基于MATLAB_simulink的同步发电机短路的仿真共31页文档
基于MATLAB的同步发电机突然短路设计

第1章绪论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,由于电力系统是个复杂的系统,运行方式也十分复杂,因此采用传统的方式进行仿真计算工作量大,也不直观。
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试验很难进行,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。
因此,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必不可少。
而在众多的仿真工具中,MATLAB以其优越的运算能力、方便和完善的绘图功能脱颖而出。
1.1设计目的让学生综合运用Matlab/Simulink仿真工具箱,建立电力系统仿真模型,对系统三相短路和单相短路等故障形式进行设计、仿真、分析,加深对供电和电力系统知识的了解,并进一步熟悉MATLAB电力系统这一仿真工具。
1.2设计任务1.运用Simulink建立简单的单机-无穷大系统进行仿真,对系统运行出现短路情况时的仿真结果进行详细的分析。
2.建立带励磁系统的发电机系统,通过仿真结果分析带上励磁系统时电压和电流的变化情况。
1.3设计要求1.要求每个学生独立完成设计任务。
2.针对每个仿真要给出详细的结果分析。
3.完成实训任务书。
4.要求提交成果:报告书一份。
第2章MATLAB语言的概述2.1 MATLAB简介MATLAB是将计算、可视化、程序设计融合在一起的功能强大的平台,所具有的程序设计灵活,直观,图形功能强大的优点使其已经发展成为多学科,多平台的强大的大型软件。
MATLAB提供的Simulink工具箱是一个在MATLAB环境下用于对动态系统进行建模、仿真和分析的软件包。
它提供了用方框图进行建模的接口,与传统的仿真建模相比,更加直观、灵活。
Simulink的作用是在程序块间的互联基础上建立起一个系统。
每个程序块由输入向量,输出向量以及表示状态变量的向量等3个要素组成。
在计算前,需要初始化并赋初值,程序块按照需要更新的次序分类。
基于matlab的同步发电机组建模与仿真

基于matlab的同步发电机组建模与仿真基于matlab的同步发电机组建模与仿真I 基于MATLAB 的同步发电机组建模与仿真摘要随着电网的规模越来越大,电力系统的运行也随之越来越复杂。
同步发电机及其控制系统作为电源是电力系统中的重要组成部分,其性能对电力系统有着极大的影响,直接关系到系统的稳定运行。
为了使电力系统安全而经济地运行,我们必须对同步发电机组特性进行深入的研究。
而同步发电机组运行是一个相当复杂的过程,其动态特性随着机组的运行状态而不断变化,所以建立机组的模型并进行仿真研究是掌握发电机动态特性,评价其各个控制系统性能的有效手段,并且对工作人员的培训和研究将起到很大的作用。
同步发电机组模型的建立将涉及到机组的机理分析,有利于从理论建模中引出新的设计方法,为优化设计提供理论依据。
本文将对同步发电机及其励磁系统、调速系统的数学模型进行研究,利用MATLAB/Simulink 搭建同步发电机组的仿真模型,建立单机无穷大系统,最后对模型进行仿真,并分析仿真结果。
关键词:电力系统;单机无穷大系统;MATLAB/Simulink;仿真;同步发电机组华北电力大学本科毕业设计(论文)摘要II SYNCHRONOUS GENERATOR UNIT MODELING AND SIMULATION BASED ON MATLAB Abstract With the enlargement of the power grid scale, the operation of the power system is becoming more and more complex. As supply unit of the system, synchronous generator and its control system plays an important part in the power system. Their performance also imposes great influence to the power system and has a direct connection with the power system stability. In order to ensure the safe and economic operation of the power system, we shall do a profound research on the synchronous generator unit characteristics. However, the operation of the synchronous generator unit is a extremely complex process. Its dynamic characteristics are subject to the changing states of the unit operation. Therefore, it is efficient to build a unit model and do simulations research to acquire the dynamic characteristics of the unit, and evaluate the performance of each control system. This will also play a great role in the staff training and researches. The building of the synchronous generator unit model will involve the mechanic analysis of the unit, do favor to deduce new designing methods from theoretical model buildingand provide theoretical basis to the optimization design. In this paper the mathematical model of the synchronous generator and its excitation system, speed regulating system will be researched; the