山东科技大学学士学位论文 摘要
摘要
随着计算机语言技术的不断发展与成熟，MATLAB软件在电力系统中的应用越来越重要。针对这一现状，本文对MATLAB软件应用于电力系统潮流计算与故障仿真分析的可行性做出了研究。
潮流计算是电力系统的一项重要分析功能,是进行故障计算,继电保护整定,安全分析的必要工具。本文提出了利用MATLAB语言来进行电力系统潮流计算。通过算例,说明了该方法编程简便、运算效率高并符合人们的思维习惯,计算结果与理论计算相符,验证了该方法的有效性。
电力系统事故具有突发性强、维持时间短、复杂程度高、破坏力大的特点。本文建立了高压输电线路的仿真模型，利用该模型实现了对高压输电线路故障的数字仿真。结果表明，所建立的模型简单、方便，利用MATLAB进行仿真具有较高精度，满足工程实际要求，使用MATLAB对电力系统故障进行仿真的方法是可行的。
关键词：电力系统、潮流计算、故障仿真
山东科技大学学士学位论文 摘要
ABSTRACT
With the development of the computer languages in recent years, MATLAB software in the application of power system is more and more important. The paper analyzed the feasibility in power system include the power flow calculation and fault simulation using MATLAB software.
Flow calculation is an important analysis function of power system and is the necessary facility of fault analysis, relay protection setting and security analysis. The MATLAB language is used to calculate flow distribution of power system in this paper. The typical examples explain that the method has the characteristics of simple programming, high calculation efficiency and matching people habit. The calculation result can satisfy the engineering calculation needs and at the same time verify the usefulness of the method.
Also using SIMULINK mathematical module，the simulation of accurate fault of high voltage power transmission lines is implemented．Simulation results show that the built model is simple and easy to use，the accuracy of simulation results by use of MATLAB are satisfactory and can meet the requirement of engineering．This case illustrates using MATLAB simulation for power system malfunction is feasible.
Key words: Power System, Power Flow Calculation, Fault Simulation
山东科技大学学士学位论文 目录
目录
1 绪论 ……………………………………………………………1 2 MATLAB在电力系统分析中的优势 ……………………………3
2.1 电力系统运行及其故障简介 ??????????????3 2.2 MATLAB软件特点 ???????????????????5 2.3 小结 ????????????????????????9
3 MATLAB程序语言在潮流计算中的可行性分析………………10
3.1 引言 ????????????????????????10 3.2 几种新型的潮流计算方法介绍 ?????????????10 3.3 建立电力系统实例数学模型 ??????????????13 3.4牛顿－拉夫逊法概述 ?????????????????17 3.5 理论计算潮流 ????????????????????23 3.6 MATLAB程序计算潮流 ?????????????????26 3.7 理论计算与程序计算结果比较 ?????????????28 3.8 小结 ????????????????????????29
4 基于SIMULINK的电力系统故障仿真分析……………………30
4.1 引言 ????????????????????????30 4.2 SIMULINK仿真环境与操作方法 ?????????????30 4.3 电力系统模块库 ???????????????????36 4.4 建立电力系统实例数学模型 ??????????????38 4.5 对不同的线路故障进行仿真 ??????????????39 4.6 仿真波形与理论分析结果比较 ?????????????41
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4.7 小结 ????????????????????????45
5 参考文献………………………………………………………46 6 致谢……………………………………………………………48 附录1 电力系统故障仿真模型?????????????????49 附录2 牛顿拉夫逊法潮流计算程序???????????????50 附录3 外文文献及译文????????????????????55
山东科技大学学士学位论文 绪论
1 绪论
电力系统是由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置（主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等）转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。由于电源点与负荷中心多数处于不同地区，也无法大量储存，电能生产必须时刻保持与消费平衡。因此，电能的集中开发与分散使用，以及电能的连续供应与负荷的随机变化，就制约了电力系统的结构和运行。据此，电力系统要实现其功能，就需在各个环节和不同层次设置相应的信息与控制系统，以便对电能的生产和输运过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，确保用户获得安全、经济、优质的电能。
电力系统的出现，使高效、无污染、使用方便、易于调控的电能得到广泛应用，推动了社会生产各个领域的变化，开创了电力时代，发生了第二次技术革命。电力系统的规模和技术水准已成为一个国家经济发展水平的标志之一。
随着电力系统的不断发展，电力系统的结构日趋复杂，包含的范围更加广阔，与此同时，电力系统时刻受到了故障的威胁。为了保证电力系统运行的功能和质量, 在设计、分析和研究时必须保证系统的静态和动态特性. 由于在实际系统上进行试验和研究较困难, 因此借助各种电力系统动态仿真软件电力系统的设计和研究已成为有效途径之一。电力系统仿真软件有很多, 当今比较流行的主要有EMTP( Electromagnetic Transients Program)仿真程序, 美国电力公司( PTI)开发的PSS /E( Power System Simulator for Engineering ), Math works公司开发的MATLAB中所包含的电力系统工具箱( Power System Toolbox )[1], 以及中国电科院开发的仿真软件PSASP( Power System Analysis Software Package)。其中MATLAB以
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