【正文】 《電力系統(tǒng)建模及仿真課程設(shè)計》總結(jié)報告 題 目：基于 MATLAB的電力系統(tǒng)短路故障仿真于分析姓 名 某某某 學(xué) 號 200x0417xxx 院 系 自 機(jī) 學(xué) 院 班 級 0x 級電氣 x班 指導(dǎo)教師 某某莫 1 摘 要本次課程設(shè)計是結(jié)合《電力系統(tǒng)分析》的理論教學(xué)進(jìn)行的一個實踐課程。電力系統(tǒng)短路故障，故障電流中必定有零序分量存在，零序分量可以用來判斷故障的類型，故障的地點等，零序分量作為電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的一個重要分析量。運(yùn)用 Matlab電力系統(tǒng)仿真程序 SimPowerSystems工具箱構(gòu)建設(shè)計要求所給的電力系統(tǒng)模型，并在此基礎(chǔ)上對電力系統(tǒng)多中故障進(jìn)行仿真，仿真波形與理論分析結(jié)果相符，說明用 Matlab對電力系統(tǒng)故障分析的有效性。實際中無法對故障進(jìn)行實驗，所以進(jìn)行仿真實驗可達(dá)到效果。關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；仿真；短路故障；Matlab；SimPowerSystems 2 Abstract The course design is a bination of power system analysis of the theoretical teaching, practical courses. Power system shortcircuit fault, the fault current must be zero sequence ponent exists, and zerosequence ponent can be used to determine the fault type, fault location, the zerosequence ponent 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 3 目 錄一、引言 .............................................. 3 故障概述 .......................................... 3 故障類型 .......................................... 3 二、電力系統(tǒng)模型 ...................................... 4 三、電力系統(tǒng)仿真模型的建立與分析 ...................... 4 電力系統(tǒng)仿真模型 ................................. 5 仿真參數(shù)設(shè)置 ..................................... 6 仿真結(jié)果分析 ..................................... 8 ................................. 8 ......................... 9 ............................ 12 ........................ 15 ............................ 18 四、結(jié)論 ............................................. 21 五、參考文獻(xiàn) ......................................... 21 六、心得體會 ......................................... 22 4 一、引言故障概述短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障。所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對于中性點接地的系統(tǒng)）發(fā)生系統(tǒng)通路的情況。電力系統(tǒng)在運(yùn)行中，相與相之間或相與地（或中性線）之間發(fā)生非正常連接（即短路）時流過的電流。其值可遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于額定電流，并取決于短路點距電源的電氣距離。例如，在發(fā)電機(jī)端發(fā)生短路時，流過發(fā)電機(jī)的短路電流最大瞬時值可達(dá)額定電流的 10～15 倍。大容量電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)數(shù)萬安。這會對電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重影響和后果 。]1[供電網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生短路時,很大的短路電流會使電器設(shè)備過熱或受電動力作用而遭到損壞,同時使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的電壓大大降低,因而破壞了網(wǎng)絡(luò)內(nèi)用電設(shè)備的正常,就需要計算短路電流,以正確地選擇電器設(shè)備、設(shè)計繼電保護(hù)和選用限制短路電流的元件。故障類型三相系統(tǒng)中發(fā)生的短路有 4 種基本類型：三相短路，兩相短路，單相對地短路和兩相對地短路。其中，除三相短路時，三相回路依舊對稱，因而又稱對稱短路外，其余三類均屬不對稱短路。在中性點接地的電力網(wǎng)絡(luò)中，以一相對地的短路故障最多，約占全部故障的 90％。在中性點非直接接地的電力網(wǎng)絡(luò)中，短路故障主要是各種相間短路。為了保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的功能和質(zhì)量，在設(shè)計、分析和研究時必須保證系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)特性。現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個超高壓、大容量和跨區(qū)域的巨大的聯(lián)合系統(tǒng)，電力系統(tǒng)事故具有突發(fā)性強(qiáng)、維持時間短、復(fù)雜程度高、破壞力大的特點，因而使得事后對故障原因分析、查找變得尤其困難。由于在實際系統(tǒng)上進(jìn)行試驗和研究比較困難，因此借助各種電力系統(tǒng)動態(tài)仿真軟件電力系統(tǒng)的設(shè)計和研究已成為有效途徑之一。 5 Matlab在電力系統(tǒng)建模和仿真的應(yīng)用主要由電力系統(tǒng)仿真模塊(Power System Blockset簡稱 PSB)來完成。Power System Block 是由 TEQSIM公司和魁北克水電站開發(fā)的。PSB 是在 Simulink環(huán)境下使用的模塊,采用變步長積分法,可以對非線性、剛性和非連續(xù)系統(tǒng)進(jìn)行精確的仿真，并精確地檢測出斷點和開關(guān)發(fā)生時刻。PSB 程序庫涵蓋了電路、電力電子、電氣傳動和電力系統(tǒng)等電工學(xué)科中常用的基本元件和系統(tǒng)仿真模型。通過 PSB可以迅速建立模型，并立即仿真。PSB 程序塊程序庫中的測量程序和控制源起到電信號與 Simulink程序之間連接作用。PSB 程序庫含有代表電力網(wǎng)絡(luò)中一般部件和設(shè)備的 Simulink程序塊，通