任务驱动法在“电力系统”课程改革中的应用

发电厂及电力系统专业是郑州电力高等专科学校电力技术类的主要专业之一,也是郑州电力高等专科学校基于工作过程的教学改革试点专业。"电力系统"课程是发电厂及电力系统专业的一门主干课程,电力系统潮流计算、短路计算和分析内容较多,既是该课程的重点,也是难点,学生往往不能很好的掌握,为了提高教学效果,在学习电力系统潮流计算和短路计算中引入了任务驱动教学法。介绍了如何将任务驱动法运用于电力系统潮流计算和短路计算的教学改革中。     

基于MATLAB的短路电流计算程序编制

电气设备和载流导体的选择,继电保护、自动化装置的整定,限制短路电流措施的确定都需要进行短路电流计算。阐述了电力系统短路电流计算的原理,讨论了电力系统短路故障分析的数学模型及程序实现方法,并在分析短路电流计算原理的基础上通过可视化软件MATLAB建立了短路故障的模型,实现了其程序编制。     

基于MALAB的短路电流计算程序编制

电气设备和载流导体的选择,继电保护、自动化装置的整定,限制短路电流措施的确定都需要进行短路电流计算.阐述了电力系统短路电流计算的原理,讨论了电力系统短路故障分析的数学模型及程序实现方法,并在分析短路电流计算原理的基础上通过可视化软件MATLAB建立了短路故障的模型,实现了其程序编制.     

金新化工全厂电力系统扩容改造的必要性探讨

通过对金新化工现有负荷下全厂电力系统容量及运行方式的分析,计算出主变负载率和全厂电力系统运行方式下10 kV系统短路电流,同时根据新增用电负荷,计算出系统负荷容量不足及在不同运行方式下10 kV系统短路电流值,从而提出限流及扩容改造建议措施。通过计算实施限流措施后电力系统发生短路故障时的短路电流,阐述总降站扩容限流改造的必要性。     

YJ20型直流计算台

电力系统中短路电流的计算是既复杂又需要细心的工作,尤其是当计算的短路点、分支电流、残余电压及运行方式各不相同,且电力系统是网形或多网形时,计算工作就更为繁锁复杂,使用YJ20型直流计算台可将这些繁重的计算工作大大简化,在数字电压表上读出测量结果,提高工作效率,减少差错。 YJ20型直流计算台可对各种形状电力系统在发生对称短路或不对称短路时短路电流及     

基于VC的电力系统短路计算与研究

电气设备和载流导体的选择、继电保护、自动化装置的装定、限制短路电流措施的确定都需要进行短路电流计算。本文阐述了复杂电力系统短路电流计算的原理,讨论了电力系统短路故障分析的数学模型及程序实现方法,应用VC编制程序设计。     

船舶交直流混合电力系统短路计算与仿真

近年来,船舶交直流混合电力系统的优越性越来越突出。为实现船舶交直流混合系统短路计算与仿真,文中以VC++6.0为平台编写软件程序,采用面向对象的程序设计思想,以模型为基础、以数据库为支撑,在已建立的船舶电力系统仿真平台基础上,通过分析计算各个电流源提供的短路电流,实现了船舶交直流混合电力系统任意点短路的可视化仿真计算,并通过实例验证了计算结果的准确性,该方法具有实际可行性。     

短路功率法在短路电流计算中的应用

在电力系统的设计和运行中,都必须考虑到可能发生的故障和不正常的运行情况,因为它们会破坏对用户的供电和电气设备的正常工作。从电力系统的实际运行情况看,这些故障多数是由短路引起的,因此除对电力系统的短路故障有一较深刻的认识外,还必须熟练掌握电力系统的短路计算。按照传统的计算方法有标么值法和有名值法。采用标么值法计算时,需要把不同电压等级中元件的阻抗,根据同一基准值进行换算,继而得出短路回路总的等值阻抗,再计算短路电流等。这种计算方法虽结果比较精确,但计算过程十分复杂而且公式多、难记忆、易出差错。下面介绍一种比较简便实用的方法即短路功率法。     

