基于MATLAB的电力系统短路计算分析【开题报告】
基于MATLAB的电力系统短路故障的仿真报告
《电力系统建模及仿真课程设计》总结报告课题名称基于MATLAB的电力系统短路故障的仿真与分析姓名学号院系班级指导教师摘要基于Matlab最重要的组件之一Simulink中的电力元件库（SimPowerSystems）构建电力系统仿真模型，在Matlab的平台下仿真电力系统为工程设计和维修提供依据重要的依据，同时也为电力研究带来大大的便利，利用Simulink中的画图工具搭建电力系统模型也是进行电力系统故障分析的常用方法，它让电力研究者从大量繁琐的理论分析及复杂的矩阵计算中解脱出来，让庞大的电力系统很直观的呈现在研究者的面前，从而将庞大的电力网搬进了办公室，为研究带来了巨大的便利。
简要介绍了电力系统模型和MATLAB/ SIMULINK中SimPowerSystems (电力系统元件库）的主要功能。
SimPowerSystems 是专门为电力系统设计的仿真分析软件,在对其基本元件进行介绍后,在仿真平台上,通过对一个简单的电力系统输电线路的短路故障进行设计、仿真、分析，得到了理想的仿真效果。
关键词： Matlab SimPowerSystems 短路电流计算仿真Simulation and Analysis of Power System Short Circuit FaultBased on MatlabZhang Jun—yueCollege of Physics and Electronic Information Electrical Engineering and Automation No：070544037Tutor: Wu YanAbstract: The article describes the basic characteristics of Matlab /Simulink and the basic method and process of applying Matlab in the simulation of power system。
《基于MATLAB的电力系统短路故障的仿真报告_论文手册》
中国石油大学胜利学院本科生毕业设计( 论文)手册题目电力系统短路故障分析及仿真研究学生姓名梅西学号 201107013120 专业班级自动化一班指导教师马拉多纳2015 年6月10日目录本科生毕业设计（论文）任务书........................ 错误!未定义书签。
本科生毕业设计（论文）开题报告...................... 错误!未定义书签。
本科生毕业设计（论文）指导记录...................... 错误!未定义书签。
本科生毕业设计（论文）中期检查表.................... 错误!未定义书签。
本科生毕业设计（论文）指导教师评语.................. 错误!未定义书签。
本科生毕业设计（论文）答辩记录表.................... 错误!未定义书签。
本科生毕业设计（论文）专业答辩小组评语.............. 错误!未定义书签。
本科生毕业设计（论文）成绩汇总表.................... 错误!未定义书签。
本科生毕业设计（论文）任务书论文题目电力系统短路故障分析与仿真研究一、研究的主要内容1.电力系统故障分析主要研究电力系统故障（包括短路，断线和非正常操作）时，故障电流，电压及其在电网中的分布。
短路电流计算失效分析的主要内容。
的短路电流计算的目的是确定短路故障的严重程度，选择电气设备的参数。
调谐保护，负序和零序电流分布的分析系统，以确定它的电气设备和系统。
2. 本课题研究的目的及意义随工厂供电系统要求正常地不间断地对用电负荷供电，以保证工厂生产和生活的正常进行。
系统中最常见的故障就是短路。
短路电流比正常电流要大得多，在大电力系统中，短路电流可达几万安甚至几十万安。
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，一般来说，最严重的短路是三相短路。
当发生短路时，其短路电流可以达到数万安以至十几万安，它们所产生的热效应和电动力效应将使电气设备遭受严重破坏。
课程设计(论文)-基于MATLAB的电力系统单相短路故障分析与仿真.doc
课程设计 ( 论文 )- 基于 MATLAB的电力系统单相短路故障分析与仿真————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：电力系统分析课程设计说明书题目：单相接地短路专业：电气工程及其自动化班级：电气 1307姓名：陈欢目录课程设计（论文）任务书 ----------------------- （1）引言 ------------------------------------------------------------------- （ 3）第一章．电力系统短路故障分析------------------------------- （ 4）第二章．电力系统单相短路计算-------------------- （ 5）2.1 简单不对称故障的分析计算---------------------- （ 5）2.1.1. 