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。

9 Y6 r* W6 d  N5 @[ 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：
3 \# ~# ~+ D/ {2 l0 |7 e( U1）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。
7 d: W, T" ^* Y1 g2 t% p2）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。
/ ~* G0 W3 a1 f  a) x3）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。
2 g9 d( q) ^  I! ^4 i1 I" z4）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。
% O2 d7 Z# @) i# P5 d& W( _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。
) C$ M# u0 q5 `- r7）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
5 ~/ v% I4 M* G& ]: t! \- m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？
- i+ g; A: J; H
6 K3 A5 u& O7 Y! c7 t

ABC0426

王致远 发表于 2010-1-19 18:53
$ g1 O1 T2 K1 w. `  L0 Y首先敬佩楼主认真的态度，世界上什么事情就怕这两个字。
; j, \* y/ E4 P" {; }" O8 k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
, C8 @$ E4 M! g6 l1、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。
+ h9 l2 o  e6 E/ i- @1 q$ k2、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。
" P! x, ?8 \. R' ^9 m% n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）
! u$ m  l% w: F* z& u: V& g( @输入DAT文件：
(POWERFLOW,CASEID=7节点,PROJECT＝7节点例题)
  r7 S, l% t+ w/MVA_BASE=100.\
/NETWORK_DATA\
.B卡，7个节点
; _# E7 q) E4 h5 P4 \1 z  `B     系统1   115.01   
B     系统2   37.001   
B     B1      1.0001
B     B2      1.0001
B     发电机1 6.3001
% p' J0 \9 e5 h5 T$ `# ^B     发电机2 6.3001
B     发电机3 6.3001

6 y9 Y5 [# i' Z3 l.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 ---------
.双绕组变压器：
* X& G4 V# R  X' RT     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)
. f$ i2 c& G7 k3 k2 q! ~/ UT     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

) s% Y: E% k9 b5 dT     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
(END)
2 K2 d7 p- O# g4 G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）
6 |) ~9 U, t( l. H5 WCASE 7节点   
M   发电机16.30                      0.216
; J: c) J9 T4 F) A) e% X9 E  b' S. DM   发电机26.30                      0.416
* |  y9 p- h  Y1 d) C  PM   发电机36.30                      0.416
M   系统1  115.                      0.076
M   系统2  37.0                      0.877
4 l' `, ~7 b5 z2 n& J/ e" Y! C  V/ i99
9 I0 r1 e8 \( l* |
+ Z( T$ ]. \+ [- l& z
计算结果：
07/27/2008    01:21:49 pm     
------------------------------------------------------------------------------

  a; g) l9 U( Z& T8 k8 @- B! }5 f9 H8 y 单个母线三相短路故障基本信息汇总：
----------------------------------
节点名:                      发电机3
6 t' \' G3 ?; h5 \4 f) n, ?. ? 基准电压:                      6.3 kV
* x7 n' U' s7 Y2 z5 q6 ? 分区:                        01
2 T! J7 j' Y8 X2 n 开关额定遮断电流            200.0 kA
  }5 Q$ j. s! W- I# m! f 短路阻抗:                     0.0000 +j 0.1327 (pu)     0.00 +j  0.05 (欧姆)
短路容量:                       753.31 MVA
9 _2 Z0 d4 O6 w1 c, o8 d. z. W 短路电流:                    69.04 kA
$ O( y8 b; ]$ x  \2 ^ 冲击电流:                      97.6 kA
4 e6 v' ^% `* Z8 D6 r# m 开关遮断容量越限情况         No

. ?# A1 b' J$ ~5 V! I 07/27/2008    01:21:49 pm     
* d2 w+ k+ J' J' {; k ------------------------------------------------------------------------------
# Z6 @5 n! K2 b9 g0 {
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
. O- j* |+ C8 A5 m- g+ t( L/ i ------------------------------------------------------------------------------------
% k8 W4 W1 ?- W% F& D3 m9 [ 节点名   基准电压      电压       角度       节点名   基准电压      电压       角度
/ k% \: Q) t8 [$ E/ j% T6 H B1         1.0 kV     0.50 kV    0.00 DEG    B2         1.0 kV     0.00 kV    0.00 DEG
6 k+ ^6 Q/ |: n 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
# e4 N4 X8 h1 X- D* y" R7 s- f8 r0 j 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