simulation model of synchronous generator unit will be built based on MATLAB/Simulink; a single-unit infinite system will be established; finally simulate the model and verify the accuracy of the model. Key Words: Power System; Single-unit Infinite System; MATLAB/Simulink; Simulation; Synchronous Generator Unit 华北电力大学本科毕业设计(论文)目录i 目录摘要∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙IAbstract∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙II 1 绪论∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙1 1.1 课题背景和意义∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙1 1.2 电力系统仿真发展现状∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙1 1.3 本课题所完成的主要工作∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙2 2 同步发电机组数学模型∙∙∙∙∙∙4 2.1 同步发电机数学模型∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙4 2.1.1 同步发电机数学建模概述∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙4 2.1.2 同步发电机基本方程∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙4 2.1.3 同步发电机三阶模型∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙4 2.1.4 单机无穷大系统∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙7 2.2 励磁系统数学模型∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙8 2.2.1 同步发电机励磁自动控制系统概述∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙8 2.2.2 同步发电机励磁自动控制系统数学模型∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙8 2.3 调速系统数学模型∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙10 2.3.1 同步发电机组调速控制系统概述∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙10 2.3.2 同步发电机调速系统数学模型于MATLAB 同步发电机组仿真∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙12 3.1 MATLAB 介绍∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙12 3.1.1 MATLAB/Simulink∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙12 3.1.2 常用Simulink 库模块∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙13 3.2 同步发电机组仿真的初值计算∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙14 3.3 同步发电机组仿真模型∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙15 3.3.1 同步发电机模型∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙16 3.3.2 同步发电机励磁自动控制系统仿真模型∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙17 3.3.3 同步发电机调速系统仿真模型∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙18 3.4 系统仿真及结果分析∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙18 3.4.1 稳定运行∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙19 3.4.2 系统电压突增或突降∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙20 3.4.3 增加励磁系统给定电压∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙2 1 3.4.4 增加调速系统给定功率∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙2 3 华北电力大学本科毕业设计(论文)目录ii 3.4.5 三相突然短路∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙24 4 结论与展望∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙26 参考文献∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙27 致谢∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙28 华北电力大学本科毕业设计(论文)1 1 绪论1.1 课题背景和意义随着现代电力系统网络规模的不断扩大和电网电压等级的不断升高,电力系统规划、运行和控制的复杂性亦日益增加。
