BPA短路计算学习路上的心得，困惑，共勉

ABC0426

正在学习BPA程序，间中也请教过一些专家，朋友，因此打算把学习当中的问题、疑问列出来，还有个人不断修改练习的总结，希望得到大家的指教，不断学习，不断提高，谢谢。

[ 本帖最后由 ABC0426 于 2008-7-27 18:28 编辑 ]-%-89744-%-

dsyljh

看了楼主的帖子，觉得楼主很好学，很执着。对短路电流计算谈谈我个人的看法：
9 I4 B3 o- G! b  M5 e+ |1 ^1）首先必须明确你要怎样来计算短路电流，基于潮流运行方式还是经典的计算方法（不基于潮流），即使基于潮流，不同的计算程序处理方式还是不一样饿，比如BPA和PSASP。
2）比较传统的做法还是要在M卡中填写发电机基准容量，因为原始发电机参数都是基于发电机本身基准容量给出的。书上的例子只是为了方便。
3）系统等值阻抗可以用等值发电机来代替的，系统等值阻抗相当于一提供短路电流的电源。
4）程序是不考虑运算曲线的，国家标准中采用发电机次暂态电抗的饱和值。
4 e3 w. z: x, _# M5）目前，不同的国家采用不同的短路电流计算标准，我国采用IEC标准。
6）通过我对BPA、PSASP和PSS/E的比较，在一定的假设条件下，三者可以完全一致。但一般情况下是不一样的。
# d5 n+ [; g  I1 U2 k7）建议楼主对基于计算机的短路电流计算的算法在好好研究下，可以看下何仰赞的《电力系统分析》。

dvita4

ABC0426 发表于 2008-8-1 16:52
: p4 Q, Y5 w( r7 A2 D; w) o0 U今天练习何仰赞的《电力系统分析题解》6-4例题，该例题是两个三绕组变压器的，其中计算得出X3为负数，
我 ...

楼主好厉害，刚好我正在学习BPA的短路电流计算，受益良多~就是想问一下，6-4例题中，你的L卡和M卡中都填写了电抗0.08，一个是线路电抗，一个是发电机暂态电抗，这个会不会比实际的还要多一组电抗啊？
. L! W& t6 I9 {- `1 M! C* `然后我现在是在用bpa自带的短路电流计算程序sccp进行计算，发现潮流不收敛的情况也能计算出结果，但是结果我也不太敢用，想问一下楼主有遇到这种情况吗？


7 v) M# U5 E% e( D% F% h* ~; a

ABC0426

王致远 发表于 2010-1-19 18:53
: F# M& z3 F4 n, ^8 h$ s首先敬佩楼主认真的态度，世界上什么事情就怕这两个字。
借宝地引个小问题，我一直认为在同一个位置的三相 ...

还是要看阻抗的 ，电网里面变压器接地点多，零序阻抗小，就会出现单相接地短路电流大于三相的。因此，实际运行中，一个站里面，比如有三台主变，一般只有一台主变的中性点接地。

' V, x+ p% v8 u

ABC0426

我对着书本的例题用BPA短路程序计算，当中，有两个问题疑惑着我
1、限流电抗器怎么输入卡片？因为用户手册里面没有提及电抗器。分析之后，觉得只能手算电抗器的标幺值之后，把它当作线路阻抗值，输入L卡中。
( _+ a$ @. I6 |2 M  t0 q' ~2、该例题是有两个系统、三台发电机组供电，当填写SWI文件的M卡的时候，没有填写系统。
% l& V" P# |3 M) s. e( P6 z7 p后来发现计算结果比例题的小十几kA左右，就回头检查。才发现没有考虑到了两个系统的供电。但是用户手册里面没有提及系统的处理方式，但页只能作为发电机来处理了，把系统的阻抗值当做发电机的次暂态电抗来处理。这样处理之后，计算的结果 ，跟例题相符。不知道对不对呢？
3 d1 T+ a3 W1 Z6 ~. E& E, Y0 g下面把数据列出如下：（大家有兴趣可以看下书本的例题）
输入DAT文件：
(POWERFLOW,CASEID=7节点,PROJECT＝7节点例题)
/MVA_BASE=100.\
3 [9 U4 i# m: v2 K9 z% Q/NETWORK_DATA\
.B卡，7个节点
B     系统1   115.01   
2 ]! i/ D2 s! n1 [# QB     系统2   37.001   
B     B1      1.0001
B     B2      1.0001
: s+ {: K  t, c. T8 g7 S" @B     发电机1 6.3001
8 o3 @# R9 `' e" [# XB     发电机2 6.3001
B     发电机3 6.3001

