基于Matlab的电力系统自动重合闸建模与仿真讲解
电气工程及其自动化毕业论文基于MATLAB的电力系统暂态稳定仿真分析
摘要随着电力工业的迅速发展，电力系统的规模日益庞大和复杂，出现的各种故障，会给发电厂以及用户和电厂内的多种动力设备的安全带来威胁，并有可能导致电力系统事故的扩大，从技术和安全上考虑直接进行电力试验可能性很小，迫切要求运用电力仿真来解决这些问题依据电网用电供电系统电路模型要求，因此，论文利用MATLAB的动态仿真软件Simulink搭建了单机—无穷大电力系统的仿真模型，能够满足电网在其可能遇到的多种故障方面运行的需要。
论文以MATLAB R2009a电力系统工具箱为平台，通过SimPowerSyetem 搭建了电力系统运行中常见的单机—无穷大系统模型，实验得到了在该系统发生各种短路接地故障并由断路器自动跳闸隔离故障的仿真结果。
并利用小波分析具有很强的信号特征提取能力，尤其对暂态突变信号或微弱变化信号的处理变现出明显的优势，达到了仿真的目的。
本文做的主要工作有：（1）Simulink下单机—无穷大仿真系统的搭建（2）系统故障仿真测试分析通过实例说明，若将该方法应用到电力系统短路故障的诊断中，快速实现故障的自动诊断、检测，对于提高电力系统的稳定性具有十分重要的意义。
关键词单机—无穷大；SimPowerSyetem；短路故障；ABSTRACTWith the rapid development of electric power industry, electric power system, as an increasingly large scale and complicated power system fault, The user will give power plants and power equipment of the security threats, and may have caused the accident of power system, technology and safety considerations from directly power test possibility, urged using electric simulation to solve these problems based on grid power supply system, Therefore, paper depend on the model of dynamic simulation by MATLAB build software Simulink infinite power system of single - simulation model, the grid in various fault may meet theneeds of the running of aspects.The paper base on platform version of Matlab R2009a，According to SimPowerSyetem toolbox to build power operation of common single—infinite system model, the experiment in the system was obtained by various circuit breaker automatically earthing faults and fault isolation of simulation results trip. Using the wavelet analysis and has strong ability of the signal feature extraction, especially for transient mutations signals or weak signal processing showed obvious advantages, Reaching purpose of the simulation.The main work is :(1) Building this simulation system of single - infinite under Simulink(2) Fault simulation test analysis of system(3) Fault detection and analysis based on Haar waveletThrough examples, if this method to the power system fault diagnosis, fast fault detection and diagnosis, automatic for improving the stability of power system has important significance.keywords：Single—infinite；SimPowerSyetem；Short circuit faults；Wavelet transform目录目录.............................................................................................................. 错误！未定义书签。
Matlab中的电力系统仿真方法
Matlab中的电力系统仿真方法引言：随着电力系统的迅速发展和复杂性增加，电力系统仿真成为电力工程研究和设计的重要工具。
Matlab作为一种强大的数学计算工具，为电力系统仿真提供了丰富的功能和灵活性。
本文将探讨在Matlab中进行电力系统仿真的方法和技术，以及如何利用Matlab解决电力系统设计和优化的问题。
一、概述电力系统仿真是一种模拟电力系统运行和行为的技术，能够帮助分析和解决电力系统中的各种问题。
Matlab在电力系统仿真中具有广泛的应用，提供了强大的建模和计算功能。
利用Matlab进行电力系统仿真可以有效地模拟电力系统的运行和优化算法的性能，为电力系统的设计和运行提供重要参考。
二、电力系统建模在进行电力系统仿真之前，需要对电力系统进行准确的建模。
Matlab提供了各种建模工具和函数，可以用于描述电力系统中的各种元件和拓扑结构。
例如，可以使用Matlab的电路元件库模型化发电机、变压器、线路和负荷等元件，并使用节点和支路等数据结构描述电力系统的拓扑。
同时，Matlab还提供了用于构建电力系统模型的函数和工具箱，如Power System Toolbox和Simulink Power System Blockset。
这些工具提供了模型建立、参数设定和仿真运行等功能，方便用户创建和分析电力系统模型。
三、电力系统仿真技术1. 静态潮流计算静态潮流计算是电力系统仿真中常用的一种方法，用于研究电力系统的潮流分布和电压稳定性等问题。
Matlab提供了多种求解潮流计算的方法，例如基于牛顿-拉夫逊法的Power Flow Toolbox和基于改进迭代法的Fast-Decoupled Power Flow。
这些方法可以通过Matlab编程实现，计算电力系统中各节点的电压、相角和功率等参数。
利用这些计算结果，可以评估电力系统的稳定性、检测潮流拥挤和进行电力负荷分析等。
2. 动态稳定分析动态稳定分析是研究电力系统在暂态和稳态过程中的稳定性问题。
电力系统自动重合闸仿真
电力系统自动重合闸Matlab仿真分析电气1001班刘冠强学号：1006060109一、实验目的：1、利用Matlab进行电力系统单相接地故障自动重合闸分析，分析重合闸前后电压和电流；2、通过实验熟悉simulink电力系统仿真的应用；3、熟悉电路模块的应用；二、仿真模型：图1-1电路图由发电机发出的电能经过变压器升压，再分送到两条线路上，一条分布参数线路长150km；另一条线路由两段100km的分布参数线路串联而成，且在该线路上模拟重合闸，末端连接一无限大电源。
三、设置仿真参数:1设置同步发电机参数，如图1-2。
三相星形接线，容量500e6，线电压13.8e3v，频率50Hz。
额定机械功率500e6w，励磁电压100kv。
2设置三相变压器参数，如图1-3。
三角形--星型接地（D1—Yg），容量500e6。
频率50Hz，变压比13.8kv/220kv,励磁电阻200pu，励磁电抗200pu。
3设置150km分布参数线路参数，如图1-4。
频率50Hz，线路长度150km，电阻，电抗，容抗见图1-4。
