【正文】 ，節(jié)點1為平衡節(jié)點，為了反映平衡節(jié)點這一特性，節(jié)點1應接一臺容量無窮大的發(fā)電機。此外，節(jié)點6為PV節(jié)點，其中總發(fā)出的有功功率（5）。穩(wěn)定仿真中不考慮發(fā)電廠的調速器和原動機模型。圖中，各變電站參數(shù)如下表：編號類型220kV最大負荷，MVA1500kV站平衡節(jié)點2220kV站250+j403220kV站380+j904220kV站280+j855220kV站420+j95各線路長度如圖所示。用PowerWorld軟件進行潮流計算并與自己編制的軟件計算結果進行校核和分析；用Matlab編制穩(wěn)定計算程序（三臺機可并聯(lián)等值成一臺機），發(fā)電機采用二階經(jīng)典模型，要求給出網(wǎng)絡變換法求解輸入阻抗和轉移阻抗的變換過程圖；自行選擇23種故障方案，給出搖擺曲線，并計算故障的極限切除時間和極限切除角。我們采用PQ分解法對待求解電網(wǎng)進行潮流計算，大致流程如下：1）編程思想是將所有支路的狀態(tài)信息整合成一個矩陣進行計算、將所有節(jié)點的狀態(tài)信息整合成另一個矩陣進行計算，具體如下：構造支路信息矩陣B1，每一行表示一條支路，一行中的各元素表示該支路的信息：支路首端號；末端號；支路阻抗；支路對地電納 支路的變比；支路首端處于K側為1，首端處于1側則為0；構造節(jié)點信息矩陣B2，每一行表示一個節(jié)點，一行中的各元素表示該節(jié)點的信息：該節(jié)點發(fā)電機功率；該節(jié)點負荷功率；節(jié)點電壓初始值。具體參數(shù)設置如圖4所示。在網(wǎng)絡變換中，用電壓為E’、內(nèi)阻為Xd’的電壓源來等效原來的三臺機組。 1/*(*sin(x(1)+c)10*(x(2)1))]。%短路后的P3，如式15[t2,x2]=ode45(39。 1/*(*sin(x(1)+c)10*(x(2)1))]。 采用 PowerWorld軟件分析結果在PowerWorld軟件里給發(fā)電機建立暫態(tài)穩(wěn)定模型，其中平衡節(jié)點用一臺大發(fā)電機代替，選定GENPWTwoAxis模型，把其中的H值設得非常大（），其他都用默認參數(shù)。代入式12后得：（19） Matlab編制穩(wěn)定計算程序假設在5s時刻節(jié)點3發(fā)生了三相對稱短路，則采用Matlab編制的程序如下所示：子函數(shù):functionxdot=simb(t,x,flag,a,b,c)xdot=[(x(2)1)*。c=*pi/180。如圖32所示：圖3故障時功角隨時間變化的特性 采用 PowerWorld軟件分析結果發(fā)電機仍是采用經(jīng)典二階模型（GENCLS）。如果把等面積法的結果視為實際值，那Matlab仿真法的相對誤差為PowerWorld仿真法的相對誤差為兩者的相對誤差皆小于5%，所以采用Matlab與PowerWorld仿真計算的結果精確度較高。圖46（4）5s時線路L23中點處發(fā)生三相對稱短路。換言之，當發(fā)電機的TJ較小時，通過增大TJ的方式來提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性可以獲得較好的效果。0 +*i 1 0 0 2。請輸入平衡母線節(jié)點號：isb=39。)。Y(q,p)=Y(p,q)。endfori=1:nif B2(i,6)==2 V(i)=sqrt(e(i)^2+f(i)^2)。endA(i,i)=1./A(i,i)。if DET=pr ICT2=ICT2+1。DQ(L)=DQ1(i)./V(i)。 IC4=L1。disp(K)。各節(jié)點的電壓V大小（節(jié)點號從小到大排）為：39。)。 enddisp(39。),ylabel(39。以下是每次迭代后各節(jié)點的電壓值（如圖所示）39。else p=B1(i,2)。)。各節(jié)點的電壓標幺值E為（節(jié)點號從小到大排）：39。endendfori=1:nDy(K1,i)=V(i)。endendendendNq(K)=ICT3。fori=1:nif B2(i,6)==2C(i)=0。for k=1:n C(i)=C(i)+V(k)*(G(i,k)*cos(O(i)O(k))+BI(i,k)*sin(O(i)O(k)))。 A(p,k)=BI(i,j1)。Q=imag(S)。else p=B1(i,2)。請輸入由節(jié)點號及其對地阻抗形成的矩陣：X=39。nl=input(39。5 6 +i** 1 0]。下面用PowerWorld軟件來分析TJ對穩(wěn)定計算結果的影響。圖44（2）5s時線路L23中點處發(fā)生三相對稱短路。如果把等面積法的結果視為實際值，那Matlab仿真法的相對誤差為PowerWorld仿真法的相對誤差為兩者的相對誤差皆小于5%，所以采用Matlab與PowerWorld仿真計算的結果精確度較高。)