【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 信號(hào)（其中0表示斷開斷路器，1表示閉合斷路器）。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)，其開關(guān)時(shí)間（switching times）和開關(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。 變壓器模塊（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）。變壓器由鐵心（或磁心）和繞組組成，繞組有兩個(gè)或兩個(gè)以上的繞組，其中介電源的繞組叫初級(jí)繞組，其余的繞組叫次級(jí)繞組。按電源相數(shù)來分，變壓器單相、三相和多相幾種形式。他的重要特性參數(shù)主要有；①工作頻率：變壓器鐵心損耗與頻率有很大的關(guān)系，故應(yīng)根據(jù)使用頻率來設(shè)計(jì)和使用，這個(gè)頻率稱工作頻率。②額定頻率：在規(guī)定的頻率和電壓下，變壓器能長(zhǎng)期工作，而不超過規(guī)定溫升的輸出功率。③額定電壓：指在變壓器的繞組上所允許施加的電壓，工作時(shí)不得大于該電壓。④電壓比：指變壓器初級(jí)電壓和次級(jí)電壓的比值，有空載電壓比和負(fù)載電壓比的區(qū)別。⑤空載電流：變壓器次級(jí)開路時(shí)，初級(jí)仍有一定的電流，這部分電流稱為空載電流。⑥空載損耗：指變壓器次級(jí)開路時(shí)在初級(jí)測(cè)得的功率損耗。主要損耗是鐵心損耗，其次是空載電流在初級(jí)繞組銅祖上產(chǎn)生的損耗（銅損），這部分消耗很小。⑦效率：指次級(jí)功率與初級(jí)功率比值的百分比。通常變壓器的額定功率越大，效率就越高。（2）標(biāo)么值參數(shù)系統(tǒng)介紹 為了便于工業(yè)應(yīng)用，通常要將有名值轉(zhuǎn)換為標(biāo)么值，而這需要知道相應(yīng)繞組的額定功率（P，單位VA）、額定電壓（V,單位V）以及額定頻率（f,單位Hz）。對(duì)每一個(gè)繞組，其電阻和電抗的標(biāo)么值定義如下：()()()()式中：V、P和f分別為一次繞組的額定電壓，額定功率和額定頻率。（3）雙繞組三相變壓器 雙繞組三相變壓器的兩個(gè)繞組可以接成多種形式，如星形Y、帶中性線的星形Yn、星形接地Yg、三角形（超前星形30176。）它們可以通過該功能模塊。雙繞組三相變壓器需要設(shè)置的主要參數(shù)有：變壓器的額定功率，頻率，繞組電壓、兩個(gè)繞組的漏抗和電阻，以及激磁電感和激磁電阻。在該功能模塊的屬性參數(shù)對(duì)話框中，還有是否考慮鐵芯飽和情況的選項(xiàng)，由“Saturable core”選項(xiàng)完成。當(dāng)選定了“Saturable core”選項(xiàng)時(shí)，該屬性參數(shù)對(duì)話框中便會(huì)自動(dòng)增加一欄飽和特性參數(shù)設(shè)置欄（saturation charateristic）,用于設(shè)置該變壓器模塊的飽和特性。同時(shí)還會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)復(fù)選框“Simulate hysteresis”和”Specify initial fluxes”,前者用于決定是否進(jìn)行磁滯飽和仿真，后者則用于設(shè)置初始磁通。 電力系統(tǒng)故障仿真 算例圖 根據(jù)電力系統(tǒng)典型接線。 模型建立步驟及其參數(shù)設(shè)置 根據(jù)含故障的電力系統(tǒng)算例圖，、所示： 電力系統(tǒng)三相短路系統(tǒng)仿真 同步發(fā)電機(jī)Area的子系統(tǒng) PSS控制系統(tǒng)的子系統(tǒng) （1）在Simuink窗口下的File菜單中選擇New命令創(chuàng)建一個(gè)untitled的空白文件窗口；（2）打開SimPowerSystems窗口下的Elements，將其中的ThreePhase Breaker從該模塊庫(kù)中拷貝到untitled窗口，： ThreePhase Breaker的參數(shù)（3）將其他模塊拷貝untitled窗口中，其中Distributed Parameters Line ： Distributed Parameters Line Threephase的參數(shù)（4）建立一個(gè)含同步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)Area：①創(chuàng)建一個(gè)untitled空白文件窗口；②在SimPowerSystems下的Machines中引入Machines Measurement Demux模塊和Steam Turbine and Governor模塊以及Excitation System模塊，并分別命名為Machine 1 Measurement 、： Machines Measurement Demux模塊參數(shù) Steam Turbine and Governor模塊參數(shù) Excitation System模塊參數(shù) ③在SimPowerSystems下的Machines中引入MultiBand Power System Stabilizer模塊以及兩個(gè)Generic Power System Stabilizer分別命名為MBPSS、Delta w PSS(Kundur)、Delta Pa Pss，：④：⑤全部選中上圖所示的功能模塊，用鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊所選功能模塊中的任意一個(gè)功能模塊，彈出對(duì)話框，→點(diǎn)擊Create Subsystem（創(chuàng)建子系統(tǒng)），→點(diǎn)擊該子系統(tǒng)模塊的名稱Subsysterm，將它重新命名為M1：Turbineamp。