对称分量法 ------------------- （5）2.2 单相接地短路------------------------------ （ 6）2.2.1. 正序等效定则 ---------------------------- （6）2.2.2. 复合序网 --------------------------------- （6）2.2.3. 单相接地短路分析 --------------------------- （7）第三章．电力系统单相短路时域分析 ---------------- （ 10）3.1 仿真模型的设计与实现------------------------ （10）3.1.1. 实例分析 -------------------------------- （10）3.1.2. 仿真参数 ----------------------------- -- -- -- （11）3.2 仿真结果分析------------------------------- （13）结束语 ----------------------------------------- （ 18）参考文献 --------------------------------------- （ 18）课程设计任务书题目：单相接地短路要求：本课程设计主要是对单相接地短路进行分析计算，并利用Matlab/Simulink软件对其进行仿真，通过仿真结果与计算结果进行比较，进一步研究短路故障的特点。
基于MATLAB的电力系统短路故障分析与仿真
基于MATLAB的电力系统短路故障分析与仿真
一、概述
电力系统短路分析是一种建立在电力系统的潮流计算基础上的,用于
分析电力系统在短路故障时的状态的技术.有鉴于此，它对设计、运营和
维护电力系统有重要的意义。
短路分析的重要性在于：1）在设计的时候，可以分析电网的抗冲击和抗短路能力，为电网设计提供参考；2）在运行中，可以评价电网工作安全性，诊断各线路的灵敏性、以及电网在短路状
态下的运行特性；3）在系统检修的时候，可以分析电网故障状态，以便
检修或改造系统。
电力系统短路分析可以用各种软件进行，如MATLAB。
MATLAB是一种
大型实用的软件，主要用来处理、分析和可视化复杂的数据，而近年来，
它也在进军电力系统仿真领域，为电力系统研究与仿真提供了更加可靠的
工具。
MATLAB的电力系统仿真平台可以进行短路分析、潮流计算、功率
自动稳定分析、功率调度和电力系统控制与仿真等，结果得到了进一步的
应用。
二、MATLAB电力系统短路分析仿真步骤
1）编写MATLAB电力系统仿真脚本：用户首先需要编写MATLAB脚本，输入系统参数信息，如电力系统结构，拓扑信息，支路数据（变压器，线路，电容器。
基于MATLAB短路电流的计算及仿真
基于MATLAB短路电流的计算及仿真短路电流是指在电力系统中，当发生短路时，电流可以达到的最大值。
短路电流的计算和仿真对于电力系统的设计和运行具有重要的意义。
本文将介绍基于MATLAB的短路电流计算和仿真方法。
短路电流的计算可以通过解析法和数值法两种方法进行。
解析法是通过解闭合方程组得到短路电流的解析解，而数值法则是通过迭代计算来逼近短路电流的数值解。
首先，我们将介绍基于解析法的短路电流计算方法。
在电力系统中，短路电流通常可以用下式表示：Isc = U / Z其中，Isc为短路电流，U为系统电压，Z为系统的等值阻抗。
为了计算短路电流，我们首先需要确定系统的等值阻抗。
等值阻抗通常可以通过系统的参数和网络拓扑来计算。
在MATLAB中，可以使用电力系统仿真工具箱（Power System Toolbox）来计算等值阻抗。
具体的步骤如下：1. 创建一个空的系统模型：使用“new_system”函数创建一个新的系统模型。
2. 导入系统参数：使用“psat”函数将系统参数导入系统模型中。
3. 创建系统配置：使用“psscfg”函数创建一个系统配置，并设置相关参数。
4. 计算等值阻抗：使用“psadeqz”函数计算等值阻抗，并保存结果。
5.计算短路电流：根据上述公式计算短路电流。
以上就是基于解析法的短路电流计算的主要步骤。
通过这种方法，我们可以快速准确地计算出系统的短路电流。
接下来，我们将介绍基于数值法的短路电流计算方法。
数值法通常采用迭代过程来逼近短路电流的数值解。
在MATLAB中，可以使用电力系统仿真工具箱（Power System Toolbox）中的短路计算功能来进行数值计算。
具体的步骤如下：1. 创建一个空的系统模型：使用“new_system”函数创建一个新的系统模型。
2. 导入系统参数：使用“psat”函数将系统参数导入系统模型中。
3. 创建系统配置：使用“psscfg”函数创建一个系统配置，并设置相关参数。
电气论文基于MATLAB的电力系统短路故障仿真于分析
电⽓论⽂基于MATLAB的电⼒系统短路故障仿真于分析《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某某某学号200x0417xxx院系⾃机学院班级 0x级电⽓x班指导教师某某莫摘要：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。
