信息选择窗口以录入和编辑输出的信息（参见输出信息）。
几个常用按钮
数据修改：
当选择或定义了一个作业之后，便生成了该作业的计算数据。
可以仅对计算数据进行调整和修改，而不影响基础数据。
暂态稳定计算的作业计算数据包括网络零序数据及模型参数信息。
（参见数据修改）
数据回存：
使用“数据回存”功能，可将计算数据所做的修改存回到基础数据中。
现给出作业3、作业4、作业6、作业7的作业定义方法。
作业3:
文本方式下点击“计算｜暂态稳定”，弹出暂态稳定计算作业定义框：
再点击控制信息栏中的网络故障，弹出故障设置框并设置故障：
作业4：
跟作业3相同的方法设置其作业计算数据、输出信息及网络故障，再点击“控制信息栏”的“节点扰动”，设置其扰动信息：
在这选择扰动信息为“切机”再点出“选择”，再弹出“切机”控制窗口，以下设置的切机方式为：
在[Ts,Te]（0.0,0.5s）计算时间段内，若满足切机判据（t>
0.22s），再延迟Td秒（0.0s）后，按比例K（0.5）减出力。
作业6：
PSASP中可进行各种计算作业的复制，从而实现该计算作业之间数据的共享，作业6就从WEPRI-36项目中复制。
在文本支持环境下，点击“计算｜作业复制”弹出如下的作业复制窗口：
作业类型为“暂态稳定”，选择源作业和目标作业和选择要复制的内容后，再点击“复制”即可完成作业的复制。
作业7：
前面讲到的短路电流计算，得到的是短路电流的稳态值，而在暂态稳定计算中选择其计算功能为短路计算时，得到短路电流的瞬时值，其作业定义方法如下：
再点击“网络故障”，设置各种网络故障方式和复杂故障方式，各种故障的作用时间为[Ts,Te]，在短路计算种，时段t用于区分短路的方案，Ts，Te用于组成复杂故障短路的各种方案。
而在暂态稳定计算中，计算时间t为积分时段，则在计算的全过程（0～T），由相对的故障的作用时间形成任意组合的复杂故障。
按以上要求，定义好暂态稳定计算作业后，点出计算即可进行暂态稳定的计算。
（四）计算结果的编辑和输出
由于在暂态稳定的计算过程中，仅储存计算前所指定（通过填写输出信息而得）的量，因此其计算结果的输出和编辑也仅限于这个范围。
暂态稳定计算的结果输出功能强大，最大优点体现为其编辑方式输出功能，即打乱作业号和所选的坐标系，将计算中所储存的变量经选择重新组合为一新坐标，绘出曲线或列出报表，以满足做各种比较的需要。
其功能特点如下：
（1）发电机功角和母线电压的自动分析
可自动列出每一步计算中的相对角最大的机组、电压最低的母线和频率最低的一些发电机，筛选出最严重的情况，通过查看其报表和曲线加以分析。
（2）灵活的结果编辑
将同一或不同作业的任意变量组合在一起，给出曲线或列出报表，以满足做各种比较的需要。
（3）电压与电流的序、相分量
在不对称故障方式下，可列出暂态过程中的正、负、零序和A、B、C相电压及线路正、负、零序和A、B、C相电流。
其输出方式：
最常用的是直接方式输出和编辑方式输出。
（1）直接方式输出
直接方式输出是根据输出信息的选择，按照所选的坐标及其所含的变量直接输出。
如输出作业4的发电机功角（坐标1）。
（2）编辑方式输出
在暂态稳定计算结果输出窗口中点击“编辑方式输出”，弹出如下对话框：
选择并给出坐标名后，点击“输出”即可得到曲线如下：
从以上结果可知，系统发生同样的网络故障时，作业3是不稳定的，而作业4因加了切机措施，系统是稳定的。
四、实验报告
实验完成后要求完成有关暂态稳定的实验报告，内容如下：
1.将各种作业下的暂态稳定的功角图粘贴到文档中。
2.分析系统的暂态稳定特性。
3.用编辑方式输出作业2、3、4下的功角曲线，对比分析各种作业下的系统稳定性并给出作业3、4中提高系统暂态稳定所采取的措施及其原理。
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