【正文】 盡管本文完成了上述內(nèi)容， 但仍存在一些不足和需要改進(jìn)的地方： 1 在 MATLAB 方面，只是簡單地應(yīng)用現(xiàn)有的電力系統(tǒng)的仿真模塊，沒有熟練掌握參數(shù)設(shè)置的靈活性，以及關(guān)于 MATLAB 仿真步長設(shè)置的局限性至今沒有找到解決方案。由圖中 c 、 d 所示三個(gè)電流序分量相差甚小， ， ， 可以認(rèn)為三個(gè)電流序分量相等，同時(shí)電壓序分量也滿足邊界條件，即 a MATLAB繪制 Vs1各序分量相量圖 b PSCAD繪制 Vs1各序分量相量圖 c MATLAB 繪制 Is1 各序分量相量圖 d PSCAD 繪制 Is1 各序分量相量圖 圖 單相接地時(shí)的序分量圖 藍(lán)色為正序，綠色為負(fù)序，紅 褐 色為零序 。 在故障 2 和 3 處的位置時(shí)，處于交流傳輸?shù)闹虚g部分。時(shí)波形較佳 ，變壓器變比都為 230/220kV，容量 500MVA，其他的設(shè)置類似整流模塊設(shè)置。 Text Field 屬性里面 Symbol 分別設(shè)置為 Path 和Name； Input Field 的設(shè)置為 Enable，而路徑、文件名和控制信號(hào)名等參數(shù)可以在 Default 默認(rèn)屬性里面設(shè)置，也可以不設(shè)置，等元件內(nèi)部定義好以后到Circuit 畫布那里根據(jù)具體文件所在位置而輸入。 接口自定義元件包括 Graphic、 Parameters 和 Script 三部分的設(shè)計(jì)，這三個(gè)部分是相輔相成的。 EMTDC 是 PSCAD/ EMTDC 仿真的核心程序， PSCAD 是與EMTDC 完美結(jié)合的圖形用戶界面，該圖形界面極大地增強(qiáng)了 EMTDC 的能力，它使得用戶可以在一個(gè)完全集合的圖形環(huán)境下構(gòu)造仿真電路，運(yùn)行、分析結(jié)果和處理數(shù)據(jù)，保證并提高了研究工作的質(zhì)量和效率【 20】。 2. MATLAB 的故障設(shè)置 在 MATLAB 中打開“ SimPowerSystems”電力系統(tǒng)仿真工具箱，在“ Elements”電力元器件中找到故障模塊如 圖 a 所示，其相應(yīng)的參數(shù)框圖如圖 b 所示。 a 正序網(wǎng)絡(luò) b 負(fù) 序網(wǎng)絡(luò) c 零序網(wǎng)絡(luò) 圖 各序網(wǎng)絡(luò)圖形 3. 元件選擇和參數(shù)設(shè)置 1 發(fā)電機(jī)元件 在 PSCAD 仿真環(huán)境下的發(fā)電機(jī)元件模型可以等效為理想電源與阻抗串聯(lián)的模式。這里結(jié)合時(shí)域分析特點(diǎn)介紹了3 種功能，分別是穩(wěn)態(tài)電壓和電流 SteadyState Voltages and Currents 、設(shè)置初始狀態(tài) Initial States Setting 和使用線性時(shí)變觀察器 Use LTI Viewer ，即主要可以對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行如下分析：獲取穩(wěn)態(tài)電壓和電流向量、改變狀態(tài)變量的初始狀態(tài)值進(jìn) 行時(shí)域仿真、以及對(duì)狀態(tài)方程模型進(jìn)行不同輸入量的時(shí)域相應(yīng)分析。如下一一介紹： 1 電源元件：包含了產(chǎn)生電信號(hào)的各種元件。 Sequencer：信號(hào)或命令發(fā)生器。 元件庫欄：包含一些常用的基本元件，這些元件主庫里面都有，放在這兒只是方便使用，直接點(diǎn)擊即可選中到工作區(qū)。