基于MATLAB的同步发电机突然三相短路的暂态过程仿真开题报告
谢谢！
二.仿真方法：
1.仿真模型的建立 2.参数设置 3.得出仿真波形
三.对波形进行分析：
1.直流分量分析 2.交流分量分析：交流分量（基频下）的初始值，交流分量 （基频下）的稳态值 3.短路电流的计算 4.冲击电流的计算
小组分工：
（组长）：主持小组会议讨论，参与实验仿真，总 结论文编写。 组员1：制作PPT,参与实验仿真与总结论文编写。 组员2：文献收集与整理，参与实验仿真与总结论文 编写。
当发电机突然短路时，定子各绕组电流将包 含基频分量，倍频分量和直流分量，到达稳 态后，定子电流起始值中的直流分量、倍频 分量将由其起始值衰减至零，其基频分量由 其起始值衰减至相应的稳态值。
本课程设计步骤： 一.数值计算：在已知发电机参数的情况下，利用MATLAB
对突然三相短路后的定子电流ia、转子电流暂态过程表达式 进行数值计算分析
基于MATLAB的同步发电机突然三 相短路的暂短路故障，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。
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。
基于matlab的电力系统短路电流计算
湖北民族学院信息工程学院题目: 基于matlab的电力系统短路电流计算专业：电气工程及其自动化班级： 0308407学号： *********学生姓名：指导教师：2011年6 月1 日信息工程学院课程设计任务书年月日信息工程学院课程设计成绩评定表摘要随着电力工业的发展，电力系统的规模越来越大，在这种情况下，许多大型的电力科研实验很难进行，尤其是电力系统中对设备和人员等危害最大的事故故障，尤其是短路故障，而在分析解决事故故障时要不断的实验，在现实设备中很难实现，一是实际的条件难以满足；二是从系统的安全角度来讲也是不允许进行实验的。
考虑这两种情况，寻求一种最接近于电力系统实际运行状况的数字仿真工具十分重要，而MATLAB软件中的SIMULINK是用来对动态系统进行建模、仿真和分析的集成开发环境，是结合了框图界面和交互仿真能力的非线性动态系统仿真工具，为解决具体的工程问题提供了更为快速、准确和简洁的途径。
关键词：短路电流计算，MATLAB，仿真AbstractAlong with the development of the electric power industry, the scale of the power system is more and more big, in this case, many large power research is difficult to, especially in the power system, equipment and personnel to the harm such as the biggest accident, especially fault fault location, and on the analysis of the accident to solve the fault of the experiment, in the reality constantly in equipment, it is difficult to accomplish a is practical conditions to meet; The security of the system from the perspective is not allowed in the experiment. Consider the two kinds of circumstances, for one of the most close to power system actual the operation condition of digital simulation tool is very important, and MATLAB software SIMULINK is used for the dynamic system modeling, simulation and analysis of the integrated development environment, is combined with the block diagram interface and interactive simulation of nonlinear dynamic system ability of simulation tools, to solve the specific engineering problem, provides a more rapid, accurate and simple way.Keywords: short-circuit current calculation, MATLAB, the simulatio目录摘要 (4)1 概述 (6)1.1短路产生的原因 (6)1.2短路的危害 (6)1.3短路故障分析的内容和目的 (6)1.4防范短路电流的措施 (6)2短路计算 (8)2.1简单不对称故障的分析 (8)2.2短路电流的计算过程 (8)2.2.1选择基准值 (10)2.2.2计算系统各元件阻抗标幺值 (10)2.2.3求短路电流的周期分量及冲击电流 (10)3用MA TLAB计算短路电流 (12)3.1MA TLAB简介 (12)3.1.1MATLAB应用 (12)3.2Simulink简介 (12)3.2.1Simulink功能 (13)3.2.2Simulink特点 (13)3.3用MATLAB计算短路电流的实现 (14)3.3.1短路计算内容概述 (14)3.3.2电力系统短路电流计算仿真运行 (15)3.3.3仿真参数设置 (15)3.3.4仿真结果 (16)4 总结 (18)参考文献 (19)1 概述1.1短路产生的原因(1）.元件损坏例如绝缘材料的自然老化，设计，安装维护不良所带来的设备缺陷发展成短路等，(2).气象条件恶化例如雷击造成的闪络放电或避雷器动作，架空线路由于大风或导线覆冰引起电杆倒塌(3).违规操作，例如运行人员带负荷拉刀闸，线路或设备检修后未拆除接地线就加上电压等；(4). 其他，例如挖沟损伤电缆，鸟兽跨接在裸露的载流部分等。
电力系统短路故障分析的MATLAB辅助程序设计短路计算程序
电力系统短路故障分析的MATLAB辅助程序设计短路计算程序电力系统短路故障分析是电力系统设计和运行过程中非常重要的一环。
短路故障会导致电力系统各个部分的电压、电流和功率的突然变化，对设备的保护和稳定运行产生不利影响甚至引起事故。
因此，进行短路计算和故障分析非常必要。
MATLAB是一种功能强大的数值计算和数据可视化工具，对于电力系统短路计算和故障分析也可以发挥重要的作用。
下面将介绍如何使用MATLAB设计一个简单的电力系统短路计算程序。
首先，我们需要建立一个电力系统的模型。
电力系统可以用图模型表示，其中节点表示发电机、变压器、负荷等设备，边表示导线、变压器等电力连接。
我们可以使用MATLAB中的图模型工具箱创建电力系统模型，并且设置各个节点和边的属性，例如电压、电流、阻抗等。
然后，我们需要编写短路计算程序。
短路计算可以分为对称故障和不对称故障两种情况。
对称故障是指短路故障发生在电力系统的正常运行条件下，例如三相短路。
不对称故障是指短路故障发生在电力系统的不正常运行条件下，例如单相接地短路。
对于对称故障，我们可以使用节点电流法进行计算。
首先，应用基尔霍夫电流定律，根据电压和阻抗计算电流。
然后，根据节点电流方程和电流方程计算电流分布。
最后，根据电流分布计算短路电流和故障点的电压。
对于不对称故障，我们可以使用仿真方法进行计算。
首先，需要设置故障位置和故障类型，例如A相到地短路。
然后，根据故障位置和类型修改节点和边的参数，例如将故障位置的阻抗设置为零。
最后，使用数值方法求解电力系统的动态响应，得到短路电流和故障点的电压。
在MATLAB中，可以使用矩阵运算和数值求解函数实现短路计算。
例如，可以使用矩阵乘法和矩阵求逆函数计算节点电流和电流分布。
可以使用ODE求解器求解动态响应方程。
可以使用MATLAB的绘图函数绘制电力系统的电流分布和故障点的电压。
总结起来，电力系统短路故障分析的MATLAB辅助程序设计涉及建立电力系统模型、编写短路计算程序并使用MATLAB的数值计算和数据可视化工具进行计算和分析。
基于MATLAB的电力系统潮流计算毕业论文开题报告
基于MATLAB的电力系统潮流计算毕业论文开题报告1 文献综述1.1课题意义电力系统潮流计算是对复杂电力系统正常和故障条件下稳态运行状态的计算。
其目的是求取电力系统在给定运行方式下的节点电压和功率分布，用以检查系统各元件是否过负荷、各点电压是否满足要求、功率分布和分配是否合理以及功率损耗等，是电力系统计算分析中的一种最基本的计算[1]。
潮流计算是电力系统的各种计算的基础，同时它又是研究电力系统的一项重要分析功能，是进行故障计算，继电保护鉴定，安全分析的工具。
电力系统潮流计算是计算系统动态稳定和静态稳定的基础。
在电力系统规划设计和现有电力系统运行方式的研究中，都需要利用电力系统潮流计算来定量的比较供电方案或运行方式的合理性、可靠性和经济性[1]。
对于正在规划的电力系统，通过潮流计算，可以为选择电网供电方案和电气设备提供依据。
潮流计算还可以为继电保护和自动装置整定计算、电力系统故障计算和稳定计算等提供原始数据。
潮流计算的目的在于:确定是电力系统的运行方式；检查系统中的各元件是否过压或过载；为电力系统继电保护的整定提供依据；为电力系统的稳定计算提供初值，为电力系统规划和经济运行提供分析的基础。
因此，电力系统潮流计算是电力系统中一项最基本的计算，既具有一定的独立性，又是研究其他问题的基础[1]。
1.2 国内外发展现状利用电子计算机进行潮流计算从20世纪50年代中期就已经开始。
此后，潮流计算曾采用了各种不同的方法，这些方法的发展主要是围绕着对潮流计算的一些基本要求进行的。
对潮流计算的要求可以归纳为下面几点：（1）算法的可靠性或收敛性（2）计算速度和内存占用量（3）计算的方便性和灵活性电力系统潮流计算属于稳态分析范畴，不涉及系统元件的动态特性和过渡过程。
