电力系统两相短路计算与仿真(4)
PSCAD实验报告.
PSCAD实验报告学院：水利电力学院班级：姓名：学号：PSCAD实验报告实验一实验名称：简单电力系统短路计算实验目的：掌握用PSCAD进行电力系统短路计算的方法仿真工具：PSCAD/EMTDC实验原理：在电力系统三相短路中，元件的参数用次暂态参数代替，画出电路的等值电路，短路电流的计算即相当于稳态短路电流计算。
单相接地，两相相间，两相接地短路时的短路电流计算中，采用对称分量法将每相电流分解成正序、负序和零序网路，在每个网络中分别计算各序电流，每种短路类型对应了不同的序网连接方式，形成了不同复合序网，再在复合序网中计算短路电流的有名值。
在并且在短路电流计算中，一般只需计算起始次暂态电流的初始值。
实验内容及其步骤：图示电力系统已知：发电机：Sn=60MV A,Xd”=0.16,X2=0.19 ;变压器：Sn=60MV A,Vs%=10.5 ;1)试计算f点三相短路，单相接地，两相相间，两相接地短路时的短路电流有名值。
2)若变压器中性点经30Ω电抗接地，再作1）。
3)数据输入。
4) 方案定义。
5) 数据检查。
6) 作业定义。
7) 执行计算。
8) 输出结果。
模型建立：实验结果与分析：通过PSCAD仿真所得结果为1）、三相短路（有接地电抗）2）、三相短路（无接地电抗）3）、单相接地短路（有接地电抗）4）、单相接地短路（无接地电抗）5）、两相相间短路（有接地电抗）6）、两相相间短路（无接地电抗）：7）、两相接地短路（有接地电抗）：8）、两相接地短路（无接地电抗）：实验二实验名称：电力系统故障分析实验目的：1) 熟悉PSCAD/EMTDC的正确使用；2) 掌握多节点电力系统的建模；3) 掌握元件及不同线路模型参数的设置方法；4) 掌握各种短路故障的建模。
仿真工具：PSCAD/EMTDC一、故障模型建立实验内容及步骤如图1所示系统，利用PSCAD/EMTDC软件完成以下实验内容：（1）新建项目文件；（2）在新项目工作区进行系统建模：将A、B、C、D四个节点分别画在四个模块中，在每段线路中都加入三相故障模块；（3）用500kv 典型参数设置电源和线路的参数（传输线采用Bergeron 模型，每段线路长度分别为AB 段300Km ，BC 段100Km ，AD 段100Km ，DE 段50Km ）；（4）双绕组变压器变比设置为500kv/220kv ，容量为100MVA ，一次测采用星型接法，二次侧采用三角接；设置每个节点的三相电压和电流输出量；（5）设置输出量：将每一节点的三箱电压和电流分别输出显示在两个波形框中。
基于MATLABSimulink电力系统短路故障分析与仿真
基于MATLAB/Simulink电力系统短路故障分析与仿真摘要：MATLAB有强大的运算绘图能力，给用户提供了各种领域的工具箱，而且编程语法简单易学。
论文对电力系统的短路故障做了简要介绍并对短路故障的过程进行了理论分析和MATLAB软件在电力系统中的应用，介绍了Matlab／Simulink的基本特点及利用MATLAB进行电力系统仿真分析的基本方法和步骤。
在仿真平台上，以单机—无穷大系统为建模对象，通过选择模块，参数设置，以及连线，对电力系统的多种故障进行仿真分析。
关键词：MATLAB、短路故障、仿真、电力系统Abstract：MATLAB has powerful operation ability to draw, toolkit provides users with a variety of fields, and easy to learn programming grammar. Paper to give a brief introduction of fault of the power system and the process of fault are analyzed in theory and the application of MATLAB software in power system, this paper introduces the basic characteristics of MATLAB/Simulink and MATLAB power system simulation analysis of the basic methods and steps. On the simulation platform, with single - infinity system for modeling object, by selecting module, parameter Settings, as well as the attachment, a variety of fault simulation analysis of power system.Keyword:MATLAB;Fault analysis;Simulation;Power System;引言 (3)第一章：课程设计任务书 (3)1.1设计目的： (3)1.2原始资料： (4)1.3设计内容及要求： (4)第二章：电力系统短路故障仿真分析 (5)2.1元件参数标幺值计算： (5)2.2等值电路: (10)第三章：电力系统仿真模型的构建 (10)3.1MATLAB简介: (11)3.2电力元件设计: (11)3.2.1 三相电源: (11)3.2.2 变压器元件: (13)3.2.3输电线路: (14)3.3电力系统模型的搭建: (15)第四章：模型仿真运行 (21)4.1建立仿真模型： (21)4.2仿真结果与分析： (22)第五章: 总结 (25)参考文献 (25)附录：Simulink仿真模型 (26)引言随着电力工业的发展，电力系统规划、运行和控制的复杂性亦日益增加，电力系统的生产和研究中仿真软件的应用也越来越广泛。
电力系统仿真ppt课件
并联RLC负荷模块
▪ 并联RLC负荷模块（Parallel RLC Load）提供了一个由电阻 、电感、电容并联连接构成的 功能模块，也可以通过设置它 的电阻、电感和电容的具体值 来改变该支路的等效阻抗。
图4.3负载模块的参数
.
三相线路模块
图4.4 三相线路模块参数
.
