无穷大功率电源供电系统三相短路仿真实验报告

无穷大功率电源供电系统三相短路仿真实验报告
一、实验目的
1.学习使用matlab对无穷大功率电源供电系统三相短路的仿真
2.学习运用simpowersystems的模块库
3.了解无穷大功率电源系统
二、实验原理
电源功率为无限大时，外电路发生短路(一种扰动)引起的功率改变对于电源来说是微不足道的，因而电源的电压和频率(对应于同步电机的转速)保持恒定;无限大功率电源可以看作是由无限多个有限功率电源并联而成，因而其内阻抗为零，电源电压保持恒定。

无穷大功率电源供电系统就是容量相对于用户内部供配电系统容量大得多的电力系统，以致用户的负荷不论如何变动甚至发生短路时，电力系统变电所馈电母线的电压幅值和频率能基本维持不变。

无穷大功率电源供电系统三相短路：
无穷大功率电源供电系统图：
三、仿真模型搭建
四、仿真过程及说明
无穷大功率系统,顾名思义就是其内阻零,端口电压及频率恒定不变,不受外电路系统振荡或故障的影响,因此使用"Three-phase source"电源模块仿真,电压为110kv ,其参数设置为:
短路前输电线路等值阻抗为:(R+ L) +(R' +L' ) , 短路故障发生后,输电线路系统等值阻抗变为: R +L ;由于阻抗变小,因此短路电流很大,且在短路瞬间有一个暂态过程;短路电流最大可能出现的瞬时值称为冲击电流值，-般出现在短路后约半个周期( T/2)时,它可以用来检验电气设备和载流导体在短路电流下的受力是否超过允许值,即所谓校验动态稳定性输电线路模型使用"Three- Phase Series RLC Branch”, 其参数设置如图:
输电线路末端还装设了-个变压器,故障点设置在变压器二次侧出口处,压器的变比为110/11kv ,高低压绕组均为Y形联接,其余参数如图(此处采用有名值参数) : .
测量模块使用"Three-Phase V-I Measurement" , 相当于母线的作用,同时有电压电流测量输出端口,连接于示波器中观察波形,故障点设置为三相短路(非接地),参数如图:
电压出口处还设有一个负荷,参数如图:
通过模型窗口菜单中的“ Simulation”-→“Configuration Parameters”命令打开设置仿真参数的对话框，选择可变步长的ode23t算法，仿真起始时间设置为0，终止时间设置为0. 2s,其他参数采用默认设置。

在三相线路故障模块中设置在0. 02s时刻变压器低压母线发生三相短路故障，运行仿真，可得变压器低压侧的三相短路电流如图所示：
五、总结
1.通过本次实验，学习了无穷大功率电源供电系统运行的特性。

2.掌握了使用simulink搭建仿真实验模块的能力。

3.学会分析电力系统中的故障类别，了解电力技术方面的短路问题。