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大學(xué)生課外創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)競賽總結(jié)報(bào)告

項(xiàng)目簡介：

在配電網(wǎng)的正常運(yùn)行中，隨著用電負(fù)荷的變化和系統(tǒng)運(yùn)行方式的改變，網(wǎng)絡(luò)中的損耗也將發(fā)生變化。要嚴(yán)格保證所有的用戶在任何時(shí)刻都有額定的電壓是不可能的，因此配電網(wǎng)的某個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓偏移額定值是無法避免的。為保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，需要對各節(jié)點(diǎn)處的電氣量進(jìn)行監(jiān)測。在電力系統(tǒng)發(fā)生故障后，各節(jié)點(diǎn)的電氣量也會發(fā)生較大波動，也需要對各節(jié)點(diǎn)處的電氣量進(jìn)行監(jiān)測。對配電網(wǎng)進(jìn)行建模仿真，可以了解配電網(wǎng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電流，電壓特征，仿真結(jié)果對配電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行有著正要的實(shí)際意義。

在PSCAD/EMTDC平臺上搭建13節(jié)點(diǎn)中性點(diǎn)不接地配電網(wǎng)的仿真模型，仿真了不同故障情況對故障點(diǎn)的電壓，電流的幅值、相位特征的影響，并得到各節(jié)點(diǎn)處的節(jié)點(diǎn)電壓和電流的波形。將各節(jié)點(diǎn)電壓和電流的數(shù)據(jù)導(dǎo)入matlab中對數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖。并對數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜分析，在頻域上觀察電流電壓數(shù)據(jù)的基本特征。

為了提取各節(jié)點(diǎn)處的以及故障處電流電壓的特征量，基于PSCAD/EMTDC的仿真環(huán)境，搭建了13節(jié)點(diǎn)中性點(diǎn)不接地配電網(wǎng)的仿真模型。線路模型采用分布式參數(shù)模型進(jìn)行仿真。

對于故障分析，改變故障的發(fā)生位置，故障的發(fā)生時(shí)間以及故障的類型進(jìn)行仿真，觀察各節(jié)點(diǎn)處電流、電壓的仿真曲線，并對結(jié)果進(jìn)行簡單分析。深入研究故障對整個(gè)配電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)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(jù)。

關(guān)鍵詞：PSCAD/EMTDC matlab 潮流分析 頻譜分析 Ag故障 配電網(wǎng)

項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)：

在PSCAD/EMTDC平臺上搭建13節(jié)點(diǎn)中性點(diǎn)不接地配電網(wǎng)的仿真模型，其中輸電線路采取分布式參數(shù)模型進(jìn)行建模。改變故障的發(fā)生時(shí)間，發(fā)生位置以及故障類型，在PSCAD/EMTDC平臺上進(jìn)行仿真。將在PSCAD/EMTDC中得到的各節(jié)點(diǎn)電壓和電流的數(shù)據(jù)導(dǎo)入matlab中對數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖，并對不同節(jié)點(diǎn)的電流電壓波形進(jìn)行對比，簡要分析造成差異的主要原因。同時(shí)對各節(jié)點(diǎn)所采集的電流電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行頻譜分析。

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目 錄

第一章 緒論………………………………………………………………………1

1.1項(xiàng)目背景………………………………………………………………………1

1.2研究意義………………………………………………………………………1

第二章PSCAD的軟件介紹與潮流計(jì)算簡介……………………………………2

2.1PSCAD軟件的介紹 …………………………………………………………2

2.2 潮流計(jì)算簡介 ………………………………………………………………3

第三章13節(jié)點(diǎn)配電網(wǎng)的建模…………………………………………………4

3.1仿真模塊的設(shè)計(jì)………………………………………………………………4

3.2配電網(wǎng)的建模…………………………………………………………………9

第四章 仿真結(jié)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(xiàng)目背景

配電網(wǎng)是由架空線路、電纜、桿塔、配電變壓器、隔離開關(guān)、無功補(bǔ)償電容以及一些附屬設(shè)施等組成的，在電力網(wǎng)中起重要分配電能作用的網(wǎng)絡(luò)。

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

配電網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浞治鍪歉鶕?jù)配電電氣元件的連接關(guān)系，把整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)看成線與點(diǎn)結(jié)合的拓?fù)鋱D，然后根據(jù)電源結(jié)點(diǎn)、開關(guān)結(jié)點(diǎn)等進(jìn)行整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)溥B線分析，它是配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行狀態(tài)估計(jì)、潮流計(jì)算、故障定位、隔離及供電恢復(fù)、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)等其它分析的基礎(chǔ)。

配電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)龐大且復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)由于故障或負(fù)荷轉(zhuǎn)移操作中開關(guān)的開合，經(jīng)常發(fā)生變化。作為配電網(wǎng)絡(luò)分析的基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆?jì)算需要進(jìn)一步提高，因此迫切需要一個(gè)好的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渌惴ā：玫木W(wǎng)絡(luò)拓?fù)渌惴☉?yīng)該有效且直觀，它不僅能滿足配電網(wǎng)自動化中的不同高級功能的要求，還應(yīng)能實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)絡(luò)連通性的快速跟蹤和識別，適應(yīng)事件變化。同時(shí)還應(yīng)節(jié)省存儲空間和

總結(jié)

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