因此其数学模型不包含微分方程，是一组高阶非线性方程。
非线性代数方程组的解法离不开迭代，因此，潮流计算方法首先要求它是能可靠的收敛，并给出正确答案。
随着电力系统规模的不断扩大，潮流问题的方程式阶数越来越高，目前已达到几千阶甚至上万阶，对这样规模的方程式并不是采用任何数学方法都能保证给出正确答案的。
基于matlab的短路电流计算
目录一、课程设计说明 (3)二、选择所用计算机语言的理由 (3)三、程序主框图、子框图及主要数据变量说明 (5)四、三道计算题及网络图 (9)五、设计体会 (21)六、参考文献 (22)七、附录（主程序及其注释） (23)电分课设报告一、课程设计说明根据所给的电力系统，编制短路电流计算程序，通过计算机进行调试，最后完成一个切实可行的电力系统计算应用程序。
通过自己设计电力系统短路计算的程序，加深对电力系统短路计算的理解，同时培养自己在计算机编程方面的能力，提示自我的综合素质。
短路电流（short-circuit current）电力系统在运行中，相与相之间或相与地（或中性线）之间发生非正常连接（即短路）时流过的电流。
其值可远远大于额定电流，并取决于短路点距电源的电气距离。
例如，在发电机端发生短路时，流过发电机的短路电流最大瞬时值可达额定电流的10～15倍。
大容量电力系统中，短路电流可达数万安。
这会对电力系统的正常运行造成严重影响和后果。
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，单相对地短路和两相对地短路。
其中三相短路虽然发生的机会较少，但情况严重，又是研究其它短路的基础。
所以我们先研究最简单的三相短路电流的暂态变化规律。
二、选择所用计算机语言的理由MATLAB是一套功能强大的工程计算软件，被广泛的应用于自动控制、机械设计、流体力学和数理统计等工程领域。
工程技术人员通过使用MATLAB提供的工具箱，可以高效的求解复杂的工程问题，并可以对系统进行动态的仿真，用强大的图形功能对数值计算结果进行显示。
MATLAB是必备的计算与分析软件之一，也是研究设计部门解决工程计算问题的重要工具。
我这次选用的是MATLAB Ｒ２００９ｂ计算软件。
MATLAB实现的优势:MATLAB语言有不同于其他高级语言的特点，被称为第四代计算机语言。
正如第三代计算机语言如FORTRAN与C等使人们摆脱了对计算机硬件的操作一样，MATLAB语言使人们从繁琐的程序代码中解放出来。
基于MATLAB的电力系统单相短路故障分析与仿真
研究生课程论文封面（2014—2015学年第1学期）课程名称： 电力系统运行与控制 课程类型： 选修课 授课教师：着重分结果 （1）元件损坏例如绝缘材料的自然老化，设计，安装维护不良所带来的设备缺陷发展成短路等；（2）气象条件恶化例如雷击造成的闪络放电或避雷器动作，架空线路由于大风或导线覆冰引起电杆倒塌；（3）违规操作，例如运行人员带负荷拉刀闸，线路或设备检修后未拆除接地线就加上电压等；（4）其他，例如挖沟损伤电缆，鸟兽跨接在裸露的载流部分等。
1.2短路故障分析的内容和目的报告题目：基于MATLAB 的电力系统单相短路故障分析与仿真姓名：短路故障分析的主要内容包括故障后电流的计算、短路容量的计算、故障后系统中各点电压的计算以及其他的一些分析和计算，如故障时线路电流与电压之间的相位关系等。
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。
1.3电力系统单相接地短路计算1.3.1正序等效定则在求解各种不对称故障时，故障支路的正序电流分量k a1n I ）（ 可用如下同式表示：∑=2Z ；∑）。
单相接地短路时的系统接线图如图1-1所示。
假定a 相接地短路，短路处以相量表示的边界条件方程为0U k a= ； 0I I k c k b == （1-3） 转换为对称分量关系⎪⎭⎪⎬⎫===+-==++=k a k a0k a2k a1k a0k a2k a1k a0k a2k a1k a I 31I I I )U U (U 0U U U U 或 （1-4）可见，单相接地短路时有零序电压，同时也存在零序电流（在中性点直接接地的系统中）。
由式（1-4）可知，A 相接地短路时选基准相为a 相，故障点b 相和c 相的序电压、序电流就没有式（1-4）的简单关系。
同样，b 相接地时选基准相位b 相，c 相接地时选基准相位c 相，基准相的序电压、序电流具有式（1-4）的关系。
基于MATLAB GUI的供电线路计算软件设计开题报告
1.通过MA TALB的GUI编辑界面GUIDE来设计一个完整的GUI界面。
2.根据需要在该界面设置编辑框控件(edit text )、坐标轴控件(axes)、动作按钮控件(pushbutton)、静态文本框控件( static text)。在GUIDE环境下，用鼠标将所需控件拖动并排一个合适的布局，完成各控件的属性设置。
5.毕业设计论文编写及答辩阶段：
5月1号以后编辑整理论文材料开始编写论文；25号打印成册；27号准备答辩作品。
六、主要参考文献
[1]李显宏.MATLAB7. x 界面设计与编程技巧[M].北京：北京电子工业出版社，2006.