4设置100km分布参数线路参数，如图1-5。
频率50Hz，线路长度100km，电阻，电抗，容抗见图1-5。
5设置三相电压源参数，如图1-6。
相电压220e3v，A相0度，频率50Hz，星型接地接线Yg。
其他参数见图。
6设置三相串联RLC负载参数，Load1如图1-7所示。
（Load2与Load3和其相同），相电压220e6v，频率50Hz，三相有功功率200e6/250w,感性无功200e6，容性无功0var。
7设置三相串联RLC负载参数，Load4如图1-8所示。
相电压13.8e3v，三相有功200e6w，感性容性无功均为零。
8设置断路器参数，如图1-9所示(不同短路类型时不同)初始状态闭合，设A 相故障重合，0.04s断开，0.08s重合。
其它参数见图。
9设置三相电压电流测量元件参数，测相对地电压，如图1-10所示。
基于MATLAB的电力系统仿真讲解
基于MATLAB的电力系统仿真摘要：目前，随着科学技术的发展和电能需求量的日益增长，电力系统规模越来越庞大，超高压远距离输电、大容量发电机组、各种新型控制装置得到了广泛的应用，这对于合理利用能源，充分挖掘现有的输电潜力和保护环境都有重要意义。
另一方面，随着国民经济的高速发展，以城市为中心的区域性用电增长越来越快，大电网负荷中心的用电容量越来越大，长距离重负荷输电的情况日益普遍，电力系统在人民的生活和工作中担任重要角色，电力系统的稳定运行直接影响的人们的日常生活。
随着电力系统的飞速发展和电网的日益扩大以及自动化程度的不断提高，电力系统中许多计算和控制问题日益复杂，从技术和安全上考虑直接进行电力试验可能性很小，因此迫切要求运用电力仿真来解决这些问题。
电力系统仿真是将电力系统的模型化、数学化来模拟实际的电力系统的运行，可以帮助人们通过计算机手段分析实际电力系统的各种运行情况,从而有效了解电力系统概况。
本文根据电力系统的特点，利用MA TLAB的动态仿真软件Simulink搭建了含发电机、变压器、输电线路、无穷大电源等的系统的仿真模型，得到了在该系统主供电线路电源端发生三相短路接地故障并由故障器自动跳闸隔离故障的仿真结果，并分析了这一暂态过程。
通过仿真结果说明MA TIAB 电力系统工具箱是分析电力系统的有效工具。
关键词：电力系统；三相短路；故障分析；matlab仿真Electric Power System Simulation Base on MATLABAbstract：Now, with the development of science and techmology and the growing demand for eletrical energy, power systems get increasingly large and long-distance EHV power transmission, large capacity electric generating set, as well as the various new control devices have been widely used. This has important significance to rationally utilizing energy resources, making full use of the existing electric systems’ delivery potential and protecting the environment. On the other hand, with the fast growth of the national economy, city-centered regional power consumption is rising more and more rapidly, power demand in large electric system’laod centers is growing faster and faster, and long-distance and heavy-duty power transmission is more and more popular. Power system play an important part in people’s lives and work, power system and stable operation of a direct impact on the people’s daily life, with the rapid development of power systems and power grids is increasing with days and the degree of automation continuous improvement, many computing and control of the power system increasingly complex issues, it is impossioble to take a directThis paper base on the characteristics of the power system, using the software MATAB simulink built with generators,transformers,power line,such as the infinite power system simulation model, and has a simulation result of three-phase short-circuit fault which happen in the main power-supply line and the fault automatic tripping isolation by the three-phase fault, and analysis of this transient. The simulation results show MATLAB power system toolbox of the power system is an effective tool.Key words: Power system ；Three-phase short-circuit ；Fault analysis ；MATLAB simulation第一章绪论1.1 我国电力系统情况简介电力系统是由发电厂、电力网和电力负荷组成的电能生产、传输和转化的系统。
毕业设计(论文)-基于Matlab的合闸空载线路过电压仿真分析模板
南京师范大学毕业设计（论文）题目基于Matlab的合闸空载线路过电压仿真分析学院中北学院专业电气工程及其自动化班级姓名指导教师---------------------------------目录--------------------------------------------------------------1第1章绪论--------------------------------------------------- --2 1.1课题研究目的和意义------------------------------------- ------2 1.2国内外研究概况、水平和发展趋势-------------------------------------------------31.3 本论文研究内容 ------------------------------ ---------------6 第2章Matlab/SimPowerSysterms的使用-------------------------------------------------72.1 Matlab/Simulink概述---------------------------------------------------------------------72.1.1 Matlab/Simulink发展简史---------------------------------------------------------72.1.2 simpowersystems库发展简史-----------------------------------------------------8 2.2 Simulink的基本操作---------------------------------------------------------------------92.2.1 模块及信号线的基本操作--------------------------------------------------------92.2.2 系统模型的基本操作-------------------------------------------------------------11 2.3 Simulink 系统建模的步骤-------------------------------------------------------------11 2.4断路器合闸电阻值及接入时间选取---------------------------------12 2.5空载线路合闸过电压------------------------- --------------13 2.6操作过电压分析 ----------------------------------------142.6.1操作过电压的限制措施--------------------------------------152.7空载线路合闸过电压仿真模型的建立------------------------------------------------16 2．