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大學生課外創新實驗競賽總結報告

項目簡介：

在配電網的正常運行中，隨著用電負荷的變化和系統運行方式的改變，網絡中的損耗也將發生變化。要嚴格保證所有的用戶在任何時刻都有額定的電壓是不可能的，因此配電網的某個節點電壓偏移額定值是無法避免的。為保證電力系統的正常運行，需要對各節點處的電氣量進行監測。在電力系統發生故障后，各節點的電氣量也會發生較大波動，也需要對各節點處的電氣量進行監測。對配電網進行建模仿真，可以了解配電網各個節點的電流，電壓特征，仿真結果對配電網的實際運行有著正要的實際意義。

在PSCAD/EMTDC平臺上搭建13節點中性點不接地配電網的仿真模型，仿真了不同故障情況對故障點的電壓，電流的幅值、相位特征的影響，并得到各節點處的節點電壓和電流的波形。將各節點電壓和電流的數據導入matlab中對數據進行繪圖。并對數據進行頻譜分析，在頻域上觀察電流電壓數據的基本特征。

為了提取各節點處的以及故障處電流電壓的特征量，基于PSCAD/EMTDC的仿真環境，搭建了13節點中性點不接地配電網的仿真模型。線路模型采用分布式參數模型進行仿真。

對于故障分析，改變故障的發生位置，故障的發生時間以及故障的類型進行仿真，觀察各節點處電流、電壓的仿真曲線，并對結果進行簡單分析。深入研究故障對整個配電網各節點處的電流電壓特征量的影響，為故障的確定以及排除提供了理論依據。

關鍵詞：PSCAD/EMTDC matlab 潮流分析 頻譜分析 Ag故障 配電網

項目創新點：

在PSCAD/EMTDC平臺上搭建13節點中性點不接地配電網的仿真模型，其中輸電線路采取分布式參數模型進行建模。改變故障的發生時間，發生位置以及故障類型，在PSCAD/EMTDC平臺上進行仿真。將在PSCAD/EMTDC中得到的各節點電壓和電流的數據導入matlab中對數據進行繪圖，并對不同節點的電流電壓波形進行對比，簡要分析造成差異的主要原因。同時對各節點所采集的電流電壓數據進行頻譜分析。

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目 錄

第一章 緒論………………………………………………………………………1

1.1項目背景………………………………………………………………………1

1.2研究意義………………………………………………………………………1

第二章PSCAD的軟件介紹與潮流計算簡介……………………………………2

2.1PSCAD軟件的介紹 …………………………………………………………2

2.2 潮流計算簡介 ………………………………………………………………3

第三章13節點配電網的建模…………………………………………………4

3.1仿真模塊的設計………………………………………………………………4

3.2配電網的建模…………………………………………………………………9

第四章 仿真結果的分析………………………………………………………10

4.1不同故障下的仿真波形……………………………………………………10

4.2matlab繪圖…………………………………………………………………16

4.3頻譜分析……………………………………………………………………18

附件……………………………………………………………………20

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緒論

1.1 項目背景

配電網是由架空線路、電纜、桿塔、配電變壓器、隔離開關、無功補償電容以及一些附屬設施等組成的，在電力網中起重要分配電能作用的網絡。

配電網按電壓等級來分類可分為高壓配電網(35—110KV)，中壓配電網(6—10KV，蘇州有20KV的)，低壓配電網(220/380V)；在負載率較大的特大型城市，220KV電網也有配電功能。按供電區的功能來分類可分為城市配電網，農村配電網和工廠配電網等。在城市電網系統中,主網是指110KV及其以上電壓等級的電網，主要起連接區域高壓(220KV及以上)電網的作用配電網是指35KV及其以下電壓等級的電網，作用是給城市里各個配電站和各類用電負荷供給電源。

配電網絡的拓撲分析是根據配電電氣元件的連接關系，把整個配電網絡看成線與點結合的拓撲圖，然后根據電源結點、開關結點等進行整個網絡的拓撲連線分析，它是配電網絡進行狀態估計、潮流計算、故障定位、隔離及供電恢復、網絡重構等其它分析的基礎。

配電網絡的結構龐大且復雜，網絡結構由于故障或負荷轉移操作中開關的開合，經常發生變化。作為配電網絡分析的基礎，網絡拓撲計算需要進一步提高，因此迫切需要一個好的網絡拓撲算法。好的網絡拓撲算法應該有效且直觀，它不僅能滿足配電網自動化中的不同高級功能的要求，還應能實現配電網絡連通性的快速跟蹤和識別，適應事件變化。同時還應節省存儲空間和

總結

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