4 X; i1 n+ B0 _5 h.L -----------------  transmission lines ------（注意，此值为限抗器阻抗值）
! W; O/ Y$ d+ j9 e- jL     发电机2 6.30 发电机3 6.30             0.4360
.T ----- transformers ---------
.双绕组变压器：
2 Z6 M8 {  C7 g3 WT     系统1   115. 发电机1 6.30             0.1750            115. 6.30
& T8 q$ H! m$ ]* h  p4 F.三绕组变压器：(注意，如手算出现零值的，用0.0001；如输入0，则出错)
- b" Q. I0 y2 w6 b% z' Y+ h" xT     系统1   115. B1      1.00             0.3490            115. 1.00
5 e: H3 E; f& l. {  V0 Y! A* VT     系统2   37.0 B1      1.00             0.1900            37.0 1.00
T     发电机2 6.30 B1      1.00             0.0001            6.30 1.00

T     系统1   115. B2      1.00             0.3490            115. 1.00
T     系统2   37.0 B2      1.00             0.1900            37.0 1.00
T     发电机3 6.30 B2      1.00             0.0001            6.30 1.00
. p2 b, f* V; G2 Q$ I. y; U(END)
输入SWI文件：（注意，此处为三相短路计算，所以不输入零序数据）
CASE 7节点   
M   发电机16.30                      0.216
/ f3 X/ E/ d5 F/ X  \8 V7 ]M   发电机26.30                      0.416
8 d; X2 v0 ?2 ^8 N% R9 eM   发电机36.30                      0.416
M   系统1  115.                      0.076
M   系统2  37.0                      0.877
$ f; `/ }0 F0 ^7 `4 \2 ]7 t/ x99

, M& D8 o9 @8 `% h9 r- l7 t/ v
' \* V) l2 r( d* h; P+ R计算结果：
! n" d* [2 t+ u( `6 R$ Y0 C+ e. k. N07/27/2008    01:21:49 pm     
------------------------------------------------------------------------------
- {; y# I4 o* K% m( x
9 O2 u5 ^; i, o. Z( { 单个母线三相短路故障基本信息汇总：
+ p2 E, s- m* v( ]$ w( }! w ----------------------------------
节点名:                      发电机3
基准电压:                      6.3 kV
5 O9 l3 o  K2 o& `' `2 [) j 分区:                        01
# f, s% r/ p4 h 开关额定遮断电流            200.0 kA
短路阻抗:                     0.0000 +j 0.1327 (pu)     0.00 +j  0.05 (欧姆)
* p% E) E: l+ K 短路容量:                       753.31 MVA
短路电流:                    69.04 kA
冲击电流:                      97.6 kA
开关遮断容量越限情况         No
' y7 q8 ~1 X- v0 p/ F) T! b, o
07/27/2008    01:21:49 pm     
------------------------------------------------------------------------------
! x* y( k! o: A
三相短路故障时刻系统各节点电压和相角（线电压有名值）：   故障节点：发电机3    6.3 kV
------------------------------------------------------------------------------------
节点名   基准电压      电压       角度       节点名   基准电压      电压       角度
5 I! S- j) W! ^1 z9 t1 x B1         1.0 kV     0.50 kV    0.00 DEG    B2         1.0 kV     0.00 kV    0.00 DEG
+ I- A! K/ f" F, Y3 U: A 发电机1    6.3 kV     5.60 kV    0.00 DEG    发电机2    6.3 kV     3.14 kV    0.00 DEG
9 Z1 z* f# J. ]5 V 发电机3    6.3 kV     0.00 kV    0.00 DEG    系统1    115.0 kV    91.94 kV    0.00 DEG
系统2     37.0 kV    11.94 kV    0.00 DEG
! o( Q9 g. x' b+ b+ v+ l/ _0 j* o
07/27/2008    01:21:49 pm     
------------------------------------------------------------------------------