基于MATLABSimulink电力系统短路故障分析与仿真
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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。
基于MATLAB的同步发电机短路故障仿真研究
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毕业设计(论文)题目基于MATLAB的同步发电机短路故障仿真研究学院计算机与控制工程学院专业班级电气xxx学生姓名指导教师成绩2014 年6 月26 日摘要众所周知,同步发电机在电力系统中发挥着至关重要的作用,现代社会中使用的电能几乎由同步发电机所产生,同步发电机在人类社会的生活生产中占据着非常重要的地位。
为了更直观地了解同步发电机短路故障状态下的特性指标,尽量避免发生短路故障或及时对短路故障做出相应的正确措施,更合理选择保护装置,研究同步发电机的短路故障状态就成了当务之急的问题。
随着科技进步与自动化水平的提高,人们要求能够快速分析故障和解决故障,在电力系统中,因运行环境、可操作性问题的限制,现场对同步发电机测试不太现实,因此,利用软件仿真的方法对同步发电机进行仿真研究就显得极其重要。
本论文通过MATLAB软件建立同步发电机的仿真模型,对常见的短路故障进行仿真研究,以便更好地掌握同步发电机短路故障状态下的各特性,并设计了GUI 用户界面,更好的实现了人机交互。
文中对各短路故障进行了仿真实验,从仿真结果可以看出,本文所设计的仿真系统满足对同步发电机短路故障的研究需求,实现论文设计的目标。
关键词:同步发电机;短路故障;MATLAB;GUIIAbstractAs is known to all, synchronous generator plays an important role in power system. Now the electric power used in our society almost produce by synchronous generators.Synchronous generator occupies a very important position in human society.In order to learning the characteristic parameters of synchronous generator more intuitive in fault condition, and trying to avoid short circuit fault or to make corresponding measures to correct vision in time or to protect device in the method of reasonable, studying the synchronous generator fault status has become an urgent problems. With the progress of science and technology and the improvement of automation level, people require to be able to quickly analyze fault and solve the problem in the electric power system. With the limitation of the environment in running a synchronous generator, doing a test of generators directly is unlikely.Therefore, with the aid of MATLAB software powerful computing and graphics processing simulation to study the synchronous generator is extremely important.In this paper, a simulation model of the synchronous generator is established by MATLAB software in order to better grasp the performance index of synchronous generator in fault condition.And we also design the Graphical User Interface(GUI) for better realizing the human-computer interaction. Each short circuit fault simulation experiments was carried out in this paper, as can be seen from the simulation results, the simulation system is designed to satisfy demands for synchronous generator short circuit fault research, realizing the target of this paper.Key words: Synchronous generator;Short circuit fault;MATLAB;GUIII目录摘要 (I)Abstract ···································································································I I第1章绪论 (1)1.1论文的背景和意义 (1)1.2仿真技术的发展概况和趋势 (1)1.3本论文研究的主要内容 (2)第2章同步发电机的理论分析 (3)2.1同步发电机的主要结构 (3)2.1.1定子 (3)2.1.2转子 (3)2.2同步发电机的基本理论 (4)2.2.1同步发电机的基本工作原理 (4)2.2.2正方向的规定 (5)2.2.3同步发电机的基本方程 (5)2.2.4派克变换和dq0坐标系统 (7)dq 坐标系统 (10)2.2.5第3章同步发电机短路故障仿真研究系统 (12)3.1同步发电机的数学模型 (12)3.2M文件的编写 (13)3.3仿真界面设计 (16)3.3.1界面组件的选择和布局 (16)3.3.2编写回调函数 (17)第4章实例仿真与分析 (20)4.1三相突然短路仿真与分析 (20)4.2负载两相短路仿真与分析 (22)4.3负载单相短路仿真与分析 (24)4.4转子绕组短路仿真与分析 (26)结论 (30)参考文献 (31)附录 1 (32)附录 2 (34)致谢 (42)第1章绪论1.1 论文的背景和意义电能得到广泛的应用得益于电力系统的出现,进而推动了各个领域的社会生产的变化。