7.1未使用合闸电阻的仿真模型的建立过程----------------------------------------16 未使用合闸电阻的仿真参数的设置-----------------------------------------------17未使用合闸电阻的仿真波形---------------------------------------------------------19得到的结论------------------------------------------------------------------------------19 2.7.2使用单级合闸电阻----------------------------------------------------------------------20 2.7.3使用两级合闸电阻----------------------------------------------------------------------21 2.7.4使用三级合闸电阻----------------------------------------------------------------------22第3章结论----------------------------------------------------------------------------------22 第4章工作进度安排-----------------------------------------------22第5章参考文献------------------------------------------------------------------------------23 第6章英文原文-----------------------------------------------------24 第7章译文-------------------------------------------------------------------------------------28第8章致谢--------------------------------------------------------------------------------------30第1章绪论1.1课题研究目的和意义我国电网的特点是能源资源与经济发展地理分布极不平衡，水电主要分布在西南、西北地区，煤炭主要集中在华北地区，负荷中心却集中在东部和东南部的沿海地区。
第9章电力系统的MATLAB建模与仿真
3.三相故障模块
图9-60三相断路器模块图标
图9-63三相故障模块图标
9.6 电力系统电磁暂态仿真
9.6.2暂态仿真分析
例9.4线电压为 300kV的电压源经过一个断路器和300km的输电线路向负荷供电。搭 建电路对该系统的高频振荡进行仿真，观察不同输电线路模型和仿真类型的精度差 别。
9.5.1连续系统仿真
9.5电力系统稳态仿真
（2）Powergui仿真
由图 9-45 可见，PI 形电 路左侧的电压相量为 244.88∠0.19 kV，PI 形 电路右侧的电压相量为 166.41∠3.66kV，PI形 电路上的电流为 529.21∠-86.12A。负荷 侧电流为610.17∠86.15 A。
9.6 电力系统电磁暂态仿真
9.7电力系统机电暂态仿真
精确地确定所有电磁参数和机械运动参数在暂态过程中的变化是困难的，对于解 决一 般的工程实际问题往往也是不必要的。通常，暂态稳定性分析计算的目的在于 确定系统在给定的大扰动下发电机能否继续保持同步运行。因此，只需研究表征发 电机是否同步的转子运动特性，即功角δ随时间变化特性便可以了。这就是通常说的 机电暂态过程，即稳定性问题。
。 解: (1)按图9-65搭建仿真单相电路图，选用的各模块的名称及提取路径
（2）设置模块参数和仿真参数。并联RLC 模块 Zeq的参数设置如图 9-66 所示。断路器模块 Breaker 的参数设置如图 9-67 所示。其余元件参数与 例9.2相同，仿真参数的设置也与例9.2相同。仿真结束时间取为 0.02 s。
9.2 MATLAB/SIMULINK的特点
基于MATLAB的电力系统仿真
《电力系统设计》报告题目: 基于MATLAB的电力系统仿学院：电子信息与电气工程学院班级: 13级电气 1 班姓名:田震学号: 20131090124日期：2015年12月6日基于MATLAB的电力系统仿真摘要：目前，随着科学技术的发展和电能需求量的日益增长，电力系统规模越来越庞大，超高压远距离输电、大容量发电机组、各种新型控制装置得到了广泛的应用，这对于合理利用能源，充分挖掘现有的输电潜力和保护环境都有重要意义。
另一方面，随着国民经济的高速发展，以城市为中心的区域性用电增长越来越快，大电网负荷中心的用电容量越来越大，长距离重负荷输电的情况日益普遍，电力系统在人们的生活和工作中担任重要角色，电力系统的稳定运行直接影响着人们的日常生活。
从技术和安全上考虑直接进行电力试验可能性很小，因此迫切要求运用电力仿真来解决这些问题。
电力系统仿真是将电力系统的模型化、数学化来模拟实际的电力系统的运行，可以帮助人们通过计算机手段分析实际电力系统的各种运行情况，从而有效的了解电力系统概况。
本文根据电力系统的特点，利用MATLAB的动态仿真软件Simulink搭建了无穷大电源的系统仿真模型，得到了在该系统主供电线路电源端发生三相短路接地故障并由故障器自动跳闸隔离故障的仿真结果，并分析了这一暂态过程。
通过仿真结果说明MATLAB电力系统工具箱是分析电力系统的有效工具。
关键词：电力系统；三相短路；故障分析；MATLAB仿真目录一．前言 (2)二．无穷大功率电源供电系统仿真模型构建 (3)1.总电路图的设计 (3)2.各个元件的参数设定 (4)2.1供电模块的参数设定 (4)2.2变压器模块的参数设置 (4)2.3输电线路模块的参数设置 (5)2.4三相电压电流测量模块 (6)2.5三相线路故障模块参数设置 (6)2.6三相并联RLC负荷模块参数设置 (7)3.仿真结果 (7)一．前言：电力系统故障分析主要是研究电力系统中由于故障所引起的电磁暂态过程，搞清楚暂态发生的原因、发展过程及后果，从而为防止电力系统故障、减小故障损失提供必要的理论知识。
Matlab中的电力系统仿真与稳态分析技术
Matlab中的电力系统仿真与稳态分析技术随着电力系统技术的不断发展，利用计算机软件进行电力系统仿真和稳态分析已经成为一个常见的工具。
Matlab作为一种强大的数学计算和仿真软件，在电力系统仿真和稳态分析中发挥了重要的作用。
本文将探讨Matlab在电力系统仿真和稳态分析中的应用，并对其相关技术进行介绍和分析。
第一部分：电力系统仿真技术的基本原理电力系统仿真是通过建立电力系统的数学模型，模拟实际电力系统运行过程的一种技术。
其基本原理是建立电力系统的节点电压和支路电流方程，使用数值计算方法求解这些方程，以得到电力系统的稳态解。
Matlab在电力系统仿真中常用的函数有powerflow和newton_raphson，它们分别用于求解电力系统的潮流计算和稳定计算。
潮流计算是电力系统仿真中最基本的环节，用于计算电网各节点的电压和支路的电流。
