2 仿真模型的设计与实现
2.1 实例分析
图2-1恒定电压源电路模型
恒定电压源电路模型如图2-1所示。使用理想三相电压源作为电路的供电电源；使用分布参数输电线路作为输电线路，输电线line1的长度为100km，输电线路line2的长度为100km；使用三相电路短路故障发生器进行不同类型的短路。电压源为Y接类型，输电线路line2端为中性点接地。拟定仿真的电力系统如图所示,使用理想三相电压源作为电路的电源,电压源为Y型连接,中性点不接地;使用分布参数输电线作为输电线路,两条输电线路的参数设置相同,Line1 末端为中性点接地; 使用三相短路故障发生器使电路发生A相接地短路。
2.2仿真参数设置
当电路图设计完成后，对其进行仿真，达到观察短路接地电路中暂态变化情况。
在设置的三相电路短路故障发生器，将接地短路时间设置为[0.01 0.04]之间。根据接地短路发生时间设置仿真参数。
在电路图的菜单选项中，选择仿真菜单，激活仿真参数命令，弹出参数对话框。 根据对暂态过程时间估算，对仿真参数进行如下设置： 三相电源：电压初始相位为0，频率为默认50Hz不变，Y型接法 输电线路：线路长度100Km，其余参数保持为默认值不变。
三相短路故障发生器：A相接地短路，0.01s发生短路，0.04s排除故障 仿真参数的设置：起始时间为0s，终止时间为0.1s，变步长。
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2.3仿真结果分析
将三相电路短路故障发生器中的 故障相选择为A相故障,并选择故障相接地选项。
设置完电路图和仿真参数后，下面进行电路仿真。激活仿真按钮，查看仿真波形图。
2．3.1故障点电流波形
图2-2 单相故障点A相电流波形图 图2-3单相故障点B相电流波形图
图2-4 单相故障点C相电流波形图 图2-5单相故障点ABC相电故障点电流。
分析：万用元件M中选择故障点A相电流，作为测量电气量。激活仿真按钮，则故障点A相电流波形图如图2-2所示。在稳态时，故障点A相电流由于三相电路短路故障发生器处于断开状态，因而电流为0A。在0.01s时,三相电
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路短路故障发生器闭合,此时电路发生A相接地短路,故障点A相电流发生变化,由于闭合时由初始输入量和初始状态量，因而故障点A相电流波形上移。在0.04s时,三相电路短路故障发生器打开,相当于排除故障,此时故障点A相电流迅速下降为0A。
选择故障点B相和C相电流，作为测量电气量。激活仿真按钮，则故障点B和C相电流波形如图2-4和图2-5所示。由图形可以得出以下结论：在A相发生单相短路时,故障点B相和C相电流没有变化,始终为0。
2.3.2故障点电压波形图
图2-6 单相故障点A相电压波形图 图2-6 单相故障点B相电压波形图
图2-7单相故障点C相电压波形图
分析：
（1）在万用元件M中选择故障点A相电压,作为测量电气量。激活仿真按钮,则
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故障点A相电压波形图如图2-6所示。由图形可以得出以下结论：在稳态时，故障点A相电压由于三相电路短路故障发生器处于断开状态，因而电压为正弦波形。在0.01s时,三相电路短路故障发生器闭合,此时电路发生A相接地短路,故障点A相电压发生变化,突变为0。在0.04s时,三相电路短路故障发生器打开,相当于排除故障,此时故障点A相电压波动恢复正弦波形。
(2)在万用元件M中选择故障点B和C相电压，作为测量电气量。激活仿真按钮，则故障点B相和C相电压波形如图2-6和2-7所示。由图形可以得出以下结论：由图形可以得出以下结论:在A相短路，其B、C两相的电压波形应为一对称波形使得B、C两相的电压波形叠加在一起时成一角度。
图2-8 单相接地电源端电压、电流波形图
（3）电源端电压、电流波形图。在电源端输出的电压信号，分别选择A、B、C三相电压、电流作为测量电气量。激活仿真按钮，则电压、电流波形图如图2-8所示。由图形可以得出以下结论：在三相短路过程中，电源端的三相电压、电流只有一些波动，但是没有发生显著的变化。
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3 心得与体会
本文介绍了 Matlab 及 Simulink/在电力系统中的简单应用。通过几个实例可以看出Matlab软件在工程计算和系统仿真上的优越性 ,它为电力工程人员提供了一个方便快捷的分析计算工具。在复杂电力系统和暂态领域中有很大的实用价值。
通过此次课程设计，也锻炼了我们主动去发现问题、分析问题和解决问题的能力，使我收获颇多。
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4 参考文献
主要参考资料：
[1] 何仰赞 温增银.电力系统分析[M] 武汉：华中科技大学出版社 2002
[2] 熊信银 张步涵.电力系统工程基础[M] 武汉：华中科技大学出版社 2003
[3]李广凯，李庚银. 电力系统仿真软件综述[J]. 电气电子教学学报，2005（6）：61-65.
[4]彭建飞，任岷，王树锦. MATLAB在电力系统仿真研究中的应用[J]. 计算机仿真，2005（6）：193-196.
[5]李广凯，李庚银. 电力系统仿真软件综述[J]. 电气电子教学学报，2005（6）：61-65.
[6]樊艳芳，蔺红. MATLAB_SIMULINK在电力系统仿真中的应用[J]. 新疆大学学报，2004（5）：205-207.
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