Regulators。 MultiBand Power System Stabilizer模塊參數(shù) Generic Power System Stabilizer模塊參數(shù)（5）將M1：Turbineamp。Regulators系統(tǒng)復(fù)制并命名為M2Turbineamp。Regulators；（6）建立勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的子系統(tǒng)；①創(chuàng)建一個(gè)空白文件窗口并命名其為Area 1；②將M1：Turbineamp。Regulators，M2：Turbineamp。Regulators拷貝于其中；③在SimPowerSystems下的Machines中引入兩個(gè)Synchronous Machine分別命名為M1 900MVA和M2 900MVA，： Synchronous Machine模塊參數(shù) ④在SimePowerSystems下的Elements中引入兩個(gè)ThreePhase Transformer模塊，分別命名為T1:900MVA29kV/230kV和T2:900MVA29kV/ ： ThreePhase Transformer模塊參數(shù) ⑤在SimePowerSystems下的Elements中引入兩個(gè)ThreePhase PI Section Line模塊分別命名為25km Area 1和10 km ：⑥在SimePowerSystems下的Elements中引入兩個(gè)ThreePhase Parallel RLC Load模塊分別命名為967MW100MVAR187MVAR和200MVAR，： ThreePhase PI Section Line模塊參數(shù) ⑦：⑧全部選中上圖所示的功能模塊，用鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊所選功能模塊中的任意一個(gè)功能模塊，彈出對(duì)話框，→點(diǎn)擊Create Subsystem（創(chuàng)建子系統(tǒng)），→點(diǎn)擊該子系統(tǒng)模塊的名稱Subsysterm，將它重新命名為Area。 Parallel RLC Load模塊參數(shù)（7）建立一個(gè)無窮大電網(wǎng)模型；①在SimPowSystems模塊庫(kù)的Source中，選一個(gè)3phase Source功能模塊，并將其命名為12000MVA110kV，： 3phase Source功能模塊參數(shù) ②在SimPowerSystems模塊庫(kù)中，打開Element模塊庫(kù)，選中3phase parallel RLC load功能模塊，并將其命名為L(zhǎng)oad 500MW，： 3phase parallel RLC load功能模塊參數(shù) ③，并將所有模塊封裝成一個(gè)子系統(tǒng)，并命名為infinity。（8）將Area 和Infiniti兩個(gè)子系統(tǒng)拷入最初建立的untitled空白文件系統(tǒng)，建立如圖3的系統(tǒng)；（9）設(shè)置Powergui的參數(shù)：①Steady State Voltages and ： State Voltages and Currents的參數(shù) ②Initial States ： Initial States Setting選項(xiàng)的參數(shù) ③Load Flow and Machine ： Load Flow and Machine Initialization選項(xiàng)的參數(shù) ④其他設(shè)置均為默認(rèn)設(shè)置，不做任何改動(dòng)（10）。 仿真結(jié)果與分析 仿真結(jié)果 ，~。 發(fā)生三相故障時(shí)機(jī)端電流波形 發(fā)生三相故障時(shí)機(jī)端電壓波形 發(fā)生三相故障時(shí)短路點(diǎn)的電流波形 發(fā)生三相故障時(shí)短路點(diǎn)的電壓波形 結(jié)果分析（1）、發(fā)生三相短路時(shí)，機(jī)端點(diǎn)仿真結(jié)果分析: 發(fā)生三相短路時(shí)，、包含機(jī)端三相電壓、電流波形，由圖形可以得出以下結(jié)論：在穩(wěn)態(tài)時(shí)，故障相各相電流由于三相短路故障發(fā)生器處于斷開狀態(tài)，因而電流為0，電壓為穩(wěn)定值，三相短路故障發(fā)生器閉合，此時(shí)電路發(fā)生三相短路，機(jī)端短路電流急劇增大；機(jī)端各相電壓下降。，三相短路故障發(fā)生器打開，相當(dāng)于排除故障，此時(shí)故障點(diǎn)各相電流迅速下降。（2）、發(fā)生三相短路時(shí)，故障點(diǎn)仿真結(jié)果分析 發(fā)生三相短路時(shí)，、包含機(jī)端三相電壓、電流波形，由圖形可以得出以下結(jié)論：在穩(wěn)態(tài)時(shí)，故障相各相電流由于三相短路故障發(fā)生器處于斷開狀態(tài)，因而電流為0，電壓為穩(wěn)定值，三相短路故障發(fā)生器閉合，此時(shí)電路發(fā)生三相短路，機(jī)端短路電流急劇增大；機(jī)端各相電壓下降為零。