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。
  U0 y! M' G4 q0 Y
# K1 n( o* x; f[ 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。
3 ?# l" B8 h7 ^. l  P* x* K$ D3 `: h2）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。
5 g' P6 B) P+ I; \" F  J2 Z3）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。
$ `, G7 d8 V# q3 a9 ]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。
" ]+ u4 E* y5 ]0 S6）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。
" e; I2 R$ m* |7 i7）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
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？
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？

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。
- u/ z+ G. s4 C7 r6 I) j: ]! A1 r' ]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
/ e/ ?* Y5 e5 h( G/ D! {& x% I1、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。
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？
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：
; Z9 V/ B/ k" i; t3 ?2 h(POWERFLOW,CASEID=7节点,PROJECT＝7节点例题)
/MVA_BASE=100.\
/NETWORK_DATA\
+ L% @2 |- A8 a9 ]& A, |" G9 a.B卡，7个节点
3 M( ~9 F1 y# \* z8 _# `B     系统1   115.01   
B     系统2   37.001   
# }9 x+ {: }- _( |7 d- U  F; CB     B1      1.0001
B     B2      1.0001
B     发电机1 6.3001
/ ^9 Y& j5 t5 W6 X. _4 q8 z9 hB     发电机2 6.3001
6 }( L! K8 y, C! `1 [7 b" B! aB     发电机3 6.3001

.L -----------------  transmission lines ------（注意，此值为限抗器阻抗值）
! c: P1 N, z, m9 ZL     发电机2 6.30 发电机3 6.30             0.4360
; b/ D$ ^) a" P; s6 \, ]6 z- e+ U.T ----- transformers ---------
: V6 Y# p8 T7 U.双绕组变压器：
6 b+ z7 V: V4 P) }2 l5 QT     系统1   115. 发电机1 6.30             0.1750            115. 6.30
: E# F1 l& a1 B6 c5 D" \8 U; ^" A( d.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)
  A8 Y0 S( N: ~T     系统1   115. B1      1.00             0.3490            115. 1.00
T     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
0 C) P/ A7 w* H# m9 _( b, E
, y0 x& S' v* F" z0 r9 [T     系统1   115. B2      1.00             0.3490            115. 1.00
7 Z8 o7 G& X2 g8 p( j2 WT     系统2   37.0 B2      1.00             0.1900            37.0 1.00
& Z! g$ }9 m' I+ _9 Z+ d1 K& X: MT     发电机3 6.30 B2      1.00             0.0001            6.30 1.00
9 K+ l* l0 H* ^2 G# l(END)
% J8 j/ c8 l; B8 P' V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   
: _9 P  S: R9 z. `5 b8 ~! v" }M   发电机16.30                      0.216
M   发电机26.30                      0.416
$ D5 Y3 l5 T7 ^( b9 H' VM   发电机36.30                      0.416
) B0 L/ Q' Z( q( p# |M   系统1  115.                      0.076
8 M% H, v' U5 T* O/ J2 U7 n' eM   系统2  37.0                      0.877
! s+ x8 b" ?4 X3 n' _; E99
* f! g4 x4 a$ X7 R  C
2 X: O8 y# u4 |2 V4 \+ Q" I; y
) P# v. t  {) |3 x$ O计算结果：
# d/ }& Z# r* Z& C2 e07/27/2008    01:21:49 pm     
------------------------------------------------------------------------------

单个母线三相短路故障基本信息汇总：
----------------------------------
节点名:                      发电机3
- r% ?1 f$ Y+ r( x3 B 基准电压:                      6.3 kV
2 U6 E. h' ^8 Y* E9 R5 E: q2 F 分区:                        01
+ P4 O7 J( x+ P# E( G% {2 G: \ 开关额定遮断电流            200.0 kA
8 a; b7 S  p8 j# ]+ o9 | 短路阻抗:                     0.0000 +j 0.1327 (pu)     0.00 +j  0.05 (欧姆)
短路容量:                       753.31 MVA
短路电流:                    69.04 kA
  G& F/ Q. p8 F4 k: b  q9 P 冲击电流:                      97.6 kA
/ X0 Q+ x' f. p 开关遮断容量越限情况         No
1 Y. V" G% V4 _$ h2 I- [5 W3 C* B
9 v+ a& t6 R. I1 c: N+ v 07/27/2008    01:21:49 pm     
------------------------------------------------------------------------------

( T) X! s0 B4 j$ s* ~* m* h, } 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
B1         1.0 kV     0.50 kV    0.00 DEG    B2         1.0 kV     0.00 kV    0.00 DEG
0 y0 o" S* N! I  F 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
$ a2 F$ r, I) p/ ]3 H3 g 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
! g' K' ~# B$ h8 c
07/27/2008    01:21:49 pm     
. F' a6 \2 J4 l. S1 m7 s ------------------------------------------------------------------------------