三相变压器模块
▪ 变压器模块是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级绕组中通有交流电流时， 铁心（或磁心）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器 由铁心（或磁心）和绕组组成，绕组有两个或两个以上的绕组，其中介电源的绕组 叫初级绕组，其余的绕组叫次级绕组。按电源相数来分，变压器单相、三相和多相 几种形式。他的重要特性参数主要有：
▪ ① 如果三相故障模块被设置为外部控制（External control）模式时，在模块的封装 图表中就会出现一个控制输入端。连接到这个输入端的控制信号必须是0或者1之类 的脉冲信号（其中0表示断开断路器，1表示闭合断路器）。
▪ ②当三相故障模块被设置为内部控制模式（internal control mode）时，其开关时间 （switching times）和开关状态，均在该模块的属性参数对话框中进行设置。
▪ 变压器的励磁电感为：
L m x m ( 2 f ) 2 7 5 1 6 4 2 5 5 0 H 2 4 0 . 8 H
( 3 6 )
▪ 输电线路L采用“Three-Phase series RLC Branch”模型。根据给定的参数计算可 得
R L r 1 l 0 . 1 7
= 1 0 .6 3 k A
▪ 时间常数为：
T a = （ L T L L ) R T R L ) 0 . 2 4 0 . 0 2 8 0 8 . . 0 5 6 4 s 0 . 0 2 1 1 s ( 3 1 0 )
基于matlab的电力系统故障分析与仿真(毕业论文毕业设计)[管理资料]
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毕业设计（论文）基于MATLAB的电力系统故障分析与仿真学号：姓名：专业：电气工程及其自动化系别：指导教师：二〇一三年六月毕业设计（论文）基于MATLAB的电力系统故障分析与仿真学号：姓名：专业：电气工程及其自动化系别：指导教师：二〇一三年六月北京交通大学毕业设计（论文）成绩评议题目：基于MATLAB的电力系统故障分析与仿真系别：专业：电气工程及其自动化姓名：学号：指导教师建议成绩：84评阅教师建议成绩：86答辩小组建议成绩：82总成绩：84答辩委员会主席签字：年月日北京交通大学毕业设计（论文）任务书北京交通大学毕业设计（论文）开题报告北京交通大学毕业设计（论文）指导教师评阅意见北京交通大学毕业设计（论文）评阅教师评阅意见北京交通大学毕业设计（论文）答辩小组评议意见毕业设计（论文）诚信声明本人声明所呈交的毕业设计（论文），是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。
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本人签名：日期：摘要本设计分析了电力系统短路故障的电气特征，并利用Matlab/Simulink软件对其进行仿真，进一步研究短路故障的特点。
通过算例对电力系统短路故障进行分析计算。
然后运用Matlab/Simulink对算例进行电力系统短路故障仿真，得出仿真结果。
并将电力系统短路故障的分析计算结果与Matlab仿真的分析结果进行比较，从而得出结论。
电力系统两相断线计算与仿真(2)
辽宁工业大学《电力系统计算》课程设计（论文）题目：电力系统两相断线计算与仿真（2）院（系）：电气工程学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师：教师职称：起止时间：12-07-02至12-07-13课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：电气工程及其自动化注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要电力系统故障计算主要研究电力系统中发生故障（包括短路、断线和非正常操作）时故障电流、电压及其在电力网中的分布。
本课设中，先计算各元件参数，然后采用对称分量法将该网络分解为正，负，零序三个对称序网，并且求出戴维南等效电路，再计算当L3支路发生A和C两相断线时系统中每个节点的各相电压和电流，计算每条支路各相的电压和电流，最后在系统正常运行方式下，对各种不同时刻A、C两相断线进行Matlab仿真，将断线运行计算结果与仿真结果进行分析比较。
关键词：电力系统计算；对称分量法；Matlab仿真目录第1章绪论 (1)1.1电力系统概述 (1)1.2本文研究内容 (2)第2章各元件参数计算 (3)2.1变压器T1 (3)2.2变压器T2 (4)2.3线路L1 (4)2.4线路L2 (5)2.5线路L3 (5)2.6负载S3 (6)2.7等效电路 (6)第3章不对称故障分析与计算 (7)3.1对称分量法 (7)3.1.1 正序网络 (7)3.1.2 负序网络 (9)3.1.3 零序网络 (10)3.2两相断线的计算 (11)3.2.1 B相各点电压电流 (14)3.2.2 A相各点电压电流 (14)3.2.3 C相各点电压电流 (15)第4章仿真分析 (16)4.1仿真模型建立 (16)4.2仿真结果分析 (18)第5章课程设计总结 (20)参考文献 (21)第1章绪论1.1电力系统概述由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。
它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置（主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等）转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心，通过各种设备再转换成动力、热、光等不同形式的能量，为地区经济和人民生活服务。
电力系统的短路计算仿真实验报告
广州大学学生实验报告开课学院及实验室： 2014年 12 月11 日学院机械与电气工程年级、专业、班姓名学号实验课程名称电力系统分析实验成绩实验项目名称实验三电力系统的短路计算仿真指导老师一、实验目的了解PSCAD/EMTDC软件的基本使用方法，学会用其进行电力系统短路分析。
二、实验原理运用短路时电压电流的计算方法，结合PSCAD软件，进行电力系统短路分析。
三、使用仪器、材料计算机、PSCAD软件四、实验步骤1. 新建项目文件启动软件，选择File/New/Case，在项目窗口就出现一个默认为noname的例子，点保存，出现保存文件对话框，填好保存路径和文件名。
双击项目栏中的文件名，右侧显示空白工作区。
2. 构造电气主接线图1）在Master Library库中找到所需的元件或模型，复制到工作区，或从元件库栏直接选中元件到工作区。
所需元件有三相电压源、断路器和输电线（选用集中参数PI模型）。
双击元件出现参数设置对话框，在Graphics Display下拉框中有3 phase view和single line view选项，分别表示三相视图和单线视图，本例将系统画为三相视图，如图3所示：图3元件2）将元件正确地连接起来。
连线方法：鼠标在按钮上点一下，拿到工作区后变为铅笔状，点左键，移动鼠标画线，若再点左键可转向画，再点右键画线完成。
连好后将鼠标再在按钮上点一下则恢复原状了。
连接后如图4所示：（注：右端开路也可以无穷大电阻接地表示）图4元件连接图3. 设置元件参数（参照第二章方法）电源参数：容量400MV A，220KV，50Hz，相角0度，内阻1欧，其余用默认参数；输电线长度100Km，50Hz，其余参数采用默认值。
4. 设置故障假设在线路末端出口处发生三相接地故障，按照第二章中的故障设置方法，如图5所示。
图5故障接线图5. 设置输出量和断路器状态短路器闭合，分别输出显示故障相电压和电流。
完整的仿真图如图6所示。
基于MATLAB的电力系统短路故障分析与仿真设计
