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：
0 w. s) i8 J# ~7 ^3 V0 G3 b$ V1）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 p  L* [+ R9 j9 Z( N! i2）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。
+ o. W; ]* I7 k, G4）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。
9 b. H2 i1 `) l8 y# I/ Z6）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" d% t: ~5 e9 C7）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
0 c$ H2 V- o1 ^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，
/ z( V* b5 D9 N/ ?我 ...

4 M1 j3 a( b! v( R3 T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？
! H# ^/ \% r* y2 |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？
! S% A$ w: _8 }: B

' X7 Z% u1 I6 b

ABC0426

王致远 发表于 2010-1-19 18:53
6 d" K0 v9 P6 z. f; A7 e首先敬佩楼主认真的态度，世界上什么事情就怕这两个字。
9 Z7 k) `; ^/ s7 u& f, ?/ V9 _& d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。
: K! t$ W& N. h2 \4 U2 j
9 [$ d9 [& |$ y' i1 g2 m4 b* c

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。
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：
(POWERFLOW,CASEID=7节点,PROJECT＝7节点例题)
4 b! R- u2 o+ }/ j$ D! i/MVA_BASE=100.\
/NETWORK_DATA\
0 V9 {- Y  _1 {/ W* n% u.B卡，7个节点
6 V: ?9 L) k) i" `) C8 eB     系统1   115.01   
B     系统2   37.001   
& n. q" i8 k) M6 m$ H5 ~B     B1      1.0001
- h) n& _  n/ c2 m+ RB     B2      1.0001
B     发电机1 6.3001
' r9 i$ a1 D- v; QB     发电机2 6.3001
B     发电机3 6.3001

: Z; G  O, Y8 S( t, a& F; I.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：
: k. z* w. x/ b$ @/ s" ]T     系统1   115. 发电机1 6.30             0.1750            115. 6.30
% q6 X9 o% G1 {5 f3 k5 M, a.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
% B6 Q* y  U) }  x( V+ OT     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
; e& P, b4 Z0 T1 y( g7 ^# KT     发电机3 6.30 B2      1.00             0.0001            6.30 1.00
4 w0 ^$ c) r$ j$ [5 b8 P7 F(END)
+ F$ B8 R9 a. L- R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）
) F4 @, \/ b. GCASE 7节点   
M   发电机16.30                      0.216
' ?; `% k3 Y4 \! a9 c( c( VM   发电机26.30                      0.416
M   发电机36.30                      0.416
M   系统1  115.                      0.076
M   系统2  37.0                      0.877
& G' R  S, M$ s99


8 j, ~* ~& a; r9 A  R. |计算结果：
0 T6 M+ ?) z( Y) X% w* j07/27/2008    01:21:49 pm     
------------------------------------------------------------------------------
6 N) `0 c5 @; R
单个母线三相短路故障基本信息汇总：
----------------------------------
节点名:                      发电机3
8 o; D- B# C5 z6 v( F8 t# f 基准电压:                      6.3 kV
" q1 @! S. W& a$ z' j! b 分区:                        01
2 q, H' Z4 b. x8 O 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)
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

2 \2 h8 T* u# M% f# ` 07/27/2008    01:21:49 pm     
: X5 Z- A) R9 p4 M5 m9 \. b" F ------------------------------------------------------------------------------
0 F+ Z  v5 \4 _. h8 @# ?
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 i; Q+ l5 s 节点名   基准电压      电压       角度       节点名   基准电压      电压       角度
% a' ]" j" r5 Y B1         1.0 kV     0.50 kV    0.00 DEG    B2         1.0 kV     0.00 kV    0.00 DEG
; v* \8 y- i6 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
$ V7 f& w! o9 M2 d0 W6 @: v) n 系统2     37.0 kV    11.94 kV    0.00 DEG