MATLABsimulink同步发电机短路的分析-PPT课件

Three -Phase Parallel RLC Load A B C
A Continuous powergui B C Three -Phase Fault
Mag abc Phase
三相序分量分析器参数设置
3-Phase Sequence Analyzer
三相序分量分析 器可以输出A相直 流、基频以及各 次谐波电流的正 序、负序或零序 分量的幅值和相 角。 本次仿真设置如 下: 输出基频分量, 选择将正序、负 序、零序同时输 出显示到示波器。
所需其他仿真元件,如放大器、示波器、各类积分微分元件可由 以下方式找到: 在指令窗口中输入simulink,回车,弹出仿真元件库对话框。从 中选择所需模块。
m Pm A
SSM
E
B C
从电机(machines)元件库中选择简 化的同步电机元件并在参数对话框中进行设 置。
sm
连接类型:Y
额定值: 额定功率、线电压、频 率
C
Three-Phase Fault
转换状态为[1 0]
转换时间为[0.05 0.4],即 0.05秒故障,0.4秒故障切 除
缓冲电阻和缓冲电容都取 无穷大
Three -Phase Parallel RLC Load A B C
从线路元件库中选择三相并联RLC负载元件 (3—Phase Parallel RLC Load) ,设置如下:
故障点A相基频电流各序分量幅值和 相角
将三相电路短路故障发生器中的 故障相选为B相和C相,进行相间 短路仿真,结果如下:
BC两相短路时A相电流波形
BC两相短路时B相电流波形
BC两相短路时C相电流波形
BC相短路时三相电压波形
BC短路时 A相电流基频序分量波形
基于Matlab的同步电机三相突然短路的仿真

可方便实现了计算结果的可视化。
2 同步电机的状态方程
为了方便计算,我们做如下假定:①短路后过程速度仍为同步
速度,即p0=∞=蜘;②不计磁路饱和③励磁电压为常数(不考虑调
压器的作用)。在这样的假设下.建立起来的方程是线性的。以dqo
坐标系统和x一基值系统表示的三相同步电机(有阻尼绕组)的状
态方程(用标幺值表示)为:
【摘要】 本文从dqO坐标系统表示的三相同步电机的状态方程出发,利用Matlab工具并以 一个具体实例详细说明了三相突然短路的仿真步骤并给出分析,而且利用Matlab的GU]编辑一个人 机界面,可方便仿真各种条件下的短路过程。
【关键词】 同步电机短路 Matlab 仿真
1、Sl盲
同步电机的突然短路,是电力系统的最严重的故障。虽然短路
引证文献(1条)
1.黎瑜新.刘明明.秦雅 基于LabVIEW软件平台的同步发电机短路电流分析与研究[期刊论文]-装备制造技术
2009(11)
本文链接:/Periodical_fjdn200307015.aspx
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过程所经历的时间是极短的(通常约为0.1~O.3秒),但电抠短路 电流和转子电流的分析计算。却有着非常重要的意义。为了了保证 发电机、变压器、断路器、互感器等的可靠运行,必须计算短路电流 的最大瞬时值,为了决定继电保护装置的工作条件,需要知道短路
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基于MATLAB的电力系统短路故障分析与仿真
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目录摘要 IAbstract II1 引言 11.1 课题研究的背景 11.2 课题研究的国内外现状 12 短路故障分析 12.1 近年来短路故障 12.2 短路的定义及其分类 22.3 短路故障产生的原因及危害 42.4 预防措施 42.5 短路故障的分析诊断方法 53 仿真与建模 63.1 仿真工具简介 63.1.1 MATLAB的特点 63.1.2 Simulink简介 73.1.3 SPS(SimPowerSystems) 83.1.4 GUI(图形用户界面) 83.2 模型的建立 83.2.1 无限大电源系统短路故障仿真模型 83.2.2 仿真参数的设置 94 仿真结果分析 164.1 三相短路分析 164.2 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) 224.4 两相接地短路(以A、B相短路为例) 255 结论 286 前景与展望 28参考文献 29致谢 30ContentsAbstract II1 Introduction 11.1 Project background to the study 11.2 The research situation at home and abroad 12 Analysis of short-circuit fault 12.1 Short-circuit fault in recent years 12.2 Definition and classification of short-circuit fault 2 2.3 Causes and damage of short-circuit fault 42.4 Precautionary measures 42.5 Method to analysis and diagnosis of short-circuit fault 53 Simulation and modeling 63.1 Introduction to simulation tools 63.1.1 Features of MATLAB 63.1.2 Introduction to simulink 73.1.3 SPS(SimPowerSystems) 83.1.4 GUI(Graphical User Interfaces) 83.2 Establishment of the model 83.2.1 Infinite power system short-circuit fault simulation model 83.2.2 Simulation parameter settings 94 Simulation analysis 164.1 Analysis of three-phase short-circuit 164.2 Analysis of single-phase short circuit 184.3 Analysis of two-phase short circuit 224.4 Analysis of two-phase short circuit to ground 255 Conclusions 286 Outlook and prospect 28References 29Acknowledgement 30基于MATLAB的电力系统短路故障分析与仿真刘继文(山东农业大学机械与电子工程学院泰安 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MATLA BSIMULINK短路故障仿真及分析
