基于ATP的发电厂短路计算与分析开题报告

 2022-09-22 14:35:24

1. 研究目的与意义

随着经济和电力系统的不断发展,对电力传输的可靠性要求不断提高。当今电力传输故障占据所有故障的70%以上,在线路故障中单相故障占的最多,三相短路占的最少。现实情况下,实际的条件和系统的安全不允许进行大型的电力试验。所以,电力系统仿真已经成为电力系统研究、规划、设计等方面不可缺少的工具,在此应用ATP软件对单相短路、两相短路故障进行仿真分析。

短路计算是发电厂电气设备选择和继电保护整定计算的基础,是解决一系列技术问题所不可缺少的基本计算。对发电厂简便有效的计算分析具有实际的工程意义。本课题针对并网运行的某发电厂进行ATP建立模型,进行计算分析,最后对计算结果进行验证。

ATP软件在清晰度和精确度方面要比MATLAB强,在精度要求较高的仿真中更适合用,波形图输出更清晰。应用ATP仿真,使原本枯燥的发电厂短路电流计算变得形象具体,有利于提高工作人员的工作效率。

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2. 课题关键问题和重难点

关键问题:

本课题涉及对并网运行的发电厂进行分析,首先要对并网运行的某发电厂进行ATP建立模型,运用ATP软件做发电厂并网运行仿真实验,通过各种运行情况的仿真实验和分析,对实际的电力系统运行故障防范于未然,保证电力系统稳定运行;课题要求熟练掌握运用ATP计算短流电路的方法以及仿真的步骤;ATP具有强大的仿真功能,也能够通过绘图程序将仿真结果画出来,但是在数据处理方面是比较弱的。而进行电力系统研究时,需要对数据进行分析、比较,从而得出结论,因此需要具有强大数据处理及分析的软件进行配合。

此外,在得到软件计算的数据之后,需要自己手动计算出自己的数据,并对两者计算出的结果进行验证、比较。

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3. 国内外研究现状(文献综述)

在发电厂的设计和运行中,短路计算是解决一系列技术问题所不可缺少的基本计算,正确的继电保护定值是防止事故发生和扩大的基础,人工计算继电保护定值虽然可信度高,但计算工作是非常繁重复杂的。目前,国内在输电线路整定计算软件的研究开发方面做了许多工作,并取得了可喜成绩[1][2]。

现在,利用计算机,我们有了许多各种不同的方法来计算短路电流,通过不同的途径计算出来的短路电流结果不能保证结果完全一致,但不会相差很离谱,每个方法各有各的优点和不足,没有最好的,只有最适合的那一种方法。例如:利用MATLAB和ATP两种不同的软件,对某输电线路短路故障进行仿分析;应用BASIC语言计算短路电流;C#编程开发,发电厂实用短路电流计算软件的开发;基于PSASP的短路计算分析。

首先,先比较一下MATLAB和ATP两种相似的软件。通过两种软件仿真波形对比来看,ATP软件在清晰度和精确度方面要比MATLAB强。ATP软件在仿真过程中对元器件参数的要求比较严格。不过在波形图输出方面ATP的波形图更清晰。利用MATLAB和EMTP/ATP两种不同的软件对同一故障进行仿真分析,两种软件仿真得出的仿真波形图都与理论结果一致。利用仿真图形加深对各种短路故障状态的研究,便于对线故障做出精准的判断,从而针对不同的故障类型采取相应的措施进行处理,最大程度的减少经济损失[3][4]。MATLAB是建立在向量、数组和矩阵运算基础上的数值计算软件,在电气工程理论与实践中具有巨大的应用前景[5]。.将ATP和MATLAB结合起来进行故障仿真,能够发挥各自的优势,将模型的权威性和数据处理、编程和可视化功能充分地结合起来,能够有效地通过可视化界面进行复杂的电力系统故障仿真实现。由于在故障仿真中,关键的是模型的权威性和数据后期处理编程的高效、简洁,在具体的实现过程中,可以根据自己对编程软件的喜好和掌握程度,有所偏重[6]。

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4. 研究方案

(1)仔细研究F134C-D-05厂用电原则接线图,理解读懂接线图。

(2)对并网运行的发电厂进行ATP建立模型,运用ATP软件做发电厂并网运行仿真实验,通过各种运行情况的仿真实验和分析。

(3)对数据进行分析、比较,从而得出结论,使用强大数据处理及分析的软件进行配合。

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5. 工作计划

1周查找资料,关于ATP软件、短路计算、发电厂短路的资料

2周阅读理解资料,完成资料GDAView英文说明书的翻译

3周学习ATP软件新知识,阅读发电厂短路相关的资料,比较各种不同的计算短路电流的方法,找出自己方法的优点与不足,参考别人对短路电流计算的不同认知,对论文一些重点和难点进行理解和解决。

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