【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 1 0 0 3 5 0 9 . 5 4 5 5VV SX SV? ? ? ? ? ? ?（ 11） 同理三臺(tái)變壓器可等效為一臺(tái)，此時(shí) XT= 線路并聯(lián)電容的處理 ∏ 型等值電路里，線路兩端存在并聯(lián)電容，即與負(fù)荷等值阻抗并聯(lián)。網(wǎng)絡(luò)變換時(shí)，先將這些并聯(lián)電容消去。 對(duì)于 節(jié)點(diǎn) 2，負(fù)荷 ZL2=+，其中 B12= ， B23= ， B24= ? ?2 1 2 2 3 2 42112LY B B BZ? ? ? ? ?= 即2 21Z Y?= + 對(duì)于 節(jié)點(diǎn) 3，負(fù)荷 ZL3=+，其中 B23=， B36=納 ? ?3 2 3 3 63112LY B BZ? ? ? ?= 即3 31Z Y?= + 對(duì)于 節(jié)點(diǎn) 4，負(fù)荷 ZL4=+，其中 B24=， B45=納 電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析和計(jì)算設(shè)計(jì)報(bào)告 14 ? ?4 2 4 4 54112LY B BZ? ? ? ?= 即4 41Z Y?= + 對(duì)于 節(jié)點(diǎn) 5，負(fù)荷 ZL5=+，其中 B45=， B56=導(dǎo)納 ? ?5 4 5 5 65112LY B BZ? ? ? ?= 即5 51Z Y?= + 對(duì)于 節(jié)點(diǎn) 6， 不帶 負(fù)荷 ，其中 B36=， B56= ? ?6 36 5612Y B B? ? ? = 即6 61Z Y?=j（ ） 綜上，經(jīng)過上述簡(jiǎn)化的電網(wǎng)接線圖如圖 7 所示： 1 2 3 4 5 6Z1 2Z2 4Z2 3Z3 6Z5 6Z4 5 7E ’VX d ’Z5Z3Z2Z4XTZ6 圖 講過上述簡(jiǎn)化后的模型 電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析和計(jì)算設(shè)計(jì)報(bào)告 15 表 1圖 7 中各元件的阻抗標(biāo)幺值 Z12 Z23 Z24 Z45 Z36 Z56 +j +j +j +j +j +j Z2 Z3 Z4 Z5 Z6 Xd’+XT + + + + j（ ） 采用網(wǎng)絡(luò)變換法的具體步驟 消去節(jié)點(diǎn) 4 在圖 7 的基礎(chǔ)上通過星三角變換進(jìn)行第一步簡(jiǎn)化，可將節(jié)點(diǎn) 4 消去，如圖 9 示： 1 2 3 5 6Z1 2Z2 3Z3 6Z5 6Z2 5 7E ’VZ5Z3Z2Z5 ( 1 )Z2(1)Z6 7Z6 1 2 3 5 6Z1 2Z2 3Z3 6Z5 6Z2 5 7E ’VZ5 ( 2 )Z3Z2 ( 2 )Z6 7Z6 圖 8 圖 9 參數(shù)計(jì)算如下： 4 5 2 42 5 4 5 2 44ZZZ Z Z Z?? ? ?= + 4 4 55 (1 ) 4 4 524ZZZ Z Z Z?? ? ?= + 4 2 42 (1 ) 4 2 445ZZZ Z Z Z?? ? ?= + 將并聯(lián)的兩對(duì)阻抗合并后得： 電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析和計(jì)算設(shè)計(jì)報(bào)告 16 2(2) 2 2(1)//Z Z Z? = + 5(2) 5 5(1)//Z Z Z? = + 另： 67 39。 ( )TZ Xd X j? ? ? ? ? 消去節(jié)點(diǎn) 5 在圖 9 的基礎(chǔ)上通過星三角變換進(jìn)行第二步簡(jiǎn)化，可將節(jié)點(diǎn) 5 消去，如圖 11 所示： 1 2 3 6Z1 2Z2 3Z3 6 7E ’VZ6 ( 1 )Z3Z2 ( 2 )Z2 6Z2(3)Z6 7Z6 1 2 3 6Z1 2Z2 3Z3 6 7E ’VZ6 ( 2 )Z3Z2 ( 4 )Z2 6Z6 7 圖 10 圖 11 參數(shù)計(jì)算如下： 5 ( 2 ) 5 66 ( 1 ) 5 ( 2 ) 5 625ZZZ Z Z Z ?? ? ?= + 2 5 5 62 6 2 5 5 65 ( 2 )ZZZ Z Z Z ?? ? ?= + 2 5 5 ( 2 )2 ( 3 ) 2 5 5 ( 2 )56ZZZ Z Z Z?? ? ?