【導(dǎo)讀】本論文主要是對(duì)典型的電力系統(tǒng)故障進(jìn)行理論分析，分為三相短路，單相接地短路，以設(shè)置短路的所有情況。[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，2020.力系統(tǒng)故障分析等專(zhuān)業(yè)知識(shí)。第3周完成開(kāi)題報(bào)告word文檔。第4周通過(guò)前期調(diào)研，完成論文第一章，第二章。第10，11周撰寫(xiě)畢業(yè)論文初稿。第12周修改畢業(yè)論文。第13周完善論文，準(zhǔn)備答辯。驗(yàn)證Matlab在電力系統(tǒng)仿真中是否具有真正作用。隨著電力系統(tǒng)規(guī)模日趨龐大，結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，對(duì)電力系統(tǒng)故障診斷提。目前，國(guó)內(nèi)外提出了許多電力系統(tǒng)故障診斷的技術(shù)和方法，主要有專(zhuān)家。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。PSCAD/EMTDC程序，應(yīng)用是計(jì)算電力系統(tǒng)遭受擾動(dòng)和。以及中國(guó)電科院開(kāi)發(fā)的仿真軟件PSASP,其功能主要。庫(kù)，充分顯現(xiàn)了其仿真平臺(tái)的優(yōu)越性。并且在掌握MATLAB軟件的基礎(chǔ)上，對(duì)其。比，從而得出結(jié)論。

　　

【正文】 電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障電壓降低的特征。 運(yùn)行仿真后，雙擊 Scope1 可以得到高壓供電系統(tǒng)變壓器低壓側(cè)母線的三相短路故障電流波形如 圖所示。由圖可以得到以下結(jié)論：在穩(wěn)態(tài)時(shí)，供電系統(tǒng)各相電流由于三相短路故障未發(fā)生，因而三相電流都為 0A。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。在 時(shí)刻，切除三相短路故障， A、 B、 C 三相電流 迅速衰減為 0A，最后處于穩(wěn)定狀態(tài)。 為了得到仿真圖中的準(zhǔn)確數(shù)值，以三相短路的 A 相為例，可以在 MATLAB 的主命令窗口中輸入下列命令來(lái)顯示故障相的電流數(shù)據(jù)。從得到的大量 A 相電流數(shù)據(jù)中，可以發(fā)現(xiàn)短路電流周期分量的幅值為 ，短路沖擊電流為 ，同理可得 B、 C 兩相故障的電流值。仿真波形的數(shù)值與理論計(jì)算值相比存在一定的誤差，這主要是由電源模塊的內(nèi)阻造成的，可以通過(guò)更改電源模塊的內(nèi)阻值來(lái)縮北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 20 小仿真值與理論值的誤差。 圖 三相故障模塊參數(shù)（三相短路） 北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 21 圖 ABC三相 短路電壓 圖 ABC三相短路電流 （二） 兩相接地短路分析 將三相短路故障發(fā)生器元件 (ThreePhaseFault)中 故障相選擇 的 A、 B、C 三相故障選中 A、 B 兩相，轉(zhuǎn)換時(shí)間 Transitiontimes(s)設(shè)置為 [ ]，對(duì)應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換 Transitionstatus 設(shè)置為 [1 0] ,其中 1 表示閉合， 0 表示斷開(kāi)；在三相電壓電流測(cè)量模塊 (ThreePhaseVIMeasure ment) 中選擇相電壓和電流作為測(cè)量電氣量。 運(yùn)行仿真，雙擊 Scope 可以得到供電 系統(tǒng)變壓器低壓側(cè)母線的兩相 接地 短路故障電壓波形如圖 所示。從圖中可以看出，在 時(shí)刻之前， 系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)， A、 B、 C 三相電壓波形穩(wěn)定且均勻變化 ；在 時(shí)刻發(fā)生 A、 B 兩相 發(fā)生 接地 短路故障， A、 B 兩相電壓快速降為 0， C 相電壓發(fā)生抖動(dòng)，電壓值變大；在 時(shí)刻切除故障， A、 B 兩相電壓升高， C 相電壓衰減，系統(tǒng)恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)。 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。從圖 中可以發(fā)現(xiàn)，在 時(shí)刻之前，系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)， A、 B、 C 三相 電壓 波形 穩(wěn)定且均勻變化 ； 在 時(shí)刻發(fā)生兩相 接地 短路故障， A、 B 兩相電流都發(fā)生劇烈的變化， C 相電流基本保持不變；在 時(shí)刻切除故障， A、 B 兩相電北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 22 流快速衰減為 0，系統(tǒng)又恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)。 圖 （兩相接地短路） 北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 23 圖 AB兩相接地短路電壓 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 Transitionstatus 設(shè)置為 [1 0] , 其中 1 表示閉合， 0 表示斷開(kāi)；在三相電壓電流測(cè)量模塊 (ThreePhaseVIM easurement)中選擇相電壓和電流作為測(cè)量電氣量。 