它的实质是求解电力系统的非线性方程组，对于大规模电力系统而言，这个方程组的求解是一个非常复杂的过程。
而Matlab提供了一套强大的数值计算工具箱，能够有效地处理这类问题。
利用Matlab编写的潮流计算程序，可以提供准确的电力系统状态信息。
第二部分：Matlab在电力系统仿真中的应用案例Matlab在电力系统仿真中提供了丰富的函数库和工具箱，可以用于建立电力系统的数学模型、求解电力系统方程组以及进行结果的可视化分析。
下面我们通过一个简单的案例，来展示Matlab在电力系统仿真中的应用。
假设一个3节点的电力系统，其中包括一个发电机节点、两个负荷节点以及电源节点。
我们可以通过Matlab的power_system函数建立电力系统的模型，并使用powerflow函数计算电力系统的潮流分布。
计算完成后，我们可以通过Matlab的plot函数绘制各节点的电压和支路的电流图像，对电力系统的稳态运行情况进行可视化分析。
第三部分：电力系统稳态分析技术的应用除了电力系统仿真，Matlab还可以用于电力系统稳态分析。
基于Matlab的电力系统自动重合闸建模与仿真讲解
实践课程设计报告所在学院： _____________________________________________________ 学科专业： _____________________________________________________ 学 号： _______________________________________________________ 学生姓名： _____________________________________________________ 指导教师： _____________________________________________________课程名称: 题 目: Matlab 上机 基于MATLA 啲电力系统自动重合闸零一五年四摘要分析了单相自动重合闸的工作特性，并利用MATLAB软件搭建了 220kv电力系统的自动重合闸的仿真模型，模拟系统发生单相接地、三相相间短路故障，断路器跳闸后自动重合闸的工作过程。
关键词：电力系统自动重合闸MATLAB短路故障1弓I 言 ................................................................................................................................................ 1. 2模型中主要模块的选择和参数..................................................................................................... 2.2.1同步发电机模块.................................................................................................................. 2.2.2变压器模块......................................................................................................................... 2.2.3输电线路模块.......................................................................................................................3.2.3.1150km 线路模块.................................................................................................. 3.2.3.2100km 线路模块.................................................................................................. 4.2.1电源模块............................................................................................................................... 5.2.3负载模块............................................................................................................................... 6.2.3.1三相串联RLC负载Load1 (6)2.3.2三相串联RLC负载Load4 .................................................................................. 7.2.4断路器模块......................................................................................................................... 8.2.5测量模块............................................................................................................................... 9.2.6显示模块............................................................................................................................... 9.2.7其他模块............................................................................................................................... 9.2.8 仿真参数设置 (10)3仿真结果及波形分析 (10)3.1线路单相重合闸 (10)3.2线路三相重合闸 (12)总结 .................................................................................................................................................... 1.3 参考文献............................................................................................................................................ 1.4基于Matlab的电力系统自动重合闸1引言随着技术的发展，电力系统的规模越来越复杂。
基于Matlab的电力系统自动重合闸建模与仿真
实践课程设计报告课程名称：Matlab上机题目：基于MATLAB的电力系统自动重合闸所在学院：学科专业：学号：学生姓名：指导教师：二零一五年四摘要分析了单相自动重合闸的工作特性，并利用MATLAB软件搭建了220kv电力系统的自动重合闸的仿真模型，模拟系统发生单相接地、三相相间短路故障，断路器跳闸后自动重合闸的工作过程。
关键词：电力系统自动重合闸MATLAB 短路故障目录1 引言 (1)2 模型中主要模块的选择和参数 (2)2.1同步发电机模块 (2)2.2 变压器模块 (2)2.3 输电线路模块 (3)2.3.1 150km线路模块 (3)2.3.2 100km线路模块 (4)2.1 电源模块 (5)2.3 负载模块 (6)2.3.1 三相串联RLC负载Load1 (6)2.3.2 三相串联RLC负载Load4 (7)2.4 断路器模块 (8)2.5 测量模块 (9)2.6 显示模块 (9)2.7 其他模块 (9)2.8 仿真参数设置 (10)3 仿真结果及波形分析 (10)3.1 线路单相重合闸 (10)3.2 线路三相重合闸 (12)总结 (13)参考文献 (14)基于Matlab的电力系统自动重合闸1 引言随着技术的发展，电力系统的规模越来越复杂。