=+ 將并聯(lián)的阻抗合并后得： 2 (4 ) 2 (2 ) 2 (3)//Z Z Z? = + 6(2) 6 6(1)//Z Z Z? = + 電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析和計(jì)算設(shè)計(jì)報(bào)告 17 消去節(jié)點(diǎn) 3 在圖 11 的基礎(chǔ)上通過星三角變換進(jìn)行三步簡(jiǎn)化，可將節(jié)點(diǎn) 3 消去，如圖 113 所示： 參數(shù)計(jì)算如下： 2 3 3 62 6 (1 ) 2 3 3 63ZZZ Z Z Z?? ? ?= + 2 3 32 ( 5 ) 2 3 336ZZZ Z Z Z?? ? ?= + 3 6 36 ( 3 ) 3 6 323ZZZ Z Z Z?? ? ?= + 將并聯(lián)的阻抗合并后得： 26 (2 ) 26 26 (1)//Z Z Z? = + 2 (6 ) 2 (4 ) 2 (5)//Z Z Z? = + 6 (4 ) 6 (2 ) 6 (3)//Z Z Z? = + 1 2 6Z1 2Z2 6 ( 1 ) 7E ’VZ6 ( 2 )Z2 ( 5 )Z2 ( 4 )Z2 6Z6 ( 3 )Z6 7 1 2 6Z1 2 7E ’VZ6 ( 4 )Z2 ( 6 )Z2 6 ( 2 )Z6 7 圖 12 圖 13 電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析和計(jì)算設(shè)計(jì)報(bào)告 18 消去節(jié)點(diǎn) 6 在圖 13 的基礎(chǔ)上通過星三角變換進(jìn)行四步簡(jiǎn)化，可將節(jié)點(diǎn) 6 消去，如圖 115 所示： 參數(shù)計(jì)算如下： 2 6 ( 2 ) 6 72 7 2 6 ( 2 ) 6 76 ( 2 )ZZZ Z Z Z ?? ? ?= + 2 6 ( 2 ) 6 ( 2 )2 ( 7 ) 2 6 ( 2 ) 6 ( 2 )67ZZZ Z Z Z?? ? ?= + 6 ( 2 ) 6 77 6 ( 2 ) 6 72 6 ( 2 )ZZZ Z Z Z ?? ? ?= + 將 并聯(lián)的阻抗合并后得： 2 (8) 2 (6 ) 2 (7 )//Z Z Z? = + 12Z127E’VZ27Z2(6)Z7Z2(7)12Z127E’VZ27Z2(8)Z7 圖 14 圖 15 消去節(jié)點(diǎn) 2 1 7E ’VZ7Z1Z7 ( 1 )Z1 717E’VZ1Z7(2)Z17 圖 16 圖 17 電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析和計(jì)算設(shè)計(jì)報(bào)告 19 在圖 15 的基礎(chǔ)上通過星三角變換進(jìn)行五步簡(jiǎn)化，可將節(jié)點(diǎn) 2 消去，如圖 117 所示： 參數(shù)計(jì)算如下： 1 2 2 ( 8 )1 1 2 2 ( 8 )27ZZZ Z Z Z?? ? ?= + 2 ( 8 ) 2 77 ( 1 ) 2 ( 8 ) 2 712ZZZ Z Z Z ?? ? ?= + 1 2 2 71 7 1 2 2 72 ( 8 )ZZZ Z Z Z?? ? ?= +j 將并聯(lián)的阻抗合并后得： 7(2) 7 7(1)//Z Z Z? = +j 求解輸入阻抗和轉(zhuǎn)移阻抗 電網(wǎng)最終簡(jiǎn)化模型如圖 17 所示，則轉(zhuǎn)移阻抗 Z17= +j = ? ， 輸入阻抗 7 ( 2 ) 1 77 7 7 ( 2 ) 1 77 ( 2 ) 1 7// ZZZ Z Z ZZ?? ?= +j = ? 求解有功功率傳輸特性 在潮流分析中采用 Matlab 仿真數(shù)據(jù)，節(jié)點(diǎn) 1 的電壓 V=，P1=， Q1=。則有 11 5 . 8 5 3 ( 0 . 0 0 2 3 ) 0 . 2 8 1 4 0 . 0 4 8 3 0 . 0 0 0 1 5 11 . 0 4 5 5P R Q XV V? ? ? ? ?? ? ? ? 11 5 . 8 5 3 0 . 0 4 8 3 0 . 2 8 1 4 ( 0 . 0 0 2 3 ) 0 . 2 7 1 01 . 0 4 5 5P X Q RV V? ? ? ? ? ?? ? ? 2239。 ( ) 1 . 0 8 0 2E V V V?? ? ? ? ?（ 12） 有功功率輸入特性按式 12 來計(jì)算，其中 11 1190????， 11? 為 11Z 的阻抗角，12 1290????， 12? 為 12Z 的阻抗角。 239。 1 1 1 21 1 1 239。39。s in s in ( )E E E VP ZZ? ? ?? ? ?