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

: @! }0 \9 `/ U  d* z( x 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
6 R5 v. G9 a$ H  k" z8 I1 A2 Q/ K- z ---------------------------------------------------------------------------------------
4 _* v9 \+ p) G- s$ [4 \ 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
: i6 @1 P+ k1 q; E. V: \' L) c 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
- k) d) N9 G  o( ]; c B2         1.0 kV  发电机3    6.3 kV   1      0.0    0.00    0.0    0.00  230.12   90.00
* V& ]  N+ X1 W+ A
( z5 A4 G4 x' d9 h" S) s 07/27/2008    01:21:49 pm     
3 w# ]  P7 y$ A8 G2 i1 X ------------------------------------------------------------------------------

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
- Q/ a9 E! K/ W1 A ---------------------------------------------------------------------------------------
; _" X" q7 ]! I/ o) ^( I9 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
: n0 D) ]4 Q5 g" v' X 发电机2    6.3 kV  B1         1.0 kV   1      3.1    0.00    0.5    0.00    0.57   90.00
" ^0 r* Z7 X# x+ V 系统1    115.0 kV  B2         1.0 kV   1     91.9    0.00    0.0    0.00    1.15   90.00
4 d0 K! a, d, L; ^5 y; q- p& }; m 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     
3 b, j5 c  v& f' U: X1 o. s3 D' [: B ------------------------------------------------------------------------------

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
---------------------------------------------------------------------------------------
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
6 ^, f8 u$ k4 O+ K, k8 e; B 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
因此我自己试着手算，基准容量为100MVA然后计算
; i5 {- L( B6 z4 i& V结果计算得出来的结果跟书本例题误差较大
8 C7 ?# M& M7 D  M# E3 z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。
) x* f* |6 B# J+ z5 h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：
( Q% J1 u, M6 [6 S4 V“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。
: h8 j3 Q5 b: k4 _9 v9 x●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。
5 i% M* F9 j& [9 v5 ]' U, j
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
输入DAT文件：
, c/ x" j1 E3 T, n+ p(POWERFLOW,CASEID=5节点,PROJECT=5节点例题)
/MVA_BASE=50.\
/NETWORK_DATA\
B     发电机1 10.501
- H' e, }/ v! M  u0 iB     发电机2 10.501
6 q. H; E  c, H: m1 SB     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         
( `5 ?+ ?8 J0 \) @0 _L     节点2   115. 节点3   115.             0.1         
.T ----- transformers ---------
8 L/ C  e+ ]' d6 sT     发电机1 10.5. 节点1  115.             0.05               10.5 115.
/ U$ `( b4 ^6 ?4 J3 U1 GT     发电机2 10.5. 节点2  115.             0.025              10.5 115.
(END)

# c3 M, U# J2 P输入SWI文件：
CASE 5节点   
) I+ p4 J* P4 @, _3 {) [M   发电机110.5                      0.1
M   发电机210.5                      0.05
' b% ]2 ]2 v% I+ T+ N0 f( @99

下面是按照基准容量为100MVA的情况的
$ t) ]2 q2 v/ _4 g' ?* t: Z5 pDAT文件：
. @2 `: l+ }; X, z' ^(POWERFLOW,CASEID=5节点,PROJECT=5节点例题)
% ^  @5 I* K, Y& D' a2 M8 V% B: K/MVA_BASE=100.\
/NETWORK_DATA\
B     发电机1 10.501
& `9 M' k% R7 Q2 e2 BB     发电机2 10.501
B     节点1   115.01
B     节点2   115.01
" D% Z* m; n! Y) L  Z( k0 K: QB     节点3   115.01
! [  k+ h  d2 o* I.L -----------------  transmission lines ----------------------------
1 S% Z' m) O- C6 s4 p! C1 dL     节点1   115. 节点2   115.             0.2         
* p. r$ B# {8 H2 Y% X3 c! bL     节点1   115. 节点3   115.             0.2         
/ M/ c2 b3 b& b) H% s5 JL     节点2   115. 节点3   115.             0.2         
.T ----- transformers ---------
7 S7 q  ?; n. v: |1 G7 xT     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.
$ k1 U4 f  T* ?8 R' Z（END）

8 y8 M( p  Y+ }" j8 q% y1 u0 k2 O* S2 B1 }SWI文件：
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
  l" u# {2 w# l+ i7 {M   发电机110.5                      0.2
M   发电机210.5                      0.1
99
1 q& i  y+ @$ }' Y1 N
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
7 o* X: ]  a' s/ s但是还有个问题困扰着
5 E. }4 A- e7 C- B$ N9 Q- I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？
7 R6 k3 z$ J- \0 T; ^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
) Q5 s# `; g) T' R! u' m- p* y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？
9 G1 _% o4 x! Q+ I) G/ _1 i3 z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……