【正文】 為直流電路的求解。表 不同范圍能發(fā)生短路故障幾率 線路范圍 發(fā)生幾率在 110kV 線路上容量 為 6000kW 以上的發(fā)電機(jī)110kV 變壓器110kV 母線%%%%表 110kV 線路上各種類(lèi)型短路故障幾率短路類(lèi)型 發(fā)生幾率三相短路二相短路二相短路接地單相短路5%4%8%83% 從表 中的數(shù)字中可以看出單相短路幾率占?jí)旱剐远鄶?shù)，國(guó)外的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)也證明了這一點(diǎn)。大容量電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)數(shù)萬(wàn)安。 .構(gòu)架在 Simulink 基礎(chǔ)之上的其他產(chǎn)品擴(kuò)展了 Simulink 多領(lǐng)域建模功能，也北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）7提供了用于設(shè)計(jì)、執(zhí)行、驗(yàn)證和確認(rèn)任務(wù)的相應(yīng)工具。在該環(huán) 境中，無(wú)需大量 書(shū)寫(xiě)程序，而只需要通過(guò)簡(jiǎn)單直觀的鼠標(biāo)操作，就可構(gòu)造出復(fù)雜 的系統(tǒng)。目前，Matlab 已 經(jīng)把工具箱延伸到了科學(xué)研究和工程應(yīng)用的諸多領(lǐng)域，諸 如數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù) 庫(kù)接口、概率統(tǒng)計(jì)、樣條擬合、優(yōu)化算法、偏微分方程求解、 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、小波分析、信號(hào) 處理、圖像處理、系統(tǒng)辨識(shí)、控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、 LMI 控制、魯 棒控制、模型預(yù)測(cè)、模糊邏輯、金融分析、地圖工具、非線性控制設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)快速原型及半物理仿真、嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、定點(diǎn)仿真、 DSP 與通訊、電力系 統(tǒng)仿真等，都在工具箱（Toolbox）家族中有了自己的一席之地。（4）出色的圖形處理功能Matlab 自產(chǎn)生之日起就具有方便的數(shù)據(jù)可視化功能，以將向量和矩陣用圖形表現(xiàn)出來(lái)，并且可以對(duì)圖 形進(jìn)行標(biāo)注和打印。而且這種語(yǔ)言可移植性好、可拓展性極強(qiáng)， 這也是 Matlab 能夠 深入到科學(xué)研究及工程 計(jì)算各個(gè)領(lǐng)域的重要原因。包括 Matlab 桌面和命令窗口、歷史命令窗口、編輯 器和調(diào)試器、路徑搜索和用于用戶(hù)瀏覽幫助、工作空間、文件的瀏覽器。北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）22 仿真軟件 Matlab 的簡(jiǎn)介Matlab 和 Mathematica、Maple 并稱(chēng)為三大數(shù)學(xué)軟件。結(jié)果表明計(jì) 算結(jié)果與仿真結(jié)果差別不大，運(yùn)用 Matlab 對(duì)電力系統(tǒng)短路故障進(jìn)行分析與仿真，能 夠準(zhǔn)確直觀地考察電力系統(tǒng)短路故障的動(dòng)態(tài)特性，驗(yàn)證了 Matlab 在 電力系統(tǒng)仿真中的 強(qiáng)大功能。在 論文答辯過(guò)程中，敘述正確充分，仿真結(jié)果正確，對(duì)答辯小組提出的問(wèn)題能夠正確回答，答 辯情況良好。指導(dǎo)教師簽字： 日期： 年 月 日6. 系意見(jiàn)： 簽字： 系(蓋章)： 日期： 年 月 日北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評(píng)閱意見(jiàn)姓名 學(xué)號(hào) 專(zhuān)業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師 職稱(chēng) 教授 單位 北京交通大學(xué)指導(dǎo)教師 職稱(chēng) 單位畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 基于 MATLAB 的電力系統(tǒng)故障分析與仿真指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 該同學(xué)對(duì)電力系統(tǒng)的短路故障進(jìn)行理論分析，并利用 MATLAB/simulink 進(jìn)行仿真，理論分析充分，仿真結(jié)果正確，論文撰寫(xiě)符合規(guī)范。最終將電力系 統(tǒng)故障的分析計(jì)算結(jié)果與 Matlab 仿真的分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，從而得出結(jié)論。Simulink 是 Matlab 最重要的組 件之一，它提供一個(gè) 動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和綜合分析的集成環(huán) 境。