[2] 张德丰.雷小平 MATLAB图形绘制技术[M].北京：北京电子LAB有效的结合起来是供电系统计算效率的提高，也是MATLAB的合理利用。不管现在还是将来都具有很好的发展空间。
三、拟采取的研究方法（方案、技术路线等）和可行性论证
方案一：先编辑一个带按钮的GUI界面假设取名为MATLAB GUI（同时生成一个MATLAB GUI.m文件），在该界面分别设置线路计算所需要的所有控件，对每个控件进行属性设置，再编写回调函数中的句柄语句。点击对应的按钮出现输入窗口，输入数据后点击计算按钮出现结果。
3.在各个相应的控制按钮的回调程序中编写程序，点击不同的按钮弹出对应的供电线路负荷计算、短路计算和过电流计算的界面。
4.在输入窗口输入数据，点击计算按钮，输出窗口出现结果。
5.整理材料，编写规范的论文。
五、研究进度安排
1.毕业设计选题阶段：
2月10号--3月10号搜集相关资料（上网，图书资料），根据题目做题目的论证和时间规划，填写毕业设计开题报告。
目的：本文就是为了设计一个简洁的GUI界面，界面上面有数据输入和数据输出窗口，让工厂的技工能用这个工具实现数据输入后，很快的算出线路的负荷计算、短路计算和过电流保护的动作电流、时限整定结果，这样大大减少技工的工作量的同时提高了他们的工作效率。
基于MATLAB的电力系统短路计算技术研究
基于MATLAB的电力系统短路计算技术研究第一章研究背景在电力系统运行中，电力系统短路是指电力系统中导线或者设备的两个或多个点之间出现短接，从而让大量电流在短路处通过，从而导致电力系统的稳定性受到严重威胁，并对电力设备产生极大的损害。
因此，准确的电力系统短路计算技术是电力系统保护的重要组成部分。
传统的电力系统短路计算技术主要是基于手工计算，并且很难进行针对性的分析和优化，且存在计算速度较慢和易受到人为因素影响等缺陷。
随着计算机及其应用软件的快速发展，利用计算机进行电力系统短路计算成为实现高效优化电力系统短路计算的重要手段。
MATLAB是一种功能强大、功能丰富的数学软件，具有优秀的计算图形化能力和强大的编程语言，可以满足电力系统短路计算的需求。
因此，本文考虑基于MATLAB的电力系统短路计算技术的研究。
第二章研究现状当前，电力系统短路计算技术的研究主要关注于以下方面：电力系统短路计算方法的研究、电力系统短路计算模型的研究、电力系统短路计算软件的研究等。
2.1 电力系统短路计算方法的研究电力系统短路计算方法主要是基于AC传输线模型、电源模型或者复合模型进行计算。
AC传输线模型能够较好的描述绕组线性特性，但在电压谐波或者非绕组输电系统的计算中该模型存在明显局限性。
电源模型由于可以忽略绕组电感成分的贡献，因此在分别明确电源和参考电源之后，适用于各种情况下电力系统的短路计算。
复合模型是将AC传输线模型和电源模型相结合进行的电力系统短路计算方法，可以综合考虑电源和传输线的特性，适用范围广，但计算复杂度较高。
2.2 电力系统短路模型的研究电力系统短路模型是指在进行电力系统短路计算时所使用的电路模型，主要包括以下模型：节点电位模型、分支电流模型、传输线模型、电源模型等。
2.3 电力系统短路计算软件的研究电力系统短路计算软件是指实现电力系统短路计算的计算机程序或工具，如PSCAD、MATLAB等。
这些软件提供了一种更为实用的电力系统短路计算手段，并且计算效率高，计算精度高，数据处理方便，计算过程可视化。
电气论文基于MATLAB的电力系统短路故障仿真于分析
电气论文基于MATLAB的电力系统短路故障仿真于分析电力系统短路故障是电力系统中常见且严重的问题之一、对电力系统中的短路故障进行仿真分析可以帮助工程师更好地理解和解决该问题。
本文将介绍基于MATLAB的电力系统短路故障仿真与分析的方法。
首先，短路故障是电力系统中电流异常的一种形式，通常由设备故障或外部因素引起。
为了进行仿真，首先需要建立电力系统的数学模型。
在MATLAB中，可以使用节点或支路的导纳或阻抗矩阵来表示电力系统。
通过建立节点或支路的导纳矩阵，可以描述电力系统的电流和电压之间的关系。
其次，在进行短路故障仿真之前，需要确定故障类型和故障位置。
常见的短路故障类型包括对地短路、相间短路和两相短路等。
对于不同类型的短路故障，需要采用不同的电力系统边界条件来进行仿真。
然后，在进行短路故障仿真时，还需要考虑电力系统中各种设备的参数和特性。
这包括发电机、变压器、负载和传输线等设备的电流、电压和功率参数。
将这些参数考虑在内，可以更真实地模拟电力系统中的短路故障情况。
最后，在MATLAB中进行电力系统短路故障仿真后，可以对仿真结果进行分析和评估。