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……………………. ………………. …………………山东农业大学 毕 业 论 文 基于MATLAB/SIMULINK 短路故障仿真及分析 院 部 机械与电子工程学院 专业班级 电气工程及其自动化3班 届 次 20**届 学生姓名 学 号 指导教师 二О**年六月六日装订线……………….……. …………. …………. ………摘要................................................................................................................................................. i i Abstract (II)1 引言 (1)1.1 MATLAB/Simulink概述 (1)1.1.1 MATLAB简介及特点 (1)1.1.2 SIMULINK简介及特点 (3)1.2 电力系统仿真概述 (4)1.3 基于MATLAB/Simulink电力系统仿真的发展趋势 (7)2 三相短路故障仿真分析 (9)2.1 电力系统故障简述 (9)2.2 仿真实例 (11)2.2.1 实例仿真摘要 (11)2.2.2 仿真模型建立 (12)2.2.3 三相短路故障仿真及结论分析 (20)3 同步发电机机端短路故障仿真分析 (26)3.1 暂态过程仿真及分析 (26)3.2 其它故障仿真分析 (28)4 结束语 (29)参考文献 (30)致谢 (31)Summary ......................................................................................................................................... i i Abstract (II)1 Introduction (1)1.1 MATLAB/ Simulink Outline (1)1.1.1 MATLAB Introduction and Features (1)1.1.2 Simulink Introduction and Features (3)1.2 Overview of Power System Simulation (4)1.3 Based on the development trend of MATLAB / Simulink Power System Simulation (7)2 Simulation and Analysis (9)2.1 Power System Fault Description (9)2.2 Simulation examples (11)2.2.1 The simulation summary (11)2.2.2 Simulation Model (12)2.2.3 Phase short circuit fault simulation analysis and conclusions (20)3 Synchronous Generator short-circuit fault simulation (26)3.1 Transient Simulation and Analysis (26)3.2 Other fault simulation analysis (28)4 Conclusion (29)References (30)Acknowledgements (31)基于MATLAB/SIMULINK短路故障仿真及分析(山东农业大学机械与电子工程学院山东泰安271018)摘要:随着电力系统的规模不断增大,很多大型电力科研试验很难以进行。
同步发电机三相短路故障仿真分析
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同步发电机三相短路故障仿真分析摘要:电力系统中,发电机主要采用同步发电机,现代社会中使用的交流电,几乎全部由同步电机产生。
因此,同步电机对生产生活具有十分重要的意义。
本文采用MATLAB 建立同步电机仿真模型,对同步电机三相短路故障进行仿真分析,以便在同步电机运行尽量避免发生故障或在发生故障时能及时作出相应处理措施。
关键词:MATLAB 同步电机短路正序负序1前言同步电机是电力系统的电能供给设施,是电力系统中最重要和最复杂的设备,它的运行状态直接决定电力系统的安全与稳定。
在电力系统运行过程中,如果同步电机发生突然短路,则短路的暂态过程所产生的的冲击电流可能达到额定电流的十几倍,对同步电机本身和整个电力系统都可能产生严重的影响,因此,对同步电机的运行进行仿真及研究就显得尤为重要。
2发电机短路故障理论分析同步发电机的电磁暂态过程是一个很复杂的过程,为此假设同步发电机是理想机,即:(1)电机转子在结构上对本身的直轴和交轴完全对称,定子三相绕组也完全对称,在空间上相差为120°。
(2)定子电流在气隙上产生正弦分布的磁势,转子绕组和定子绕组之间的互感磁通也在气隙中按正弦规律分布。
(3)定子及转子的槽和通风沟不影响定子及转子绕组的电感。
此外,还假设:(1)在暂态过程期间同步发电机保持同步转速不变。
(2)发生短路后励磁电压始终保持不变。
(3)短路发生在电机的出线端口。
突然短路后,定子各相绕组出现的电流,可以根据各相绕组必须维持在短路瞬间的磁链不变的条件来确定。
为此,首先必须研究定子各相绕组磁链的变化规律。
假定短路前电机处于空载状态,短路前空载稳态运行时,转子以的转速旋转,主磁通交链定子abc绕组,即三相绕组的磁通如下式:在t=0(短路时刻)瞬间,各绕组的磁链初值为:由于绕组中的磁链不突变,若忽略电阻,则磁链守恒,绕组中的磁链将保持以上值。
3 仿真模型的建立设计一个只由发电机供电的简单电力网,该系统由一额定功率为500MW,额定电压为156KV的发电机和一负载构成。
