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。

) j8 e* ?' \8 }7 C$ j' T* `[ 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：
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。
1 |7 f1 e+ Y1 X6 `: I, r2）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。
' Q, s9 J9 {* z% u9 F+ G' {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。
5）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。
7）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
: @& R, p: c+ f/ K. O- Q! R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 ...

; y" K9 M% k. Z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？
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？

0 U, N/ @# z' ~4 }! j4 d0 E

ABC0426

王致远 发表于 2010-1-19 18:53
首先敬佩楼主认真的态度，世界上什么事情就怕这两个字。
8 f! P: X. F/ h) r/ P. _) l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。

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。
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。
7 _5 O& l' I+ y3 L' A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？
" K1 X/ Y3 h3 Z5 n& u下面把数据列出如下：（大家有兴趣可以看下书本的例题）
9 W& c/ b9 N1 d' O输入DAT文件：
- N# A: U! h( T5 u9 A8 j' L. n(POWERFLOW,CASEID=7节点,PROJECT＝7节点例题)
9 U4 Y4 ]: ?4 a$ H7 K0 s7 T: n7 o/MVA_BASE=100.\
/NETWORK_DATA\
.B卡，7个节点
% k% d* R# V! X) }* }! X1 b" PB     系统1   115.01   
B     系统2   37.001   
& R% M' {! z; {! ^. b7 M/ LB     B1      1.0001
4 y- N- T. A* R1 A# lB     B2      1.0001
B     发电机1 6.3001
B     发电机2 6.3001
B     发电机3 6.3001
0 V/ ?$ N8 {" Z2 `2 y
.L -----------------  transmission lines ------（注意，此值为限抗器阻抗值）
L     发电机2 6.30 发电机3 6.30             0.4360
.T ----- transformers ---------
  w# B8 r6 ^6 G1 b$ q# m.双绕组变压器：
$ ^* x# |8 u; z$ I' E3 yT     系统1   115. 发电机1 6.30             0.1750            115. 6.30
.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)
T     系统1   115. B1      1.00             0.3490            115. 1.00
- t0 U! z9 ~. B6 @- VT     系统2   37.0 B1      1.00             0.1900            37.0 1.00
4 I  G6 J+ [- |3 u8 @" dT     发电机2 6.30 B1      1.00             0.0001            6.30 1.00
5 n& _& Q' L6 {: c5 a) l- k
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
) z9 Z1 K2 t% z4 bT     发电机3 6.30 B2      1.00             0.0001            6.30 1.00
(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）
, [/ \8 L6 v3 H2 k+ Z4 K) y9 |CASE 7节点   
M   发电机16.30                      0.216
M   发电机26.30                      0.416
M   发电机36.30                      0.416
5 {2 k3 q! K. Z* ]+ X* wM   系统1  115.                      0.076
M   系统2  37.0                      0.877
99
4 `) c, S- c% }, y" x" |/ i

+ R/ Q1 g! b  i: e计算结果：
07/27/2008    01:21:49 pm     
------------------------------------------------------------------------------

单个母线三相短路故障基本信息汇总：
6 t- g" D" P' v4 C( m4 j" d ----------------------------------
节点名:                      发电机3
6 f& b( q: x; f+ n$ o( x3 `3 R 基准电压:                      6.3 kV
( q5 r! B( O4 X8 G, ] 分区:                        01
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)
) M! i/ |) `+ ^, C 短路容量:                       753.31 MVA
短路电流:                    69.04 kA
冲击电流:                      97.6 kA
" `6 u; A% S' t+ S0 M- N1 D& y3 J 开关遮断容量越限情况         No

07/27/2008    01:21:49 pm     
9 x; o0 ]1 u5 o; V ------------------------------------------------------------------------------

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
------------------------------------------------------------------------------------
9 c1 D7 \9 w! J4 Z 节点名   基准电压      电压       角度       节点名   基准电压      电压       角度
B1         1.0 kV     0.50 kV    0.00 DEG    B2         1.0 kV     0.00 kV    0.00 DEG
: k( Z/ Y6 p4 w% h) Z+ k 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
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
4 N0 p2 o: U" i& X 系统2     37.0 kV    11.94 kV    0.00 DEG

07/27/2008    01:21:49 pm     
------------------------------------------------------------------------------
) g* T* A- y' _
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
---------------------------------------------------------------------------------------
% M! q; ~# l' ~! k' S 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  发电机3    6.3 kV   1      3.1    0.00    0.0    0.00   10.48   90.00
B2         1.0 kV  发电机3    6.3 kV   1      0.0    0.00    0.0    0.00  230.12   90.00