針對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)際情況，從技術(shù)和安全上考 慮無(wú)法進(jìn)行實(shí)際故障實(shí)驗(yàn) ，因此開(kāi)展 電力系統(tǒng)系統(tǒng)仿真與故障分析工作具有重要實(shí)踐指導(dǎo)價(jià)值。第 4 周 通過(guò)前期調(diào)研，完成 論文第一章，第二章。第 5，6 周 完成四種短路情況的理 論分析，寫(xiě)出 論文第三章第 7，8，9 周 建立描述電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)學(xué)模型；寫(xiě)出第四章部分初稿第 10，11 周 撰寫(xiě)畢業(yè)論文初稿。隨著 電力工業(yè)的發(fā) 展， 電力系統(tǒng)規(guī)劃、運(yùn)行和控制的復(fù)雜性亦日益增加，在電力系 統(tǒng)的生產(chǎn)和研究中，仿真 軟件的 應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。在 該環(huán)境中，無(wú)需大量書(shū)寫(xiě)程序，而只需要通過(guò)簡(jiǎn)單直觀的鼠標(biāo)操作，就可構(gòu)造出復(fù)雜 的系統(tǒng)。3. 主要參考文獻(xiàn)：[1] 夏道止，電力系統(tǒng)分析（第二版）[M].北京：中國(guó)電力出版社，2022.[2] 李光琦，電力系統(tǒng)暫態(tài)分析（第三版）[M].北京：中國(guó)電 力出版社，2022（1）.[3] 王顯平，電力系統(tǒng)故障分析 [M]. 北京：中國(guó)電力出版社，2022（5）[4] 于群，曹娜. MATLAB/Simulink 電力系統(tǒng)建模與仿真 [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2022[5] 陳珩，電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 [M]. 北京：中國(guó)電力出版社，2022[6] 鄧國(guó)揚(yáng)， Matlab/Simulink 的電力電子系統(tǒng)的建模與仿真[J]. 南華大學(xué)學(xué)報(bào)， 2022(1）：1~6.4. 進(jìn)度安排：第 1，2 周 論文前期調(diào)研，借閱或下載與論文相關(guān)的資料，復(fù)習(xí)電力系統(tǒng)分析、 電力系統(tǒng)故障分析等專(zhuān)業(yè)知識(shí)?？梢蕴峤淮疝q。答辯組長(zhǎng)（簽名）： 年 月 日答辯成績(jī) 84畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）誠(chéng)信聲明本人聲明所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是本人在指 導(dǎo)教師的指 導(dǎo)下，獨(dú)立 進(jìn)行研究工作所取得的成果，除了文中特別加以 標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的研究成果，也不包含 為獲得北京交通大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。關(guān)鍵詞：短路故障；Simulink 分析；短路電流計(jì)算IIAbstractThis introduction to the power syetem shortcircuit fault analysis method and simulation of Matlab/simulink basic analysis and calculation of power system shortcircuit fault,and then use Matlab/simulink to power system shortcircuit fault simulation ,obtain simulation power system shortcircuit fault analysis and calculation of results with the results of Matlab simulation and analysis so as to arrive at shows that using Matlab power system shortcircuit fault analysis and simulation can accurately and visually inspect the dynamic characteristics of power system short –circuit fault analysis and visually inspect the dynamic characteristics of power system short –circuit fault and verified in power system simulation of Matlab.Keywords: Fault analysis。它在數(shù)學(xué)類(lèi)科技應(yīng)用軟件中在 數(shù)值計(jì)算方面首屈一指。隨著 Matlab 的商業(yè)化以及軟件本身的不斷升級(jí)，Matlab 的用戶(hù)界面也越來(lái)越精致，更加接近 Windows 的標(biāo)準(zhǔn)界面，人機(jī)交互性更 強(qiáng) ，操作更簡(jiǎn)單。（3）強(qiáng)大的科學(xué)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理能力Matlab 是一個(gè)包含大量計(jì)算算法的集合。