，三相短路故障發(fā)生器打開，相當(dāng)于排除故障，此時(shí)故障點(diǎn)各相電流迅速下降為0。（3）、發(fā)生三相短路時(shí)，機(jī)端點(diǎn)和故障點(diǎn)仿真結(jié)果比較。電力系統(tǒng)在線路上發(fā)生三相短路故障時(shí)，由于短路故障發(fā)生器處于斷開狀態(tài)所以短路點(diǎn)電流是由零開始迅速增大，而機(jī)端電流由一個(gè)穩(wěn)定值急速增大；短路點(diǎn)電壓下降為零，而機(jī)端電壓由于機(jī)端與短路點(diǎn)之間存在阻抗所以必定存在壓降，所以機(jī)端電壓不會(huì)下降至零。（4）、仿真結(jié)果與短路計(jì)算結(jié)果的比較。在用Matlab進(jìn)行電力系統(tǒng)故障仿真得出的短路點(diǎn)電流的標(biāo)幺值為9，短路點(diǎn)電壓為0；，電壓因?yàn)槎搪范鵀榱?。兩?xiàng)結(jié)果出入相差不大，驗(yàn)證了Matlab軟件仿真的準(zhǔn)確性。總結(jié) 本文以三相短路為例，介紹了電力系統(tǒng)故障和Matlab/Simulink的基本特點(diǎn)，探索了電力系統(tǒng)故障中最常見的短路計(jì)算一些常用的計(jì)算方法，和Matlab應(yīng)用的基本方法和步驟，在Matlab軟件中電力系統(tǒng)仿真如何應(yīng)用SimPowerSystems模塊庫(kù)構(gòu)建電力系統(tǒng)故障的仿真模型并對(duì)其仿真結(jié)果進(jìn)行分析，得出一下結(jié)果：應(yīng)用Matlab/simulink進(jìn)行仿真分析的結(jié)果和理論計(jì)算的結(jié)果相差不大，Matlab仿真工具是一種很實(shí)用的工具。隨著計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)已成為電力系統(tǒng)研究、規(guī)劃、設(shè)計(jì)和運(yùn)行等各個(gè)方面的重要方法和手段，由于Matlab具有良好的開發(fā)性。高效的數(shù)據(jù)仿真分析，特別是信號(hào)處理和直觀的圖形顯示功能，且Matlab/simulink環(huán)境下的SimPowerSystems模型庫(kù)及Simulink強(qiáng)大的二次開發(fā)功能和豐富的工具箱，能快速而準(zhǔn)確的對(duì)電路及更復(fù)雜的電力系統(tǒng)進(jìn)行仿真、計(jì)算。因此，它已成為電力科研工作者和工程技術(shù)人員應(yīng)用它來進(jìn)行電力系統(tǒng)有關(guān)問題的仿真分析和輔助設(shè)計(jì)的理想工具。通過這次論文的撰寫，我對(duì)電力系統(tǒng)故障以及Matlab軟件有了更深的認(rèn)識(shí)。但由于在校期間學(xué)習(xí)不扎實(shí)，以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的缺乏，本文肯定有許多多不足之處，懇切希望老師給予批評(píng)指正。致 謝 本設(shè)計(jì)在老師的精心指導(dǎo)下圓滿完成，從開題報(bào)告到資料查詢?cè)俚秸撐牡淖珜?，XX老師都耐心地教導(dǎo)，并為我點(diǎn)出其中的錯(cuò)誤。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，他淵博的知識(shí)和對(duì)學(xué)科發(fā)展獨(dú)到的見解，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。在此我向胡老師表示我最誠(chéng)摯的感謝！其次，在大學(xué)的四年里，學(xué)校的各位老師在學(xué)習(xí)上和生活上對(duì)我的關(guān)心、支持和厚愛，都令我銘記于心，在此也表示我由衷的感謝！各位老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)做人的品質(zhì)，和藹可親的作風(fēng)以及無私奉獻(xiàn)的精神給我留下了深刻的印象，使我終生受益。最后還要對(duì)全體同學(xué)表示感謝，四年來在學(xué)習(xí)、工作和生活中給予我的諸多幫助，謝謝！好喝好！那么最后呢也祝愿我們?cè)趫?chǎng)的所有來賓所有的朋友們家庭幸福，生活美滿，身體健康 參考文獻(xiàn) [1] 何仰贊，（第三版）[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2002.（5）：9596 [2] 周榮光，電力系統(tǒng)故障分析[M].北京：清華大學(xué)出版社，1988.(1):23 [3] 李維波，Matlab在電氣工程中的應(yīng)用[M]．北京：中國(guó)電力出版社，2007.(7):342343 [4] 鐘麟，[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2004.(8):411412 [5] 韓禎祥，.（第二版）[M].北京：浙江大學(xué)出版社，1993.[6] 華智明，[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，1991.[7] 張鐘俊，電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)過程[M].北京：中國(guó)工業(yè)出版社，1961.[8] （第二版）[M].北京：水利電力出版社，1995.[9] 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