从实际条件与安全角度考虑，不太可能进行电力系统科研实验，因而电力系统数字仿真成为了电力系统研究、规划和设计的重要手段。
电力系统仿真软件如BPA，EMTP，PSCAD/ EMTDC ，NETOMAC，PSASP，MATLAB等，正向着多功能，具有更高的可移植性方向发展。
其中在MATLAB 中，电力系统模型可以在Simulink环境下直接搭建，Simulink电力系统元件库中有多种多样的电气模块，电力系统大多数元件都包含。
其中，可以直接调用。
电力系统大部分故障是瞬时性故障，因此采用自动重合闸后，电力系统发生瞬时性故障时供电的连续性、系统的稳定性得到很大的提高。
Matlab技术在电力系统仿真中的应用指南
Matlab技术在电力系统仿真中的应用指南I. 引言电力系统仿真是电力领域中重要的研究工具之一。
它能够帮助电力工程师、研究人员和决策者分析电力系统的运行情况，评估系统的稳定性和可靠性，并进行优化和规划。
在电力系统仿真中，Matlab技术被广泛应用，本文将探讨Matlab在电力系统仿真中的具体应用指南。
II. 电力系统建模与仿真在电力系统的仿真过程中，建模是关键。
Matlab提供了一系列强大的工具和函数，用于电力系统的建模和仿真。
电力系统通常可以分为三个主要的子系统：发电系统、输电系统和配电系统。
每个子系统都有其特定的建模需求。
1. 发电系统建模发电系统的建模包括发电机、励磁系统和稳定器的建模。
Matlab提供了多种建模方法，如传递函数模型、状态空间模型和非线性模型。
用户可以根据实际情况选择合适的建模方法，并使用Matlab的仿真工具进行系统稳定性和响应性能的评估。
2. 输电系统建模输电系统建模是电力系统仿真中的一个关键环节。
Matlab提供了强大的电力网络建模工具，可以用来建立输电线路、变压器和各种网络拓扑结构。
用户可以通过Matlab的图形用户界面或脚本语言来创建并配置电力网络模型，然后进行仿真分析。
3. 配电系统建模配电系统建模是电力系统仿真的最后一个环节。
Matlab提供了用于建立配电系统的工具和函数。
用户可以使用Matlab的电力系统模块来创建配电网络模型，并进行负载流、短路分析、电能质量评估等仿真计算。
这些模型和仿真分析结果可以帮助用户评估配电系统的可靠性和效益。
III. 电力系统模拟与分析在电力系统仿真中，模拟和分析是非常重要的步骤。
Matlab提供了各种仿真和分析工具，用户可以利用这些工具来模拟电力系统的运行情况，并评估系统的性能。
1. 稳定性分析电力系统的稳定性是电力系统仿真中的一个关键指标。
Matlab提供了用于稳定性分析的工具，可以帮助用户评估电力系统的电压稳定性和频率稳定性。
基于MATLAB的电力系统仿真
基于MATLAB的电力系统仿真摘要：目前，随着科学技术的发展和电能需求量的日益增长，电力系统规模越来越庞大，超高压远距离输电、大容量发电机组、各种新型控制装置得到了广泛的应用，这对于合理利用能源，充分挖掘现有的输电潜力和保护环境都有重要意义。
另一方面，随着国民经济的高速发展，以城市为中心的区域性用电增长越来越快，大电网负荷中心的用电容量越来越大，长距离重负荷输电的情况日益普遍，电力系统在人民的生活和工作中担任重要角色，电力系统的稳定运行直接影响的人们的日常生活。
随着电力系统的飞速发展和电网的日益扩大以及自动化程度的不断提高，电力系统中许多计算和控制问题日益复杂，从技术和安全上考虑直接进行电力试验可能性很小，因此迫切要求运用电力仿真来解决这些问题。
电力系统仿真是将电力系统的模型化、数学化来模拟实际的电力系统的运行，可以帮助人们通过计算机手段分析实际电力系统的各种运行情况,从而有效了解电力系统概况。
本文根据电力系统的特点，利用MA TLAB的动态仿真软件Simulink搭建了含发电机、变压器、输电线路、无穷大电源等的系统的仿真模型，得到了在该系统主供电线路电源端发生三相短路接地故障并由故障器自动跳闸隔离故障的仿真结果，并分析了这一暂态过程。
通过仿真结果说明MA TIAB 电力系统工具箱是分析电力系统的有效工具。
关键词：电力系统；三相短路；故障分析；matlab仿真Electric Power System Simulation Base on MATLABAbstract：Now, with the development of science and techmology and the growing demand for eletrical energy, power systems get increasingly large and long-distance EHV power transmission, large capacity electric generating set, as well as the various new control devices have been widely used. This has important significance to rationally utilizing energy resources, making full use of the existing electric systems’ delivery potential and protecting the environment. On the other hand, with the fast growth of the national economy, city-centered regional power consumption is rising more and more rapidly, power demand in large electric system’laod centers is growing faster and faster, and long-distance and heavy-duty power transmission is more and more popular. Power system play an important part in people’s lives and work, power system and stable operation of a direct impact on the people’s daily life, with the rapid development of power systems and power grids is increasing with days and the degree of automation continuous improvement, many computing and control of the power system increasingly complex issues, it is impossioble to take a directThis paper base on the characteristics of the power system, using the software MATAB simulink built with generators,transformers,power line,such as the infinite power system simulation model, and has a simulation result of three-phase short-circuit fault which happen in the main power-supply line and the fault automatic tripping isolation by the three-phase fault, and analysis of this transient. The simulation results show MATLAB power system toolbox of the power system is an effective tool.Key words: Power system ；Three-phase short-circuit ；Fault analysis ；MATLAB simulation第一章绪论1.1 我国电力系统情况简介电力系统是由发电厂、电力网和电力负荷组成的电能生产、传输和转化的系统。