·……………………. ………………. …………………毕业论文基于MATLAB的电力系统短路故障分析与仿真院部机械与电子工程学院专业班级电气工程及其自动化届次 2015届学生学号指导教师装订线……………….……. …………. …………. ………摘要 (I)Abstract (II)1 引言 (1)1.1 课题研究的背景 (1)1.2 课题研究的国外现状 (1)2 短路故障分析 (1)2.1 近年来短路故障 (1)2.2 短路的定义及其分类 (2)2.3 短路故障产生的原因及危害 (4)2.4 预防措施 (4)2.5 短路故障的分析诊断方法 (5)3 仿真与建模 (6)3.1 仿真工具简介 (6)3.1.1 MATLAB的特点 (7)3.1.2 Simulink简介 (7)3.1.3 SPS(SimPowerSystems) (8)3.1.4 GUI（图形用户界面） (8)3.2 模型的建立 (9)3.2.1 无限大电源系统短路故障仿真模型 (9)3.2.2 仿真参数的设置 (10)4 仿真结果分析 (16)4.1 三相短路分析 (16)4.2 单相短路分析（以A相短路为例） (18)4.3 两相短路（以A、B相短路为例） (22)4.4 两相接地短路（以A、B相短路为例） (25)5 结论 (28)6 前景与展望 (28)参考文献 (29)致 (30)Abstract .............................................................................. I I 1 Introduction.. (1)1.1 Project background to the study (1)1.2 The research situation at home and abroad (1)2 Analysis of short-circuit fault (1)2.1 Short-circuit fault in recent years (1)2.2 Definition and classification of short-circuit fault (2)2.3 Causes and damage of short-circuit fault (4)2.4 Precautionary measures (4)2.5 Method to analysis and diagnosis of short-circuit fault (5)3 Simulation and modeling (6)3.1 Introduction to simulation tools (6)3.1.1 Features of MATLAB (7)3.1.2 Introduction to simulink (7)3.1.3 SPS(SimPowerSystems) (8)3.1.4 GUI（Graphical User Interfaces） (8)3.2 Establishment of the model (9)3.2.1 Infinite power system short-circuit fault simulation model (9)3.2.2 Simulation parameter settings (10)4 Simulation analysis (16)4.1 Analysis of three-phase short-circuit (16)4.2 Analysis of single-phase short circuit (18)4.3 Analysis of two-phase short circuit (22)4.4 Analysis of two-phase short circuit to ground (25)5 Conclusions (28)6 Outlook and prospect (28)References (29)Acknowledgement (30)基于MATLAB的电力系统短路故障分析与仿真继文（农业大学机械与电子工程学院 271018）摘要：短路是电力系统中最容易发生的故障，每年因短路而引发的电气事故不计其数。
仿真电力系统短路故障分析
本科生毕业设计（论文）题目运用Matlab仿真分析短路故障学生姓名：____________________________________系另H： ___________ 机电系专业年级：电气工程及其自动化专业指导教师:2013年6月20日本文先对电力系统的短路故障做了简要介绍，分析了线路运行的基本原理及其运行特点，并对短路故障的过程进行了理论分析。
在深入分析三相短路故障的稳态和暂态电气量的基础上，总结论述了当今三相短路的的各种流行方案，分别阐述了其基本原理和存在的局限性。
并运用派克变换及d.q.o坐标系统的发电机基本方程和拉氏运算等对其中的三相短路故障电流等做了详细的论述。
并且利用Matlab中的simulink仿真软件包，建立了短路系统的统一模型，通过设置统一的线路参数、仿真参数。
给出了仿真结果及线路各主要参数的波形图。
最后根据仿真结果，分析目前自动选线法存在的主要问题及以后的发展方向。
关键词：短路故障；派克变换；拉氏运算；MatlabABSTRACTThis paper first on the three-phase short circuit of electric power system is briefly in troduced, analyzed the basic principle of operation of three-phase circuit and its operation characteristic, and the three-phase short circuit fault process undertook theoretical analysis. In depth analysis of three-phase short circuit fault of steady state and transient electrical quantities based on the summary, the three-phase short circuit of various popular programs, respectively, expounds its basic prin ciples and limitati on s. A nd the use of Peck tran sform and d.q.o coord in ate system of the generator basic equation and Laplace operator on the three-phase short-circuit current in detail. And the use of Matlab in the Simulink simulation software package, to establish a unified model of three-phase short-circuit system, by setting the unified circuit parameters, the simulation parameters. The simulatio n results are prese nted and the main parameters of the waveform of line. Fin ally, accord ing to the simulatio n results, an alysis of the curre nt automatic line selectio n method the main exist ing problems and the future direct ion of developme nt.Keywords：Short-circuit failure ;Peck tran sform;The Laplace operator;M atlab第一章序言 (1)1.1短路故障研究依据 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.2.1国外研究现状 (1)1.2.2国内电力系统研究现状 (2)第二章电力系统对称短路分析 (5)2.1电力系统中短路的基本概括 (5)2.1.1短路的分类 (5)2.1.2短路发生的原因 (6)2.1.3短路发生的危害 (6)2.1.4短路故障分析的内容和目的 (7)2.2简单无穷大电源系统三相短路电流分析 (7)2.2.1简单无穷大电源供电系统的三相短路暂态电流 (7)2.2.2短路后的暂态过程分析 (8)2.2.3短路冲击电流 (10)2.2.4最大有效值电流 (11)第三章电力系统短路电流的实用计算 (12)3.1交流电流初始值的计算 (12)3.1.1计算的条件和近似 (12)3.2简单系统I ''计算 (14)第四章短路系统的调试与仿真 (17)4.1仿真模型的设计与仿真 (17)4.1.1实例分析 (17)4.1.2仿真参数设置 (17)4.2仿真结果分析 (18)4.2.1单相短路故障波形 (18)4.2.2相间短路故障波形 (19)423 三相短路故障波形 (21)4.3 仿真分析小结 (22)第五章结论与展望 (24)5.1主要研究结论 (24)5.2待解决的问题和展望 (24)参考文献 (26)致谢 (27)第一章序言1.1短路故障研究依据电力系统的短路故障是严重的，而又是发生几率最多的故障，一般说来，最严重的短路是三相短路。
两相相间短路故障仿真分析(AC)
1.2Matlab软件简介
MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