%畫出搖擺曲線運行程序后得搖擺曲線如下，功角逐漸穩(wěn)定，可知發(fā)電機暫態(tài)穩(wěn)定。,[0,tc],x0,h_opt,a,b,c)。換言之，單回路發(fā)生故障時，對系統(tǒng)的沖擊有限。r39。圖1tc=，得到的搖擺曲線如下，此時發(fā)電暫態(tài)不穩(wěn)定。%求解第一個區(qū)間[0,tc]x02= x1 (end,:)39。代入式12后得：（16） Matlab編制穩(wěn)定計算程序轉子運動方程如下（17）而Pe的表達式分別為式1115所示，故可以采用Matlab軟件求解這組微分方程。4 網(wǎng)絡變換法求解輸入阻抗與轉移阻抗 負荷、發(fā)電機、變壓器、線路等效電容的處理 負荷的處理由題目要求，負荷采用恒阻抗模型，計算公式為（9）其中，U是負荷所在節(jié)點的電壓，是負荷的共軛值。它基本的工具包括經(jīng)濟調度、區(qū)域功率經(jīng)濟分配分析、功率傳輸分配因子計算（PTDF）、短路分析以及事故分析等功能的工具。節(jié)點5均為PQ節(jié)點，帶有一定的負荷。發(fā)電廠廠用電均按出力的7%考慮。所有線路型號均為LGJ2*300，基本電氣參數(shù)為：正序參數(shù)： r = , x = , C = 181。與PowerWorld軟件的分析結果進行比較校核。 PV節(jié)點電壓V的給定值；節(jié)點所接的無功補償設備的容量。圖接在節(jié)點6處的發(fā)電機參數(shù)設置其余節(jié)點為PQ節(jié)點，將其基準電壓更改為220kV之后，再帶上相應大小的負荷。 變壓器的處理由上面計算可知，當基準電壓VB1=220kV，VB2=，標幺變比k*=1，所以可以用一個純電抗來等效變壓器，其中電抗值（11）同理三臺變壓器可等效為一臺，此時XT=∏型等值電路里，線路兩端存在并聯(lián)電容，即與負荷等值阻抗并聯(lián)。%定義轉子運動方程組主程序:w0=1。simb39。%定義轉子運動方程組主程序:w0=1。三臺機組則定義為經(jīng)典二階模型，即E’恒定模型（GENCLS），具體參數(shù)設計如圖224所示：圖2接在平衡節(jié)點的發(fā)電機模型參數(shù)設置圖2發(fā)電機GENCLS模型參數(shù)設置（1）在事件窗口添加：1s時節(jié)點3發(fā)生三相對稱短路，得出的搖擺曲線如下，此時系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定。 1/*(*sin(x(1)+c)10*(x(2)1))]。%短路后的P3[t2,x2]=ode45(39。（1）在事件窗口添加：1s時線路L23中點處發(fā)生三相對稱短路，得出的搖擺曲線如下，此時系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定。7 基于PowerWorld，分析三階模型的發(fā)電機的暫態(tài)過程 故障方案一：節(jié)點3發(fā)生三相對稱短路由于發(fā)電機采用三階模型，在PowerWorld軟件中給接在節(jié)點6的發(fā)電機添加GENTRA模型，勵磁系統(tǒng)設為BPA_EA。所得搖擺曲線如下，此時系統(tǒng)暫態(tài)不穩(wěn)定。圖50、(s)隨TJ變化特性圖5勵磁環(huán)節(jié)模型原理框圖 定性分析勵磁參數(shù)對暫態(tài)穩(wěn)定的影響為了分析勵磁參數(shù)對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，本文基于發(fā)電機的三階模型，通過單一變量法（每次僅改變一個參數(shù)）仿真不同勵磁參數(shù)的暫態(tài)過程，其中故障選取故障方案1：節(jié)點3發(fā)生三相對稱短路。0 +*i 1 0 0 2。)。 Y=zeros(n)。YI(q,p)=YI(p,q)。 O(i)=atan(f(i)./e(i))。for k=i+1:nafor j1=i+1:naA(k,j1)=A(k,j1)A(k,i)*A(i,j1)。endendendNp(K)=ICT2。 DET=abs(DQ1(i))。for MZ=1:IC4 I=IC4+1MZ。 disp(39。)。 fori=1:nl if B1(i,6)==0 p=B1(i,1)。各條支路的功率損耗DS（順序同您輸入B1時一樣）為：39。電壓39。endenddisp(39。q=B1(i,2)。各節(jié)點的功率S（節(jié)點號從小到大排）為：39。enddisp(39。ifkp~=0 K=K+1。 DET=abs(DQ1(i))。L=0。 fori=1:nifi~=isbC(i)=0。for j1=1:nif B2(j1,6)==2 k=k+1。endP=real(S)。q=B1(i,2)。 %輸入B2X=input(39。)。4 5 +i** 1 0。從理論上說，增大TJ可以減少發(fā)電機受到擾動后轉子相對動能的變化量，即有利于提高暫態(tài)穩(wěn)定。從總體上看，三種方法求出的結果較為接近。b39。simb39。圖