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。
. e0 c$ V$ n8 C3 j- \
[ 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。
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。
4 E/ q% B9 F5 t5 R6 y3）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。
  F, S- S. y' j) j7 p, \6 {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
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？
8 x* C+ Z* h% X, k/ ]* ?

ABC0426

王致远 发表于 2010-1-19 18:53
9 O! n' O. Q; W( M' K首先敬佩楼主认真的态度，世界上什么事情就怕这两个字。
; E2 @! {+ u' W# Z2 {4 P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。
1 J) f4 }+ y! i# P/ Y: O: d9 m0 I8 T
. g( n: v2 E) ?7 h" m6 z) n9 x

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
' f* E6 G, B" R1、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。
' Z4 G5 N8 |0 x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）
8 B& e. ]" l2 z" N$ E+ V8 [输入DAT文件：
(POWERFLOW,CASEID=7节点,PROJECT＝7节点例题)
/MVA_BASE=100.\
/NETWORK_DATA\
: R0 R: |9 Q7 \& \) v: [.B卡，7个节点
/ C2 }8 R9 T1 j( @! Q) bB     系统1   115.01   
B     系统2   37.001   
6 G6 y) C. t5 V: Z9 SB     B1      1.0001
B     B2      1.0001
B     发电机1 6.3001
+ y' o% }% \7 LB     发电机2 6.3001
B     发电机3 6.3001

, b% j/ w1 m0 E1 R: A0 e.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：
T     系统1   115. 发电机1 6.30             0.1750            115. 6.30
8 m8 }: s: P' o" C6 u.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
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

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
(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）
( }" |- m" N2 O  b! DCASE 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
M   系统1  115.                      0.076
3 d+ \0 Z1 i1 j( Z4 |# I( ]8 x' HM   系统2  37.0                      0.877
99

! J% ~# o$ T8 h4 r% B' r
计算结果：
, m6 ]; a  {+ C$ m* u& \7 }07/27/2008    01:21:49 pm     
# p: i& G: u: R9 @. Q( V5 n4 G ------------------------------------------------------------------------------
6 V0 X" e, z! E" u6 j
单个母线三相短路故障基本信息汇总：
$ X0 p3 G) g8 L! I) x ----------------------------------
% ?  o. A0 U  p 节点名:                      发电机3
1 W) ?( R: h' |) _% ]( Y3 j: @; y 基准电压:                      6.3 kV
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)
2 h9 }9 F* ?! V' S" O 短路容量:                       753.31 MVA
# q* _; _" b. y/ _$ `) \9 w 短路电流:                    69.04 kA
8 \# t! }3 _% x 冲击电流:                      97.6 kA
/ ~/ r+ W9 ?( }" S7 n9 \9 F 开关遮断容量越限情况         No

' b9 H$ e- u. q$ p( K$ l' @+ C$ d 07/27/2008    01:21:49 pm     
------------------------------------------------------------------------------

1 `, p/ O3 V; Y" g' x( g4 r: C; k 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
* y5 H" [) u) t ------------------------------------------------------------------------------------
节点名   基准电压      电压       角度       节点名   基准电压      电压       角度
0 Q+ \  I$ K( R" a( o, u0 u1 x8 G8 L B1         1.0 kV     0.50 kV    0.00 DEG    B2         1.0 kV     0.00 kV    0.00 DEG
) X$ X$ o8 v3 G' q 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
9 `0 K/ p) U  L7 P1 P$ r 系统2     37.0 kV    11.94 kV    0.00 DEG

07/27/2008    01:21:49 pm     
7 A. V; F) Z$ a8 q- x' w% b, N3 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
---------------------------------------------------------------------------------------
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
. O0 d; f7 i+ G. d$ q B2         1.0 kV  发电机3    6.3 kV   1      0.0    0.00    0.0    0.00  230.12   90.00
) {2 [/ J$ F8 h; z0 o
. |1 a1 k7 E6 k6 q) P 07/27/2008    01:21:49 pm     
+ L& a8 J5 w5 B* e- Q7 E" X ------------------------------------------------------------------------------

+ F4 m9 V9 b! U/ `. v/ k3 q 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
: F; H( w9 g) C! M4 p) w, z ---------------------------------------------------------------------------------------
) j: L! c% v( e  j& a9 p% P" s0 x" 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
7 |' p: @/ h$ @$ h1 w; M! ?$ ^ 发电机2    6.3 kV  B1         1.0 kV   1      3.1    0.00    0.5    0.00    0.57   90.00
  d2 o0 p% o% B% a1 \# \* U 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     
------------------------------------------------------------------------------
3 I$ q; U/ O, I: l- j
4 l& k- o0 x. m 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
---------------------------------------------------------------------------------------
: q- s& v# }2 t, u1 ^  g" r2 [* P 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
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。
7 a- \9 S! A  U7 T5 y5 ~于是回头分析之前的误差原因。
. K) H  |3 @5 S  W- Q觉得应该是输入发电机的M卡数据出现误差
7 ]6 u0 e" V! j/ V用户手册里面提及：
: Z+ h9 N$ ^7 p0 Q“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。
9 P. f9 j' g4 U    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。

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
8 r+ P- G. r6 e" h, M$ T+ z( X输入DAT文件：
& j; \9 S$ K0 o- _) j$ Z$ j- x# u(POWERFLOW,CASEID=5节点,PROJECT=5节点例题)
/MVA_BASE=50.\
/NETWORK_DATA\
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
  k8 t9 D% a$ OB     节点3   115.01
, f- ~4 ?8 O" r2 P. W.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         
L     节点2   115. 节点3   115.             0.1         
! Z. [( R) d% P1 B% B5 C.T ----- transformers ---------
T     发电机1 10.5. 节点1  115.             0.05               10.5 115.
1 {" Z% M1 k4 y# h% z. P  Z' KT     发电机2 10.5. 节点2  115.             0.025              10.5 115.
( c# z: i& ~9 U& n (END)

/ `& ^1 o4 {/ X& g输入SWI文件：
) Z0 ~2 P1 n4 ?) I3 @CASE 5节点   
M   发电机110.5                      0.1
6 {2 g* O8 S3 s: L0 |$ l8 L; i! E' }M   发电机210.5                      0.05
  _8 `9 O" K; [8 a: G" A99
% M9 S2 Y& _. I7 K8 A  e
下面是按照基准容量为100MVA的情况的
DAT文件：
2 @* j7 }: L, u: Q4 s8 O(POWERFLOW,CASEID=5节点,PROJECT=5节点例题)
/MVA_BASE=100.\
* R  i: p- c- {) Q! H( j! ?/NETWORK_DATA\
4 u0 J% I2 m% ]+ f. A3 N# }/ MB     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 ----------------------------
$ j9 V% I  T0 m9 w0 q* }" n6 rL     节点1   115. 节点2   115.             0.2         
L     节点1   115. 节点3   115.             0.2         
- }7 i' c- R3 w; r% K5 ^$ h/ cL     节点2   115. 节点3   115.             0.2         
.T ----- transformers ---------
9 j) q- u' P8 l+ n# d: w: `T     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.
（END）

1 a0 J1 n" ~. T- wSWI文件：
CASE 5节点   
" S& f& X  D# m) C.   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
# Q& ^4 h- H& V. `$ a4 v# o( P
" r0 Z' A1 k, ~) Y% 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
起码看结果可以知道自己做得对不对
, @; q2 O3 q! K9 S5 F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？
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……