SimPowerSystems（电力系统元件库）涵盖了电路分析、电力电子、电力系统等电气工程学科中基本元件的仿真模型。它包括：Electrical Sources（电力元件），Elements（线路元件），Power Electronics（电力电子元件），Machines（电机元件），Connectors（连接器元件），Measurements（电路测量仪器），Extras（附加元件），Demos（演示教程）和Powergui（电力图形用户接口）等元件。
1.3电力系统发展前景
目前电力系统市场发展中的自动控制技术趋向于控制策略的日益优化，呈现出适应性强、协调控制完善、智能优势明显、区域分布日益平衡的发展趋势。在设计层面电力自动化系统更注重对多机模型的问题处理，且广泛借助现代控制理论及工具实现综合高效的控制。在实践控制手段的运用中合理引入了大量的计算机、电子器件及远程通信应用技术。而在研究人员的组合构建中电力企业本着精益求精、综合适用的原则强调基于多功能人才的联合作战模式。在整体电力系统中，其工作方式由原有的开环监测合理向闭环控制不断发展，且实现了由高电压等级主体向低电压丰富扩展的安全、合理性过度，例如从能量管理系统向配电管理系统合理转变等。再者电力系统自动化实现了由单个元件到部分甚至全系统区域的广泛发展，例如实现了全过程的监测控制及综合数据采集发展、区域电力系统的稳定控制发展等。相应的其单一功能也实现了向多元化、一体化综合功能的发展，例如综合变电站实现了自动化发展与提升。系统中富含的装置性功能更是向着灵活、快速及数字化的方向发展;系统继电保护技术实现了全面更新及优势发展等。依据以上创新发展趋势电力系统自动化市场的发展目标更加趋于优化、协调与智能的发展，令潮流及励磁控制成为市场新一轮的发展研究目标。因此我们只有在实践发展中不仅提升系统的安全运行性、经济合理性、高效科学性，同时还应注重向自动化服务及管理的合理转变，引入诸如管理信息系统等高效自动化服务控制体系，才能最终令电力系统自动化市场的科学发展之路走的更远。
短路电流计算的matlab算法
河南城建皇家学院之迟辟智美创作电力系统短路计算的MATLAB算法姓名：学号：专业班级：指导老师：所在院系：电气与信息工程学院2014年11月 22 日摘要本设计是利用设计相关的MATLAB法式实现对分歧类型电力系统短路故障进行计算机计算.随着人类生发生活对电力日加依赖，电网正向着跨国界的巨型电网发展，随着电网规模的扩年夜，人类对电力系统的稳定性要求也日益提高.电力系统的短路故障是电网故障中较为严重的故障，而且是发生几率最多的故障.当发生短路时，其短路电流可达数万安培，巨年夜的短路电流发生的热效应和电动力效应将使电气设备遭受严重破环，所以当发生短路时，开关电气设备必需经得起可能的最年夜短路电流而不致损坏，所以求取相关网络的短路电流对电网的设计具有不成估量的巨年夜作用.本文所设计的MATLAB算法是根据电力系统发生短路时的相关特点，建立分歧故障所对应的短路数学模型，从而构造出网络的线性代数方程，最终获得电力系统短路电流的MATLAB汁算方法──节点阻抗矩阵的支路追加法，该法子适用于各种结构的电网，展现出了计算机计算的巨年夜优势.目录1 引言22 理论分析4443 仿真分析7法式主框图7法式代码7114 结论155参考文献171 引言电力系统短路电流计算是电力系统运行、分析的重要环节，是电力设计中最重要的计算之一.传统的短路电流计算是以手工计算为基础进行的，先通过相关电路知识化简所求的电力网络,求出各电源点对短路点的转移阻抗，进而计算出电抗XJS，再查找运算曲线，最终求得短路电流的周期分量.传统的手工计算过程非常繁杂,工作量年夜, 容易犯错.随着电网规模的扩年夜传统的手工计算已经不能满足现代电力网络设计的要求.此时，采纳计算机辅助计算显失势在必行.本文所设计的MATLAB算法是根据电力系统发生短路时的相关特点，建立分歧故障所对应的短路数学模型，从而构造出网络的线性代数方程，最终获得电力系统短路电流的MATLAB汁算方法──节点阻抗矩阵的支路追加法.2 理论分析本文针对以下例题进行详细的计算机算法的分析和设计.例：某三节点电力系统的简化等值电路如图2-1所示，阻抗参数标幺值编注在图上，发机电电压认为是1.计算：1.节点3三相短路电流及各节点电压和各支路电流.2.节点3发生单相短路接地、两相短路的瞬时，（1）节点1和2的电压；（2）线路1-2、1-3和2-3的电流；（3）发机电1、2 的端电压.①②③1.0j 1.0j 1.0j 15.0j 075.0j 11图2-1 某电力系统的简化等值电路1) 假设系统有无限年夜的容量.短路后，系统母线电压能维持不变.即计算阻抗比系统阻抗要年夜很多.2) 在计算高压电器中的短路电流时，只需考虑发机电、变压器、电抗器的电抗，而忽略其电阻；对架空线和电缆，只有当其电阻年夜于电抗1/3时才需计入电阻，一般也只计电抗而忽略电阻.3) 短路电流计算公式或计算图表，都以三相短路为计算条件.因为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流. 计算步伐三相短路：1.用节电阻抗矩阵计算短路电流如果已经形成了故障分量网络的节点阻抗矩阵，则矩阵中的对角元素就是网络从f 点看进去的等值阻抗，又称为f 点的自阻抗.fi Z 为f 点与i 点的互阻抗均用年夜写Z 暗示.由节点方程中的第f 个方程：n fn f ff f f I Z I Z I Z U ++++=11. ff Z 为其它节电电流为零时，节点f 的电压和电流之比，即网络对f 点的等值阻抗.根据故障分量网络，直接应用戴维南定理可求得直接短路电流（由故障点流出）为fff ffz Z U I +=0（2-1）式中，f z 为接地阻抗；0f U 为f 点短路前的电压. 如果短路点为直接短路，则f z =0，在实用计算中采纳（2-2）式ffffffZ Z U I 1≈= （2-2） 因此，一旦形成了节点阻抗矩阵，任一点的短路电流即可方便地求出，即即是该点自阻抗的倒数.节点导纳矩阵的特点是易于形成，当网络结构变动时也容易修改，而且矩阵自己是很稀疏的，可是应用它计算短路电流不如用节点阻抗矩阵那样直接.由于节点阻抗矩阵B Z 是节点导纳矩阵B Y 的逆矩阵，可以先求B Y 再求B Z （即是1-B Y ），或者B Z 中的部份元素.具体计算可以采纳以下步伐：应用B Y 计算短路点f 的自阻抗和互阻抗nf ff f Z Z Z 1. 应用（2-1）式计算短路电流. 2．计算节点电压和支路电流由故障分量网络可知，只有节点f 有节点电流f I -，各节点电压的故障分量为⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡∆∆∆n f U U U 1=⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡nn nfn fn ff f f Z Z Z Z Z Z Z Z11111⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡- 00f I =⎥⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡nf ff fZ Z Z 1()fI - (2-3) 所以，各节点短路故障后的电压为⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫-=+==+=-=+=f nf n n n n f f f f ΙΖU U ΔU U U ΔU U ΙΖU U ΔU U000110110110 (2-4) 任一支路i -j 的电流为ijjIijz U U I -= (2-5)式中，ij z 为i -j 支路的阻抗.分歧毛病称短路：1.近似的实用计算中，对短路故障可假设各节点短路前瞬间电压均为1.如果要求准确计算故障前的运行情况，则需要进行潮水计算.2.成正序、负序和零序节点导纳矩阵.发机电的正序电抗用dx ''，可计算故障后瞬时的量.发机电的负序电抗近似即是dx ''.当不考虑负荷影响时，在正、序负序网络不接入负荷阻抗.因为负荷的中性点一般不接地，所以零序无通路.3.形成三个序网的节点导纳矩阵后，可求得故障端点的等值阻抗.对短路故障，只要令1=f I （其余节点电流均为零），分别应用三个序网的节点导纳矩阵求解一次即可获得三个序网和f 点的有关阻抗.4.根据分歧的故障，分别利用表2-1列出的公式计算故障处各序电流、电压，进而合成获得三相电流、电压.表2-1 三种分歧毛病称短路在短路点处的各序电流、电压计算公式5.计算网络中任一点的电压，将用到以下相应的计算公式.⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫-=-=-=)0()0()0()2()2()2()1()1(0)1(if f i if f i if f i i Z I UZ I U Z I U U （2-6） 式中，0i U 为短路前i 点的电压. 6．