MATLAB在电力系统故障分析中的应用ppt课件
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MATLAB在电力系统故障分析中的仿真实例PPT(共47页)
4、心中没有过分的贪求，自然苦就少。 口里不 说多余 的话， 自然祸 就少。 腹内的 食物能 减少， 自然病 就少。 思绪中 没有过 分欲， 自然忧 就少。 大悲是 无泪的 ，同样 大悟无 言。缘 来尽量 要惜， 缘尽就 放。人 生本来 就空， 对人家 笑笑， 对自己 笑笑， 笑着看 天下， 看日出 日落， 花谢 花开， 岂不自 在，哪 里来的 尘埃!
第5章 MATLAB在电力系统故障分析中
的仿真实例
5.1 无穷大功率电源供电系统三相短路仿真
5.2 同步发电机突然短路的暂态过程仿真
5.3 小电流接地系统单相故障
5.1 无穷大功率电源供电系统三相短路
仿真
5.1.1 无穷大功率电源供电系统三相短路的暂态过程
5.1.2 无穷大功率电源供电系统仿真模型构建
图5-17
发电机端突然三相短路时的定子电流仿真波形图
图5-18
图5-19
发电机端突然两相短路时的三相定子电流仿真波形图
5.3 小电流接地系统单相故障
5.3.1 小电流接地系统单相故障特点简介
5.3.2 小电流接地系统仿真模型构建
5.3.3 仿真结果及分析
5.3.1 小电流接地系统单相故障特点简
63、彩虹风雨后，成功细节中。
64、有些事你是绕不过去的，你现在逃 避，你 以后就 会话十 倍的精 力去面 对。
65、只要有信心，就能在信念中行走。
66、每天告诉自己一次，我真的很不错 。
67、心中有理想 再累也快乐
68、发光并非太阳的专利，你也可以发 光。
69、任何山都可以移动，只要把沙土一 卡车一 卡车运 走即可 。
其中,Transition status表示故障开关的状态，通常用“1”表示闭
第5章 MATLAB在电力系统故障分析中
的仿真实例
5.1 无穷大功率电源供电系统三相短路仿真
5.2 同步发电机突然短路的暂态过程仿真
5.3 小电流接地系统单相故障
5.1 无穷大功率电源供电系统三相短路
仿真
5.1.1 无穷大功率电源供电系统三相短路的暂态过程
5.1.2 无穷大功率电源供电系统仿真模型构建
图5-17
发电机端突然三相短路时的定子电流仿真波形图
图5-18
图5-19
发电机端突然两相短路时的三相定子电流仿真波形图
5.3 小电流接地系统单相故障
5.3.1 小电流接地系统单相故障特点简介
5.3.2 小电流接地系统仿真模型构建
5.3.3 仿真结果及分析
5.3.1 小电流接地系统单相故障特点简
63、彩虹风雨后，成功细节中。
64、有些事你是绕不过去的，你现在逃 避，你 以后就 会话十 倍的精 力去面 对。
65、只要有信心，就能在信念中行走。
66、每天告诉自己一次，我真的很不错 。
67、心中有理想 再累也快乐
68、发光并非太阳的专利，你也可以发 光。
69、任何山都可以移动，只要把沙土一 卡车一 卡车运 走即可 。
其中,Transition status表示故障开关的状态，通常用“1”表示闭
MATLAB-8-Simulink在电力系统中的应用PPT教学课件
Source)
2020/12/12
电力系统仿真初5探
➢ 直流电压源
为一理想直流电压源. 参数设置: Amplitude (幅值:V) Measurements (测量)
None: 对直流电压源不进行相关量的测量. Voltage: 对直流电压源两个终端进行测量, 方
法是将万用表(Multimeter)元件加载到相关电路模型中, 将其参数对话框中显示的可测量有选择地移到被测量 框中.
MATLAB 电力系统仿真
2020/12/12
1
内容
➢电力系统仿真初探 ➢电力系统时域分析 ➢电力系统频域分析
2020/12/12
2
电力系统仿真初探
重点:元件库及应用 电力系统仿真工具箱—电力系统元件库
➢ 启动和退出电力系统元件库
启动: (1) 在命令窗口键入powerlib,并执行 (2) 利用开始(Start)导航区启动 (3) 利于工具栏中Simulink按钮 退出:
None: 对交流电流源不进行相关量的测量. Current: 对交流电流源两个终端进行测量,
2020/12/12
电力系统仿真1初0探
➢ 受控电压源
由激励信号源控制的受控电压源. 参数设置: Initialize (初始化选项) Source type (激励源类型:AC, DC） Initial amplitude (初始化振幅, V) Initial phase (初始化相位,度） Initial frequency (初始化频率,Hz)
2020/12/12
电力系统仿真初8探
➢ 例如
u1
u2
V Rs
u1+u2 C
R
L
Multimeter
2020/12/12
电力系统仿真初5探
➢ 直流电压源
为一理想直流电压源. 参数设置: Amplitude (幅值:V) Measurements (测量)
None: 对直流电压源不进行相关量的测量. Voltage: 对直流电压源两个终端进行测量, 方
法是将万用表(Multimeter)元件加载到相关电路模型中, 将其参数对话框中显示的可测量有选择地移到被测量 框中.