基于Matlab的合闸空载线路过电压仿真分析 毕业设计论文
毕业设计（论文）题目基于Matlab的合闸空载线路过电压仿真分析学院专业电气工程及其自动化班级姓名指导教师---------------------------------目录--------------------------------------------------------------1第1章绪论------------------------------------------------------------------2 1.1课题研究目的和意义--------------------------------------------------------2 1.2国内外研究概况、水平和发展趋势-------------------------------------------------31.3 本论文研究内容 ----------------------------------------------------------6 第2章Matlab/SimPowerSysterms的使用-------------------------------------------------72.1 Matlab/Simulink概述---------------------------------------------------------------------72.1.1 Matlab/Simulink发展简史---------------------------------------------------------72.1.2 simpowersystems库发展简史-----------------------------------------------------82.2 Simulink的基本操作---------------------------------------------------------------------92.2.1 模块及信号线的基本操作--------------------------------------------------------92.2.2 系统模型的基本操作-------------------------------------------------------------112.3 Simulink 系统建模的步骤-------------------------------------------------------------112.4断路器合闸电阻值及接入时间选取------------------------------------------122.5空载线路合闸过电压---------------------------------------------------------132.6操作过电压分析-------------------------------------------------------------142.6.1操作过电压的限制措施-----------------------------------------------------152.7空载线路合闸过电压仿真模型的建立------------------------------------------------162．7.1未使用合闸电阻的仿真模型的建立过程----------------------------------------16 未使用合闸电阻的仿真参数的设置-----------------------------------------------17未使用合闸电阻的仿真波形---------------------------------------------------------19得到的结论------------------------------------------------------------------------------192.7.2使用单级合闸电阻----------------------------------------------------------------------202.7.3使用两级合闸电阻----------------------------------------------------------------------212.7.4使用三级合闸电阻----------------------------------------------------------------------22第3章结论----------------------------------------------------------------------------------22第4章工作进度安排-----------------------------------------------22第5章参考文献------------------------------------------------------------------------------23第6章英文原文-----------------------------------------------------------------24 第7章译文-------------------------------------------------------------------------------------28第8章致谢--------------------------------------------------------------------------------------30第1章绪论1.1课题研究目的和意义我国电网的特点是能源资源与经济发展地理分布极不平衡，水电主要分布在西南、西北地区，煤炭主要集中在华北地区，负荷中心却集中在东部和东南部的沿海地区。
MATLAB与电力系统仿真 ppt课件
单击开始按钮，选择仿真（Simulink）命令，再选择电力 系统仿真命令（SimPowerSystem）,在弹出的对话框中选择 电力系统元件库（Block Library）命令即可
2021/3/26
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MATLAB应用技术
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（2）输配电线路元件（Lines） 在电力系统设计和分析中，输配电线路一般用各种类型的等
值电路来进行简化以便于简化分析。输配电线路元件的作用 就是构成各种线路的等值电路，在输配电线路元件中包括3 种元件
2021/3/26
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MATLAB应用技术
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（3）断路器元件（Circuit Breakers） 在电力系统中，断路器的作用是通断高压电力线路，可靠地
开始时间（Start time）：0 停止时间（Stop time）：0.4 求解程序类型（Type）选项：可变步长（Variable），
Ode45(Domand-Price) 最大步长（Max step size）选项：自动（Auto） 最小步长（Min step size）选项：自动（Auto） 初始步长（Initial step size）选项：自动（Auto） 相对容差（Relative tolerance）选项：1e-3 绝对容差（Absolute tolerance）选项：1e-6
2．电力系统元件库简介 在电力系统元件库对话框中包含了10类库元件，分别是
电源元件（Electrical Sources）、线路元件（Elements）、 电力电子元件（Power Electronics）、电机元件 （Machines）、连接器元件（Connectors）、电路测量仪器 （Measurements）、附加元件（Extras）、演示教程 （Demos）、电力图形用户接口（Powergui）、电力系统元 件库模型（Powelib_models）。 1）电源元件 电源元件库包括7类元件，分别为：直流电压源元件（DC Voltage Source），交流电压源元件（AC Voltage Source），交流电流源元件（AC Current Source），受控 电压源元件（Controlled Voltage Source），受控电流源 元件（Controlled Current Source），三相电源元件（3Phase Source），三相可编程电压源元件（3-Phase Programmable Voltage Source）。