对短路故障，任一支路的各序电流均可用下式计算：⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫-=-=-=)0()0()0()0()2()2()2()2()1()1()1()1(ij j i ij ij j i ij ij j i ij Z U U I Z U U I Z U U I （2-7） 3 仿真分析法式代码 三相短路： clear之间的阻抗（i<j ） n=3;%k=3;%for i=1:n if i==kII(i)=1; else II(i)=0; end endZ(:,k)=YB\II';Zk=Z(:,k)%节点m 的自阻抗和互阻抗 k,Ik=1/Z(k,k) for i=1:nU(i)=1-Z(i,k)*Ik; end Un=U'for i=1:nfor j=1:nif i<jI(i,j)=(U(i)-U(j))/ZZ(i,j);%支路电流的实用计算ij(1)=i;ij(2)=j;ij,Iij=I(i,j)endendEnd分歧毛病称短路：clearZZ1(1,2)=j*0.1; ZZ1(1,3)=j*0.1;ZZ1(2,3)=j*0.1;%节点m,n之间的正序阻抗（m<n）ZZ2(1,2)=j*0.1; ZZ2(1,3)=j*0.1;ZZ2(2,3)=j*0.1;%节点m,n之间的负序阻抗（m<n）ZZ0(1,2)=j*0.2; ZZ0(1,3)=j*0.2;ZZ0(2,3)=j*0.2;%节点m,n之间的零序阻抗（m<n）Y1=[-j*26.6266 j*10 j*10j*10 -j*33.2933 j*10j*10 j*10 -j*19.96];%输入正序网络节点导纳矩阵Y2=[-j*26.6266 j*10 j*10j*10 -j*33.2933 j*10j*10 j*10 -j*19.96];%输入负序网络节点导纳矩阵Y0=[-j*30 j*5 j*5j*5 -j*50 j*5j*5 j*5 -j*10];%输入零序网络节点导纳矩阵YY1=[-j*39.96 j*10 j*10 j*20 0j*10 -j*59.96 j*10 0 j*40j*10 j*10 -j*19.96 0 0j*20 0 0 -j*30 00 j*40 0 0 -j*60];YY2=YY1;%输入包括发机电机端电压节点的正，负序网络节点导纳矩阵N1=3;%输入网络的节点数N2=5;%输入包括所有发机电节点的网络的节点数k=3;%输入短路点的节点号fault=1;%输入短路类型f(3)=3;f(1)=1;f(2)=2;f(1,1)=4%第一部份：计算所有节点的a,b,c三相电压for p=1:N1if p==kI(p)=1;elseI(p)=0;endendZ1(:,k)=Y1\I';Zk1=Z1(:,k);%正序网络中节点m的自阻抗和互阻抗Z2(:,k)=Y2\I';Zk2=Z2(:,k);%负序网络中节点m的自阻抗和互阻抗Z0(:,k)=Y0\I';Zk0=Z0(:,k);%零序网络中节点m的自阻抗和互阻抗if fault==1%根据故障类型选择分歧的计算公式Ik1=1/(Z1(k,k)+Z2(k,k)+Z0(k,k));Ik2=Ik1;Ik0=Ik1;elseif fault==2Ik1=1/(Z1(k,k)+Z2(k,k));Ik2=-Ik1;Ik0=0;elseif fault==3Ik1=1/Z1(k,k);Ik2=0;Ik0=0;elseif fault==4Ik1=1/(Z1(k,k)+Z2(k,k)*Z0(k,k)/(Z2(k,k)+Z0(k,k))); Ik2=-Ik1*Z0(k,k)/(Z2(k,k)+Z0(k,k));Ik0=-Ik1*Z2(k,k)/(Z2(k,k)+Z0(k,k));endendendendIk1 %计算短路节点的正序电流for p=1:N1if p==kI(p)=1;elseI(p)=0;endendZ1(:,k)=Y1\I';Zk1=Z1(:,k);%正序网络中节点m的自阻抗和互阻抗Z2(:,k)=Y2\I';Zk2=Z2(:,k);%负序网络中节点m的自阻抗和互阻抗Z0(:,k)=Y0\I';Zk0=Z0(:,k);%零序网络中节点m的自阻抗和互阻抗%第二部份：计算支路电流for p=1:N1U1(p)=1;endu1=U1'+uu1(:,k);%计算所有节点正序电压u2=uu2(:,k);%计算所有节点负序电压u0=uu0(:,k);%计算所有节点零序电压for m=1:N1for n=1:N1if m<nmn(1)=m;mn(2)=n;mnI1(m,n)=(u1(m)-u1(n))/ZZ1(m,n);%正序支路电流的实用计算I2(m,n)=(u2(m)-u2(n))/ZZ2(m,n);%负序支路电流的实用计算I0(m,n)=(u0(m)-u0(n))/ZZ0(m,n);%零序支路电流的实用计算Iabc=T*[I1(m,n) I2(m,n) I0(m,n)].';Iabc%Iabc暗示支路(m,n)的a,b,c三相电流abs(Iabc)endendend%第三部份：计算发机电的端电压for p=1:N2if p==kII(p)=-Ik1;elseII(p)=0;endendvv1(:,k)=YY1\II.';vv2(:,k)=YY2\II.';for p=1:N2V1(p)=1;endv1=V1'+vv1(:,k);v2=vv2(:,k); v0=0;a1=sqrt(3)/2+j*0.5;a2=sqrt(3)/2-j*0.5;a0=0;for m=N1+1:N2mVabc=T*([v1(m) v2(m) v0].*[a1 a2 a0]).';%考虑到变压器为Y/△-11接线VVabc=abs(Vabc)%VVabc暗示发机电机端a,b,c三相电压的有效值end仿真三相短路分歧毛病称短路图4 结论经过MATLAB计算机算法的计算，获得的短路电流参数与手算相同，证明了相关MATLAB法式的正确性.通过两种算法的比力，计算机算法与传统手算相比力的优势不言自明.MATLAB基础及其应用是一门实践性很强的专业课，MATLAB在现今社会发展异常迅速，已经从最初的“矩阵实验室”，渗透到科学与工程计算的多个领域，在自动控制、信号处置、神经网络、模糊逻辑、小波分析等多个方向，都有着广泛的应用，因此学好MATLAB对我们非常重要.通过这次运用MATLAB计算短路电流，我从中学到了许多知识，学会了怎样把课本理论知识运动到实际中去.从确定课题后开始着手准备，我查阅了很多资料.在做设计时，也复习了很多专业课的知识，发现了以前知识上存在的漏洞，这使得我的专业知识获得了巩固和提高.经过此次设计，我深刻的感觉到了MATLAB功能的强年夜，尤其是它的计算能力.由于水平有限，在这次设计中遇到了很多困难，也走了很多弯路，但最终还是圆满完成了此次的课程设计，这固然是与老师的教导是分不开的，借此机会对张老师暗示深深的谢意！5参考文献[1] 李光琦.电力系统暂态分析.中国电力出书社，2007[2] 周全仁.张清益，1983[3] 陈珩.电力系统稳态分析.中国电力出书社，2007[4] 管爱红.MATLAB基础及其应用教程.电子工业出书社，2009[5] 尚涛.MATLAB基础及其应用教程.电子工业出书社，2014。
电力系统不对称故障仿真分析
电力系统不对称故障仿真分析摘要：电力系统所发生的各类故障中，以不对称故障最为常见，不对称故障的分析主要采用对称分量法。
本文通过Matlab/Simulink中的电力系统元件库SimPowerSystems构建电力系统仿真模型,设置模型中各元件参数并对此系统发生不对称短路故障进行仿真分析。
结果表明，仿真结果与实际理论相符。
由此说明，应用Matlab 对电力系统故障仿真分析是切实可行的。
关键词：电力系统;不对称故障;对称分量法;仿真1电力系统短路故障电力系统运行中常见的故障是短路，短路是指电力系统运行中，由于某种原因导致相与相或相与地之间连接发生的故障。
电力系统短路分为对称和不对称两种，其中单相接地短路、两相短路和两相接地短路属于不对称短路，单相接地短路最常见。
短路故障的危害，短路时短路点产生的电弧可能会烧坏电气设备，短路电流热效应会导致设备绝缘的损坏；短路会引起电力系统电压大幅度下降，可能引起并列运行的发电机失去同步，破坏系统稳定运行，导致大面积停电。
电力系统中电气设备和载流导体的选择、自动装置的整定、继电保护和限制短路电流措施的确定都要进行短路电流计算分析。
2对称分量法对称分量法是将不对称的三相电气量分解成三组对称的分量，按对称三相电路进行求解，然后应用线性电路的叠加原理进行叠加。
在三相交流系统中，任意一组不对称的三相电气量、、，可分解为三组对称分量：正序分量（、、）:三相量大小相等，相位互差，与系统正常运行时的相序相同；负序分量（、、）：三相量大小相等，相位互差，与系统正常运行时的相序相反；零序分量（、、）：三相量大小相等。
电力系统发生不对称短路故障时，三相电气量电压、电流、阻抗不相同。
对于此三相系统不应只分析其中一相，通常应用对称分量法进行分析。
3电力系统建模与仿真分析3.1 MATLAB简介Matlab在电力系统领域的应用很广泛，Simulink中的电力系统模块库提供了各种相关电力系统的元件模块。
电力系统设计某系统单相、两项接地短路电流的计算