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
! Q, H) m' A  ?; W ---------------------------------------------------------------------------------------
3 Q1 ]9 ?7 R  ~9 Y" j* T 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

$ t) o2 b0 f6 j5 ? 07/27/2008    01:21:49 pm     
------------------------------------------------------------------------------

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
3 Z# ]2 Y; l5 f( v: [+ A ---------------------------------------------------------------------------------------
; R5 f- b- {" R- @' c! @. q 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
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
0 u4 W: C0 t$ D
07/27/2008    01:21:49 pm     
------------------------------------------------------------------------------
& \$ ~* i7 i7 V9 K; [
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
: R2 A3 |. y5 D1 O- d6 N ---------------------------------------------------------------------------------------
- X! D# R1 s1 S! S% O* a+ B# K7 d 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
4 s/ \8 t% z/ Y9 M! o/ {- A 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
, v% c9 j4 \* B1 S% i2 D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
3 S" n- }- P; l0 y8 q! p; T结果计算得出来的结果跟书本例题误差较大
) w' C9 K3 M3 G5 L  S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。
" v6 ]( @8 ~& K1 F7 R! v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
2 C* R; R+ P8 h; t' n/ \; l2 _8 I: z用户手册里面提及：
/ r; x4 C* d0 J8 y' h$ Y# r( t“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。”
, v$ q# f9 P, n$ j0 `    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。
' l2 H; W# x. z* x    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。

' I7 t* H0 q% U7 e7 m8 G1 ?' d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
- M  g9 N( W& j  M: `" n  M输入DAT文件：
$ L+ W+ S+ Y# p. U0 Q(POWERFLOW,CASEID=5节点,PROJECT=5节点例题)
/MVA_BASE=50.\
/NETWORK_DATA\
. r- b/ Q1 ]) b8 sB     发电机1 10.501
: _# ~% x4 G& r  v, b; R/ ^; h. MB     发电机2 10.501
0 |0 Q$ p# d+ H& ]) |" AB     节点1   115.01
8 L0 L- ]( Q% L% M3 F5 I5 VB     节点2   115.01
. S8 Z3 _% e" Q2 k( l* k6 l9 ^B     节点3   115.01
.L -----------------  transmission lines ----------------------------
' o; c. S! x3 y6 i- |2 |L     节点1   115. 节点2   115.             0.1         
. C$ U4 k! z$ D6 F( IL     节点1   115. 节点3   115.             0.1         
L     节点2   115. 节点3   115.             0.1         
.T ----- transformers ---------
1 O1 h: I" N$ LT     发电机1 10.5. 节点1  115.             0.05               10.5 115.
. L! t5 X% o' [" T" F& ~6 |* }T     发电机2 10.5. 节点2  115.             0.025              10.5 115.
# M% V5 `' ?, L0 _) j! \9 L/ C (END)
$ d" @- Q+ M3 l
输入SWI文件：
7 Z( O: s* M1 }1 ]! V* ~CASE 5节点   
, Y0 v6 |  G6 Q3 J" J9 iM   发电机110.5                      0.1
M   发电机210.5                      0.05
) h; O2 V! N" K' W+ I6 e99

下面是按照基准容量为100MVA的情况的
DAT文件：
(POWERFLOW,CASEID=5节点,PROJECT=5节点例题)
/MVA_BASE=100.\
+ C4 ]& n; x0 @/ i- b& D8 w! @/NETWORK_DATA\
B     发电机1 10.501
8 @. n5 |4 D1 Y/ Z; k; HB     发电机2 10.501
B     节点1   115.01
B     节点2   115.01
) v: R$ f' ^6 e! L: b5 SB     节点3   115.01
.L -----------------  transmission lines ----------------------------
L     节点1   115. 节点2   115.             0.2         
9 t2 o5 Y4 E9 B9 w+ E8 U5 n: m/ Q; pL     节点1   115. 节点3   115.             0.2         
L     节点2   115. 节点3   115.             0.2         
.T ----- transformers ---------
" K' _0 b6 E" NT     发电机1 10.5. 节点1  115.             0.1               10.5 115.
T     发电机2 10.5. 节点2  115.             0.050             10.5 115.
  V2 q. u. l% w5 P( k. e: k（END）

+ q8 Y  y3 Q6 d3 _2 Z" kSWI文件：
! e7 T( @( G) }- @6 i5 z, ~CASE 5节点   
.   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
# d  o+ g& @! y+ H% T' y( PM   发电机210.5                      0.1
! G8 s4 |2 y  {( A99

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
起码看结果可以知道自己做得对不对
% f0 n$ O; [: R8 a; p; f5 m0 [/ }% Q0 B但是还有个问题困扰着
! |( J3 i5 s2 b9 A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？
0 ]  V) W  a# Q3 D8 h: @4 H6 Z  s# i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
. k1 x. K% x/ O% h, v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？
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……