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1、电力系统暂态分析实验指导书实验一 电力系统短路计算一、实验目的1、巩固电力系统暂态分析课程中所学知识，对短路计算深入理解。2、熟悉并掌握使用短路计算程序的基本方法。3、掌握短路计算程序中各种原始数据的输入方法。4、能正确分析电力系统的短路计算结果数据。二、实验原理及内容1、实验原理本实验所使用的电力系统短路计算程序是用Advanced BASIC语言编写。程序采用修改导纳矩阵的方法。可计算150个节点，185条支路和50台发电机规模的系统短路电流。执行文件为SCC.EXE，原始数据文件名为S-DATA.TXT，计算结果文件为S-RESULT.TXT。2、实验内容利用电力系统短路计算程序，计算中
2、国电力科学研究院的I型约定考核题，并验算其计算结果。三、I型约定考核题见附图1。四、电力系统短路计算程序的应用1、短路计算原始数据的输入利用文本编辑软件输入原始数据，程序中使用的所有电抗值均为标幺值。数据文件S-DATA.TXT格式：第一组4个数：N，M，M0，IQ （节点数，正序支路数，零序支路数，发电机数）第二组正序支路参数：I，J，X （一端节点号，另一端节点号，支路正序电抗）第三组零序支路参数：I，J，X0 （一端节点号，另一端节点号，支路零序电抗）第四组发电机参数：I，XD2, X2 （发电机节点号，发电机次暂态电抗，发动机负序电抗）2、短路电流计算程序启动方法：启动SCC.EXE文
3、件，程序开始运行，屏幕显示：Short Circuit Computation1.Look up Data 2.Calculation 3.EXIT ?（1）键入1：查看原始数据屏幕显示程序接收到的原始数据Subcircuit Parameter + :支路正序参数Subcircuit Parameter 0 :支路零序参数Motor Parameter:发电机参数(2) 键入2：开始计算Input Faulting Node and form： No，f ？输入故障节点和故障类型第一个数是故障节点号，第二个数是故障类型的代号。用1-4表示，即：1 单相短路接地2两相短路3三相短路4两相短路接
4、地故障节点和故障类型数据用“,”号隔开。回车后再次显示该提示，可以再次输入新的故障点和 故障类型。如果不再计算，则输入0, 0结束计算，回到启动屏幕。(3) 键入3：结束计算3、查看短路电流计算结果短路电流计算结果在S-RESULT.TXT数据文件中，用编辑软件查看。计算结果有各节点电压，三序电压和三相电压的幅值；故障点的三序和三相电流幅值；独立零 序支路的三序和三相电流幅值；各台发电机的三序和三相电流幅值。各节点电压故障点电流各支路电流* 独立零序支路电流各发电机电流K：顺序号；POSITIVE：正序 B-PHASE： B 相计算结果中符号说明：* NODE U * F NODE I * S
5、ubcircuit I * Single-handed Subcircuit I0* Motor I *I:支路节点号J:支路节点号NEGATIVE：负序C-PHASE： C 相NODE：节点号；ZERO :零序A-PHASE： A 相五、实验结果根据计算结果挑选一个接地短路故障(5节点两相短路接地)画出原电路的短路电流分布图(三 相值)，并验算各支路、各节点是否满足基尔霍夫定律，并用相量图验证故障点计算结果。六、预习与思考不对称短路时，边界条件反映在什么节点?附：指定计算内容1、8节点3相短路；2、6节点两相短路；3、10节点单相短路接地；4、5节点两相短路接地。附图1:I型短路计算约定考核
6、题接线图实验二电力系统功率特性和功率极限实验一、实验目的1 .掌握电力系统模拟实验的基本方法；2. 加深对功率极限的理解，体验提高功率极限的措施;3. 培养理论结合实际分析问题的能力。二、实验原理简单电力系统，发电机通过变压器、输电线路与受电端系统的母线相连接。对于简单电力系统，如果发电机至系统d轴和q轴总电抗分别为Xdl和n Xq，则发电机的功率特性为:PEq=蒙 sin5 + 土 x X广 Xq区 sin25X2X, 丁 Xq 如果发电机装有励磁调节器，发电机电势Eq可随运行情况变化而调节，可认为保持发电机Eq（或E）恒定。这时发电机的功率极限为:PEmEUXd E提高电力系统稳定性的最重
7、要手段之一是提高电力系统功率极限，从下述几个方面采取措施：1. 装设性能良好的励磁调节器以提高发电机电势；2. 增加并联运行线路的回路数或串联电容补偿等手段以减少系统电抗；3. 提高和稳定系统电压，使受端系统维持较高的运行电压水平或输电线采用中继同步调相机或 中继电力系统以稳定系统中继点电压等措施。三、实验内容1. 无调节励磁时功率特性和功率极限实验2. 手动调节励磁时，功率特性和功率极限实验四、实验设备序号型号名称数量1DD03-3导轨、测速发电机及转速表1台2DJ23-1直流电动机（原动机）1台3DJ18-1三相同步发电机1台4ZB01断路器触点及控制回路1台5ZB31数字式直流电压、直流
8、电流表1台6ZBL51可控励磁发电系统组件（一）1台7ZBL60可控励磁发电系统组件（七）1台8ZBL66测量仪表组件1台9ZBL54可调电阻器、试验元件1台10DZB01三相自耦调压器1台三相交流电源1路可调、固定直流操作电源各1路11ZBT76AB电力系统综合实验组件1台五、实验步骤实验系统图见附图，按图接线，起动机组，并入电网。（一）无调节励磁时功率特性和功率极限实验并网前Ux=Eq，在相同的运行条件下，测定输电线路单回线运行时，发电机的功角特性，功率 极限值和达到功率极限时的功角值。记录运行系统中发电机端电压、有功功率、无功功率、功率因 数、系统电压等参数的变化。1）操作要点： 有功功
9、率应缓慢调节，每次调节后，需等待一段时间，观察系统是否稳定，以取得准确的测 量数值。 当系统失稳时，减小原动机输出功率，使发电机拉入同步状态。2）操作步骤： 输电线路为单回线运行；a. 发电机与系统并列后，调节发电机使其输出的有功和无功功率为零；b. 逐步增加发电机输出的有功功率，不调节发电机励磁电流；c. 将系统中运行参数记录在表2-1中。实验接线和方式同前，在增加发电机有功功率输出时，手动调节励磁保持发电机端电压恒定， 测定发电机的功角特性和功率极限。操作步骤：1）单回线输电线路；2）发电机与系统并列后，使P = 0，Q = 0，校正初始值；3）逐步增加发电机输出的有功功率，调节发电机励磁
10、，保持发电机端电压恒定或无功输出为零;4）观察系统中运行参数的变化，并记录在表2-2中。表2-2 单回路运行手动调节励磁PQCospUfIaUx六、实验报告1. 整理实验记录，结合实验记录对功率极限的原理进行简要分析。2. 分析、比较不同运行方式下发电机的功角特性和功率极限。七、预习与思考1. “功角特性”表述了哪二项技术参数间的关系？2. 在实验中无功功率表的指示如小于零表明发电机组已进入什么工作状态?3励磁调节对系统静态稳定性有何影响？rLlZBL66QFirl2发电机QFQF2 XLl AyO, v4rd*心rd! /L2CqSAixL3旦也分一渺xL3B _方逢瑚xL3CxL4xL4系统侧开关QFQF4 f MQFs f *QSA2A湛C无穷大系统