课程设计说明书题目名称：某系统单相、两项接地短路电流的计算系部：电力工程系专业班级：电气工程13-1班学生姓名：学号：指导教师：刘华完成日期：新疆工程学院课程设计评定意见设计题目短路电流的计算系部_ 电力工程系_ 专业班级电气工程及其自动化13-1 学生姓名______ 学生学号评定意见：评定成绩：指导教师（签名）：年月日评定意见参考提纲：1、学生完成的工作量与内容是否符合任务书的要求。
2、学生的勤勉态度。
3、设计或说明书的优缺点，包括：学生对理论知识的掌握程度、实践工作能力、表现出的创造性和综合应用能力等。
新疆工程学院电气系课程设计任务书13/14学年1学期2014 年1 月6日专业电气工程及其自动化班级电气工程13-1班课程名称电力系统分析基础设计题目电力系统短路电流的计算指导教师刘华起止时间2014年1月6日—2014年1月12日周数一周设计地点神华楼A429设计目的：本次电力系统规划设计是根据给定的原始材料完成短路电流的计算设计，掌握利用短路电流计算结果分析和设置电抗器保护系统设备的安全性。
设计任务或主要技术指标：短路点短路电流的计算所需的部分参数都已经标注在电路图中，本组成员计算所需的线路长度数据为（36 140 75 75 30）（单位：KM）；发电机：电压标幺值E=1 .05；线路：正序负序阻抗的额定标幺值取0.4，零序阻抗的额定标幺值取1.2；负荷：正序阻抗的额定标幺值取1.2，负序阻抗的额定标幺值取0.35；2．进度安排．设计进度与要求设计进度：[1]第一天：选题，收集资料，完成开题报告[2] 第二天第三天：电网接线方案设计[3] 第四天：完成电路电流的手工计算[4] 第五天：基于PSASP的仿真短路计算[5] 第六第七天日：打印设计初稿，交指导老师批阅。
要求：[1] 电力系统短路电流的计算（)3(d三相短路，)2(d两相短路，)1,1(d一相接地短路，)1(d一相短路）（手算和计算机仿真计算；短路点为各个电压级的母线上）；[2] 线路单位长度的参数见电力系统分析教材；[3] 用psasp建模仿真计算；[4] 4人一组，2人手算，2人计算机仿真计算。
电力系统运算曲线法短路计算
水轮发电机 短路电流运 算曲线
运算曲线法计算法步骤： （1）根据计算电路作出等值电路图 （2）化简电路，求各短路回路转移电抗 （3）将转移电抗归算为计算电抗 （4） 查运算曲线，求t秒周期分量有效值的标么值 （5）求t秒短路电流周期分量有名值
短路电流周期分量的大小与电源本身的容量及电源 到短路点的远近距离有关
I U av 3Z
iM 2KM I
习题2-27答案
RT
PK
*
U
2 N
S2N
*103
163* 1102 202
*103
4.93
XT
U
K
%
*
U
2 N
100 SN
10.5 * 1102 100 20
63.53
Smin 7 * cos j7 *sin 4.9 j5MVA
Smax 18 * cos j18 * sin 12.6 j12.85MVA
当 xjs 3 时，可将电源当作是无限大容量电源计算。
低压电网短路电流计算
（1）供电电源可以看作是“无穷大”容量系统 （2）低压配电系统中电阻不能忽略，为避免复数计算， 一般可用阻抗的模进行计算。 （3）直接使用有名值计算更方便。 （4）非周期分量衰减快，KM 取：1∽1.3 （5）必须计及某些元件阻抗的影响。
2、按最大负荷的电压要求确定补偿容量
QC
U 2Cmax X
(U 2Cmax
U2max k
)k 2
10.4 *（10.4 110.59* 11 ）*（118.25）2 4.51MVar
30
118.25
11
3、检验
U2C.m a x
电力系统两相接地短路计算与仿真(4).
2.1不对称分量法的分解........................................... 3
2.2对称分量法在两相接地短路中的应用............................. 1
4在系统正常运行方式下，对各种不同时刻BC两相接地短路进行Matlab仿真；
22(1(2(01113111a a a b c a I I a a I a
a I I I ∙
∙∙∙∙∙⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥
⎢⎥⎣⎦⎢⎥
⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦(12
(22(011111a a b a c a I
===（2-10）
短路点非故障相电压为
1(
0( 2( 0( 2( 1( 0( 2( 1(33fa ff ff ff ff fa fa fa fa fa I Z Z Z Z j
(2-3展开（2-3）并计及（2-2）有
(2-4
电压的三相相量与其对称分量之间的关系也与电流一样。
(1(2(0
b b b b I I I I ∙
∙
∙
∙
=++
2.2对称分量法在两相接地短路中的应用
根据课题的初始参数我们的画的等值电路图（图2.1）。
图2.1等值电路图
根据给出短路图和对称分量法发出各序等效电路图：
-= (2-5
式中，(0
eq f
E V ∙
∙
=，即是短路点发生前故障点的电压。这三个方程式包含了
6个未知量，因此，还必须有两相短路接地的边界条件写出另外三个方程。两相（b相和c相）短路接地时故障处的情况（如图2.5）。
基于MATLAB短路电流的计算与仿真讲解
摘要短路故障也称为横向故障，是破坏电力系统正常安全稳定运行的主要原因。
一般分为四种常见的短路情况，分别是三相短路，两相短路、单相接地短路及两相接地短路。
利用传统的数学计算分析电力系统故障情况不但工作量大而且危险性高。
课题中利用了MATLAB软件对电力系统短路故障进行仿真模拟，这样既可以不偏离实际情况又可以减少实验的危险性。
首先建立一个空白的模型，选择Simulink元件库中本身具有的电力系统模块库的模块，分别建立无穷大功率电源供电系统系统和有限大功率电源供电系统，得出四种短路情况分别发生时的图形，然后对两种不同供电系统发生三相短路的进行数学计算得出周期电流的幅值大小和冲击电流的大小。
通过相关的系统仿真与计算，结果表明利用MATLAB软件对电力系统进行仿真，方便快捷，同时也具有很高的可靠性。
关键词：短路故障；MATLAB；电力系统ABSTRACTShort circuit, also known as lateral fault, is the main reason for the destruction of normal power system safe and stable operation. Generally divided into four common short-circuit conditions, which are three-phase short, two-phase short circuit, single-phase ground short circuit and two ground fault. Calculation of power system failure not only a heavy workload and high-risk use of traditional mathematics. The use of MATLAB software subject to short circuit power system simulation, so that both can not deviate from the actual situation and can reduce the risk of the experiment. First create a blank model, select Simulink component library itself has a power system module library modules, namely the establishment of the infinite power supply system power supply systems and limited system, draw graphics were four short-circuit occurs, Then two different phase short-circuit of the power supply system mathematically calculated the amplitude of the current cycle and the impact of the current size. Related systems through simulation and calculation results show that the use of MATLAB software for power system simulation, convenient, but also has high reliability.Key words short-circuit fault; MATLAB; power system目录1 绪论 (1)1.1 研究的背景与意义 (1)1.2 设计的主要工作 (1)2 电力系统短路故障简介 (3)2.1 短路的基本概念 (3)2.2 短路的危害 (4)2.3 短路计算的目的 (5)3 仿真软件 (6)3.1 MATLAB的简介 (6)3.2 Simulink在仿真中的应用 (7)4 无穷大功率电源短路故障计算与仿真 (10)4.1 三相短路 (10)4.2 两相接地短路 (19)4.3 单相短路接地 (21)4.4 两相短路 (23)5 有限大功率电源短路故障计算与仿真 (26)5.1 三相短路故障 (26)5.2 两相接地短路 (31)5.3 单相短路接地 (32)5.4 两相短路 (33)6 结论 (35)参考文献 (36)致谢 (39)1 绪论1.1 研究的背景与意义随着社会的不断发展，电力已经渗入到了人们的学习、生活等各个方面，只有保证不间断地供电才能使工厂正常生产、人们正常生活。
