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1、电力系统建模与仿真题目：无穷大功率电源供电系统仿真姓名：胡亚超班级：硕研2013级-12班学号：2013021201无穷大功率电源供电系统仿真假设无穷大功率电源供电系统，在0.02s时刻变压器低压母线发生三相短路故障，仿真其短路电流周期分量幅值和冲击电流的大小。线路参数L=50km，x1=0.4 Q /km, r1=0.17 Q/km ;变压器Sn-20MV -A，短路电压 Us%-10.5,短路损耗厶Ps-135kw，空载损耗 P0-22kw , 空载电流10%-0.8 ,变比kT-110/11 ,高低压绕组均为 Y行联接；并设供电点电压为 110KV。 其对应的Simulink仿真模型如图
2、1-1所示。图1-1无穷大功率电源供电系统的Simulink仿真图表1-1图1-1仿真电路中各模块名称及提取路径模块名无穷大功率电源 Three-Phase Source三相并联RLC负荷模块5MW串联 RLC 支路 Three-phaseParalleIRLCBranch 三相故障模块Three-phase-Fault三相电压电流测量模块V-I-M示波器模块Scope电力系统图形用户界面Poweigui双绕组变压器模块 Three-PhaseTra nsformer提取路径SimPowerSystems/Eletrical SourcesSimPowerSystems/Eleme ntsSi
3、mPowerSystems/Eleme ntsSimPowerSystems/Eleme ntsSimPowerSystems/Measureme ntsSimuli nk/Si nksSimPowerSystemsSimPowerSystems/Eleme nts图1-2电源模块的参数设置模型。根据给定的数据，计变压器 T 采用Three-PhaseTransformer( Two Windings )” 算折算到110kv侧的参数如下：变压器的电阻为RtRUN sN10135 11022000021034.08103变压器的电抗为XtUs%uN100SN10310.5 110210363.
4、53100 20000变压器的漏感:LtXt/(2f)63.53H 2 3.14 500.202H变压器的励磁电阻为RmUNP。10312221035.5 103变压器的励磁电抗为Xm100UN100 1102I 0%Sn0.8 2000010375625变压器的励磁电感为Lm Xm/(2 f)756252 3.14 50H 240.8H变压器模块中的参数采用有名值则设置如图1-3所示图1-3采用有名值时变压器模块的参数设置如果要采用标幺值， 则在Similink的三相变压器模型中，一次、二次绕组漏感和电阻的励磁电阻和励磁电感以额定标幺值以额定功率和一次、二次侧各自的额定线电压为基准值，功率和
5、一次额定线电压为基准值。则一次侧的基准值为R baseU1nSn110220605L1 base1102SN2 f202 3.14 50H1.927H二次侧的基准值为因此,同理,&baseU2nSn112206.05L2 base112Sn 2 f20 2 3.14 50 H0.01927H一次绕组漏感和电阻的标幺值为0.5 Rt0.5 4.08R1 base6050.0033, L0.5 LtL1 base5 .2020.0521.927R20.0033, L20.052, Rm909.09, Rm 106.3,则变压器的参数设置如图1-5所示图1-5采用标幺值时变压器模块的参数设置输电线路
6、L采用Three-phaseParalleIRLCBranch ”模型。根据给定的参数计算可得，RlrI I 0.17 508.5XL XI I 0.4 5020 ,LlXl/2 f 20H 0.064L 1L L2 3.14 50输电线路模块的参数设置如图1-6所示图1-6输电线路模块的参数设置三相电压电流测量模块Three-PhaseV-l Measurement”将在变压器低压侧测量到的电压电 流信号转变成Simulink信号，相当于电压、电流互感器的作用，其参数设置如图1-7所示。图1-7三相电压电流测量模块仿真时，故障点的故障类型等参数采用三相线路故障模块“Three-Phase F
7、ault”来设置,如图1-8所示。图1-8三相线路故障模块参数设置仿真结果及分析得到以上的电力系统参数后， 可以首先计算出在变压器低压母线发生三相短路故障时短 路电流周期分量幅值和冲击电流的大小。短路电流周期分量的幅值为ImUm K.(Rt Rl)2 (Xt Xl)22 110八3 10 A 10.63kA (4.088.5)2(63.5 20)2时间常数为Ta(Lt LRt Rl0.2020.064s 0.0211s 4.08 8.5则短路冲击电流为iim (1 e 0.01/0.0211 )Im 1.62251 m 17.3kA通过模型窗口菜单中的Simulation f Con figuration Parameters ”命令打开设置仿真参数 的对话框，选择ode23t算法，仿真起始时间设置为0,终止时间设置为 0.2s，其他参数采用默认设置。在三相线路故障模块中设置在0.02s时刻变压器低压母线发生三相短路故障。仿真运行，可得变压器低压侧的三相短路电流波形如图1-9所示。图1-9变压器低压侧三相短路电流波形图可见，短路电流周期分量的幅值为10.64KA，冲击电流为17.39KA，与理论计算相比稍有差别，这是由于店员模块的内阻设置不同而造成的。
