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作者签名： 年 月 日
导师签名： 年 月 日
目 录
摘要 ....................................................... 1 前言 ....................................................... 2 第一章 绪论 ................................................ 4
1.1课程设计的目的及意义 ............................................. 4 1.2 MATLAB软件简介 .................................................... 4 1.3 国内外研究现状 ................................................... 5 1.4 研究的主要内容及设计成果的应用价值 ............................... 6 1.5 本课题所作工作 ................................................... 6
第二章 电力系统故障分析 .................................... 7
2.1常见短路故障介绍 ................................................. 7 2.2短路故障危害及分析内容 ........................................... 8 2.3 短路故障分析 ..................................................... 9 2.3.1 对称分量法 ............................................................... 9 2.3.2 关于复合序网 ............................................................ 11 2.3.3 各类短路故障具体分析 .................................................... 11 2.3.4 正序等效定则 ............................................................ 18 2.4无穷大功率电源供电系统的设计 .................................... 19 2.5无穷大功率电源供电系统故障分析计算 .............................. 22
第三章 电力系统故障仿真 ................................... 25
3.1三相短路系统仿真模型及各模块参数设置 ............................ 25 3.2仿真结果分析 .................................................... 32
第四章 结论 ............................................... 45 致 谢 .................................................... 46 参考文献 .................................................. 47
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Matlab/simulink在电力系统故障分析中的应用
学 生：xxx 指导老师：xxx （xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx）
摘 要：本设计分析了电力系统短路故障的电气特征，并利用Matlab/Simulink软件对其进行仿真，进一步研究短路故障的特点。通过算例对电力系统短路故障进行分析计算。然后运用Matlab/Simulink对算例进行电力系统短路故障仿真，得出仿真结果。并将电力系统短路故障的分析计算结果与Matlab仿真的分析结果进行比较，仿真结果正确。运用Matlab对电力系统短路故障进行分析与仿真，能够准确直观地考察电力系统短路故障的动态特性，验证了Matlab在电力系统仿真中的强大功能。
关键词：电力系统；短路故障；Simulink
Application of Matlab/simulink in power system
fault analysis
Author：xxxx Instructor：xxxxxx （xxxxxxxxxxxxxxxx)
Abstract：This introduction to the power system short-circuit fault analysis method and simulation of Matlab/simulink basic features.First analysis and calculation of power system short-circuit fault,and then use Matlab/simulink to power system short-circuit fault simulation ,obtain simulation results.Compare power system short-circuit fault analysis and calculation of results with the results of Matlab simulation and analysis so as to arrive at conclusions.It shows that using Matlab power
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system short-circuit 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: PowerSystem；Fault analysis; Simulink
前言
随着电力工业的发展，电力系统规划、运行和控制的复杂性亦日益增加，电力系统的生产和研究中仿真软件的应用也越来越广泛。目前常见的电力系统仿真软件有：EMTP/ATP，是加拿大H.W.Dommel教授首创的电磁暂态分析软件，用于电力系统电磁暂态计算，电力系统暂态过电压分析，暂态保护装置的综合选择等；PSCAD/EMTDC，为Dennis Woodford博士于1976年在加拿大曼尼托巴水电局开发完成了EMTDC的初版，典型应用是计算电力系统遭受扰动或参数变化时，参数随时间变化的规律。PSASP，即《电力系统分析综合程序》(Power System Analysis Software Package,PSASP)其功能主要有稳态分析、故障分析和机电暂态分析。还有MathWorks公司开发的MATLAB软件，为本文介绍的主要内容
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在MATLAB中，电力系统模型可以在Simulink环境下直接搭建，也可以进行封装和自定义模块库，充分显现了其仿真平台的优越性。更重要的是，MATLAB提供了丰富的工具箱资源，以及大量的实用模块，使我们可以更加深入地研究电力系统的行为特性。本文主要研究探讨对电力系统的故障进行分析，并运用Matlab软件的Simulink工具搭建电力系统故障模型进行电力系统故障仿真，得出仿真结果，并将电力系统故障的分析计算结果与Matlab仿真的分析结果进行比较，从而得出是否具有一致性的结论，同时也验证Matlab在电力系统仿真中是否具有真正作用。
在电力系统的故障中，仅在一处发生不对称短路或断线的故障称为简单不对称故障。它通常分为两类,一类叫横向不对称故障，包括两相短路，单相接地短路以及两相接地短路三种类型。这种故障发生在系统中某一点的一些相之间或相与地之间，是处于网络三相支路的横向，故称为横向不对称故障，其特点是由电力系统网络中的某一点（节点）和公共参考点（地接点）之间构成故障端口。该端口一个是高电位点，另一个是零电位点。另一类故障时发生在网络沿三相支路的纵向，叫纵向不对称故障，它包括一相断相和两相断相两种基本类型，其特点是
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由电力系统网络中的两个高电位之间构成故障端口。本文主要仿真模拟各类短路故障。
在Simulink中的SimPowerSystems下选择各个电力模块组成所需电力系统网络，通过故障发生器模拟各种短路类型故障。通过示波器得到所需短路电压、电流，零序、负序、正序电压、电流波形，并与计算分析所得出的结论相比较，从而验证Matlab在电力系统仿真中是否具有真正作用。
通过一段时间的掌握了解，在熟练掌握MATLAB软件的基础上，本文已对对电力系统的故障进行建模、仿真、分析，得出了相应的结论。虽不完善全面，但管中窥豹略见一斑，已证明Matlab在电力系统分析中确实有着很大的作用。