
单机无穷大系统中的短路与断线故障暂态稳定仿真分析
电力系统仿真这玩意儿说难不难,但碰到短路断线这些幺蛾子总能让人抓狂。今天咱们直接上手单
机无穷大系统,拿Python搞点硬核的暂态稳定仿真。别慌,代码我帮你踩过坑了。
先说短路故障这块,三相短路最要命。系统导纳矩阵突变相当于电网"心脏骤停",这时候发电机的
转子摇摆方程直接进入狂暴模式:
```python
def swing_equation(delta, t, P_m, E, V, Xd, H):
d_delta = delta[1]
P_e = (E * V) / Xd * np.sin(delta[0])
d_omega = (P_m - P_e) / (2 * H)
return [d_delta, d_omega]
# 故障期间电抗减半模拟短路
Xd_fault = Xd / 2
sol = odeint(swing_equation, [delta0, 0], t, args=(Pm, E, V, Xd_fault, H))
```
注意看第5行的P_e计算,故障时电抗Xd突然变小会导致电磁功率暴增。这时候如果机械功率P_m跟
不上,转子加速度直接起飞。仿真结果里功角曲线要是突破120度,系统基本就凉了。
接地故障更复杂点,得用对称分量法。比如单相接地得玩零序网络:
```matlab
% 正序网络保持原样
Z1 = 0.1;
% 零序网络参数突变
Z0 = 0.3 + 0.4i;
I_fault = 3 * V_prefault / (2*Z1 + Z0 + 3*Zf);
```
这段MATLAB代码里的3倍系数是精髓,不对称故障会产生零序电流,保护装置能不能及时切除就看
这个电流值了。仿真时记得故障持续时间设短点,0.2秒是临界值。
断线故障仿真更带劲。比如两相断线,系统直接变不对称运行。这时候得用节点阻抗矩阵重构:
```python
# 原始导纳矩阵