电力系统潮流计算及不对称短路分析附Matlab代码

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🔥 内容介绍

一、电力系统潮流计算

二、不对称短路分析

（一）短路的基本概念

短路是指电力系统中相与相之间或相与地之间的非正常连接。不对称短路是指短路故障后，三相电路的电流和电压不再对称，主要包括单相接地短路、两相短路和两相接地短路等类型。

1. 单相接地短路：指一相导体与大地之间发生的短路，是电力系统中最常见的短路故障之一，约占所有短路故障的 70% 以上。

1. 两相短路：指两相导体之间发生的短路，其发生概率相对较低。

1. 两相接地短路：指两相导体同时与大地之间发生的短路，其危害程度较大。

不对称短路会导致电力系统中的电流急剧增大、电压大幅降低，可能会损坏电力设备、影响电力系统的稳定运行，甚至导致系统崩溃。因此，对不对称短路进行分析和计算具有重要的意义。

（三）各序网络的建立

在对称分量法中，需要分别建立正序、负序和零序网络。各序网络是根据电力系统中各元件的序参数和网络拓扑结构建立的等效电路。

1. 正序网络：正序网络与电力系统正常运行时的网络相同，包含发电机、变压器、线路等元件的正序参数。发电机在正序网络中提供正序电动势，变压器和线路的正序阻抗可以根据其铭牌参数计算得到。

1. 负序网络：负序网络的结构与正序网络相同，但发电机不提供负序电动势（同步发电机的负序电动势为零），变压器和线路的负序阻抗与正序阻抗相等（对于静止元件，负序阻抗等于正序阻抗）。

1. 零序网络：零序网络的结构与正序、负序网络有较大的差异，它取决于电力系统中接地中性点的分布和元件的零序参数。变压器的零序阻抗与绕组的连接方式和铁芯结构有关；线路的零序阻抗由于存在大地回流，其值大于正序阻抗。

（五）应用

1. 电力设备的选择与校验：通过计算不对称短路电流，可以确定电力设备（如断路器、隔离开关、母线等）所承受的短路电流大小，为设备的选择和校验提供依据，确保设备在短路故障时能够可靠工作。

1. 继电保护的整定：继电保护装置的动作电流和动作时间需要根据短路电流的大小进行整定，以确保继电保护装置能够快速、准确地切除故障线路，防止故障扩大。

1. 电力系统的稳定性分析：不对称短路会对电力系统的稳定性产生影响，通过分析不对称短路时的短路电流和电压变化，可以评估电力系统的暂态稳定和静态稳定性能，为采取相应的稳定控制措施提供依据。

三、潮流计算与不对称短路分析的联系

潮流计算和不对称短路分析都是电力系统分析的重要组成部分，它们之间存在着密切的联系。

潮流计算为不对称短路分析提供了正常运行状态下的参数，如各节点的电压、功率分布等，这些参数是计算短路电流时的初始条件。在不对称短路分析中，需要根据潮流计算的结果确定发电机的电动势、网络的阻抗等参数。

同时，不对称短路分析的结果也可以为潮流计算提供参考。例如，在进行电力系统规划时，需要考虑短路故障对系统潮流分布的影响，通过不对称短路分析可以了解故障后系统的潮流变化情况，从而优化网络结构和设备参数。

此外，两者都需要建立电力系统的数学模型和网络拓扑结构，都涉及到网络参数的计算和处理。在实际应用中，通常需要将潮流计算和不对称短路分析结合起来，全面评估电力系统的运行性能和安全稳定性。

⛳️ 运行结果

🔗 参考文献

[1] 刘军,刘学军.MATLAB在电力系统分析中的应用[J].电力系统及其自动化学报, 2000, 12(2):4.DOI:10.3969/j.issn.1003-8930.2000.02.007.

[2] 胡浩,闫英敏,陈永利.基于MATLAB的电力系统潮流计算[J].国外电子测量技术, 2012, 31(12):5.DOI:10.3969/j.issn.1002-8978.2012.12.016.

[3] 郗忠梅,李有安,赵法起,等.基于Matlab的电力系统潮流计算[J].山东农业大学学报：自然科学版, 2010(2):4.DOI:10.3969/j.issn.1000-2324.2010.02.027.

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