這樣，正序網(wǎng)絡(luò)的電壓方程可寫成 24 負(fù)序電流也不流經(jīng)中性線，而且發(fā)電機(jī)的負(fù)序電勢(shì)為零，因此負(fù)序網(wǎng)絡(luò)的電壓方程為 25 對(duì)于零序網(wǎng)絡(luò)，由于，在中性點(diǎn)接地阻抗中將通過三倍的零序電流，產(chǎn)生電壓降。 （ 2）短路時(shí)電路的電壓驟降，嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常工作。 2 運(yùn)用系統(tǒng)仿真軟件 MATLAB 在故障條件下對(duì)交流系統(tǒng)進(jìn)行電磁暫態(tài)仿真分析。 電力系統(tǒng)的電磁暫態(tài)數(shù)字仿真概述 電力工作者把在數(shù)字計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)學(xué)模型的試驗(yàn)稱為數(shù)字仿真【 8】。 PSCAD。 電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展和負(fù)荷的增長，以及超高壓甚至特高壓交流和直流輸電線路的投運(yùn)，使得現(xiàn)代電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，包括同期性、失穩(wěn)模式和關(guān)鍵斷面都越來越復(fù)雜。一般采用的數(shù)值積分方法為隱式梯形法。 （ 2）工作人員由于違反安全操作規(guī)程而發(fā)生誤操作，或者誤將低壓設(shè)備接入較高電壓的電路中，也可造成短路。根據(jù)各個(gè)序網(wǎng)絡(luò)，可以分別列出各序網(wǎng)絡(luò)的電壓方程式。 消息窗口：顯示例子的編譯運(yùn)行信息，沒有錯(cuò)誤顯示為綠色，有錯(cuò)誤以紅色顯色，雙擊紅色消息則在工作區(qū)指示出錯(cuò)誤地方。 CSMF：各種控制模塊和計(jì)算模塊?？梢岳每刂葡到y(tǒng)和建模的方法，對(duì)電力系統(tǒng) 進(jìn)行數(shù)學(xué)描述和建模。 MATLAB 提供了電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員所熟悉的電路元件和電力系統(tǒng)元件進(jìn)行電力系統(tǒng)的建模。由正序等效定則：，此時(shí)，即 kA ，其中，此時(shí) m 3 故障相電流 3 2 兩相短路 以 b c 兩相為例。其中故障類型端點(diǎn)由圖 b 所示的調(diào)節(jié)盤控制，故障投入端點(diǎn)由圖 c 所示，根據(jù)要求加入相應(yīng)的邏輯關(guān)系控制環(huán)節(jié)。 綜上所述，在各種故障條件下，兩種仿真環(huán)境下的仿真波形幾乎一致，與故障分析算例基本吻合，這說明這兩種仿真軟件都適用于電力系統(tǒng)的電磁暫態(tài)仿真分析。 PSCAD/ EMTDC 內(nèi)的一個(gè) Fortran 文件 DSDYN , 通過它可以調(diào)用外部 Fortran 子程序。在編輯菜單上點(diǎn) New Category，彈出 Category 屬性，點(diǎn) OK 后出現(xiàn)分類布，在上面右鍵點(diǎn)擊選 New Control，可以選不同的類型。六脈沖橋采用默認(rèn)設(shè)置。 1. 交流輸電線路故障對(duì)直流傳輸?shù)挠绊? 經(jīng)過在 PSCAD 環(huán)境下的交流側(cè)故障位置 3 的仿真，發(fā)現(xiàn)故障 1 處 靠近換流站的位置 的任意類型的故障對(duì)直流電壓和電流的影響十分明顯。相位差。 2 利用系統(tǒng)仿真軟件 MATLAB 對(duì)其也進(jìn)行了電磁暫態(tài)仿真分析，二者對(duì)比得出結(jié)論：兩種環(huán)境下的仿真波形一致， 說明兩種仿真軟件都適合應(yīng)用于電力系統(tǒng)的電磁暫態(tài)的仿真研究。 