基于MATLABsimulink同步发电机突然三相短路仿真
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目录第一章绪论 (3)1.1超导体闭合回路磁链守恒原理以及同步电机电枢反应原理: 31.2等效阻尼绕组的电流 (4)1.3三相短路计算的简化假设 (5)1.4发生短路故障时可能产生以下后果: (5)第二章Matlab简介 (6)2.1 MATLAB (6)2.2SimPowerSystem介绍 (7)第三章同步发电机突然短路的暂态过程仿真 (7)3.1同步发电机突然三相短路暂态过程简介 (8)3.2同步发电机突然三相短路的暂态过程的数值计算与仿真方法10 第四章有关暂态仿真实验图示 (12)第一章绪论在电源电压的幅值和频率保持恒定的情况下,三相电路发生三项短路的情形。
实际上,发生短路时,作为电源的发电机的内部也发生暂态过程,并不能保持其端电压和频率不变,一般讲,由于发电机转子的惯性较大,在分析短路电流时可以近似地认为转子保持同步转速,即频率保持恒定,但通常应计及发电机的电磁暂态过程。
三项短路虽然很少发生,但情况比較严重,且三相短路时电力系统仍是对称的,称为对称故障,故本次分析三项短路故障。
1.1超导体闭合回路磁链守恒原理以及同步电机电枢反应原理:(1)电机转子在结构上对直轴和交轴完全对称,定子三相绕组完全对称,在空间互差120°电角度。
(2)定子电流在气隙中产生正弦分布的磁动势,转子绕组和定子绕组间的互感磁通也在气隙中按正弦规律分布。
(3)定子及转子的槽和通风沟不影响定子及转子绕组的电感,即认为电机的定子及转子具有光滑的表面。
此外,假设:(1)在暂态过程期间同步发电机转子保持同步转速,即只考虑电磁暂态过程,而不计机械暂态过程。
(2)电机铁芯部分的导磁系数为常数,忽略磁路饱和的影响,在分析中可以应用叠加原理。
(3)发生短路后励磁电压始终保持不变,不考虑短路后发电机端电压降低引起的强行励磁。
(4)短路发生在发电机定子出线端口。
如果短路发生在出线端外,可以把外电路的阻抗合并至定子绕组的电阻和漏抗上,只要定子总回路的电阻交电抗仍小得多,则短路后的物理过程和出线端口短路是一样的。
基于MATLAB的电力系统短路故障的仿真报告
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《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. Matlab SimPowerSystems Block set is used to build a model of single-machine infinity-bus system and simulate various fault of power system. The results show that the simulation waveform is in line with theoretical analysis and Matlab is a valid tool for the simulation of power system fault. By the contrast and analysis of different short circuit faults, we can obtain a result that the three-phase short circuit fault is the worst situation in the faults of power system. So this situation should be avoided as far as possible in manufacture. Also, by the contrast and analysis of the fault resolution time, we know that clearing the short circuit fault on a minimal time is one way to guarantee the power system running regularly and reduce the loss.摘要 (2)1 引言 (4)2 电力系统模型 (4)短路产生的原因有很多,主要有以下几个方面: (5)短路的危害 (5)短路故障分析的内容和目的 (6)3 电力系统仿真模型的建立与分析 (6)3.1 电力系统仿真模型 (7)3.2 仿真参数设置 (8)3.3 仿真结果分析 (11)3.3.1A.B.C三相短路 (11)3.3.2 A相接地短路 (14)3.3.3 A,B两相短路 (16)3.3.4 A,B 两相接地短路 (19)4 结论 (22)5 参考文献 (22)6 心得体会 (23)1 引言为了保证电力系统运行的功能和质量,在设计、分析和研究时必须保证系统的静态和动态特性。
电力系统中同步发电机突然短路的仿真

摘要本文针对同步电机中具有代表性的凸极机,在忽略了一部分对误差影响较小而使算法复杂度大大增加的因素(如谐波磁势等),对其内部电流、电压、磁通、磁链及转矩的相互关系进行了一系列定量分析,建立了简化的基于abc三相变量上的数学模型,并将其进行派克变换,转换成易于计算机控制的d/q坐标下的模型。
再使用MATLAB中用于仿真模拟系统的SIMULINK对系统的各个部分进行封装及连接,系统总体分为电源、abc/dq转换器、电机内部模拟等几个主要部分,并为其设计了专用的模块,同时对其中的一系列参数进行了配置。
主要介绍了电力系统中同步发电机突然短路的仿真。
关键词:同步电机 d/q模型 MATLAB SIMULINK 仿真。
AbstractThis thesis intends to aim at the typical salient pole machine in Synchronous Machine. Some quantitative analysis are made on relations of salient pole machine among current, voltage, flux, flux linkage and torque, under the condition that some factors such as harmonic electric potential are ignored. These factors have less influence on error but greatly increase complexity of arithmetic. Thus, simplified mathematic model is established on the basis