基于matlab160电力系统短路计算仿真设计

基于matlab160电力系统短路计算仿真设计内容摘要：

lbox)，以及中国电力科学研究院开发的仿真软件 PSASP(Power System Analysis Software Package)。 由于 Matlab 具有很良好的开发性、高效的数据仿真分析 ,特别是信号处理和直观的图形显示功能 ,且 Matlab/Simulink环境下的 PSB模型库及 Simulink强大的二次开发功能和丰富的工具箱 ,能快速而准确地对电路及更复杂的电气系统进行仿真、计算。 因此，它已成为电力科 研工作者和工程技术人员应用它来进行电力系统有关问题的仿真分析和辅助设计的理想工具。 SIMULINK 仿真基础 Simulink 是 MATLAB 最重要的组件之一，它为用户提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的工作平台。 Simulink 是一个图形化的建模工具，具有 2 个显著的功能：SIMU(仿真 )， LINK(连接 )。 在该环境中， Simulink 提供了一个建立模型方块图的图形用户接口 (GUI)，这个创建过程无需大量书写程序，只需单击和拖动鼠标操作就能完成。 电力系统工具箱包括了电路、电力电子、电机等电气工程学 科中常用的元件模型，这些元件模型分布在 8 个模块库中，分别是：电源模块库，线路元件模块库，电力电子模块库，电机模块库，连接模块库，测量模块库，附加模块库，电力图形用户接口。 农业工程学院课程设计说明书 2 第二章 电力系统短路故障分析 短路故障基础知识介绍 电力系统中电气设备和载流导体的选择、继电保护、自动装置的整定、限制短路电流措施的确定都需要进行短路故障分析和短路电流计算。 电力系统的运行经验表明，在各种类型的短路中，单相短路占大多数，两相短路较少，三相短路的机会最少。 所以我们应对单相短路引起足够的重视，对单相短路的研究是有其 重要意义的，所以本 设计 重点就是研究单相短路故障在 MATLAB 中的运用和分析。 单相接地短路故障分析 电力系统中常采用对称分量法来分析各种简单不对称短路。 下面以最常见的单相接地短路故障为例来介绍这种方法。 如图 21 abc 图 21 单相接地短路 三相短路故障分析 首先分析简单三相 RL 电路对称短路暂态过程。 电路由恒定幅值和恒定频率的三相对称电势源供电，如图 22 示， RRRLLLR ’R ’R ’L ’L ’L ’I aI bI c f 农业工程学院课程设计说明书 3 图 22 简单三相 短路 短路冲击电流 短路电流最大可能的瞬时值称为短路冲击电流，以 错误 !未找到引用源。 表示。 当电路参数已知时，短路电流周期分量的幅值是一定的，而短路电流的非周期分量则是按指数规律单调衰减的直流，因此，非周期电流的初值越大，暂态过程中短路全电流的最大瞬时值也越大。 在电感性电路中，符合上述条件的情况是：电路原来处于空载状态，短路恰好发生在短路周期电流取幅值的时刻，若短路回路的感抗比电阻大得多 错误 !未找到引用源。 ，就可以近似的认为 错误 !未找到引用源。 ，则上述情况相当于短路发生在电源 电势刚好过零时，即 错误 !未找到引用源。 的时刻。 将 错误 !未找到引用源。 ， 错误 !未找到引用源。 和 错误 !未找到引用源。 代入式中，得 错误 !未找到引用源。 计算可知，短路电流的最大瞬时值发生在短路后约半个周期时，若 f=50Hz，这个时间约为短路发生后。 由此得冲击电流的算式 错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 =错误 !未找到引用源。 式中 错误 !未找到引用源。 称为冲击系数，它表示冲击电流为短路电流周期分量幅值的多少倍，冲击系数 的范围为 错误 !未找到引用源。 在实用计算中，当短路发生在发电机电压母线时，取 错误 !未找到引用源。 ；短路发生在发电厂高压侧母线时，取 错误 !未找到引用源。 ；在其他短路点时，取 错误 !未找到引用源。 农业工程学院课程设计说明书 4 第三章 仿真模型建立 故障分析 在三相电力系统中 ,可能发生的短路有 :三相短路、两相短路 、 两相接地短路和单相接地短路。 本文拟定仿真的电力系统中 ,使用理想三相电压源 (3 Phase Source) 作为电路的供给电源 ,电压源为 Y型连接 ,中性点不接地。 使用分布参数输电线 Line1 和 Line2 的参数设置相同 ,Line2 末端为中性点接地 ； 使用三相短路故障发生器 ( 32Phase Fault) 进行不同类型短路的设置。 构建模型 首先 我们要自己确定电力系统的供电系统，例如下图 31 所示。 发。