參考文獻(xiàn) [1]袁季修 .防御大停電的廣域保護(hù)和緊急控制 [M]，北京：中國電力出版社，2021. 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[24]鐘波，趙華軍 .PSCAD/ EMTDC 程序與 MATLAB 語言接口的研究 [J]，廣東電力， 2021. 附錄 A a 基于 PSCAD 故障點(diǎn) a 相電流波形 b 基于 MATLAB 故障點(diǎn) a 相電流波形 c 基于 PSCAD 線路 L1 的故障相 a 相電壓波形 d 基于 MATLAB 線路 L1 的故障相 a 相電壓波形 圖 單相接地 a 相 的電壓電流波形比較 a 基于 PSCAD 的故障點(diǎn) b、 c 兩相電流波形 b 基于 MATLAB 的故障點(diǎn) b、 c 兩相電流波形 c 基于 PSCAD 的線路 L1 故障相 b、 c 兩相電壓 波形 d 基于 MATLAB 的線路 L1 故障相 b、 c 兩相電壓波形 圖 兩相相間故障 b、 c 電壓電流波形比較 a 基于 PSCAD 的故障點(diǎn) a、 b、 c 三相電流波形 b 基于 MATLAB 的故障點(diǎn) a、 b、 c 三相電流波形 c 基于 PSCAD 的線路 L1 故障相 a、 b、 c 三相電壓波形 d 基于 MATLAB 的線路 L1 故障相 a、 b、 c 三相電壓波形 圖 三相短路電壓電流波形比較 附錄 B 1. 交流輸電線路故障對(duì)直流傳輸?shù)挠绊? a 故障 1 處單相和兩相接地故障時(shí)直流電流 I dc 波形 b 故障 1 處單相和兩相接地故障直流電壓 V dc 波形 c 故障 1 處三相故障時(shí)直流電流 I dc 波形 d 故障 1 三相故障時(shí)直流電壓 V dc 波形 圖 故障 1 處對(duì)直流系統(tǒng)的影響 a 故障 2 和 3 同時(shí)三相短路時(shí)的直流電流 b 故障 2 和 3 同時(shí)短路時(shí)的直流電壓 圖 故障 2 和 3 同時(shí)三相短路時(shí)對(duì)直流系統(tǒng)的影響 2. 直流傳輸時(shí)故障對(duì)整個(gè)傳輸系統(tǒng)的影響 a 直流輸電線故障時(shí)整流站直流電流波形 b 直流輸電線故障時(shí)整流站直流電壓波形 c 直流輸電線故障時(shí)逆變站直流電流波形 d 直流輸 電線故障時(shí)逆變站直流電壓波形 圖 直流輸電線路故障對(duì)換流站的影響 a 等效電源 Soure51 的母線三相電壓波形 b 輸電線 Line4 的三相電壓波形 圖 直流輸電線故障對(duì)交流輸電線路的影響 致謝 歷時(shí)近三個(gè)半月的時(shí)間終于完成了本科畢業(yè)設(shè)計(jì)，在這過程中我溫顧了許多已學(xué)的知識(shí)，與此同時(shí)也感覺到自己所學(xué)知識(shí)的匱乏和不足。由邊界條件可知此時(shí) ， 。 表 不同長度交流輸電線處發(fā)生三相短路時(shí)的直流電壓和電流情況 電量 距離 I dc kA V dc kV 10～ 30 公里 ～ 225 ～ 265 ～ 250～ 287 ～ 243～ 275 ～ 265～ 285 本文基于 PSCAD 和 MATLAB 的接口思想，實(shí)現(xiàn) PSCADMATLAB 的聯(lián)合仿真，通過接口模塊調(diào)用 MATLAB 的 M 文件，實(shí)現(xiàn) MATLAB 的相量圖繪制功能。 a 故障的邏輯控制環(huán)節(jié) b 故障的開關(guān)控制界面 圖 故障控制 當(dāng)開關(guān)打到 A 端時(shí)，實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)性的定時(shí)故障控制；當(dāng)開關(guān)打