一级相邻的母线电压及分支电流：   节点：发电机3   6.3 kV  三相短路    单位：kV, kA, Deg
+ ~: E( a" i. }/ H' K ---------------------------------------------------------------------------------------
4 e% C; l4 j: R* H) I 节点I    基准电压  节点J    基准电压  PAR   I侧电压和角度  J侧电压和角度  分支电流和角度
% ]9 O7 ~/ ?/ }: E* _; z 发电机2    6.3 kV  发电机3    6.3 kV   1      3.1    0.00    0.0    0.00   10.48   90.00
, ?9 C* N; E3 H/ B* k, n. d& C& k. p B2         1.0 kV  发电机3    6.3 kV   1      0.0    0.00    0.0    0.00  230.12   90.00
; W; X; v  T7 q! N# D# V
07/27/2008    01:21:49 pm     
5 p& S1 K9 D& T1 v  G ------------------------------------------------------------------------------

二级相邻的母线电压及分支电流：   节点：发电机3   6.3 kV  三相短路    单位：kV, kA, Deg
---------------------------------------------------------------------------------------
节点I    基准电压  节点J    基准电压  PAR   I侧电压和角度  J侧电压和角度  分支电流和角度
发电机2    6.3 kV  B1         1.0 kV   1      3.1    0.00    0.5    0.00    0.57   90.00
. h8 M2 f& W( x7 H0 Z$ J  O 系统1    115.0 kV  B2         1.0 kV   1     91.9    0.00    0.0    0.00    1.15   90.00
系统2     37.0 kV  B2         1.0 kV   1     11.9    0.00    0.0    0.00    2.65   90.00

07/27/2008    01:21:49 pm     
! \* C! L1 M" j% _2 e/ D. B6 z: j ------------------------------------------------------------------------------

* I" ~' [2 p5 r& Z. u' h0 O 三级相邻的母线电压及分支电流：   节点：发电机3   6.3 kV  三相短路    单位：kV, kA, Deg
- V2 k) y$ `. H% O* f/ Q3 f ---------------------------------------------------------------------------------------
节点I    基准电压  节点J    基准电压  PAR   I侧电压和角度  J侧电压和角度  分支电流和角度
系统1    115.0 kV  B1         1.0 kV   1     91.9    0.00    0.5    0.00    0.43   90.00
B1         1.0 kV  系统2     37.0 kV   1      0.5    0.00   11.9    0.00   53.40   90.00
发电机1    6.3 kV  系统1    115.0 kV   1      5.6    0.00   91.9    0.00    4.70   90.00

ABC0426

下面是一些操作过程以及单线图结果（当初限流电抗器的问题就是从单线图里面想到的，因为把限抗器当线路来处理，那么画单线图的时候，直观上就显示不出电抗器了，所以也不知道上面的计算是否合理呢）

ABC0426

不好意思 不小心 图片上传重复了

ABC0426

对着例题用BPA计算
这个例题是基准容量为50的
, l5 O  v7 h" Q, b9 {" Q2 X因此我自己试着手算，基准容量为100MVA然后计算
8 @; f' S& Y6 y. i结果计算得出来的结果跟书本例题误差较大
0 c' m8 ^4 h5 Z: l于是反复修改，最后没办法，按着书本计算的值用程序算一下，结果跟例题的一致。
于是回头分析之前的误差原因。
觉得应该是输入发电机的M卡数据出现误差
5 K: ^4 Y* [* `用户手册里面提及：
4 t8 w- z& N; s1 G# l( g“如从PSD-BPA暂态稳定计算程序SWI数据文件中读取发电机次暂态电抗参数Xd”时可能会遇到下述情况，此时程序将采取不同的处理方式。
5 d& _7 n& a% j! C●描述发电机次暂态参数的数据卡片“M卡”中17列～21列填写了发电机容量，38列～42列填写了Xd”参数。则表明该发电机的次暂态电抗参数Xd”是基于本机容量。程序会自动将本机标么参数Xd”转换为系统基准容量下的标么参数，然后进行计算。如“M卡”中17列～21列未填写发电机容量，则程序认为发电机的次暂态电抗参数已经归算到系统基准容量下，可以直接进行各种短路计算。”
; c# }' I- S6 F* [    因此我输入发电机的容量、次暂态电抗（没有经过换算，直接采用例题给出的值0.2）。然后计算，计算结果跟例题误差大。
    我尝试，手算，将0.2换算到基准容量为100MVA时的值，输进去，计算（此时所有的值都是基于基准容量为100的），结果跟例题一致。
    不知道问题处在什么地方，反正以后吸取教训，M卡中不输入发电机的容量，然后将给出的次暂态电抗换算到基准容量100MVA下的值，再输进M卡。
5 D7 k# X' N: |: H; l- n. u1 E
9 n, P" n8 u$ q# Q0 W下面的是按例题的值输入程序的，就是基准容量为50MVA的情况
, K% k4 X! R7 [0 e; J$ K输入DAT文件：
(POWERFLOW,CASEID=5节点,PROJECT=5节点例题)
/MVA_BASE=50.\
/NETWORK_DATA\
' i0 B- K# j7 B; ]B     发电机1 10.501
B     发电机2 10.501
B     节点1   115.01
B     节点2   115.01
B     节点3   115.01
.L -----------------  transmission lines ----------------------------
L     节点1   115. 节点2   115.             0.1         
L     节点1   115. 节点3   115.             0.1         
. U  m+ Q: K& L, Z2 K9 f* E" RL     节点2   115. 节点3   115.             0.1         
.T ----- transformers ---------
( k% N) b( u/ s: @: M) w' OT     发电机1 10.5. 节点1  115.             0.05               10.5 115.
T     发电机2 10.5. 节点2  115.             0.025              10.5 115.
(END)