基于Matlab的小型电力系统的建模与仿真实验1精选全文
可编辑修改精选全文完整版基于Matlab的小型电力系统的建模与仿真一、实验目的电力系统的动态仿真研究将不能在实验室中进行的电力系统运行模拟得以实现。
在判定一个电力系统设计的可行性时，都可以首先在计算机机上进行动态仿真研究，它的突出优点是可行、简便、经济的。
本实验目的是通过MATLAB的simulink环境对一个典型的工厂供电系统进行仿真，以熟悉供电系统在发生各种短路故障时的分析方法并与课堂知识进行对比学习。
二、预习与思考1、建立仿真模型，对不同短路形式进行仿真，截取仿真结果图，补充报告中每个仿真图形的名称。
2 数值仿真实验结果与课堂推导结果有什么区别与联系？3 典型的短路形式包括几种？4 根据仿真结果，说明短路时零序电流存在的必要条件？三、MATLAB PSB简介Matlab PSB(Sim Power Systems)以simulink为运行环境，涵盖了电路、电力电子、电气传动和电力系统等电气学科中常用的基本元件和系统仿真模型，它主要由6个子模块库组成。
(1)电源模块库:包括直流电压源、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;(2)基本元件模块库:串联(并联)RLC/负载/支路、变压器(单相、三相等)、断路器和三相故障部分;(3)电力电子模块库:二极管、晶闸管、GTO、IGBT、MOSFET、理想开关以及各种电力电子控制模块;(4)电机模块库:励磁装置、异步电动机、同步电动机、直流电动机以及配套的电机测量部件;(5)测量仪器库:电流测量和电压测量等;通过以上模块可以完成.各种基本的电力电子电路、电力系统电路和电气传动电路，还可以通过其他模块的配合完成更高层次的建模，如风力发电系统、机器人控制系统等等。
四、仿真模型的设计和实现在三相电力系统中，大多数故障都是由于短路故障引起的，在发生短路故障的情况下，电力系统从一种状态剧烈变化到另一种状态，并伴随着复杂的暂态现象。
基于MATLAB的电力系统仿真技术研究
基于MATLAB的电力系统仿真技术研究引言：随着电力系统规模的不断扩大和电力负荷的不断增加，电力系统的安全和稳定运行变得尤为重要。
仿真技术是评估电力系统运行状况、优化电力系统配置以及解决系统故障的重要手段之一。
而基于MATLAB的电力系统仿真技术，由于其高度灵活、强大的数值计算能力和丰富的应用工具箱，成为了电力系统仿真领域中最为常用和受欢迎的工具之一。
一、MATLAB在电力系统仿真中的应用1. 电力系统模型的建立电力系统仿真的第一步是建立电力系统的数学模型，以描述电力系统中各个元件之间的关系和相互作用。
MATLAB提供了丰富的数据处理和数学建模工具，可以方便地将电力系统的各个元件（如发电机、变压器、线路等）抽象为数学模型，并通过线性方程组或非线性方程组来描述系统的运行规律。
2. 稳态和暂态分析基于MATLAB的电力系统仿真技术可以进行稳态和暂态分析，以验证电力系统在不同工作情况下的运行状态和稳定性。
稳态分析主要包括功率流计算、电压稳定限制计算等，而暂态分析则着重于电力系统的瞬态响应和稳定性评估。
MATLAB提供了强大的数值计算和解算器工具，可以帮助工程师高效准确地进行稳态和暂态仿真分析。
3. 阻尼器和控制器设计电力系统中的振荡和不稳定性是影响电力系统安全和稳定运行的重要因素。
基于MATLAB的电力系统仿真技术可以帮助工程师设计和优化阻尼器和控制器，以提高电力系统阻尼和稳定性。
MATLAB提供了丰富的控制系统设计和分析工具箱，例如控制系统工具箱、优化工具箱等，可用于系统建模、控制器设计和参数优化等。
二、基于MATLAB的电力系统仿真技术的优势和挑战1. 优势：（1）灵活性：MATLAB提供了丰富的建模、分析和可视化工具，使得电力系统仿真可以灵活地应对不同的问题和需求。
工程师可以根据具体情况定制电力系统的仿真模型和仿真方案。
（2）高效性：MATLAB具有强大的数值计算和算法解算能力，能够高效地处理大规模的电力系统仿真问题。
MATLAB与电力系统仿真
三、仿真实施
使用MATLAB进行电力系统仿真的步骤如下：
1、导入Simulink模块：打开MATLAB软件，导入Simulink模块，构建电力系 统的仿真模型。
2、建立模型：在Simulink环境中，根据前期准备的电力网络模型，建立相 应的仿真模型。
3、输入数据：将获取的电力系统数据作为输入引入到仿真模型中。
一、MATLAB与电力系统仿真概 述
MATLAB是一种广泛应用于工程和科学领域的计算软件，其内置的Simulink模 块可用于进行系统建模和仿真。电力系统仿真是指通过计算机模型模拟电力系统 的运行和性能，以便对系统进行优化设计和控制。MATLAB在电力系统仿真中的应 用已逐渐成为一种趋势，其优点在于可以快速、准确地对系统进行模拟和预测， 同时可以方便地修改和优化模型。
引言
电力系统潮流仿真是分析和优化电力系统运行的重要手段。通过对电力系统 潮流的仿真，可以有效地预测和规划电力系统的性能，提高电力系统的稳定性和 可靠性。MATLAB作为一种高效的数值计算和仿真软件，已在电力系统潮流仿真领 域得到了广泛应用。
相关技术综述
电力系统潮流仿真的相关技术包括网络拓扑分析、短路电流计算、电压稳定 分析等。网络拓扑分析是电力系统潮流仿真的基础，它通过对电力系统的拓扑结 构进行分析，为潮流计算提供基础数据。短路电流计算是电力系统潮流仿真的重 要组成部分，它用于计算系统在故障情况下的短路电流。电压稳定分析则是研究 电力系统电压稳定性的重要方法，通过对系统电压的监测和分析，可以有效地预 防电压崩溃的发生。
MATLAB与电力系统仿真
目录
01 一、MATLAB与电力系 统仿真概述
02 二、前期准备
03 三、仿真实施
04 四、结果分析
电力系统自动重合闸matlab仿真
电力系统自动重合闸仿真分析目前我国的远距离输配电系统(220～100０kｖ）架空线路上，由于相间距离大,运行经验表明短路故障中大多都是单相接地短路。
在这种情况下，如果只把短路的那一相断开,其他两相仍然可以继续运行，就可以大大提高供电的可靠性和系统并列运行的稳定性。
这种方式的重合闸就叫做单相重合闸。
如果线路发生的事瞬时故障，则单相自动重合闸成功，则三相线路恢复正常运行.如果是永久性故障,单相重合闸后，在继电器和断路器的作用下,故障相又一次被切除。
断路器二次跳闸后一般不会再次合闸。
220kｖ以上的断路器都是按相操作的，这样可以保证稳定性。
单相自动重合闸的优缺点优点：绝大多数故障情况下保证对用户的连续供电提高了双侧电源系统并列运行的稳定性提高供电的可靠性加强两个系统之间的联系缺点:需要按相操作的断路器需要专门的选相元件与继电器保护相配合非全相运行会引起其它保护的误动作，需采取措施予以防止自动重合闸有两种启动方式自动重合闸有两种启动方式:断路器控制开关位置与断路器位置不对应启动方式和保护启动方式.ﻫ不对应启动方式的优点:简单可靠,还可以弥补和减少断路器误碰或偷跳造成的的影响和损失，可提高供电可靠性和系统运行的稳定性，在各级电网中具有良好运行效果，是所有重合闸的基本启动方式。
其缺点是，当断路器辅助触点接触不良时,不对应启动方式将失效.ﻫ保护启动方式,是不对应启动方式的补充。
同时，在单相重合闸过程中需要进行一些保护的闭锁，逻辑回路中需要对故障相实现选相固定等,也需要一个由保护启动的重合闸启动元件。
其缺点:不能弥补和减少断路器误动造成的影响和损失。
电力系统单相自动重合闸仿真ﻫ电源为12组３50MV的同步发电机断路器1和２模仿的是瞬态故障时自动重合闸继电器工作效果图中对各个负载采取双电源供电方式在电路图参数进行设置时，将断路器的故障相选为Ａ相，断路器的初始状态为闭合，说明线路工作正常；将断路器的转换时间设为[4/60 ３４/60］，及线路在4/60ｓ时发生A相接地故障,断路器断开,在34/60s 时断路器重合，相当于临时故障切除后线路进行重合闸。
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实践课程设计报告课程名称：Matlab上机题目：基于MATLAB的电力系统自动重合闸所在学院：学科专业：学号：学生姓名：指导教师：二零一五年四摘要分析了单相自动重合闸的工作特性，并利用MATLAB软件搭建了220kv电力系统的自动重合闸的仿真模型，模拟系统发生单相接地、三相相间短路故障，断路器跳闸后自动重合闸的工作过程。
