基于PSCAD的失磁保护仿真.pdf

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1、《电气自动化)2012年第34卷第5期电力系统及其自动一PowerSystem＆Automation基于PSCAD的失磁保护仿真陆桂华I。王宝华(1．仪征市供电公司，江苏扬州211400；2．南京理工大学自动化学院，江苏南京210094)摘要：针对某电厂1000MW的发电机组建立基于PSCAD的仿真模型，分别仿真失磁和振荡故障，找到两者区别。根据电厂所采用的保护装置建立三段式失磁保护仿真模块，并分别在失磁和振荡情况下仿真验证保护动作的正确性。仿真结果表明，所建立的仿真模型能很真实地模拟该发电厂的失磁故障，

2、失磁后电气量的波形特点与理论分析一致，建立的失磁保护模块能够可靠地躲过振荡故障并正确动作于失磁故障。仿真结果为电厂的保护配置方案设计提供了可靠依据。关键词：失磁仿真；PSCAD；保护判据；发电机[中图分类号]TM772[文献标志码]A[文章编号]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引言发电机失磁故障的发生率高⋯，危害大，会使系统无功缺额，电压下降以及过流，导致系统甩负荷，甚至崩溃J。而且由于失磁保护对于系统振荡等容易误动，因而现有的失磁保护判据较多，保护配置方案复杂，给整定计算、运行维护带来诸

7、多问题，因此对失磁故障机理进行深入研究，并构建一个合理的失磁保护配置方案具有重大理论价值和实际指导意义。本文采用电磁暂态仿真软件PSCAD建立了一个实际发电厂的仿真系统模型。仿真验证失磁和振荡故障的特点并建立三段式失磁保护模型，验证保护动作的情况，给该电厂的失磁保护方案的配置提供一个可靠的理论依据。图1发电厂电气主接线1发电厂仿真模型的建立示，(a)图中各波形依次为励磁电压电流、机端电压、机端电流、发电机有功功率、无功功率、功角、角速度。发电厂的电气主接线如图1所示，共有两台1000MW的机设无穷大系统母

8、线电压为，则：组和三条出线，对其中一台发电机进行失磁研究，并以最大运行方式为例，仿真模型如图2所示。发电机、变压器、无穷大系统等P：in8Q：。。一(1)A∑Ad∑Ad∑元件的参数均与电厂的实际参数一致具体见附录。式中：=Xd+，墨为发电机外部总电抗。2故障仿真结果从图3(a)中看出失磁开始时，励磁电压突然减小，定子2．1失磁故障端电压U和定子电流，随之逐渐下降；因机械惯性，转差S和功失磁仿真时间共25S，在仿真到5S时，将励