  V/ K" k0 \) N$ C, u3 E4 V输入SWI文件：
, S: W& i2 o, }6 UCASE 5节点   
) b8 s3 `4 `- v$ X. K2 e7 XM   发电机110.5                      0.1
+ x8 I# d) Q) }: P5 P' r, z9 hM   发电机210.5                      0.05
, s+ F- K7 w; Z4 ]" Q3 W& T99

: \3 R  d; ]  P; X3 m2 R下面是按照基准容量为100MVA的情况的
" Q5 f5 r0 S( t, _6 o1 iDAT文件：
(POWERFLOW,CASEID=5节点,PROJECT=5节点例题)
) J5 W" G4 B7 R  Q/MVA_BASE=100.\
/NETWORK_DATA\
B     发电机1 10.501
8 A* ~) p. J& I# I6 ]8 }B     发电机2 10.501
6 y$ H) K) t/ f* ^B     节点1   115.01
( h/ Q% ?7 t$ Z, h& F8 P5 e6 eB     节点2   115.01
6 l% p6 E& \7 u0 L  U! m  gB     节点3   115.01
& {. B# M9 F0 t. e& v& c.L -----------------  transmission lines ----------------------------
L     节点1   115. 节点2   115.             0.2         
% B" @- i, t& G+ t/ E0 A. {L     节点1   115. 节点3   115.             0.2         
% s  @9 O  G5 m5 h. b) RL     节点2   115. 节点3   115.             0.2         
3 g5 Q8 p5 E5 n& }% P3 v. y3 D.T ----- transformers ---------
T     发电机1 10.5. 节点1  115.             0.1               10.5 115.
+ i. u6 i: l* \% L4 d3 Z" jT     发电机2 10.5. 节点2  115.             0.050             10.5 115.
, Q( d  l( z# W$ {9 F（END）

7 a& N+ V9 a, n# ^+ ?SWI文件：
6 j9 ~' Q4 J1 ^; _" ]4 wCASE 5节点   
# ?  k7 M( @8 @, v. B, f/ l+ [.   不要输入额定S，手算将Xd"转换为基准S下的值再输入
M   发电机110.5                      0.2
M   发电机210.5                      0.1
99
6 w  s- H; {4 R3 h
; o9 v6 W4 X2 j- t计算两种情况计算结果一致。跟例题一致。

ABC0426

3-2例题的单线图计算结果：

ABC0426

下阶段开始进行不对称短路计算
+ T% O: z* v6 ^* R& k也打算对照书本例题用BPA软件计算一下
起码看结果可以知道自己做得对不对
% Y) H- W9 {* `4 t9 e1 Y+ T: t但是还有个问题困扰着
三绕组变压器、三个单相组成的三相变压器、自耦变压器的零序阻抗怎么输到XO卡里面呢？
有时间再摸索一下，也请大家指点一下，谢谢

ABC0426

看到运算曲线的内容的时候，回头看BPA短路用户手册，没有提及运算曲线的资料
不知道程序是如何考虑发电机供电的呢？不需要运算曲线还是？
5 n8 W1 O# I+ b# }尝试着用程序计算暂态书中的例题3-4，误差很大，迷惑中……

ABC0426

还有，不知道短路程序的 “系统多点等值阻抗计算” 这个功能用来做什么的呢？难道跟发电机供电的回路有关？用等值来替代发电机？想不明白ING……