电力系统建模及仿真课程设计解读
某某大学《电力系统建模及仿真课程设计》总结报告题目：基于MATLAB的电力系统短路故障仿真于分析姓名学号院系班级指导教师摘要：本次课程设计是结合《电力系统分析》的理论教学进行的一个实践课程。
电力系统短路故障，故障电流中必定有零序分量存在，零序分量可以用来判断故障的类型，故障的地点等，零序分量作为电力系统继电保护的一个重要分析量。
运用Matlab电力系统仿真程序SimPowerSystems工具箱构建设计要求所给的电力系统模型，并在此基础上对电力系统多中故障进行仿真，仿真波形与理论分析结果相符，说明用Matlab对电力系统故障分析的有效性。
实际中无法对故障进行实验，所以进行仿真实验可达到效果。
关键词：电力系统；仿真；短路故障；Matlab；SimPowerSystemsAbstract: The course design is a combination of power system analysis of the theoretical teaching, practical courses. Power system short-circuit fault, the fault current must be zero sequence component exists, and zero-sequence component can be used to determine the fault type, fault location, the zero-sequence component as a critical analysis of power system protection. SimPowerSystems Toolbox building design requirements to the power system model using Matlab power system simulation program, and on this basis, the power system fault simulation, the simulation waveforms with the theoretical analysis results match, indicating that the power system fault analysis using Matlab effectiveness. Practice can not fault the experiment, the simulation can achieve the desired effect.Keywords: power system; simulation; failure; Matlab; SimPowerSystems目录一、引言............................................ - 3 -1、故障概述 (3)2、故障类型 (3)二、电力系统模型 .................................... - 4 -三、电力系统仿真模型的建立与分析..................... - 4 -3.1电力系统仿真模型 (5)3.2仿真参数设置 (6)3.3仿真结果分析 (8)3.3.1正常运行分析................................ - 8 -3.3.2单相接地短路故障分析........................ - 9 -3.3.3两相短路故障分析........................... - 12 -3.3.4两相接地短路故障分析....................... - 15 -3.3.5三相短路故障分析........................... - 18 -四、结论........................................... - 21 -五、参考文献 ....................................... - 21 -六、心得体会 ....................................... - 22 -一、引言1、故障概述短路是电力系统的严重故障。
电力系统输电线路仿真与系统分析
电力系统输电线路仿真与系统分析电力系统的输电线路是实现电能传输和分配的重要组成部分，对其进行准确的仿真与系统分析具有极大的意义。
本文将从综述输电线路仿真的必要性与重要性、常用的仿真工具及方法、仿真结果的分析与评估等方面进行论述。
一、输电线路仿真的必要性与重要性电力输电线路是电能传输的关键环节，对电力系统的稳定运行、电能质量的保障以及电网的可靠性具有重要影响。
而输电线路的仿真分析可以有效地帮助工程师和研究人员预测和评估线路的电气特性，为系统设计和运行提供可靠的依据。
通过仿真分析可以检测可能存在的线路问题，提前解决线路故障和危险，减小线路损耗，提高电能传输效率。
二、常用的仿真工具及方法（1）潮流计算：潮流计算是电力系统仿真分析的基础和起点，通过潮流计算可以确定电力系统各节点的电压和功率。
常用的潮流计算软件有PSS/E、PowerWorld等。
（2）短路计算：短路计算是模拟输电线路短路故障，评估电力系统的短路电流、短路电压以及短路发电机动作等关键参数。
常用的短路计算软件有ASPEN、ETAP等。
（3）过电压计算：过电压计算是分析电力系统中存在的过电压问题，预测和评估线路及设备的耐受能力，保证系统的安全稳定运行。
常用的过电压计算软件有EMTP、PSCAD等。
（4）故障分析：故障分析是模拟电力系统的各种故障情况，研究故障对系统的影响和保护动作的效果，为系统保护和设备维护提供依据。
常用的故障分析软件有DIgSILENT、PSCAD等。
三、仿真结果的分析与评估对于得到的仿真结果，需要进行进一步的分析与评估，以获取准确的结论和建议。
分析与评估的内容包括但不限于以下几个方面：1. 电压与功率分布：分析各节点和各支路的电压和功率变化情况，判断其是否在合理范围内。
2. 损耗与效率评估：计算线路的损耗情况，评估电能传输的效率，提出减小损耗和提高效率的措施和建议。
3. 线路容量评估：根据仿真结果，评估线路的传输容量，判断是否满足电力系统的需求，提出升级和改进的建议。
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辽宁工业大学《电力系统分析》课程设计（论文）题目：电力系统两相短路计算与仿真（4）院（系）：工程技术学院专业班级：电气工程及其自动化12学号：学生姓名：指导教师：教师职称：起止时间：15-06-15至15-06-26课程设计（论文）任务及评语课程设计（论文）任务原始资料：系统如图各元件参数标幺值如下（各元件及电源的各序阻抗均相同）：T1：电阻0.01，电抗0.16，k=1.05，标准变比侧Y N接线，非标准变比侧Δ接线；T2：电阻0，电抗0.2，k=0.95，标准变比侧Y N接线，非标准变比侧Δ接线；L24: 电阻0.03，电抗0.07，对地容纳0.03；L23: 电阻0.025，电抗0.06，对地容纳0.028；L34: 电阻0.015，电抗0.06，对地容纳0.03；G1和 G2：电阻0，电抗0.07，电压1.03；负荷功率：S1=0.5+j0.18；任务要求：当节点4发生B、C两相金属性短路时，1 计算短路点的A、B和C三相电压和电流；2 计算其它各个节点的A、B和C三相电压和电流；3 计算各条支路的电压和电流；4 在系统正常运行方式下，对各种不同时刻BC两相短路进行Matlab仿真；5 将短路运行计算结果与各时刻短路的仿真结果进行分析比较，得出结论。
指导教师评语及成绩平时考核：设计质量：论文格式：总成绩：指导教师签字：年月日G GG1 T1 2 L24 4 T2 G21:k k:1L23 L343S1摘要在电力系统的设计和运行中，必须考虑到可能发生的故障和不正常运行情况，防止其破坏对用户的供电和电气设备的正常工作。
从电力系统的实际运行情况看，这些故障多数是由短路引起的，因此除了对电力系统短路故障有较深刻的认识外，还必须熟练账务电力系统的短路计算。