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
---------------------------------------------------------------------------------------
! \& l. r7 ]$ 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
: k4 A) {* x- U! `) W B2         1.0 kV  发电机3    6.3 kV   1      0.0    0.00    0.0    0.00  230.12   90.00
  H4 a/ l% O: B; b: w2 T
/ v9 w+ _+ K* V 07/27/2008    01:21:49 pm     
------------------------------------------------------------------------------
7 Q3 j' R* J: R) B3 I( m) c' Z
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
---------------------------------------------------------------------------------------
- a5 b9 F, z6 B# L0 O% d' y 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
3 x  i6 i# \" p4 T. \3 S 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     
2 T! R( f8 @1 p6 A$ H% T ------------------------------------------------------------------------------
6 K0 H/ _# U; j
$ z8 `( _, X' Z8 g& `2 u 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
  _0 u; B8 G4 b ---------------------------------------------------------------------------------------
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
) l; y* L. Z- n. l4 Z 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
% m% b" Q& x6 o7 |: \ 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。
于是回头分析之前的误差原因。
+ O( M2 U5 Q8 N5 A; c5 v& t觉得应该是输入发电机的M卡数据出现误差
' T  x( N1 I/ h5 [用户手册里面提及：
“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。”
' H" u# x  R( Q    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。
6 P' ?( g2 O5 |5 C" E    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。
0 X5 K" ~/ P1 b6 j    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。
7 V# v9 |' m. Z( z; B# }
  r8 \1 F4 {0 r# b. G- {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：
* ?9 W1 G5 J$ ~6 P- ^# u0 O(POWERFLOW,CASEID=5节点,PROJECT=5节点例题)
/MVA_BASE=50.\
/NETWORK_DATA\
B     发电机1 10.501
8 r$ R' X7 ^9 `- B- y7 dB     发电机2 10.501
B     节点1   115.01
- u: t* J& ]) k$ \0 M+ u, R2 lB     节点2   115.01
* w" w" h* z- o1 S) X! }& z/ xB     节点3   115.01
' m5 j; u  N1 r8 `.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         
3 D; s4 C/ ]  A( \& M* g, `L     节点2   115. 节点3   115.             0.1         
4 p8 w! U' b6 `. h.T ----- transformers ---------
- e( X5 r0 U" z  n8 @" w$ rT     发电机1 10.5. 节点1  115.             0.05               10.5 115.
- |. Z1 x: O1 G4 m+ uT     发电机2 10.5. 节点2  115.             0.025              10.5 115.
(END)
$ {5 u8 M  {- r* x% ~! u) q
输入SWI文件：
CASE 5节点   
M   发电机110.5                      0.1
M   发电机210.5                      0.05
$ j' m. N0 C9 _$ I* o99
3 ~+ N2 \- {- V. s
下面是按照基准容量为100MVA的情况的
: \5 F) \' w% O5 ?3 r: n" PDAT文件：
(POWERFLOW,CASEID=5节点,PROJECT=5节点例题)
/MVA_BASE=100.\
/NETWORK_DATA\
B     发电机1 10.501
B     发电机2 10.501
, _7 }  V$ i- U( t; s  A/ @B     节点1   115.01
6 k# H" G8 ~; n2 ~: J' TB     节点2   115.01
0 g- f9 [! m$ W8 R, m) ~B     节点3   115.01
9 o0 `* s& m9 s5 b/ L0 f) u! j.L -----------------  transmission lines ----------------------------
" r2 y4 r! H% TL     节点1   115. 节点2   115.             0.2         
2 h* q7 b: v9 n/ V7 L! g& T/ GL     节点1   115. 节点3   115.             0.2         
L     节点2   115. 节点3   115.             0.2         
/ r2 L0 N0 S  a6 F9 A( m% k.T ----- transformers ---------
+ f# U9 A8 Q; d* A, ZT     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）
: L) v- c) R9 A- A( D( b2 Z
SWI文件：
CASE 5节点   
. H( d/ }' M1 S.   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
" N: p! R" o! g- o/ X" LM   发电机210.5                      0.1
1 {% t: g4 Z8 J99
, e( I: u5 E" y7 k3 ~+ s7 T8 X
0 k9 H: B( l/ w" Y4 u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
3 h/ K2 }4 H' b9 T( v, r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
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？
: a: H* J- k" D1 n% r9 G% w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……