of a, b, c three phase variables. By the Park transformation, this model is transformed to d, q model which, is easy to be controlled by computer. Simulink is used to masking and linking all the parts of the system. The system can be divided into four main parts, namely power system, abc/dq transformation, simulation model of the machine . Special blocks are designed for the four parts and a series of parameters in these parts are configured.Key Words:Synchronous Machine Simulation d/q Model MATLAB SIMULINK目录第一章引言 (1)1.1 我国电力系统情况简介 (1)1.2本课题研究的前景和意义 (1)1.3本文研究的主要内容 (1)第二章 Matlab语言的概述 (3)2.1 matlab语言的发展 (3)2.2 matlab系统及语言特点 (4)2.3 matlab的工作环境 (5)2.4 simulink简介 (5)2.4.1 simulink概述 (5)2.4.2 simulink仿真的运行与设置 (6)2.4.3以simulink为基础的电力系统模块 (9)2.5本章小结 (9)第三章同步发电机的原理 (10)3.1理想同步发电机 (10)3.1.1同步发电机的结构及工作原理 (10)3.2同步发电机的数学模型 (11)3.3发电机突然短路的特点 (14)3.4本章小结 (15)第四章仿真模块与简单应用 (16)4.1模块介绍 (16)4.1.1 电机、电流、电压测量元件的选择 (16)4.1.2 电机元件的选择与设置 (16)4.1.3 常数发生器设置 (17)4.1.4 三相电压-电流测量元件设置 (18)4.1.5 三相电路短路故障发生器设置 (19)4.1.6 三相并联RLC负载元件的设置 (19)4.1.7 选择器元件 (20)4.1.8 仿真参数设置 (21)4.2简单电路仿真 (21)4.3本章小结 (22)第五章同步发电机突然短路的仿真 (23)5.1同步发电机突然短路电路模型 (23)5.2仿真结果 (24)5.2.1 同步发电机三相短路 (24)5.2.2 BC相间短路 (27)5.2.3 BC相短路接地 (32)5.2.4 A相单相接地 (37)5.2.5相序分析 (38)5.3本章小结 (42)第六章拓展 (43)6.1带励磁系统的电力系统分析 (43)致谢 (45)参考文献 (46)第一章引言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的发电机仿真实验

基于M A T L A B的发电机仿真实验实验目的1.学习运用matlab软件对发电机进行仿真短路试验。
2.对系统的稳态运行、单相短路、两相短路、三相短路进行比较分析。
3.对系统并网状态进行分析。
实验内容用matlab软件搭建一个发电机与负荷小系统模型,仿真各种短路情况并对结果做进一步分析。
实验步骤一、熟悉原件熟悉matlab中simulink、simmechanics、simpowersystems等要用到的主要模块。
了解模块中的各个原件。
二、建立模型单机系统仿真图(并网前)(并网后)三、选择模块1.从simpowersystems-machines中找到发电机simplified synchronous machine si units元件并复制到电路图中,双击发电机元件,进行参数设置如下:2.从simulink-sources选择常数发生器constant元件,并复制到电路图中,设置机械功率值为700e6,设置电压幅值为156e3。
3.从Simpowersystems-measurements选择三相电压-电流测量three-phase v-i measurement元件,并复制到电路图中,设置参数如下:4.从Simpowersystems-elements中选择传输线路 distributed parameters line元件,并复制到电路图中,设置参数如下:(线路1与线路2设置参数相同)5.从Simpowersystems-elements中选择三相电路短路故障发生器three-phase fault元件,并复制到电路图中,参数设置如下:6.从Simpowersystems-elements中选择三相断路器three-phase breaker元件,并复制到电路图中,参数设置如下:7.从Simpowersystems-elements中选择三相变压器three-phase transformer(two windings)元件,并复制到电路图中,参数设置如下:8.从Simpowersystems-elements中选择三相串联rlc负载three-phase series rlc load元件,并复制到电路图中,参数设置如下:9.从Simpowersystems-measurements中选择multimeter,并将它们复制到电路图中。
基于MATLAB-SIMULINK短路故障仿真及分析
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基于MATLAB/SIMULINK短路故障仿真及分析随着电力系统的规模不断增大,很多大型电力科研试验很难以进行。
采用传统的方法进行仿真计算工作量大也不直观。
MA TLAB具有强大的数值计算功能和开放灵活的可视化应用界面,在科学技术和工程的各个领域应用都非常的广泛。
因此MA TLAB的出现给电力系统仿真带来了新的方法和手段。
电力系统仿真是将电力系统中的各环节组成部分等进行数字化建模,以达到模拟实际电力系统运行状况的目的。
本文对实例进行仿真,对结果进行分析,以期能够说明MA TLAB在电力系统仿真中的应用。
目录1 引言 (1)1.1 MATLAB/Simulink概述 (1)1.1.1 MATLAB简介及特点 (1)1.1.2 SIMULINK简介及特点 (3)1.2 电力系统仿真概述 (4)1.3 基于MATLAB/Simulink电力系统仿真的发展趋势 (7)2 三相短路故障仿真分析 (9)2.1 电力系统故障简述 (9)2.2 仿真实例 (11)2.2.1 实例仿真摘要 (11)2.2.2 仿真模型建立 (12)2.2.3 三相短路故障仿真及结论分析 (20)3 同步发电机机端短路故障仿真分析 (26)3.1 暂态过程仿真及分析 (26)3.2 其它故障仿真分析 (28)4 结束语 (29)1 引言MATLAB是当前国际认可的优秀科技应用软件之一,它以矩阵运算为基础,把计算可视化程序设计融合到交互的工作环境中,可实现工程计算,算法研究,建模和仿真,数据分析及可视化,科学和工程绘图,应用程序开发等功能。