07/27/2008    01:21:49 pm     
------------------------------------------------------------------------------

4 m- t- [# i+ }% E" M 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
---------------------------------------------------------------------------------------
( |+ `0 n  b# n( ` 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
' @4 j/ V4 u8 k" r# R' C 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
$ w/ C4 R, Z7 x. i! p* r
07/27/2008    01:21:49 pm     
------------------------------------------------------------------------------
9 O. f2 M6 s! i1 k% j
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
' r% A. R! C, j  l) w0 R( ?, @ ---------------------------------------------------------------------------------------
- J3 V( C7 N& x1 ~( K. E 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
  ^0 H5 z$ ]7 Z8 y% Y" J8 X 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
0 ]  B1 W& t& R, ]# ] 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
5 \+ v: M( j4 h* F9 }6 ~这个例题是基准容量为50的
因此我自己试着手算，基准容量为100MVA然后计算
结果计算得出来的结果跟书本例题误差较大
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。
, w4 X  A# N/ l: N9 g觉得应该是输入发电机的M卡数据出现误差
用户手册里面提及：
* k: r% E/ H% Z8 d( s“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。
●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。”
    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。
( k1 \' X, s# N! J: z
5 B, d& _6 F5 f8 j" z. S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
( W$ q5 W' S2 A1 f输入DAT文件：
(POWERFLOW,CASEID=5节点,PROJECT=5节点例题)
/MVA_BASE=50.\
2 ?. g9 f5 e0 ]/NETWORK_DATA\
3 r* q; X7 n$ c! P7 ~, i1 RB     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
$ t8 _* L1 o3 bB     节点3   115.01
.L -----------------  transmission lines ----------------------------
2 {) ]$ t7 k6 y9 \$ s' o5 z! P2 DL     节点1   115. 节点2   115.             0.1         
, K" g( [$ Z0 W2 m* Z2 `L     节点1   115. 节点3   115.             0.1         
L     节点2   115. 节点3   115.             0.1         
.T ----- transformers ---------
T     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.
8 L  D' d) m" m (END)
: ]- n5 q4 V' J' T- R) F' Z
2 d5 g( X/ c+ v" M' b( v2 k, L9 C输入SWI文件：
8 s3 ~% n5 t+ i3 y4 DCASE 5节点   
; Z% E2 I* P$ z5 A: S: {7 y4 WM   发电机110.5                      0.1
M   发电机210.5                      0.05
6 I% `8 [& A% j99
. m% l" e: y! ~$ F" {3 I
% c1 z0 D% j3 D( v4 N8 z8 W0 l下面是按照基准容量为100MVA的情况的
DAT文件：
+ d2 q; O: E$ u, T8 B$ {(POWERFLOW,CASEID=5节点,PROJECT=5节点例题)
; g* `9 u( G7 P; ]( p( g/MVA_BASE=100.\
/NETWORK_DATA\
" T* L! f. z! G7 @% ^- h& h- D- ^B     发电机1 10.501
B     发电机2 10.501
B     节点1   115.01
/ I9 @. [9 H0 ?B     节点2   115.01
B     节点3   115.01
4 k3 G$ e7 e0 \.L -----------------  transmission lines ----------------------------
, U+ c# e4 h" p2 kL     节点1   115. 节点2   115.             0.2         
L     节点1   115. 节点3   115.             0.2         
L     节点2   115. 节点3   115.             0.2         
; y1 }) n" w8 I0 F.T ----- transformers ---------
) W& `- Z2 U/ ~T     发电机1 10.5. 节点1  115.             0.1               10.5 115.
6 }7 _9 c% X( B8 k' t8 VT     发电机2 10.5. 节点2  115.             0.050             10.5 115.
（END）

* G- o/ R* R6 A% l. j4 TSWI文件：
CASE 5节点   
. M$ y* {3 x' L: ^. d.   不要输入额定S，手算将Xd"转换为基准S下的值再输入
% p. g* l, B' V4 e5 PM   发电机110.5                      0.2
; M6 P% ?$ ?5 L7 Z: I& nM   发电机210.5                      0.1
99
% g7 k4 j; S; }5 l" }4 t% c
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
也打算对照书本例题用BPA软件计算一下
/ v6 d" x  ^; M0 k! R起码看结果可以知道自己做得对不对
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
5 Q+ v; v! l! d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？
, L8 d1 b) Z! g9 F3 O4 s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……