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1、实验3暂态稳定分析实验电力系统分析实验报告一、实验目的%1进一步认识电力系统暂态失稳过程，学会绘制摇摆曲线；%1掌握影响电力系统暂态稳定的因素，掌握故障切除时间（角）对电力系统暂态稳定的影响；%1掌握提高电力系统暂态稳定的方法。二、实验内容%1电力系统暂态失稳实验；%1故障类型对电力系统暂态稳定的影响；%1电力系统暂态稳定的影响因素实验。三、实验使用工程文件及参数%1工程文件名：暂态稳定分析实验，输入参数（如图15-6）：Gl：300+J180MVA（PQ节点）变压器Bl：Sn=360MVA,变比=18/242kV,Uk
2、%=14.3%,Pk=230kW,P0=150kW,IO/ln=l%；变压器B2：Sn=360MVA,变比=220/18kV,Uk%=10.5%,Pk=128kW,P0=40.5kW,IO/ln=3.5%；固定频率电源S：Un=18kV（平衡节点）；线路LI、L2：长度：100km,电阻：0.02Q/km,电抗：0.3256Q/km,电纳:2.74X10-6S/kmo四、实验方法和步骤%1电力系统暂态失稳实验打开名为“暂态稳定分析实验”的工程文件。该工程中有一个双回线网络，并带有一个故障点，模拟电力系统发生故障后的暂态失
3、稳现象。网络结构图如图15.6所示，输入给定参数，完成实验系统建立。图15-6带故障点双回路网络结构图运行仿真，在输出图页上观察故障前系统稳定运行时的电压、电流波形，以及在发生故障后，系统失稳状态的电压、电流波形，并将电压电流波形记录到图15.7和图15-8（仿真时间：15秒；故障时刻：第5秒；故障持续时间：0.5秒；故障距离：50%；故障类型：三相短路）。建立仿真模型如下图各参数设置如下仿真参数设置图15・7故障前稳定运行时波形图图15・8故障失稳运行时波形图（1）整体图（2）故障前（3）故障（4）故障消除后%1故障类
4、型对电力系统暂态稳定的影响实验模型①中，在故障点设置不同类型短路，按表15-6运行仿真，观察结果，记录波形。表15-6不同类型故障对暂态稳态的影响（故障前/故障时/故障后电压电流输出波形、发电机输出功率波形）故障跳闸：仿真时间：15秒；故障时刻：第5秒；故障持续时间：0.5秒；故障距离：50%；断路器第一次动作时间（分闸）：5.5秒。（1）单相短路（2）两相短路（3）两相接地短路（4）三相短路故障不跳闸：仿真时间：15秒；故障时刻：第5秒；故障持续时间:10秒；故障距离：50%。（1）单相故障（整体，故障前，故障失稳）发
5、电机（整体，故障失稳）（2）两相故障（整体，故障前，故障失稳）发电机（整体，故障失稳）（3）两相接地故障（整体，故障前，故障失稳）发电机（整体，故障失稳）（4）三相故障（整体，故障前，故障失稳）发电机（整体，故障失稳）结论：由以上波形可知在各种不同类型情况下，故障时输出电压电流和发电机功率波形不一样，而故障后单相短路、两相短路、和两相接地短路的电压、电流和发电机输出功率波形基本上能够达到故障前的稳定状态。只有三相短路时，发电机的功角会发生振荡并逐渐增大，最终会发散至接近180°o所以在这种情况下，系统是不能保持暂态稳定的
6、。%1电力系统暂态稳定的影响因素实验打开名为“暂态稳定分析实验”的工程文件，该工程中有一个双回线网络，并带有一个故障点，网络结构图如图15.9所示，输入给定参数，完成实验系统建立。将发电机的有功功率P设置为0,调整发电机电压为18KV，仿真时间为15秒，故障时刻为第5秒，故障持续时间为0.5秒，故障距离为50%。图15-9双回路带故障的结构图a运行仿真，在监控图页上不断改变发电机的输出功率，通过短路故障来得出暂态稳定极限功率。分别进行以下类型的故障：单相接地短路、两相短路、两相接地短路、三相短路，分别求出相应的暂态稳定极
7、限。b将故障持续口寸间改为1.0秒，重复a的实验内容，并求出各种故障条件下的暂态稳定极限。c将故障地点改为线路末端，重复a的实验内容，并求出各种故障条件下的暂态稳定极限。将以上实验a、b、c所得的暂态稳定极限填入表15・7中。设置参数a(1)单相接地P=565,稳定P=568,失去稳定由于时间关系，以单相故障为例，利用二分法通过改变发电机的输出功率来求得暂态稳定极限功率，并记录与下表中。表15-7暂态稳态极限值记录表五、思考题%1什么叫电力系统暂态稳定？暂态稳定极限和哪些因素有关？%1用实验结果说明故障切除时间（角）对系
8、统暂态稳定性的影响。答：因为a中故障持续时间为0.5s,b中故障持续时间为1.0s。通过表15-7中的a、b两种情况对比可知b中各种故障类型：两项接地和三相短路的暂态稳态极限值均小于a中的。所以快速切除故障对于提高电力系统暂态稳定性有决定性的作用。因为快速切除故障减小了加速面积，增加了减速面积，提高了发电机之间并列运