短路电流计算程序的开发与仿真

电气设备和载流导体的选择、继电保护、自动装置的整定、限制短路电流措施的确定都需进行短路电流的计算。电力系统短路电流有单相短路、两相短路、两相接地短路和三相短路之分,文章对同一点发生各种类型短路故障的短路电流进行了仿真与分析研究,在传统的基础上进行编程计算,并用MATLAB进行仿真验证。     

直流SMC铁心高温超导故障限流器的研究

分析了直流电力系统保护的发展现状,设计了一种铁心型高温超导故障限流器。为了尽量延长限流的时间,限流器的铁心采用软磁复合材料(SMC)。限流器在系统正常工作时对电力系统影响很小,当短路故障发生时,它会很快表现为大阻抗以限制短路电流。基于磁场有限元与电路耦合的计算方法,首先对限流线圈在短路过程中的非线性电感进行精确计算,然后结合计算结果,在电路仿真程序中计算短路电流。通过对比SMC与硅钢铁心材料限流器的限流情况,可以看出SMC铁心限流器对于直流电力系统短路故障的限流效果更好。在短路故障发生后8 ms时,该限流器能将短路电流限制到最大值的12%。     

新疆电网风电基地110 kV人工短路试验及结果分析

为了削弱对化石能源依赖的程度和发展新能源,中国新疆地区风电装机容量逐年攀升。与此同时,大规模风电并网对传统配电网带来的冲击日益显著,尤其是短路故障发生时对短路电流的影响,导致继电保护可靠性降低,电力系统失稳。此次新疆电网110 kV人工短路试验,不仅进行了详细试验方案的编制,还对短路电流的影响因素进行了探析以及基于PSASP潮流方式的计算值和试验值误差的分析。最后,得出现行电力系统不同类型的风机计算模型与电网实际情况的贴合程度和不同故障类型下的计算电流与实测电流的误差比,并且总结出计算值与实测值存在误差的影响因素。     

单输电通道中输电断面静稳极限的快速估算

为快速估算互联电力系统输电断面的静稳极限,应用短路电流计算等值阻抗,在此基础上提出了快速估算单输电通道静稳极限的方法。分别求取输电断面联络线两端母线的短路电流和短路容量,并据此将互联的大系统等值成为简单的两机系统。为考虑励磁影响,给出了等值系统机端电压修正方案。将修正后的等值系统机端电压和等值阻抗代入输电断面功率传输极限公式,即可得到输电断面静稳极限。算例结果验证了该方法的有效性。     

基于形态学梯度和参数识别的含串补供电牵引网故障测距

电气化铁道供电牵引网区间增加串联电容补偿装置,当线路发生故障时,短路电抗与故障距离对应关系遭到了破坏。通过对该种类型牵引网馈线故障模型和短路特性的研究,对比了短路故障引起电压变化的基于几种形态学梯度的检测方法,提出了一种基于二阶形态学梯度检测电容放电间隙短路的方法。根据某区间含串联电容补偿装置的电气化铁路牵引网的情况,对不同的电容电压相角和不同过渡电阻条件下的ATP仿真以及Matlab程序分析结果验证,基于二阶形态学梯度的方法能正确识别电容放电间隙短路。结合该识别方法和已有文献所述的电容参数识别的判别故障点在区间电容前或电容后的方法,最后根据傅里叶算法计算的短路电抗值,实现基于电抗法的查表测距。     

考虑动态负荷改进PSS/E BKDY模块的短路电流衰减计算

随着用电需求的增长和电网网架的日益增强,有必要考虑动态负荷对短路电流的贡献,以便更符合实际地评估断路器的开断能力、动稳定等。利用PSS/E的IPLAN语言编程,调用PSS/E API子程序和PSS/E API批命令进行一系列计算,灵活设置PSS/E数据卡片,改进了PSS/E BKDY模块使其可以考虑动态负荷进行短路电流计算。分别用上述改进模块和PSS/E暂态稳定模块,考虑动态负荷对我国某大都市电网进行了短路电流周期分量衰减计算,两者的计算结果非常接近。表明改进模块可以考虑动态负荷用来计算短路电流周期分量。     

