【正文】 2 Abstract The course design is a bination of power system analysis of the theoretical teaching, practical courses. Power system shortcircuit fault, the fault current must be zero sequence ponent exists, and zerosequence ponent can be used to determine the fault type, fault location, the zerosequence ponent as a critical analysis of power system protection. SimPowerSystems Toolbox building design requirements to the power system model using Matlab power system simulation program, and on this basis, the power system fault simulation, the simulation waveforms with the theoretical analysis results match, indicating that the power system fault analysis using Matlab effectiveness. Practice can not fault the experiment, the simulation can achieve the desired effect. Keywords: power system。運用 Matlab 電力系統(tǒng)仿真程序 SimPowerSystems 工具箱構(gòu)建設(shè)計要求所給的電力系統(tǒng)模型，并在此基礎(chǔ)上對電力系統(tǒng)多中故障進行仿真，仿真波形與理論分析結(jié)果相符，說明用 Matlab 對電力系統(tǒng)故障分析的有效性。 《 電力系統(tǒng)建模及仿真課程設(shè)計 》 總結(jié)報告 題 目 ： 基于 MATLAB 的電力系統(tǒng)短路故障仿真于分析 姓 名 某某某 學(xué) 號 200x0417xxx 院 系 自 機 學(xué) 院 班 級 0x級電氣 x 班 指導(dǎo)教師 某某莫 1 摘 要 本次課程設(shè)計是結(jié)合《電力系統(tǒng)分析》的理論教學(xué)進行的一個實踐課程。 電力系統(tǒng)短路故障，故障電流中必定有零序分量存在，零序分量可以用來判斷故障的類型，故障的地點等，零序分量作為電力系統(tǒng)繼電保護的一個重要分析量 。實際中無法對故障進行實驗，所以進行仿真實驗可達到效果。 simulation。 Matlab。所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對于中性點接地的系統(tǒng)）發(fā)生系統(tǒng)通路的情況。其 值可遠遠大于額定電流，并取決于短路點距電源的電氣距離。大容量電力系統(tǒng)中，短路電流可達數(shù)萬安。 供電網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生短路時 ,很大的短路電流會使電器設(shè)備過熱或受電動力作用而遭到損壞 ,同時使網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的電壓大大降低 ,因而破壞了網(wǎng)絡(luò)內(nèi)用電設(shè)備的正常工作 .為了消除或減輕短路的后果 ,就需要計算短路電流 ,以正確地選擇電器 設(shè)備、設(shè)計繼電保護和選用 限制短路電流 的元件 。其中，除三相短路時，三相回路依舊對稱，因而又稱對稱短路外，其余三類均屬不對稱短路。在中性點非直接接地的電力網(wǎng)絡(luò)中，短路故障主要是各種相間短路?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個超高壓、大容量和跨區(qū)域的巨大的聯(lián)合系統(tǒng)，電力系統(tǒng)事故具有突發(fā)性強、維持時間短、復(fù)雜程度高、破壞力大的特點，因而使得事后對故障原因分析、查找變得尤其困難。 Matlab 在電力系統(tǒng)建模和仿真的應(yīng)用主要由電力系統(tǒng)仿真模塊 (Power System Blockset 簡稱 PSB)來完成。 PSB 是在 Simulink 環(huán)境下使用的模塊 ,采用變步長積分法 ,可以對非線性、剛性和非連續(xù)系統(tǒng)進行精確的仿真，并精確地檢測出斷點和開關(guān)發(fā)生時刻。通過 PSB 可以迅速建立模型，并立即仿真。 PSB 程序庫含有代表電力網(wǎng)絡(luò)中一般部件和設(shè)備的 Simulink 程序塊，通過 PSB 可以迅速建立模型，并立即仿真。利用 Matlab軟件中的電力系統(tǒng)模塊庫 (PSB)，建 6 立了模型，它對電力系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)計和選用有一定的參考價值。 電力系統(tǒng)仿真模型 題目要求：發(fā)電機 G： 50MW、 ，保持恒定， Y 連接 ；變 壓器 T1：； 線路 L： 100km，負荷 LD： 5MVA 。 (2) 三相變壓器參數(shù)設(shè)置 額定頻率為 60Hz，一次側(cè)電壓 ，二次側(cè)電壓 220KV。 (3) 三相輸電線參數(shù)設(shè)置 線路長 100Km。 (5) 故障模塊參數(shù)設(shè)置 短 路故障是用三相故障元件來模擬的，故障時間段可通過 Transition Times來設(shè)置，設(shè)置為 ～ 秒。 （ a）三相交流電源 G （ b）三相測量元件 8 （ c）三相雙繞組變壓器 T1 （ d）線路 L （ e）三相故障模塊 （ f）負荷 LD 9 仿真結(jié)果分析 正常運行分析 正常運行時發(fā)電機輸出端電壓波形 正常運行時發(fā)電機輸出端電流波形 分析 ：電力系統(tǒng)未發(fā)生短路故障時，發(fā)電機端的電壓和電流均成正弦變化，三相交流電源的三相電壓和電流之間相位不同，而幅值的大小是相同的。在萬用表元件中選擇 A 相、 B 相和 C 相電流作為測量電氣量 , 激活仿真按鈕。故障切除后各相電壓水平較原來升高，這是中性點電位升高導(dǎo)致的。在正常狀態(tài)時，三相短路故障發(fā)生器處于斷開狀態(tài) ,A 相電壓也不變 ,不為 0. 在 0. 01s 時 ,三相短路故障發(fā)生器閉合 ,此時 A 相接地短路 ,其短路電壓波形發(fā)生了劇烈的變化 ,電壓降為 0. 05s 時 ,三相短路故障發(fā)生器打開 ,故障排除 ,此時故障點A 相電壓迅速恢復(fù)。在正常狀態(tài)時，三相短路故障發(fā)生器處于斷開狀態(tài) ,A 相電流為 0. 在 0. 01s 時 ,三相短路故障發(fā)生器閉合 ,此時 A 相接地短路 ,其短路電流波形發(fā)生了劇烈的變化 ,但大體上仍呈正弦規(guī)律變化 .在 0. 05s 時 ,三相短路故障發(fā)生器打開 ,故障排除 ,此時故障點 A 相電流迅速變?yōu)?0。在萬用表元件中選擇 A 相、 B 相和 C 相電流作為測量電氣量 , 激活仿真按鈕。 （以 AB兩相短路 為例） AB 兩相短路故障點三相電流： AB 兩相短路故障點三相電壓： 分析 ：在 A、 B 兩相發(fā)生短路故障時，非故障相 C 相電壓波形幅值增大。 C 相未發(fā)生故障 ,其短路電流為零 .兩相短路時 ,短路故障點電流中沒有零序分量 ,而正序分量與負序分量大小相等但方向相反 . 14 故障點各相電壓： 分析 :(選故障點 A 相觀察 )在穩(wěn)態(tài)時，故障點 A 相電壓由于三相電路短路故障發(fā)生器處于斷開狀態(tài)，因而電壓為正弦變化。在 時，三相電路短路故障發(fā)生器斷開，相當(dāng)于排除故障。故障點 B 相與 A 相近似 . (選故障點 C 相觀察 )故障點 C 相 : 在穩(wěn)態(tài)時，故障點 C 相電壓由于三相電路短路故障發(fā)生器處于斷開狀態(tài)，因而電壓為正弦變化幅值約為 5000V