这里着重接好电力系统两相短路计算方法，主要讲解了对称分量法在不对称短路计算中的应用。
其次，通过具体的简单环网短路实例，对两相接地短路进行分析和计算。
最后，通过MATLAB软件对两相接地短路故障进行仿真，观察仿真后的波形变化，将短路运行计算结果与各时刻短路的仿真结果进行分析比较，得出结论。
关键词：电力系统分析；两相接地短路；MATLAB仿真目录第1章绪论 (1)1.1 电力系统短路计算概述 (1)1.2 本文设计内容 (2)第2章电力系统不对称短路原理 (3)2.1 分量发的基本原理 (3)2.1.1 电力系统不对称短路分析方法 (3)2.1.2 对称分量法基本概念 (3)2.2三相序阻抗及等值网络 (5)2.3两相不对称短路的计算步骤 (5)2.4两相（b相和c相）短路 (6)第3章电力系统两相短路计算 (8)3.1 系统等值电路及其简化 (8)3.2 两相短路计算 (10)第4章仿真 (12)4.1 建立仿真模型 (12)4.2 仿真结果及其分析 (13)第5章总结 (14)参考文献 (15)第1章绪论1.1 电力系统短路计算概述电力系统在正常运行情况以外，相与相之间或相与地（或中性线）之间发生非正常连接叫做短路。
三相系统中发生的短路有 4 种基本类型:三相短路、两相短路、单相接地短路和两相接地短路。
三相短路是称对称短路，其余三类均属不对称短路。
在中性点接地的电力网络中，以一相对地的短路故障最多，约占全部故障的 90％。
在中性点非直接接地的电力网络中，短路故障主要是各种相间短路。
产生单路的原因有很多，如元件损坏，气象条件恶化，违规操作等等。
目前，三相短路电流超标问题已成为困扰国内许多电网运行的关键问题。
然而，在进行三相短路电流计算时，各设计、运行和研究部门采用的计算方法各不相同，这就有可能造成短路电流计算结论的差异和短路电流超标判断的差异，以及短路电流限制措施的不同。
短路电流计算与分析的主要目的在于应用这些计算结果进行继电保护设计和整定值计算，开关电器、串联电抗器、母线、绝缘子等电气设备的设计，制定限制短路电流的措施和稳定性分析等。
短路的危害性：1）短路故障时短路点附近的支路中出现比正常值大许多倍的电流，由于短路电流的电动力效应，导体间将产生很大的机械应力，可能使导体和它们的支架遭到破坏。
2）短路电流使设备发热增加，短路持续时间较长时，设备可能过热以致损坏。
短路时系统电压大幅度下降，对用户影响很大。
系统中最主要的电力负荷是异步电动机，电压下降时，电动机的电磁转矩显著减少，转速随之下降。
当电压大幅下降时，电动机甚至可能停转，造成产品报废，设备损坏等严重后果。
3）当短路地点离电源不远而持续时间又较长时，并列运行的发电厂可能失去同步，破坏系统稳定，造成大片区停电。
这是短路故障最严重的后果。
1.2 本文设计内容本次课程设计研究的是两相短路，根据给定的系统图及各个元件参数，计算短路点的电压和电流。
然后依次计算其他各节点的电压和电流。
画出系统的等效电路图，根据此等效电路图分别计算各个支路的短路电压和电流。
忽略对地支路，重新计算各短路点的短路电压和电流，其他各个节点及支路的电压和电流。
在系统正常运行方式下，对各种不同时刻三相短路进行Matlab仿真，最后将短路运行计算结果与各时刻短路的仿真结果进行分析比较。
第2章电力系统不对称短路原理2.1 分量发的基本原理对称分量法是分析不对称故障的常用方法，根据不对称分量法，一组不对称的三相量可以分解为正序、负序和零序三相对称的三相量。
2.1.1 电力系统不对称短路分析方法在电力系统的故障中，仅在一处发生不对称短路或断线的故障称为简单不对称故障。
它通常分为两类,一类叫横向不对称故障，包括两相短路，单相接地短路以及两相接地短路三种类型。
分析计算不对称故障的方法很多，目前实际中用的最多的和最基本的方法仍是对称分量法。
应用对称分量法分析计算简单不对称故障时，对于各序分量的求解一般有两种方法：一种是直接联立求解三序的电动势方程和三个边界条件方程；另一种是借助于复合序网进行求解，即根据不同故障类型所确定的边界条件，将三个序网络进行适当的链接，组成一个复合序网，通过对复合序网的计算，求出电流、电压的各序对称分量。
由于这种方法比较简单，又容易记忆，因此应用较广。
2.1.2 对称分量法基本概念正常运行的电力系统，三相电压、三相电流均应基本为正相序，根据负荷情况（感性或容性），电压超前或滞后电流1个角度（Φ），如图2.1。
图2.1对称分量法是分析电力系统三相不平衡的有效方法，其基本思想是把三相不平衡的电流、电压分解成三组对称的正序相量、负序相量和零序相量，这样就可把电力系统不平衡的问题转化成平衡问题进行处理。
在三相电路中，对于任意一组不对称的三相相量（电压或电流），可以分解为3组三相对称的分量。
在三相电路中，对于任意一组不对称的三相量（电流或电压），可以分解为三相三组对称的相量，当选择a 相作为基准时，三相相量与其对称分量之间的关系(如电流)为：⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡cba a a a I I I a a a aI I I111113122)0()2()1( （2-1）上式中运算子︒==︒2402120,j j ea ea 且有1,0132==++a a a ；)0()2()1(a a a I I I 、、分别为a 相电流的正序、负序和零序分量并且有： )1()1()1(2)1(,a c a b I a I I a I == )2(2)2()2()2(,a c a b I a I I a I == （2-2）)0()0()0(c b a I I I ==当已知三相补对称的相量时，可由上式求得各序对称分量，已知各序对称分量时，也可以求出三相不对称的相量，即⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡)0()2()1(2211111a a a c b a I I I a aa aI I I(2-3) 展开（2-3）并计及（2-2）有)0()2()1(a a a a I I I I ++= )0()2()1(b b b b I I I I ++= )0()2()1(c c c c I I I I ++=电压的三相相量与其对称分量之间的关系也与电流一样。
2.2三相序阻抗及等值网络（1）正序网络正序网络就是通常计算对称短路时所用的等值网络。
除了中性点接地阻抗、空载线路（不计导纳）以及空载变压器（不计励磁电流）外，电力系统各元件均应包括在正序网络中，并且用相应的正序参数和等值电路表示。
（2）负序网络负序电流能流通的元件与正序电流的相同，但所有电源的负序电势为零。
因此，把正序网络中各元件的参数都用负序参数代替，并令电源电势等于零，而在短路点引入代替故障条件的不对称电势源中的负序分量，便得到负序网络。
（3）零序网络在短路点施加代表故障边界条件的零序电势时，由于三相零序电流大小及相位相同，他们必须经过大地（或架空地线、电缆包皮等）才能构成通路，而且电流的流通与变压器中性点接地情况及变压器的接法有密切的关系。
2.3两相不对称短路的计算步骤确定计算条件，画出计算电路图1.计算条件：系统运行方式，短路地点、短路类型和短路后采取的措施。
2.运行方式：系统中投入的发电、输电、变电、用电设备的多少以及它们之间的连接情况。
3.画等值电路，计算参数4.网络化简，分别求出短路点至各等值电源点之间的总电抗分别画出各段路点对应的等值电路，星角变化。
应用对称分量法分析各种简单不对称短路时，都可以写出各序网络故障点的电压方程式（2-3）.当网络的各元件都只用电抗表示时，上述方程式可以写成式中，)0(feqVE =，既是短路发生前故障点的电压。
这三个方程式包含了6个未知数。
因此，还需根据不对称的具体边界条件写出三个方程式，才能求解。
2.4两相（b 相和c 相）短路两相短路时故障点处的三个边界边界条件为fcfbfcfbfaVV I I I ==+=,0,0用对称分量法表示后整理可得 0)0(=f a I0)2()1(=+fa fa I I （2-5）)2()1(fa fa VV =根据这些条件，我们可以用正序网络和负序网络组成两相短路的复合序网，如图2.1所示。
因为零序电流等于零，所以复合序网中没有零序网络。
利用这个复合序网络可以求出 )()2()1()0()1(ff ff f fa XX j V I +=（2-6）以及)1()2(fa fa II -=（2-7） )1()2()2()2()2()1(fa ff fa ff fa fa I jX I jXV V =-==短路点故障相的电流为)2()2()2(fa fa ff V I jX =-)1()1()1(fa fa ff eq VI jX E =-)0()0()0(fa fa ff VI jX =-)1()1()0()2()1(3)(22fa fa fa fa fa fbI jI a a I I a I a I -=-=++=（2-8） )1(3fa fbfcI jI I =-=b 、c 两相电流大小相等，方向相反。