基于灵敏度特征决策的GRNN短路容量智能辨识

针对当前局部地区短路容量水平已接近现有设备额定值的情况,提出一种短路容量智能辨识方法。利用基于潮流的短路计算法计算系统各母线的最大短路容量,通过对典型潮流下灵敏度的计算,选择对短路容量贡献程度较大的发电机、负荷的有功出力作为输入特征向量,建立训练样本,对广义回归神经网络（GRNN）进行训练,构成该电网结构下的短路容量辨识的人工神经网络。应用该模型对运行中电网的母线短路容量水平进行快速扫描,为智能电网与智能调度中的故障识别快速仿真建模（FSM）提供了一种新思路。通过IEEE 30节点系统验证了该方法的可行性与有效性。     

接地变压器低压绕组匝间短路故障的电磁特征研究

接地变压器具有系统中性点引出和站用电双重功能,在我国大中型变电站中被普遍采用,其运行可靠性直接影响电网的安全稳定.针对接地变压器低压绕组匝间绝缘短路故障检测方法缺失问题,基于磁场-电路耦合原理,利用ANSYS软件建立接地变压器二维有限元模型.通过对比高、低压侧电流的仿真值与计算值,验证模型的正确性.在此基础上分析其低压...     

变压器内绕组短路试验模型的计算与分析

笔者应用有限元软件ANSYS对变压器短路试验模型进行了仿真分析。当撑条取不同弹性模量值时,计算了绕组线饼的变形;通过改变撑条圆周方向尺寸,计算得出了对应4种撑条尺寸的线饼的径向位移;采用短路电流下的载荷对模型进行计算分析,得出的线饼的变形最大值2.62 mm与实测值2.906 mm基本吻合。文中的分析方法可用于大容量变压器的绕组短路强度和径向稳定性分析。     

风力发电机组对称短路特性分析

在电力系统分析软件DIgSILENT/Power Factory中建立风电机组及电力系统模型,包括固定转速风电机组和双馈变速风电机组。设置靠近风电场的三相对称短路故障,对风电机组对称短路特性进行理论与仿真分析,比较了不同类型风电机组与相同容量同步发电机组的短路电流波形。以某区域电网为例计算了风电场接入前后其附近母线短路电流,计算风电场接入后使得短路电流增加的百分数,以确定风电场对系统短路电流的贡献。理论分析和仿真结果表明,风电场对并网点附近节点的短路电流有较大影响,在选择风电场附近的电气设备以及对其进行热稳定性校核时,需要考虑风电场对系统短路电流的贡献。     

“磁场-电路”耦合法计算变压器短路阻抗

为提高短路阻抗计算精度,采用“磁场—电路”耦合法建立了电力变压器2D轴对称磁场有限元模型以方便得到输入、输出间的对应关系。原边采用载压线圈,选择矢量磁位和线圈电流为自由度;副边与负载相连,选择矢量磁位、线圈电流、感应电动势和端电压为自由度;空气或油介质区域仅选择矢量磁位为自由度。在分析漏磁场的基础上,调节负载使变压器运行于空载、额定及短路状态并在短路时,由线圈中流过电流和额定电流计算变压器的阻抗电压和短路阻抗。对3种结构电缆绕组变压器的计算表明,该耦合法计算精度高、使用方便,为变压器及其它电力设备电磁场的仿真提供了一条途径。     

基于潮流及短路计算的电力系统Ward等值实现方法

对电力系统进行电磁暂态计算,需搭建原系统的等值模型。在电力市场环境下,由于商业机密,相关从业人员可能不具有电力系统外部网络信息,或不具备对大型电力系统进行等值的软件模块,这给工程计算带来了困难。针对这一问题,提出一种基于潮流和短路计算的电力系统Ward等值实现方法。首先将内部网络流向边界节点的电流作为边界节点的等效注入电流,进而对边界节点进行短路电流计算,获得相应的短路电流和节点电压,最后通过节点电压方程求解等值系统参数。理论和实际系统算例分析表明,该方法具有极高的准确性。