Simulink是MATLAB所提供的一个集成环境,它是用来对动态系统进行建模,仿真和分析的。
它是一种结合了框图界面和交互仿真功能的,具有非线性动态系统仿真功能的出色工具[1]。
为支撑社会经济的不断发展,电力工业的发展也非常迅速,重要表现之一就是电力系统的规模不断扩大,这就大大增加了许多大型电力科研试验的进行。
基于MATLAB的电力系统短路故障分析与仿真设计
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·……………………. ………………. …………………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的发电机仿真实验
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基于MATLAB的发电机仿真实验实验目的1.学习运用matlab软件对发电机进行仿真短路试验。
2.对系统的稳态运行、单相短路、两相短路、三相短路进行比较分析。
3.对系统并网状态进行分析。
实验内容用matlab软件搭建一个发电机与负荷小系统模型,仿真各种短路情况并对结果做进一步分析。
实验步骤一、熟悉原件熟悉matlab中simulink、simmechanics、simpowersystems等要用到的主要模块。
了解模块中的各个原件。
二、建立模型单机系统仿真图(并网前)(并网后)三、选择模块1.从simpowersystems-machines中找到发电机simplified synchronous machine si units元件并复制到电路图中,双击发电机元件,进行参数设置如下:2.从simulink-sources选择常数发生器constant元件,并复制到电路图中,设置机械功率值为700e6,设置电压幅值为156e3。
3.从Simpowersystems-measurements选择三相电压-电流测量three-phase v-i measurement元件,并复制到电路图中,设置参数如下:4.从Simpowersystems-elements中选择传输线路distributed parameters line元件,并复制到电路图中,设置参数如下:(线路1与线路2设置参数相同)5.从Simpowersystems-elements中选择三相电路短路故障发生器three-phase fault元件,并复制到电路图中,参数设置如下:6.从Simpowersystems-elements中选择三相断路器three-phase breaker元件,并复制到电路图中,参数设置如下:7.从Simpowersystems-elements中选择三相变压器three-phase transformer(two windings)元件,并复制到电路图中,参数设置如下:8.从Simpowersystems-elements中选择三相串联rlc负载three-phase series rlc load元件,并复制到电路图中,参数设置如下:9.从Simpowersystems-measurements中选择multimeter,并将它们复制到电路图中。
基于MATLAB_simulink的同步发电机短路的仿真PPT文档31页
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71、既然我已经踏上这条道路,那么,任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远,吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应,言行相称。——韩非
基于MATLAB_simulink的同步发电机短 路的仿真
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46、寓形宇内复几时,曷不委心见南山。
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48、啸傲东轩下,聊复得此生。
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49、勤学如春起之苗,不见其增,日 有所长 。
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50、环堵萧然,不蔽风日;短褐穿结 ,箪瓢 屡空, 晏如也 。
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71、既然我已经踏上这条道路,那么,任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远,吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应,言行相称。——韩非
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11、获得的成功越大,就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因, 节制使 人枯萎 。 12、不问收获,只问耕耘。如同种树 ,先有 根茎, 再有枝 叶,尔 后花实 ,好好 劳动, 不要想 太多, 那样只 会使人 胆孝懒 惰,因 为不实 践,甚 至不接 触社会 ,难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕,不悔(虽然只有四个字,但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己, 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体, 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米,如 果他不 曾希望 它长成 种籽; 单身汉 不会娶 妻,如 果他不 曾希望 有小孩 ;商人 或手艺 人不会 工作, 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。