2022年基于Matlab的电力系统故障研究仿真.docx
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1、精品学习资源基于 Matlab 的电力系统故障分析与仿真摘要: 本文介绍了MATLAB软件在电力系统中的应用,以及利用动态仿真工具Simulink和电力系统工具箱PSD 进行仿真的基本方法;在仿真平台上,以单机 无穷大系统为建模对象,通过挑选模块,参数设置,以及连线,对电力系统的多种故障进行仿真分析;同时,设计一个 GUI图形界面,将仿真波形清楚地显示在界面上以便比较和分析;结果说明,仿真波形基本符合理论分析,说明白MATLAB是电力系统仿真讨论的有力工具;关键词: 电力系统;仿真;故障; MATLAB ; GUIAbstract:This paper introduces the appli
2、cations of MATLAB in power system analysis, and the basic simulation method of taking use of Simulink and PSD. On MATLABsimulation platform, take a single machine-infinite-bus system as modeling objects, by selecting the module, parameter settings, and connectingmodules to simulate and analysevariou
3、sfault of power system. At the same time, in order to facilitate comparison and analysissimulation waveform, design a GUI for showing waveform clearly.The results show that the simulation waveform in line with theoretical analysis, indicates that MATLABis a powerful tool forresearching simulation of
4、 power system.Keywords:PowerSystem; Simulation; Fault; Matlab; GUI01,2前言随着电力工业的进展,电力系统规划、运行和掌握的复杂性亦日益增加,电力系统 的生产和讨论中仿真软件的应用也越来越广泛;现在,我们主要使用的电力系统仿真软 件有: EMTP 程序,用于电力系统电磁暂态运算,电力系统暂态过电压分析,暂态爱护装置的综合挑选等; PSCAD EMTDC 程序,典型应用是运算电力系统遭受扰动或参数变化时,参数随时间变化的规律;PSASP,其功能主要有稳态分析、故障分析和机电暂态分析;仍有 MathWorks 公司开发的 MATLA
5、B 软件;在 MATLAB 中,电力系统模型可以在 Simulink 环境下直接搭建,也可以进行封装和自定义模块库,充分显现了其仿真平台的优越性;更重要的是, MATLAB供应了丰富的工具箱资源,以及大量的有用模块,使我们可以更加深化地讨论电力系统的行为特性;本篇论文将在娴熟把握 MATLAB 软件的基础上,对电力系统的故障进行建模、仿真、分析,并且设计一个 GUI 图形用户界面来反映故障波形;1 / 9欢迎下载精品学习资源1 MATLAB简介 3MATLAB有强大的运算绘图才能,给用户供应了各种领域的工具箱,而且编程语法简洁易学;下面简洁介绍一下本次仿真建模中需要用到的工具箱;1) Simu
6、link 基本库,为用户供应了多种基本模块;它有两个显著功能,即仿真与连接,是实现动态系统建模、仿真的一个集成环境;2) PSBPowerSystemBlock电力系统模块库,涵盖了电路、电力电子、电气传动和电力系统等电工学科中常用的基本元件和系统的仿真模型,为电力讨论者带来了更大的便利;它由以下8 个子模块库组成:电源模 块库 Electrical Sources; 基本 元 件 模块 库 Elements; 电 力电 子模 块库 Power Electronics ; 电 机 模 块 库 Machines ; 连 接 模 块 库 Connectors; 测 量 模 块 库Measureme
7、nts;附加模块 Extra Library ;电力图形用户接口 Powergui;3)GUI 用户图形界面)是程序的图形化界面;组件、图象窗口以及回应是创建界面所必需的三个基本元素;它供应用户一个常见的界面,以及一些控件,例如,按钮,列表框,菜单等;通常,仍可以通过编程来实现多种功能;2 电力系统故障分析42.1 故障基础学问电力系统的故障一般分为简洁故障和各种复杂故障;简洁故障是指电力系统正常运行时某一处发生短路或断线故障的情形,其又可分为短路故障 横向故障)和断线故障 纵向故障),而复杂故障就是指两个或两个以上简洁故障的组合;短路故障有 4 种类型:三相短路 )、两相短路 )、单相接地短
8、路 )和两相短路接地);断线故障分为一相断线和两相断线;其中发生单相接地短路故障的概率最 高,占 65%;在本次设计中,对这六种故障都进行了建仿照真,由于单相接地短路故障发生的几率最高,因此本文将该故障作为典型例子来分析建仿照真过程;2.2 单相短路接地故障分析假设系统短路前空载,短路模拟图如图1 所示;图 1 单相接地短路当系统中的 f 点发生单相 欢迎下载精品学习资源在短路点 f 的对地电压为零, B 相和 C 相从短路点流出的电流为零,即:将式子依据可以得出:于是,单相短路接地时,用序重量表示的边界条件为:3由边界条件组成复合序网复合序网是指在短路端口依据用序重量表示的边界条件,将正序、
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