高 層 次的作圖包括二維和三維的可視化、圖 象處理、動(dòng)畫(huà)和表達(dá)式作圖。（6）實(shí)用的程序接口和發(fā)布平臺(tái)新版本的 Matlab 可以利用 Matlab 編譯器和 C/C++數(shù)學(xué)庫(kù)和圖形庫(kù)，將自己的 Matlab 程序自動(dòng)轉(zhuǎn)換為獨(dú)立于 Matlab 運(yùn)行的 C 和 C++代碼。 Simulink 具有適 應(yīng)面廣、 結(jié)構(gòu)和流程清晰及仿真精細(xì)、 貼近實(shí)際、效率高、靈活等 優(yōu)點(diǎn)，并基于以上優(yōu)點(diǎn) Simulink 已被廣泛應(yīng)用于控制理論和數(shù)字信號(hào)處理的復(fù)雜仿真和設(shè)計(jì)。Simulink 與 Matlab 緊密集成，可以直接訪問(wèn) Matlab 大量的工具來(lái)進(jìn)行算法研發(fā)、仿真的分析和可視化、批處理腳本的創(chuàng)建、建模環(huán)境的定制以及信號(hào)參數(shù)和測(cè)試數(shù)據(jù)的定義。這會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重影響和后果 。三相短路的幾率是很小的，但這并不 說(shuō)明三相短路無(wú)關(guān)緊要，相反對(duì)三相短路應(yīng)該加以重視，因?yàn)槿喽搪返那闆r最嚴(yán)重，有時(shí)為了最后論斷電力系統(tǒng)在短路情況下工作的可能性，他起著決定性的作用。短路計(jì)算的目的是為了選擇導(dǎo)體和電器，并對(duì)其進(jìn)行相關(guān)校驗(yàn)。所選的短路點(diǎn)一定要是各種短路類(lèi)型是最嚴(yán)重的情況，因?yàn)橹灰@樣才能得出變壓器中性點(diǎn)的最大入地電流，算出后才能進(jìn)行接地電阻允許值的計(jì)算。 LSfad圖 計(jì)算：變壓器 T 采用“Threephrasetransformer（Two Windings）”模型。北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）17圖 負(fù)載模塊的參數(shù)（三）三相線路模塊圖 三相線路模塊參數(shù)（四）三相變壓器模塊北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）18（1）變壓器模塊變壓器模塊是變換交流電壓、電流和阻抗的器件，當(dāng)初級(jí)繞組中通有交流電流時(shí)，鐵心（或磁心）中便產(chǎn)生交流磁通，使次級(jí)線圈中感 應(yīng)出電壓（或電流）。⑥空載損 耗：指 變壓器次級(jí)開(kāi)路時(shí)在初級(jí)測(cè)得的功率損耗。1D圖 變壓器模塊的參數(shù)北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）20（五）三相電壓電流測(cè)量模塊三相電壓電流測(cè)量模塊“ThreePhaseVI Measurement”將在變壓器低壓側(cè)測(cè)量到的電壓、 電流信號(hào)轉(zhuǎn)變成 Simulink 信號(hào)，相當(dāng)于電壓、電流互感器的作用。②當(dāng)三相故障模塊被設(shè)置 為內(nèi)部控制模式（internal control mode）時(shí)，其開(kāi)關(guān)時(shí)間（switching times）和開(kāi)關(guān)狀態(tài)，均在該模塊的屬性參數(shù) 對(duì)話框中進(jìn)行設(shè)置。在 時(shí)刻，高壓供電系統(tǒng)變壓器低壓側(cè)電路發(fā)生三相短路故障，A、 B、C 三相電流均發(fā)生劇烈變化，由于三相電路相電流之間存在相位差，因而故障點(diǎn)各相電流波形上升或者下降。運(yùn)行仿真，雙擊 Scope1 可以得到兩相接地短路故障 電流波形如圖 所示。運(yùn)行仿真，雙擊 Scope 可以得到高壓供電系統(tǒng)變壓 器低壓側(cè)母線的單相接地故障電壓波形如圖 所示。通過(guò)這次論文的撰寫(xiě)，我對(duì)電力系統(tǒng)故障以及 Matlab 軟件有了更深的認(rèn)識(shí)。x 老師在理論分析和工作經(jīng)驗(yàn)方面給了我諸多指導(dǎo)性的建議，她淵博的知識(shí)和對(duì)學(xué)科發(fā)展獨(dú)到的見(jiàn)解，不但給與我一盞明亮的指路之燈，幫助我完成了復(fù)雜的畢業(yè)設(shè)計(jì)，更使我今后的工作道路歸入正途。運(yùn)行仿真， 雙擊 Scope1 可以得到高壓供電系統(tǒng)變壓器低壓側(cè)母線的單相接地故障電流波形如圖 所示。北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）25圖 三相故障模塊參數(shù)（兩相接地短路）圖 AB 兩相接地短路 電壓北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）26圖 AB 兩相接地短路 電流（三）兩相短路分析將三相短路故障發(fā)生器元件 ( ThreePhaseFaul t ) 中 故障相選擇 的 A、 B、 C 三相故障選中 A、B 相，轉(zhuǎn)換時(shí)間 Transitiontimes (s) 設(shè)置為 [ ] ，對(duì)應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換 Transiti