通过分析仿真结果，可以了解短路故障对电力系统的影响，并寻找解决故障的方法。
例如，可以通过改进保护装置或调整系统参数来减少短路故障对电力系统的影响。
综上所述，基于MATLAB的电力系统短路故障仿真与分析方法可以帮助工程师更好地理解和解决电力系统中的短路故障问题。
通过建立电力系统的数学模型，确定故障类型和位置，并考虑设备的参数和特性，可以进行准确的仿真。
通过分析仿真结果，可以找到解决故障的方法，进一步提高电力系统的可靠性和稳定性。
基于 MATLAB 的电力系统短路故障分析
基于 MATLAB 的电力系统短路故障分析电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，其重要性不言而喻。
因为电力系统中涉及到高压、大电流的电力传输，因此电力系统故障问题一直是一个备受关注的话题。
电力系统中最常见的故障就是电路短路，而由于电力系统的复杂性，短路故障对电力系统的影响也是非常大的。
因此，电力系统短路故障的分析和解决是电力工程领域中的一个重要课题。
近年来，随着计算机软件的发展，电力系统的短路故障分析也得到了很大的改善。
其中，MATLAB 是一款功能强大的科学计算软件，非常适合用于电力系统短路故障的分析。
下面将简要地介绍基于 MATLAB 的电力系统短路故障分析的相关内容。
1. 电力系统短路故障的原理电力系统是由发电机、变电站、输电线路和配电系统等构成的。
在电力系统运行中，如果电力系统中的设备、绝缘体或接触件出现损坏，会导致电路的短路。
短路的本质是电路中存在低阻值路径，通常都伴随着大电流流动，这些特点使得短路故障非常危险。
短路故障一般分为单相短路和三相短路两种类型，其中三相短路是最为常见和严重的，因此本文主要讨论三相短路的分析方法。
2. MATLAB 程序设计介绍MATLAB 是一种基于矩阵运算和数值计算的高级工具，是进行科学计算和工程仿真的重要环境。
该软件具有强大的计算功能和友好的交互式界面，可以帮助电力工程师进行复杂的计算和仿真，从而更好地分析电力系统的短路故障。
下面将介绍 MATLAB 中电力系统短路故障分析的实现方式。
3. 电路模型及参数定义在 MATLAB 中进行电力系统短路故障分析前，需要先定义电路模型，即将电力系统抽象为一个电路图。
在电路图中，每个设备用阻抗、电抗和电感等元器件来表示，这些元器件的参数需要根据实际电路的物理特性来确定。
例如，发电机可以表示为电压源模型，输电线路可以表示为电阻、电感和电容模型，而负荷则可以表示为电阻模型等。
将这些元器件通过连线连接起来，就可以得到电力系统的电路模型，从而进行短路故障分析。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
开题报告
电气工程及其自动化
基于MATLAB的电力系统短路计算分析
一、课题研究意义及现状
本课题主要研究如何应用MATLAB实现电力系统中短路电路的计算分析。
简单故障时指电力系统的某处发生一种故障的情况，简单不对称故障包括单相接地短路、两项短路、两项短路接地、单相断开和两相断开等。
随着电力系统的不断发展，系统电压等级不断提高，规模也越来越大，对系统的安全稳定运行提出了更高的要求。
电力系统发生短路故障会引起系统的大电流和低电压，如果不及时切除会对人身和设备造成极大的危害，严重时甚至会导致整个系统崩溃，因此对电力系统进行暂态分析是十分必要的。
在分析电路过程中，如果电路比较复杂且方程数量多，依靠手工求解相对复杂，费时而且容易出错。
而MATLAB由于其明显的特点，有利于分析计算电路的各种问题，可以通过MATLAB的编程对电路支路上的电源、电流、频率等进行求解。
当电路规模比较大，微分方程阶数多，编程困难是，可以运用Simulink模块对电路进行仿真分析，快速简单而且容易理解。
MATLAB做为当代科学研究者和工程技术人员最为青睐的数值计算平台，能够对电力系统进行故障仿真，并进行分析，就可以从技术上保证电网的安全运行，具有巨大的社会和经济效益。
同时计算机语言技术也在不断发展和成熟，MATLAB作为一种新型的高性能语言，它和传统的程序设计语言相比具有强大的数学运算功能和绘图功能。
Matlab提供的电力系统工具箱可方便迅速地对所研究的电力系统对象进行各种暂态和稳态数字仿真，其方便的图形用户界面设计，模块化的仿真建模方法，避免了大量繁杂的编程，仿真分析结果逼近实际系统行为，是电力系统仿真分析的理想工具。
二、课题研究的主要内容和预期目标
本课题主要研究如何应用MATLAB实现三相短路电流的暂态过程，
主要内容：
1．学习MATLAB语言中的仿真工具Simulink,以及其中的PowerSystem工具箱。