MATLAB 电力系统仿真
2020/12/12
1
内容
➢电力系统仿真初探 ➢电力系统时域分析 ➢电力系统频域分析
2020/12/12
2
电力系统仿真初探
重点:元件库及应用 电力系统仿真工具箱—电力系统元件库
➢ 启动和退出电力系统元件库
启动: (1) 在命令窗口键入powerlib,并执行 (2) 利用开始(Start)导航区启动 (3) 利于工具栏中Simulink按钮 退出:
None: 对交流电流源不进行相关量的测量. Current: 对交流电流源两个终端进行测量,
2020/12/12
电力系统仿真1初0探
➢ 受控电压源
由激励信号源控制的受控电压源. 参数设置: Initialize (初始化选项) Source type (激励源类型:AC, DC） Initial amplitude (初始化振幅, V) Initial phase (初始化相位,度） Initial frequency (初始化频率,Hz)
2020/12/12
电力系统仿真初8探
➢ 例如
u1
u2
V Rs
u1+u2 C
R
L
Multimeter
第五章MATLAB在电力系统故障分析中的仿真实例.pptx
6)Transition status和Transition times用来设置转换状态和转换时间； 其中,Transition status表示故障开关的状态，通常用“1”表示闭 合， “0”表示断开；Transition times表示故障开关的动作时间； 并且每个选项都有两个数值，而且它们是一一对应的。 7)Snubbers resistance和snubbers Capacitance用来设置并联缓冲电 路中的过渡电阻和过渡电容。 8)Measurements 用来选择测量量。
图5-3 无穷大功率电源供电系统的Simulink仿真图
表5-1 图5-3仿真电路中各模块名称及提取路径
图5-4 电源模块的参数设置
图5-5 采用有名值时变压器模块的参数设置
图5-6 采用标幺值时变压器模块的参数设置
图5-7 输电线路模块的参数设置
图5-8 三相电压电流测量模块
图5-9 三相线路故障模块参数设置
5.1.3 仿真结果及分析
图5-10 变压器低压侧三相短路电流波形图
5.2 同步发电机突然短路的暂态过程仿 真
5.2.1 同步发电机突然三相短路暂态过程简介 5.2.2 同步发电机突然三相短路暂态过程的数值计算与仿真方法
无阻尼绕组同步发电机三相短路电流计算
有阻尼绕组同步发电机三相短路电流计算
第5章 MATLAB在电力系统故障分析中 的仿真实例
5.1 无穷大功率电源供电系统三相短路仿真 5.2 同步发电机突然短路的暂态过程仿真 5.3 单相短路故障仿真
5.1 无穷大功率电源供电系统三相短路 仿真
5.1.1 5.1.2 5.1.3
无穷大功率电源供电系统三相短路的暂态过程 无穷大功率电源供电系统仿真模型构建 仿真结果及分析
MATLAB及其在电气工程中的应用教学课件ppt作者苏小林第八章
受控电压源可在其参数对话框中用选定的交流或直流电压进行初始 化。在参数对话框中，选中Initialize单选框，可对受控电压源进行初 始化，如果不选则不进行初始化。初始化时，在Source type栏中，可选 择受控电压源的类型，即AC或者DC。若为交流AC类型，则在下面的 Initial amplitude(V)栏中输入正弦交流电压幅值，Initial phase(deg) 栏中输入初始相位，Initial frequency(Hz)栏中输入频率；若为直流DC 类型，则只需在下面的Initial amplitude(V)栏中输入直流电压值。在
8.1.1 电源模块
在电源库Electrical Sources中，包含有直流电压源、交流电压源、 交流电流源、可控电压源、可控电流源、三相电源、三相可编程电压源 等模块。用户应熟悉各模块的功能、参数设置和使用方法。
1. 直流电压源(DC Voltage Source)模块
直流电压源模块是一个理想电压源，提供一个恒定的端电压，单位 为伏（V）。该模块具有两个端子，其中正极性端标有“+”。
在MATLAB桌面上，点击工具栏图标为的按钮，或者在命令窗中输入 并执行“simulink”命令，打开Simulink库浏览器Simulink Library Browser。在左侧的库列表中，选择SimPowerSystems，如图8-1所示。由 图可见，在电力系统仿真模块库中，包含有7个子库和1个电力图形用户 接口模块powergui。
压；us2电源的幅值为50V，初相位角为10，频率 为50Hz，采样时间为0（连续时间），不测量电 源电压。
从元件库Elements中，复制1个串联RLC模块， 即Series RLC Branch模块，并将模块名更名为 100 Ohms，在参数设置对话框的Branch type栏 中，选择电阻R，并在Resistance (Ohms)栏中输 入电阻值100。从测量库Measurements中，复制1 个Voltage Measurement模块，以实现电压电气 量转换为Simulink信号，将模块名更名为v_m。 从Simulink库的Sink子库中复制1个示波器Scope 模块，其Time range设置为0.5，并将模块名更 名为us1+us2。再将powergui模块复制到模型中。