（ 13） 代入數(shù)據(jù)后得 39。 1 . 9 0 5 2 2 3 . 3 5 7 8 s i n ( 2 . 7 3 )EP ?? ? ?（ 14） 電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析和計(jì)算設(shè)計(jì)報(bào)告 20 則有， 39。 1 .9 0 5 2 2 3 .3 5 7 8 2 5 .2 6 3EmP ? ? ?， 39。 9 0 2 .7 3 8 7 .2 7Em? ? ? ?。 由于穩(wěn)定時(shí)， P=，代入式 13 后求得功角初值 0 ? ? 。 5 故障方案仿真 選定故障 1：節(jié)點(diǎn) 3 發(fā)生三相對(duì)稱短路 參數(shù)的求取 慣性時(shí)間常數(shù) TJN=7，歸算到全網(wǎng)后 3 5 2 . 9 47 2 4 . 7 1100GNJ J N BSTT S? ? ? ?， 三臺(tái)機(jī)組等效為一臺(tái)機(jī)組后， 3 ? ? ? ?。 由文中第 4 部分知， E’=， V=，穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)移阻抗 Z17= += ? ，輸入阻抗 Z77= +j = ? 。此時(shí)，39。 1 . 9 0 5 2 2 3 . 3 5 7 8 s i n ( 2 . 7 3 )EP ?? ? ?。 當(dāng)節(jié)點(diǎn) 3 發(fā)生三相對(duì)稱短路時(shí)，通過網(wǎng)絡(luò)變換法同理可得，轉(zhuǎn)移阻抗Z17= + = ? ，輸入阻抗 Z77= + = ? 。代入式 12 后得： 2 0 .6 0 5 3 .6 5 4 s i n ( 1 .2 1 )P ?? ? ?（ 15） 當(dāng)節(jié)點(diǎn) 3 的故障切除后 ，通過網(wǎng)絡(luò)變換法同理可得，轉(zhuǎn)移阻抗 Z17= + = ? ，輸入阻抗 Z77= + = ? 。代入式12 后得： 3 1 .8 6 8 2 1 .6 3 7 s i n ( 0 .7 7 )P ?? ? ?（ 16） Matlab 編制穩(wěn)定計(jì)算程序 轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程如下 0( ( ) ( 1 ) )NeJd wdtwdw P P D wdt T??? ????? ?? ? ? ? ???（ 17） 而 Pe的表達(dá)式分別為式 1 1 15 所示，故可以采用 Matlab 軟件求解這組電力系統(tǒng)穩(wěn)定分析和計(jì)算設(shè)計(jì)報(bào)告 21 微分方程。由于 Pe的表達(dá)式在不同的狀態(tài)下（故障前、故障后、切除后）是不一樣的，所以需要 Matlab 定義多個(gè)時(shí)間段進(jìn)行仿真。此外，為了加快功角的收斂速度，添加了阻尼部分，阻尼系數(shù) D 設(shè)為 10。 假設(shè)在 5s 時(shí)刻節(jié)點(diǎn) 3 發(fā)生了三相對(duì)稱短路，在 時(shí)斷路器將故障切除，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)*。 1/*(*sin(x(1)+c)10*(x(2)1))]。%定義轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程組 主程序 : w0=1。tc=。%給定角速度初值為 1，故障切除時(shí)間為 h_opt=odeset。 x0=[*pi/180。w0]。%給定微分方程組的初值 a=。b=。c=*pi/180。%短路后的 P2，如式 14 [t1,x1]=ode45(39。simb39。,[0,tc],x0,h_opt,a,b,c)。%求解第一個(gè)區(qū)間 [0,tc] x02= x1 (end,:)39。%給第二個(gè)計(jì)算區(qū)間賦初值 a=。b=。c=*pi/180。%短路后的 P3，如式 15 [t2,x2]=ode45(39。simb39。,[tc,20],x02,h_opt,a,b,c)。%求解第二個(gè)區(qū)間 [tc,20s] t=[t1。t2]。 x=[x1。x2]。 plot(t,x(:,1),39。r39。,t,x(:,2),39。b39。)%畫出搖擺曲線 運(yùn)行程序后得搖擺曲線如下，功角逐漸穩(wěn)定，可知 發(fā)電機(jī)暫態(tài)穩(wěn)定 。 圖 1 tc= 時(shí)的搖擺曲線 在故障切除時(shí)間更改為 后，將 M