2．研究三相电路中短路电流的计算分析和原理。
3．学习对不对称短路和故障的分析计算的仿真，在MATLAB环境下编写M文件将短路电流分解为正、负、零序电流,并对仿真结果进行分析。
预期目标：
1．掌握MATLAB语言中的仿真工具Simulink,以及其中的PowerSystem工具箱。
2．熟悉三相电路中短路电流的计算原理。
3．完成对不对称短路和故障的分析计算的仿真，在MATLAB环境下编写M文件将短路电流分解为正、负、零序电流,并对仿真结果进行分析。
完成一篇毕业论文。
三、课题研究的方法及措施
1、检索相关文献，了解相关技术背景、成果及方案，并学习电力系统的相关内容。
2、在完成步骤1的基础上，学习MATLAB语言中的仿真工具Simulink以及其中的
PowerSystem工具箱。
3、在完成步骤1、2的基础上，学习三相电路中短路电流的计算分析和原理。
4、在完成步骤以上的基础上，给出对不对称短路和故障的分析计算的仿真的设计
过程：故障数据的提取、分析、处理。
5、用MATLAB软件编写M文件将短路电流分解为正、负、零序电流，完成仿真实验，
并分析仿真结果。
6、技术文档总结，完成毕业论文。
四、课题研究进度计划
2010.10.17-2010.12.3：分析任务，收集资料，完成开题报告、文献综述、外文翻译
2010.12.3-2010.1.3 初步完成基于Matlab的电力系统短路分析相关理论研究2010.1.3-2011.1.26 完成仿真实验，验证实验结果，并完成论文初稿
2011.2.21-2011.5.6 完成论文、准备毕业论文答辩
五、参考文献
[1]李媛，吕京.基于MATLAB的电力系统短路故障仿真.科技博览,261-262
[2]王枫，基于MATLAB工厂供电系统仿真[J]．西安科技大学学报，2007，02：304——307．
[3]李维波MATLAB在电气工程中的应用[M]．北京：中国电力出版社，2007：384-386．
[4]薛定宇，陈阳泉．基于MATLAB／Simulink的系统仿真技术与应用[M]．北京：清华
大学出版社，2002：281— 295．
[5] Hoang Le-Huy. Modeling and simulation of electrical drives using
MATLAB/Simulinkand Power System Blockset[J].IECON’01.2001,3..
[6]张宁，江红梅，张渭.基于MATLAB的电力系统潮流计算[J].西北农业科技大学学报
（自然科学版），2004,12.，32（12）:124-126.
[7]邓立华，李稚鹏等.于Matlab的电力系统短路暂态分析[J].现代电力出版，
2003,10,20（5）:48-51.
[8]朱霞清.基于Matlab/Simulink的电工学电路仿真[J].黑龙江科技信息，
2010,1:53-86.
[9]王道军，段玉波，闫丽梅.基于MATLAB的电力输电线路短路分析[J].自然科学版，
2006,10,24（4）:492-494.
[10]华梁，史志平.基于Matlab的电力系统暂稳态性仿真[J].硅谷书刊，2010，6，55-63.
[11]温苑红，方富淇.电力系统故障分析的相网络计算法[J].电力系统自动化，
1998,2,22（2）：35-37.
[12]刘平，刘鹏龙.基于Matlab的电力系统故障分析与仿真[C].安徽合肥，
2007,7:427-429.
[13] Silvano Casoria,Paterice Brunelle,Gilbert Sybille. Hysteresis Modeling in
the Matlab-Power Systerm Blockset[EB/OL],[2003-8-29].
.vn/vn/bomon/bmthietbi/dongco_tutro/srm/27-1-20 05/blockset.pdf.
[14]M.Kezunovic,B.Kasztenny.NEW SIMULINK Libraries for Modeling Digital
Protective Relays and Evaluating Their Performance Under Fault Transients[D]. Budapest-Hungary,International Conference on Power systems Transients,June20-24,1999:191-196.
[15]彭疆南.MATLAB及其在电力系统仿真研究中的应用[J].沈阳电力高等专科学校学报，2000,1,2（1）:28-32.。