基于matlab電力系統(tǒng)短路計算仿真設計-預覽頁
【正文】 專業(yè) 課程設計任務書 班級： 農(nóng)電 102 姓名： 李偉 學號： 10103010214 設計題目： 基于 MATLAB 的電力系統(tǒng)短路計算仿真設計 一、 設計目的 熟悉 專業(yè)課程 設計的相關規(guī)程、規(guī)定，了解電力系統(tǒng)，電網(wǎng)設計 數(shù)學模型 的基本 建立 方法和 相關算法 的計算機模擬 ，熟悉相關電力計算的內(nèi)容，鞏固已學習的 相關專業(yè) 課程內(nèi)容，學習撰寫工程設計說明書， 對電力系統(tǒng)相關狀態(tài)進行模擬，對 電網(wǎng)設計 相關參數(shù)計算機計算 設計有初步的認識。 （ 3）學習按要求編寫課程設計報告書，能正確闡述設計方法和計算結(jié)果。 3．確定電力系統(tǒng)故障的常用的幾種解決方法后，使用 MATLAB 對相應的方法進行編程實現(xiàn)，對設計的短路情況進行模擬和仿真。 3． 總體方案 圖 ，仿真軟件模擬波形圖 ， 計算相關參數(shù)。 五、主要參考文獻 [1] 電力工程基礎 [2] 工廠供電 ， 電力系統(tǒng)分析 [3] 相關設計仿真 軟件手冊，如 （ MATLAB）等。 電力系統(tǒng)仿真軟件有很多， 但本設計使用了 MathWorks 公司開發(fā)的 Matlab。由于 Matlab 具有很良好的開發(fā)性、高效的數(shù)據(jù)仿真分析 ,特別是信號處理和直觀的圖形顯示功能 ,且 Matlab/Simulink環(huán)境下的 PSB模型庫及 Simulink強大的二次開發(fā)功能和豐富的工具箱 ,能快速而準確地對電路及更復雜的電氣系統(tǒng)進行仿真、計算。在該環(huán)境中， Simulink 提供了一個建立模型方塊圖的圖形用戶接口 (GUI)，這個創(chuàng)建過程無需大量書寫程序，只需單擊和拖動鼠標操作就能完成。所以我們應對單相短路引起足夠的重視，對單相短路的研究是有其 重要意義的，所以本 設計 重點就是研究單相短路故障在 MATLAB 中的運用和分析。電路由恒定幅值和恒定頻率的三相對稱電勢源供電，如圖 22 示， RRRLLLR ’R ’R ’L ’L ’L ’I aI bI c f 農(nóng)業(yè)工程學院課程設計說明書 3 圖 22 簡單三相 短路 短路沖擊電流 短路電流最大可能的瞬時值稱為短路沖擊電流，以 錯誤 !未找到引用源。 ，就可以近似的認為 錯誤 !未找到引用源。 ， 錯誤 !未找到引用源。計算可知，短路電流的最大瞬時值發(fā)生在短路后約半個周期時，若 f=50Hz，這個時間約為短路發(fā)生后 。 式中 錯誤 !未找到引用源。 ；短路發(fā)生在發(fā)電廠高壓側(cè)母線時，取 錯誤 !未找到引用源。 本文擬定仿真的電力系統(tǒng)中 ,使用理想三相電壓源 (3 Phase Source) 作為電路的供給電源 ,電壓源為 Y型連接 ,中性點不接地 。 圖 31 接著，在仿真軟件里繪出包括 電機組、三相變壓器、輸電線路、負載、故障元件 和測量元件 的電力系統(tǒng)仿真模擬圖，如下圖 32 所示。 （ 2） 在電路圖的菜單選項中，選擇仿真菜單，激活仿真參數(shù)命令，彈出參數(shù)對話框。 仿真參數(shù)設置 當電路圖設計完成后，對其進行仿真，以達到觀察交流電路中暫態(tài)變化情況。激活仿真按鈕，查看仿真波形圖。 所 得到 的 ， 三相短路時發(fā)電機端電壓，電流波形 如下圖 41所示。 農(nóng)業(yè)工程學院課程設計說明書 11 圖 43 對比圖 ， 分析： 在三相故障模塊中，勾選 Phase A Fault， Phase B Fault， Phase C Fault選項即可實現(xiàn)三相短路模型。故障發(fā)生時，三相電流呈正弦規(guī)律變化，且幅值相等，故障切除后為 0。 B、 C 兩相的電流較穩(wěn)態(tài)時有較大增加，而且幅值基本相等。 農(nóng)業(yè)工程學院課程設計說明書 13 圖 45 分析： A相接地短路， A相電壓在短路一段時間里為零， B,C兩相電壓升高為線電壓，之后 A,B,C三相電壓恢復正常。 農(nóng)業(yè)工程學院課程設計說明書 15 電壓波形 電流波形 圖 46 兩相接地短路 (以 A,B 兩相接地電壓為例 )如圖 47。 農(nóng)業(yè)工程學院課程設計說明書 18 總 結(jié) 在這次專業(yè)設計過程中，我加深了對 Matlab 的了解以及對計算機仿真技術(shù)的掌握。因此，在實際生產(chǎn)中應該盡量避免此類短路故障的發(fā)
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