8.1.1 电源模块
在电源库Electrical Sources中，包含有直流电压源、交流电压源、 交流电流源、可控电压源、可控电流源、三相电源、三相可编程电压源 等模块。用户应熟悉各模块的功能、参数设置和使用方法。
1. 直流电压源(DC Voltage Source)模块
直流电压源模块是一个理想电压源，提供一个恒定的端电压，单位 为伏（V）。该模块具有两个端子，其中正极性端标有“+”。
在MATLAB桌面上，点击工具栏图标为的按钮，或者在命令窗中输入 并执行“simulink”命令，打开Simulink库浏览器Simulink Library Browser。在左侧的库列表中，选择SimPowerSystems，如图8-1所示。由 图可见，在电力系统仿真模块库中，包含有7个子库和1个电力图形用户 接口模块powergui。
压；us2电源的幅值为50V，初相位角为10，频率 为50Hz，采样时间为0（连续时间），不测量电 源电压。
从元件库Elements中，复制1个串联RLC模块， 即Series RLC Branch模块，并将模块名更名为 100 Ohms，在参数设置对话框的Branch type栏 中，选择电阻R，并在Resistance (Ohms)栏中输 入电阻值100。从测量库Measurements中，复制1 个Voltage Measurement模块，以实现电压电气 量转换为Simulink信号，将模块名更名为v_m。 从Simulink库的Sink子库中复制1个示波器Scope 模块，其Time range设置为0.5，并将模块名更 名为us1+us2。再将powergui模块复制到模型中。
MATLAB在电力系统中的分析与应用
17
18
磁芯的饱和特性磁化曲线 Saturation Characteristic
19
磁芯的“磁滞”曲线 Simulate hysteresis
20
互感器 Mutual Inductance
21
可控硅 Thyristor
22
二极管 Diode
23
MOS管
24
IGBT管
25
理想开关Ideal Switch
概述
电力系统的电路和机电设备不断发展,对其性能的要 求也不断提高，而模型中存在多种非线性因素，使 得设计人员面临往往是一个复杂多变的系统。
SimPowerSystems使用Simulink环境，可快速轻松 建模，画出电路的拓扑结构，模拟电力系统。 SimPowerSystems可并与其他学科的模型进行交互， 也可以使用MATLAB工具箱和Simulink模块集。
仿真类型设置
分析工具——模型参数
[A,B,C,D,x0,electrical_states,inputs,outputs]=power_analyze(‘sysname') sps = power_analyze(' sysname','structure')
sps = power_analyze(' sysname','sort') sps = power_analyze(' sysname',‘net') sps = power_analyze(' sysname','ss')
其他设计工具 Filter Design & Analysis Tool
MATLAB在电力系统三相短路故障分析中的应用_高正中
MATLAB 在电力系统三相短路故障分析中的应用
图 1 无穷大功率电源供电系统三相短路故障的仿真图
1.2 参数设置
数，按照仿真设置，当模型中所设故障点发生三相短路
(1)变压器 T 采用如图 1 所示的模型，根据给定的数
据，计算折算到 110kV 侧的参数如下：
变压器的电阻为：
RT=
ΔPSUN2 SN2
CLC n u m b e r: TP391.9；TM743
Do cu m e n t co d e : A
Article ID：1003- 0107(2013)10 - 0017- 03
0 引言 MATLAB 因为绘图功能强大和计算能力强，配以友
好的动态仿真环境，主要用于数值计算及可视化图形处 理，其优越的开发性、数据仿真分析高效的优点越来越 成为从事电力网络系统学习和研究的重要仿真工具。作 为一款优秀的综合性应用软件，利用其提供的 Simulink 集成环境，可以方便地对电力系统进行模型的搭建和仿 真[1]。Simulink 提供了充足的子模块库，我们可以根据相 应模型搭建的需要，从各个子模块库中选用合适的模 块。Simulink 中提供了各种基本模块，它们根据其主要 应用领域和实现功能进行了分类化管理，给用户查找使 用提供了便利。模块库的数量取决于用户安装，在电力 系统仿真中，标准 Simulink 模块库和电力系统模块库是 必不可少的。本文将通过三相短路实例具体讲解其模块 结构及应用。
合保护系统研究[J].煤炭科学技术,2010,38(12):80- 83. [4]马立国,公茂法,夏文华,等.基于 DSP 的矿井下电网漏
电保护配置方法的研究[J].煤矿机械,2012,33(5):206208. [5]孙勇.煤矿井下电网漏电保护系统设计[J].煤炭科学技 术,2012,40(5):81- 85.
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