关键词：电力系统自动重合闸MATLAB 短路故障目录1 引言 (1)2 模型中主要模块的选择和参数 (2)2.1同步发电机模块 (2)2.2 变压器模块 (2)2.3 输电线路模块 (3)2.3.1 150km线路模块 (3)2.3.2 100km线路模块 (4)2.1 电源模块 (5)2.3 负载模块 (6)2.3.1 三相串联RLC负载Load1 (6)2.3.2 三相串联RLC负载Load4 (7)2.4 断路器模块 (8)2.5 测量模块 (9)2.6 显示模块 (9)2.7 其他模块 (9)2.8 仿真参数设置 (10)3 仿真结果及波形分析 (10)3.1 线路单相重合闸 (10)3.2 线路三相重合闸 (12)总结 (13)参考文献 (14)基于Matlab的电力系统自动重合闸1 引言随着技术的发展，电力系统的规模越来越复杂。
从实际条件与安全角度考虑，不太可能进行电力系统科研实验，因而电力系统数字仿真成为了电力系统研究、规划和设计的重要手段。
电力系统仿真软件如BPA，EMTP，PSCAD/ EMTDC ，NETOMAC，PSASP，MATLAB等，正向着多功能，具有更高的可移植性方向发展。
其中在MATLAB 中，电力系统模型可以在Simulink环境下直接搭建，Simulink电力系统元件库中有多种多样的电气模块，电力系统大多数元件都包含。
其中，可以直接调用。
电力系统大部分故障是瞬时性故障，因此采用自动重合闸后，电力系统发生瞬时性故障时供电的连续性、系统的稳定性得到很大的提高。
此外，自动重合闸有效纠正由于断路器或继电保护误动作引起的误跳闸。
本文以MATLAB为工具，对简单系统的线路单相重合闸和线路三相重合闸进行分析与研究。
1.1 仿真模型的设计和实现电力系统正常运行时可以认为是三相对称的，即电压、电流对称，且具有正弦波形。
下图为理想情况下220kv电力系统的模型。
图 1 220kv电力系统模型2 模型中主要模块的选择和参数2.1同步发电机模块同步发电机（Simplified Synchronous Machine）如图2：连接类型：3线Y型连接；额定参数：[500e6 13.8e3 50]；机械参数：[56290 0.3 2]；内部阻抗：[1.9845 263.15e-3]；初始条件：[0.2 0 0,0,0 0,0,0]；图2 同步发电机的参数设置2.2 变压器模块三相变压器（3-Phase Transformer）如图3：额定功率和频率：[500e6 50]；一次绕组连接方式：三角形连接；一次绕组参数：[13.8e3 0.002 0.08]；二次绕组连接方式：星形连接；二次绕组参数：[220e3 0.002 0.08]；饱和铁芯：对三相变压器的饱和特性进行仿真；磁阻：200p.u励磁电感：200p.u;图3 三相变压器的参数设置2.3 输电线路模块2.3.1 150km线路模块等值线路元件（Distributed Parameters Line）如图4：线路相数：3；频率：50HZ；单位长度电阻：[0.01165 0.2676];单位长度电感：[0.8679e-3 3.008e-3];单位长度电容：[13.41e-9 8.57e-9];线路长度：150km；测量：选择不测量电气量；图4 150km分布参数线路的参数设置2.3.2 100km线路模块等值线路元件（Distributed Parameters Line）如图5：线路相数：3；频率：50HZ；单位长度电阻：[0.01165 0.2676];单位长度电感：[0.8679e-3 3.008e-3];单位长度电容：[13.41e-9 8.57e-9];线路长度：100km；测量：选择不测量电气量；图5 100km分布参数线路的参数设置2.1 电源模块三相电压源（3-Phase Source）如图6：相电压有效值：220e3V；A相相角：0°；频率：50HZ；内部连接方式：Y型（表示三相电源Y型连接，中性点不接地）；三相短路电压：200e6；基准电压：220e6;图6 三相电源的参数设置2.3 负载模块2.3.1 三相串联RLC负载Load1三相串联RLC负载（Three-Phase series RLC load）如图7：相电压：220e3V；频率：50HZ；三相有功功率：200e6/250W;感性无功功率：200e6Var;容性无功功率：0Var;图7 三相串联RLC负载Load1的参数设置2.3.2 三相串联RLC负载Load4三相串联RLC负载（Three-Phase series RLC load）如图8：相电压：13.8e3V；频率：50HZ；三相有功功率：200e6W;感性无功功率：0Var;容性无功功率：0Var;图8 三相串联RLC负载Load4的参数设置2.4 断路器模块三相断路器（Three-Phase Break）如图9：断路器初始状态：closed；转换时间：[0.04 0.08]；阻值：0.001;过渡电阻：1e5;过渡电容：inf;图9 断路器参数设置2.5 测量模块从电路测量中选择三相电压电流测量（3-Phase VI Measurement）；2.6 显示模块从SIMULINK元件库SINKS目录下选择示波器（SCOPE），分别改名为：V-I：用于电压源出口处三相电流和电压的显示。
输入轴为2；2.7 其他模块相应的接地元件、节点等，以及电力系统分析工具。
2.8 仿真参数设置当电路图设计完成后，对其进行仿真，已达到观察短路接地电路中暂态变化情况，如图11：开始时间：0s;停止时间：0.3s;求解程序类型选项：固定步长，discrete （no continuous satates）固定步长：50e-6;周期样本模式：auto；图11仿真参数设置3 仿真结果及波形分析3.1 线路单相重合闸在电路图参数进行设置时，将断路器的故障相选为A相，断路器的初始条件状态为闭合，说明线路正常工作；断路器的转换时间设置为[0.04 0.08]，即线路在0.04s时发生A相接地短路，断路器断开，在0.08s时断路器重合，相当于临时故障切除后线路进行重合闸。
线路单相接地短路时，母线的电压和电流如图12所示。
图12 单相重合闸母线端的电压和电流图13 A相短路时稳态电流电压对话框由图12、图13可以得出以下结论：由于系统为双电源供电系统，因此当线路发生单相接地短路时，断路器断开切除故障点，母线电压并没有多大的改变；在单相接地短路期间（0.04~0.08），断路器A相断开，A相电流为0，非故障相的电流幅值减小；在故障切除后（0.08s后），重合闸成功，三相电流经过暂态后又恢复为稳定工作状态，从稳态电流对话框中三相电流的幅值和相角可以看出，达到新的稳态后，三相电流保持对称，相角互差120度。
3.2 线路三相重合闸在电路图参数进行设置时，将断路器的故障相选为A相、B相、C相，断路器的初始状态为闭合，说明线路正常工作；断路器的转换时间设置为[0.04 0.08]，即线路在0.04s时发生三相相间短路时，母线的电压和电流，如图14所示.图14 线路三相短路母线端的电压和电流图15 线路三相短路稳态电流电压对话框图14、图15可得：三相短路期间（0.04s~0.08s），三相的电流基本为0；在故障切除后，重合闸成功，三相电流经过暂态后又恢复稳定工作状态，三相电压电流对称。
总结在本次课程设计中，巩固和加深在《电力系统继电保护原理》课程中所学的理论知识，学习了使用MATLAB仿真平台上构建电力系统输电线路模型，并且进行仿真分析，更加深了我对电力系统的了解，并熟悉了MATLAB PSB的模型设计、参数选择以及设置等，知道了MATLAB对电力系统建模仿真和系统分析的重要性。
通过这次课程设计，深刻地认识到学好专业知识的重要性，也理解了理论联系实际的含义，并且检验了我的学习成果。
同时老师的指导以及同学们的帮助使我受益匪浅。
虽然在这次的课程设计中对于知识的运用和衔接还不是很熟练，但是我将在以后的学习中继续努力、不断完善。
这次的MATLAB仿真设计是对过去所学知识的系统提高和扩充的过程，为今后的学习打下了良好的基础。
参考文献[1] 刘卫国.MATLAB程序设计与应用（第二版）.北京:高等教育出版社,2006年[2] 唐昌建,张巍.MATLAB基础及应用.四川大学物理科学与技术学院，2006年[3] 崔新忠.MATLAB与仿真系统实验指导书.自编教材,2007年[4] 王忠李,段慧达.MA TLAB应用技术.清华大学出版社。