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。從圖中可以看出，在 時(shí)刻之前，系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)， A、 B、 C 三相電壓波形穩(wěn)定且均勻變化；在 0. 02 時(shí)刻發(fā)生 A 、 B 兩相短路故障， A 、 B 相電壓變?yōu)樵瓉?lái)的二分之一，且電壓 幅值反向；在 時(shí)刻切除接地短路故障， A、 B、 C 三相電壓又恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)。 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 。從圖中 可以發(fā)現(xiàn)，在 時(shí)刻之前，系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)， A、 B、 C 三相電流波形穩(wěn)定且均勻變化；在 秒時(shí)刻發(fā)生兩相短路故障， A、 B 兩相電流發(fā)生激增， C 相電流快速衰減為 0, 在 時(shí)刻切除故障， 系統(tǒng)又恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)。 北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 24 圖 三相故障模塊（兩相短路） 北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 25 圖 AB兩相短路電壓 圖 AB兩相短路電流 （四） 單 相 接 地 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 相，轉(zhuǎn)換時(shí)間 Transitiontimes (s) 設(shè)置為 [ ] ，對(duì)應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換 Transitionstatus 設(shè)置為 [1 0] , 其中 1 表示閉合， 0 表示斷開(kāi)；在三相電壓電流測(cè)量模塊 (ThreePhaseVIM easurement)中選擇相電壓和電流作為測(cè)量電氣量。 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。從圖中可以看出，在 時(shí)刻之前，系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)， A、 B、 C 三相電壓波形穩(wěn)定且均勻變化；在 0. 02 時(shí)刻發(fā)生 A 相接地短路故障， A 相電壓變?yōu)? 0， B、 C 兩相電壓快速上升；在 時(shí)刻切除接地短路故障，A、 B、 C 三相電壓又恢復(fù)到穩(wěn)態(tài)。 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。從圖中可以看出， 在 時(shí)刻之前，系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)；在 時(shí)刻發(fā)生 A 相接地短路時(shí)， A 相電流激增， B、 C 兩相電流北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 26 發(fā)生輕微的抖動(dòng)；在 時(shí)刻切除接地故障， A、 B、 C 三相電流都恢復(fù)到穩(wěn)定狀 態(tài)。 圖 三相故障模塊參數(shù)（單相接地短路） 北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 27 圖 A 相接地短路電壓 圖 A 相接地短路電流 北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 28 5 結(jié)論 本論文介 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(jiàn)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(kāi)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(kāi)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(lái)進(jìn)行電力系統(tǒng)有關(guān)問(wèn)題的仿真分析和輔助設(shè)計(jì)的理想工具。 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)。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)指正北京交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文） 29 參考文獻(xiàn) [1] 何仰贊，溫增銀 .電力系統(tǒng)分析（第三版） [M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2020.（ 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，2020.(7):342343 [4] 鐘麟，王峰 .Matlab 仿真技術(shù)與應(yīng)用教程 [M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2020.(8):411412 [5] 韓禎祥，吳國(guó)炎等 .電力系統(tǒng)分析 .（第二版） [M].北京：浙江大學(xué)出版社，1993. 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